森林和水
2017-05-24爱丽丝·奥特瓦特,拉里·高尼克,叶云屏
森林和水
复活节岛的秘密
在世界上有人居住的最偏远的地方,有一个名叫复活节岛的小岛,我们的故事便从这个小岛讲起。复活节岛的面积只有64平方英里(1平方英里=2.59平方千米,下同),在浩瀚的太平洋上就像一个斑点,它距离最近的陆地也有2,300英里(1英里=1.6093千米)。
1722年,荷兰海军上将罗格文曾率领探险队来过这里。由于登陆的那天正好是复活节,因此,罗格文便把这个岛命名为复活节岛,并留下了关于这个小岛及其居民的最早的文字记录。
人们从记录和文献中得知,当时岛上只有大约3,000名居民,他们在贫瘠多石的土地上勉强维生,岛上几乎看不到一棵树。然而,取自湖床的花粉试样显示,岛上曾经植被茂密。人们不禁好奇:这里究竟发生了什么?
在这片贫瘠的土地上,最为人瞩目的是矗立在岛上的800多尊巨大的石雕。它们肩并肩背向大海而立。石像是如何雕凿出来的,又是如何竖立起来的,这一切又是谁做的呢?
当欧洲来客问岛上居民石雕从何而来时,得到的回答是:
岛上的居民或许是已经忘了石雕从何而来,或许是不愿和人分享这个故事。西方科学家和历史学家只好自己通过研究来拼凑出这个故事。
原来,波利尼西亚人最初移居到复活节岛的时候(大约公元400年),生活曾经十分富足,悠闲自得,有大把的空闲时间,于是雕凿出这些巨型石雕。
科学家们推测,这些石雕是用原木和绳索来搬运和放置的。最近的实验证明,如果将石雕竖立着绑在用原木做成的雪橇状滑板上,再用原木连起来在地面上铺成滑轨,只要几十个人便能轻松拉动这尊巨大的石雕!
这些实验是由美国地质学家查尔斯·洛夫完成的。
因此,岛上的居民砍伐了大量树木。结果,到了1400年,整个复活节岛上几乎再也看不到一棵树了……
水循环
云层中含有大量水汽,水汽凝结后降落下来形成雨或雪(不过在波利尼西亚是绝不会下雪的哦)。降雨的地方会形成一个流域,也就是很多小溪汇成大河的地方。河水最终流入大海。水分不断从陆地和海洋蒸发,进入大气,再次凝结成云,水循环便完成了。大气中的水每隔12天循环更新一次。
神奇的树木
落到森林里的雨水去哪里了呢?这有很多种可能:有的还没等渗入地下,便被植物吸收,然后又通过蒸腾作用(植物也需要呼吸!)进入大气。有的渗到地下较深处,成为地下水。
森林里的土壤含有大量水分,这种土壤中含有黏土、沙砾和腐烂的有机物质,因此土质疏松,有很多孔隙。土壤里的树根、穴居动物、菌类等纵横交错,犹如蜂窝。土壤表层含有大量细菌,能够将有机化合物分解成化学营养素,溶入水中,再渗入地下,被根系吸收。
与森林相比,空旷的陆地上植被较少,所以储存的水分也就更少。
森林中的每棵树都像一台巨型抽水机,其组成部分树根和树叶由一个简单的管道系统连接。树根吸收水分和溶解了的矿物质,水分和矿物质由树皮下的组织向上输送给树叶,然后转化为糖分和蛋白质,为树木提供养分。这些养料又向下重新回到树根,为树根提供继续生长的养分。树叶也会呼出大量水汽,散发到大气中。落叶覆盖地面,使地表水分的蒸发作用减弱。因此,从某种意义上说,树木营造了适宜自己生长的土壤。
当然,这一过程需要很长时间。最先是矮小的植物在地上生长会产生薄薄的一层土,支持稍大些的植物生长。依次类推,最终积聚形成厚厚的土壤,其营养之丰富足以支持整片森林以及森林里所有物种的生长。
复活节岛究竟发生了什么
那么,曾经植被繁茂的复活节岛何以变得如此贫瘠?
当树木被砍伐,树根死亡,表土层就失去了固定作用,四五英尺*厚的土壤被雨水冲走,流失的土壤也没有办法得到快速有效的补充。
没有了树木和森林,雨水不能被土壤吸收,地下水得不到补充,岛上的溪流和泉水枯竭了,空气不那么湿润了,降雨量也减少了。肥沃的表土层受到侵蚀,农作物减产了,盖房子的木材没有了,做渔网或帆布的纤维没有了,做小船的木头也没有了……资源匮乏还引发了没完没了的战争。岛上人口在1550年时达到高峰——将近7,000人。之后迅速减少,由于缺乏人力,石场上还有400多尊雕像没完工。
复活节岛很小。站在岛的最高处,整个岛屿尽收眼底。砍掉最后一棵树的那个人一定也知道,岛上将再也没有树木,但他还是挥起了斧头。
尽管我们的地球比复活节岛要大得多,但资源仍然是有限的。像岛上的居民一样,我们也能看到地球上的一切,我们也无处可逃。如果我们从现在开始珍惜资源,改变生活习惯,从而避免复活节岛居民的悲惨命运,还来得及吗?
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[美]爱丽丝·奥特瓦特 文
[美]拉里·高尼克 图 叶云屏 译
本文选自科学普及出版社《环保超人》