书城科普别让春天说寂寞(别让地球抛弃我们)
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第2章 我们爱这生机盎然的家园!(2)

20世纪意大利最重要的小说家伊塔洛·卡尔维诺曾以他奇伟瑰丽的想像力和充满反叛的精神,创作了《树上的男爵》一书。小说的主人公是一个生活在树上的人,名叫柯西莫。柯西莫在一次家庭晚宴中因为拒绝吃蜗牛而爬到了树上,并发誓不再下来。没有人能想到,柯西莫果真坚守了自己的誓言。他在树上打猎、读书、恋爱、旅行。他跟叔叔学习了水利系统,帮助小城建立了防火系统。他带领森林烧炭工打退了狼群的袭击,还与土耳其海盗进行了战斗。他与凶残的大盗交往,居然使大盗热爱上了小说。柯西莫自己就酷爱读书。他读完了施罗德地百科全书,比同时代人更早地接受了新思想,还与伏尔泰和卢梭通信,甚至印刷了自己的出版物。他在大革命期间还组织了当地的革命,拿破仑视察意大利时都慕名来拜访他。当然,他还找到了自己的爱情。

柯西莫从地面爬到树上是为了逃离污浊而刻板的现实世界,而南方古猿所居住的大树却是其祖祖辈辈赖以生存的美好家园。南方古猿在树上的生活虽然一定不像柯西莫那样充满了戏剧性,但依然多姿多彩、可圈可点,就仿佛面朝大海、春暖花开。1000万年以前的东非,森林茂密,水源充沛,气候温暖。古猿们悠闲地待在树上,靠采摘果实过活。如果东非的气候一直这样,也许就不会有人类的出现了。在距今500万年以内,或者说距今三四百万年的时候,非洲的气候发生了变化。

目前大部分科学家都比较认同,这次气候变化与一场地质构造运动息息相关。

我们都知道,根据不同的化学成分与地震性质,地球可以被分为不同的岩层。最外面一层是地壳,然后从外到内依次是上地幔、下地幔、地核等。地壳与上地幔合在一起并称为岩石圈。地壳是比较坚硬的部分,但是地壳之下就没有那样坚硬了,虽然岩层并不能随意流动,但却保持了一种熔融的状态。地幔这种物质就是流体,能够有塑性变化,像麦芽糖一般不断流动。当然,这种流动并不是我们想像中如同水流一般,而是一种缓慢的运动状态。在某一个地方,当地幔物质的运动循环比较剧烈的时候,地幔就可以被这种动力抬升起来。随着高度的提升,地幔所受到的压力逐渐减小,它的流动性也变得更强,此时地幔便形成了岩浆。岩浆的温度非常高,它可以熔化坚硬的地壳。地幔的上涌抬升过程是不均匀的,抬升比较高的地方就会把地壳拱起来,形成山脉;而在另外一些地方,地壳在岩浆熔化的作用下开始减薄,减薄到一定程度时就有可能无法承受上面的重量,从而坍塌下来,形成了谷地。

1000万年前,可能就是经历了这样的地质变化,东非大裂谷才得以形成。1000万年,真的太久!久得连科学家们都只能说:东非大裂谷或许就是这样形成的吧。瞧,科学真的离不开推理和想像。当一切都在科学的情理之中时,讲讲“故事”又何妨?

现在的东非大裂谷究竟长得是什么模样?

