它们是怎么工作的(彩图精装)
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为什么说雨林是地球重要的生命摇篮?

热带雨林是地球上最丰富、同时也是最古老的生态系统。今天,虽然热带雨林只占地球6%的面积,但它却是地球一半以上动植物的栖息地。在这个独一无二的世界里,迄今为止仍有成千上万种的物种不为我们所知。

雨林是一个雨水充沛、到处都是高大树木的生态系统。当人们谈到雨林时,通常是指赤道附近的热带雨林。这些雨林全年吸收的太阳光照总量基本相同,吸收的热量也基本相同。因此,这些雨林地区的气候非常稳定。

雨林的年降雨量为400~1000厘米,每天的光照时间约为12小时。由于光照和降水非常充沛,树木可以长到18~45米,树龄可以达到上千年。

树顶的枝条向外伸展以接受更多的光照,这些伸展的枝条在森林上空形成了一个厚厚的树冠层。一些大树,即被称为“露生层的大树”,会超过树冠层30米。

在树冠下,阳光较少,因此绿叶也较少。海绵状的枯枝落叶层是由苔藓、真菌和正在腐烂的植物构成的。

爬到顶端

雨林拥有巨大的树冠,这使其成为一个绝佳的生态系统。小树苗很少能长到雨林的顶部,除非老树死亡,在树冠中让出一个“洞”。如果真的发生这种情况,所有的小树苗都会争先恐后地向上生长来争抢阳光。

一些植物攀附在树上来向上到达树冠处。这些植物并不能形成自己的支撑系统,利用这种方式就会较为容易地到达树冠。在雨林的顶端,这些攀爬者们会把枝叶从这棵树伸展到那棵树,使树冠层变得更厚。

还有一些被称为“附生植物”的物种,直接生长在巨大树木的表面。这些植物占据了下木层(即树冠正下方的那一层)很大一部分空间。附生植物离雨林顶部很近,光照充足,树冠层的流失物会给它们提供所需的水分和营养物质。

绞杀植物的根部长而粗壮,一直从树干延伸至地下。当这些植物不断生长时,树干就会在树的周围形成一个网。同时,绞杀植物的枝条会向上伸展到树冠层中。绞杀植物阻挡了母树上方的很大部分阳光,同时又从母树下方吸收了如此多的营养物质,最终导致了母树的死亡。当母树死亡后,盘根错节的根部组织可以使绞杀植物继续保持原有的高度。

知识档案

就雨林中的植物而言,最不可思议的就是它的多样性。太平洋西北部温和的雨林据称拥有大约12种树种,而一个热带雨林则可能拥有300种不同的树种。由于植物在野地上肆意蔓延,在1公顷的土地上,整个物种只能由少数一些植物来代表。

雨林的结构图显示了林冠。树木竞争接触到上方的阳光。

对营养物质的争夺和对阳光的争夺一样激烈。为了获得更多的营养物质,树木的根都向外生长,而不是向下生长。为了保持稳定,一些树木长出了天然的支撑物——新的树干,从树木的侧面一直延伸到地下。

大大小小的生物

世界上大多数的动物物种生活在雨林里,其他生态系统中的许多物种最初也来自雨林。据研究人员预测,在一片大面积的雨林区域,可能有超过1000万种不同的动物物种。

这些物种中的大部分都适应了在雨林上层的生活,那里的食物是最充足的。那些可以轻松地在树木间爬行或飞行的昆虫是雨林中最大的动物种群。当它们爬行或飞行时,会叼起植物的种子,把它们抛到较远的地方。通过这种方式,昆虫就把植物的物种带到了更广阔的区域。

雨林

雨林中数量众多的鸟类也在撒播种子的过程中扮演了重要角色。当它们吞食了植物的果实后,种子就会从它们的消化系统中穿过。当它们把种子排出体外时,可能已经飞到距离那棵结出果实的树很远的地方了。雨林中的鸟类形状不同,大小各异,从极小的蜂鸟到很大的巨嘴鸟应有尽有。这些鸟类占到世界鸟类总和的25%以上。

雨林中的许多爬虫和哺乳动物都有各自独特的生存之道。一些动物在肢体表层上有薄薄的网状物,可以使其在树枝间滑行。比如可以滑行的蜥蜴和青蛙、可以跳跃和滑行的松鼠,甚至还有可以滑行的蛇。许多哺乳动物如各种各样的猴子,都长着适合抓住树枝的尾巴。

在雨林的枯枝落叶层上也生长着许多生物。在雨林里,你可以发现大猩猩、野猪、大型猫科动物,甚至大象。也有人类居住在雨林中,不过他们的人数在逐渐减少。采伐者们正在以惊人的速度将土著部落赶出雨林。

森林食品

我们食用的大约80%的食物最初来自热带雨林。如果没有雨林,我们就不会有可以产出咖啡和巧克力的种子。其他来自雨林的食物包括:西红柿、土豆、小麦、香蕉、肉桂、甘蔗、椰子、橘子、无花果、鳄梨、柚子、黑胡椒、菠萝和玉米。

雨林中已发现的水果超过3000种。生活在西方世界的人们只食用了其中大约200种,但土著部落的人们却食用了超过2000种。

森林砍伐

今天,人类每秒破坏0.6公顷热带雨林,目的是为粮食和牲畜腾出空间并获得木材。

在当今的经济体系中,人们需要上述一切资源。大多数的生态学家都表示,在不久的将来,对雨林的破坏将对人类造成危害。

保护主义者称:雨林所处的土地并不十分适合耕种粮食或饲养牲畜。当森林被铲平后,就没有腐败的植物来提供营养物质,土地会变得贫瘠而无法长出任何作物。在通常情况下,农民也只能使用这块地1~2年。

砍伐大片的雨林可能能为人们目前的需求提供充足的木材,但实际上,这一做法正在使世界的木材供应量慢慢减少。专家们指出,如果我们只是小范围地砍伐雨林,木材就可以不断地进行自我补充。

雨林分层示意图

同时,砍伐森林也可能危害人类的健康。雨林常常被称为“世界的药房”,正是由于雨林拥有的种类繁多的动植物都可以用在未来的制药上。我们今天使用的超过25%的药物来自于最初生长在雨林的植物,而这些植物只占到雨林物种总和的极小一部分。科学家只研究了不到1%的雨林植物的药性。我们治疗癌症、艾滋病以及其他多种疾病的最好药物可能就藏在逐渐减少的雨林当中。

雨林是地球上重要的生命摇篮,它孕育了数百万种独特的生命形态,有待我们进一步研究。破坏雨林就是在破坏一颗未知的星球,我们根本不知道正在失去的是什么。如果继续以目前的速度砍伐森林,地球上的热带雨林将会在40年内消失殆尽。