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贝小戎:山的四种形状

2015-06-02 12:39 作者:贝小戎来源:三联生活周刊 2015年第22期
从最简单的素描到最先进的科学模型,都把山画成金字塔形的,下宽、上尖,山的这种形状已经深深地植根于人类的头脑

从最简单的素描到最先进的科学模型,都把山画成金字塔形的,下宽、上尖,山的这种形状已经深深地植根于人类的头脑,科学家们也一直认为,山地的面积会随着高度的上升而减少,但是美国两位科学家发表在《自然气候变化》杂志上的文章说,他们分析了全球182座山之后发现,山的形状一共有四种类型,其中只有大约三分之一(32%)的山是金字塔形的,而其他三种形状的山加在一起占到了68%:最多的是钻石形,占39%,还有沙漏形占23%,倒金字塔形占6%。比如阿尔卑斯山是金字塔形的,昆仑山就是倒金字塔形的,喜马拉雅山是沙漏形的,落基山是钻石形的。

普林斯顿大学生态学和进化生物学系博士保罗·埃尔森和康涅狄格州立大学生物学家摩根·廷格利使用全球各地山峰的卫星数据,分析山地面积随着高度上升发生的变化。他们发现,山除了金字塔形的,还有倒金字塔形的——山地面积越往上越大;沙漏形的——底部和顶部宽,中间窄;钻石形的——底部和顶部的山地面积小于中间部分的(说成柠檬形的可能更直观)。只看山的山峰很难判定一座山的形状,因为大部分独立的山都是顶部尖的,但是山脉非常大,它们的地貌非常复杂,只靠观看是不可能看到它们真正的形状的。所以研究者要分析卫星数据,查看整个山脉表面积随着高度的变化。决定一个山脉形状的是山区在地形范围内的分布,要看最大的区域是在顶部、底部还是中间,要考虑所有的山坡、沟壑和高原。

两位科学家的这一发现不仅扭转了我们对山脉形状的理解,更重要的是,它将让我们明白,气候变化对山区物种到底有何影响。气候变化会对生活在山区的生物构成一种很特别的困境,因为这些物种往往高度特殊化,只适应特定的栖息地,适应的温度范围非常窄。随着温度的上升,找到更冷地区的最佳方式就是移到山的更高处。伊丽莎白·科尔伯特在《大灭绝时代》一书中说,在秘鲁安第斯山脉,海拔每上升250米,温度就下降2摄氏度。“全球变暖正推动树木以平均每年2.5米的速度向山上爬。鹅掌柴属的树木以每年近30米的速度向着山脊上疾奔,冬青属的树木却一动不动。”爬得慢的物种就会灭绝,之前科学家估计,在2050年会有10%以上、100万个物种灭绝。

但是对于金字塔形的山来说,越往上越狭窄,移到高处意味着土地面积减少了,种群数量就会缩小,从而面临灭绝的危险。但埃尔森和廷格利的发现意味着,金字塔形状的山并非多数,那么生物栖息地的减少就没那么普遍。

对沙漏形山脉来说,最局促的地方在中间而不是顶部。而钻石形山脉上的物种则会在中间找到最大的区域。倒金字塔形山脉中的物种则会越往上地方越大。比如喜马拉雅虹雉,这是一种生活在喜马拉雅山的鸟,喜马拉雅山是沙漏形的,目前喜马拉雅虹雉的空间受到了挤压,再往上就宽敞了。但是五子雀目前生活在“沙漏”中部的下方,再往上到了瓶颈它的空间就小多了。

廷格利提醒说,在预测气候变化对山区物种的影响时,还要考虑其他因素。山区某个地方的空间更大,并不等于那里更适合物种栖息。比如,蜂鸟需要特定种类和形状的花的花蜜。只有那些花也往山上移,蜂鸟才能往上移。

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