我们从高空俯视东非大陆的时候,会惊异地发现地面上有一条硕大无朋的“刀痕”,好像是宇宙之外的“鬼斧”大发“神功”所致。这就是东非大裂谷。它的壮观程度通过一系列数字就可以证明:宽几十米至200千米,深达1000~2000米,总长超过8000千米,相当于地球周长的1/6。

东非大裂谷南起赞比亚以南,向北经马拉维湖分为东、西两支。东支沿维多利亚湖东侧,经坦桑尼亚、乌干达,穿越埃塞俄比亚高原入红海,再由红海北上入亚喀巴湾抵约旦地沟;西支沿维多利亚湖西侧,循扎伊尔国界延伸到乌干达北部,抵尼罗河上游谷地。

如果望文生义,也许你会认为东非大裂谷真的就是一个“谷”,不仅地势深陷,而且四壁犬牙交错,像一个血盆大口,散发着黑暗、阴森、恐怖的气息,处处是断壁急流,遍布着奇形怪状的枯藤老树。但实际上东非大裂谷根本不是我们想像的那样,它是一座异常壮美的洞天福地,有巍峨的高山,清澈的湖水,耀人眼目的奇花异草和种类繁多、生机勃勃的野生动物。

东非大裂谷带两侧的高原上分布有众多的火山,如乞力马扎罗山、肯尼亚山、尼拉贡戈火山等。乞力马扎罗山的植被,因高度及坡向不同而发生明显的垂直变化。从热带稀树草原、热带雨林、亚热带常绿阔叶林一直到高山草地、荒漠、冰川,依次而上。东非大裂谷的谷底则有30多个呈串珠状的湖泊。这些湖泊多狭长水深,其中坦噶尼喀湖南北长670千米,东西宽40~80千米,是世界上最狭长的湖泊,平均水深达1130米,仅次于北亚的贝加尔湖,为世界第二深湖。在科学家的眼中,坦噶尼喀湖、马拉威湖和维多利亚湖等东非大淡水湖是观察动物进化的理想场所,因为那里“与世隔绝”,湖中生活着许多别处根本没有的鱼类。东非大裂谷中当然也有深峡,奥瓦杜伊峡就是“峡中之峡”。东非大裂谷中还有平原,位于裂谷南部的塞伦盖蒂平原上就生存着地球上最大规模的动物群落:牛羚、斑马、羚羊、斑鬣狗、长颈鹿、狮子、大象、黑犀牛、水牛和花豹,还有300多种鸟类。

东非大裂谷如此美丽,难怪造物主要把它选择为人类诞生的摇篮。

东非大裂谷高耸的山脉和深陷的谷地,对大气环流会施加一定的反作用力。这里的气候格局因此而发生了改观。高耸的山脉会阻挡暖湿气流前进的道路,而暖湿气流的缺失就意味着干旱。这一点,我们可以从中国青藏高原上的喜马拉雅山所营造的气候格局得到理解:喜马拉雅山的上升阻挡了从孟加拉湾北上的暖湿气流进入中国的新疆地区,新疆因此而干旱。

东非大裂谷也是如此。地质历史的记录已经给我们还原了大裂谷之前的东非:那时,森林广泛分布,气候湿润,生物多样性很强。由于东非高原山脉的上升,阻隔了暖湿气流,东非大裂谷的谷地从热带雨林气候逐渐转变成了较为干旱的稀疏草原气候。谷地与山顶不同。山上气温比较低,还可以形成一些降水,甚至是冰川。乞力马扎罗山的山顶至今仍然有冰雪覆盖。但是在谷地和盆地里面,就要干旱得多了。虽然由于地势很低,周围的水会逐渐在这里汇聚成湖泊,但是湖泊终究也会变干。湖泊干涸以后会形成很多盐类的沉积。在如此干旱的谷地,需要充沛水源支持的森林便无法生长,只有较为耐寒的禾本科植物、灌木或者乔木才能生存下去。所谓的热带稀疏草原,就是这样一个环境。这就是地质构造运动所造就的东非大裂谷。目前,东非大裂谷仍然在发育,将来它可能还会裂开,甚至形成如同红海一样的海洋。

森林一点点消失了,甘甜可口的水果自然也难以找到。人类不得已,跳下树来,逐渐学会了直立行走。人类从此正式诞生。

五、地球上第60亿位公民的诞生

1999年10月13日《人民日报》报道:据新华社萨格勒布10月12日电,波黑时间12日凌晨0时02分,一名3.6千克重的男婴在波黑首府萨拉热窝的一家医院降生,成为地球上的第60亿位居民。

这是继1987年7月11日,南斯拉夫萨格勒布市一名叫马特伊·加斯帕尔的男婴的诞生宣告了世界人口达到50亿后的又一震惊世界的数字。地球人口的暴长不得不引起人们关注:1650年,地球上大约有5亿人口;19世纪初增长到10亿左右,150年间翻了一倍;20世纪初,世界人口约有16亿;从1950-1987年的37年间,由25亿倍增到50亿;而从50亿增加到60亿仅仅用了12年!世界人口的增长不仅是按指数增长,而且增长率也在增长,是“超”指数增长。

在进入20世纪后的100年里,世界的人口增加了约4倍,而消费水平的提高却使得人均能源和资源消耗增加了10倍以上。这就是说,目前这60亿人口的消费量,在1900年时能够养活600多亿人。地球已经不堪重负,而这种压力还在呈“超”指数增长。据专家推测,到21世纪中叶的2050年,世界人口将是现在的2倍,约100亿人。这个世纪中人口灾难性的过度繁殖,将对人类这一物种以及赖以生存的地球环境的未来造成极大的压力。

首先,人口激增会给土地资源带来巨大的压力,它意味着人均可耕土地的减少和粮食的减少。本世纪中叶以来,耕地面积增加了19%。而世界人口却增长了132%。人口增长使耕地退化、产量减少,乃至挪作他用。随着人均粮食面积的缩减,越来越多的国家承受着失去粮食自给自足能力的危险。

其次,人口激增将引发淡水资源危机。工业用水、农业用水和生活用水将极大地耗竭淡水资源,引起水荒,并会发生更严重的水体污染。河流干枯和地下水位的下降,被视作水资源紧缺的证据,如尼罗河、黄河和科罗拉多河几乎无水入海。目前,包括主要产粮区的世界各大洲地下水位正在下降,美国南部的太平原、中国华北平原和印度的大部分地区,地下蓄水层正日益枯竭。国际水资源管理研究所预测,未来50年将会有约10亿的人口会面临生活绝对缺水的状况。

最后,人口激增会加速耗竭能源资源,使有限的煤炭、石油、天然气等不可再生能源更快地消耗殆尽。在过去的50年里,全球能源需求的增长速度是人口增长速度的两倍。到2050年,发展中国家因人口的增加和生活的富裕,其能源消耗将会更多。

除此以外,人口激增还会通过人类向自然界无限制地索取使生态环境日益恶化,最终由于物种的大量灭绝而威胁到人类自身的生存。在人类现代生活中,物种以100倍~1000倍的自然速率消失,这是从6500万年前白垩纪末期恐龙绝迹以来,动植物最大量灭绝的时期。物种灭绝的根本原因是人口密度增大导致了动植物生存自然环境的恶化。

值得注意的是,世界人口的过度增长还会对新增人口的教育、住房、医疗、就业等产生严重的压力,这一切都是我们必须面对的现实问题。

目前世界年人口增长数量为9300万,年增长率为1.7%。必须引起人们重视的是,在世界人口的增长中,发达国家人口增长率不到0.5%,而发展中国家人口增长率为2.1%。1950年世界人口的33%生活在工业化国家,目前这一比例已降为20%,预计到2050年时将进一步降为12%,届时有77.54亿人生活在发展中国家。这意味着在发展中国家,人口对地球环境产生的巨大压力将远远大于发达国家,耕地、水资源、森林、矿产等自然资源将以超过自然环境再生能力的速度耗竭,这种环境的破坏将带来更大的贫困,使发达国家与发展中国家之间的贫富差距更加扩大。

1990年,联合国为促进世界各国政府重视和解决人口问题,把7月11日确定为世界人口日。中国在20世纪70年代末期开始实行计划生育政策,有效地控制了人口的过快增长,人口出生率由1970年的33.4%下降到1999年的15.23%,自然增长率由1970年的25.83%下降到1999年的8.77%,28年间少生了3亿多人,使世界60亿人口的到来推迟了将近4年,为稳定世界人口做出了积极的贡献。即便如此,中国人口状况仍旧是极其严峻的。

但无论如何,我们每一个生活在这地球村上的公民都有责任和义务保护我们的家园,相信在全球人民的共同努力下,我们的明天会更好。

六、地球上的生物群落

生物群落是指有相似气候和生物的一组生态系统。

实际上,通常某一地区的气候条件--温度和降水量,决定了它的生物群落类型。这是因为气候限制了该地区的植物分布。而植物的类型决定了生活存那里的动物种类。

雨林生物群落

环球考察的第一站是赤道附近的热带雨林。雨林不但炎热而且潮湿,实际上那里时时有倾盆大雨。幸运的是,你没忘记带上雨衣。在一阵阵雨过后,太阳又出来了。尽管阳光灿烂,但穿过浓密的植被层的阳光还是很少。

雨林中层层叠叠到处是植物。你可以看到蕨类、兰花类、藤本类植物等从树枝上挂下来,甚至直接长在其他植物上。在茂盛的植物中间生活着许多种色彩鲜艳的鸟儿,它们就像你身边的无数花朵。

热带雨林热带雨林位置在赤道附近的炎热地区。热带雨林的典型特征是多雨。炎热的温度一年到头变化不大,终年光照也相当稳定。

热带雨林中物种多得惊人。比如,科学家研究了某一地区雨林中100平方米的范围,找到了300种不同种类的树木。这些树木形成了几个不同的层次。高大的树形成一个顶层称为林冠。有一些特别高大的树木会从林冠中脱颖而出。在林冠的下面足下层林木,这一层的树木稍微矮一点,也包括一些藤本植物。这层中的植物在林冠层形成的树荫里生长良好。再往下,还有些植物在树林的近乎黑暗的底层中茂盛地生长着。

丰富的植物为动物提供了许多栖息地。热带雨林中到底有多少种昆虫至今还是个未知数,但估计有近百万种。这些昆虫供养了种类繁多的鸟儿,这些鸟类又供养了其他种类的动物。虽然地球上热带雨林面积只占了很小的一部分,但它们包含的动植物物种可能要比世界上其他所有陆地生物群落中的物种加起来的总和还要多。

温带雨林美国西北部大陆的沿海岸线地区,气候在某些方面与热带雨林有点相似。这一地区每年降水量都在3000毫米以上。那里长有一些大树,包括雪松、红木和花旗松,但是很难给这一地区归类。它距热带雨林北缘很远,而且比热带雨林冷得多。于是许多生态学家将这一生态系统称为温带雨林。

沙漠生物群落

环球考察的第二站是沙漠。那里与你刚离开的热带雨林有着天壤之别。从汽车上下来,就进入了酷热的夏季。在中午,你甚至不能在沙漠上行走,因为沙子就像你家浴室热水龙头中的热水那样烫。

沙漠中的年降水量少于250毫米,而水蒸发量远大于降水量。有些极干燥的沙漠,甚至一年内滴水未降。沙漠中一天的温差通常很大,像纳米比亚沙漠这样灼热的沙漠,每当太阳下山后温度会很快降下来。其他的沙漠,如中亚的戈壁沙漠会冷得更快,在冬天甚至会达到冰冻的温度。

生活在沙漠中的生物既要适应缺水状况,又要适应温差大的恶劣条件。例如,树形仙人掌的枝干上有类似手风琴的褶皱一样的折叠。下雨时,仙人掌的枝干就能储存更多的水分。沙漠中的许多动物都是在晚上出来活动的,这时温度稍微低一点。比如钝尾毒蜥人部分时间呆在凉爽的地下洞穴中,它可以在地底下连续呆上好几个星期。

草原生物群落