8.耕地和田野中的矿石
我们虽然在大海的底部找到了矿石,但是在田间地头总不会再找到了吧?这些地方的石头通常会被认为是碍事的东西,一般都会被清除出去。如果一个农场的人在地里发现了石头的碎片,他肯定会将它们聚集在两块地的中间部分,或者挪出去用来盖房子。但我想说的是,其实田地里的土壤也是由石头化成的,其本身就是非生物界一个有趣的组成部分,并且还非常复杂。
当你去过很多地方后,就会发现各地的土壤并非是一模一样的,不管是形状还是颜色,都会有差别,有的还相去甚远。河岸上的土壤正是如此,分层清晰可见,每一层土壤都有不同的颜色。
我依稀记得,我在小的时候曾经有过一次旅行。从俄国北部一直到希腊,沿途的风景大不相同:乌克兰的南部草原土壤是黑色的,克里木和敖德萨的土壤是褐色的;继续前进后,我发现博斯普鲁斯海峡以南伊斯坦布尔附近的土壤是栗红色;最后到达终点希腊时,土壤已经变得鲜红了,那些石灰岩被衬托得非常白,看得非常清楚。
这些事我都记忆犹新。
最初,土壤究竟怎样并没有人去关心,按照当时的普遍看法,土壤只不过是地表的浮土而已。后来,是俄国著名的土壤学家道库恰耶夫教授第一个注意到了这个之前无人问津的东西,并且去研究它,比如其成分和历史等。苏联科学院有一座土壤博物馆,里边有和自然中的土壤一样的分层土壤标本。如果将土壤切开观察,你会发现土壤的类别用肉眼是根本分辨不出来的,种类也非常多。土壤里有很多矿物颗粒,这些矿物颗粒用肉眼根本看不出来,就算是用显微镜都不一定能看得清。但是,颗粒再小也是矿物,只不过这些矿物的历史非常奇特罢了。
土壤的前身就是岩石,这些岩石经过太阳的暴晒,变得非常容易崩坏掉,然后在因吸收了二氧化碳而变为酸性的雨水冲刷以及空气的腐蚀下,其结构彻底破坏。这个过程的快慢是和温度有关的,北极地区的温度低,这个过程就进行得缓慢,土壤的生成自然也非常缓慢。但是南方的沙漠地带就不一样了,白天沙漠地带的温度非常高,就连水的温度都能达到80℃,足以煮熟鸡蛋。在这种条件下,岩石就很容易被破坏掉,土壤的生成自然也快。但是,细小的颗粒都被风吹走了,剩下的大颗粒就是沙子了。这些小颗粒被吹到了中纬度地区,这里的土壤一般都非常厚实,有些地方可能都不止一两米,某些地方甚至能够到几十米或是上百米。
但是,土壤可并非百分百是岩石的颗粒,它的组成成分远比这些复杂得多,它受到昼夜温差、季节变化等等许多因素的影响,并且很多动植物的生死循环都离不开土壤,所以土壤并无法和生物隔绝开来,它仿佛是有生命的东西,里边不仅有动植物,还有微生物,1克土壤虽然少,却含有几十万个甚至更多的微生物,只是随着土壤深度的增加,生物的数量也会急剧减少,到1米以下的时候,基本上就不会再有什么活着的生物了。
啮齿类动物、蚂蚁、甲虫、蚯蚓,甚至一些蜗牛等都生活在土壤中,它们中的某些会吃掉土壤,然后让土壤通过身体后回到地里。其实,每一公顷土壤中,一年内就有20~25吨的土壤通过蚯蚓的消化器。在马达加斯加的土壤中,有一种名叫“食土虫”的蠕虫每年都要吃掉几10亿立方米的土壤,这并不是一个小数字。
自然,在它们吃掉土壤之后,其中的矿物成分也会随之发生一些变化。
某些地区的土壤100年内就能翻一个遍,这正是蚂蚁的功劳,当然,热带地区的白蚁就更加厉害了。
植物体的某些部分在凋零时都会进入土壤,降解等过程都是在土壤中进行的,这些过程依赖土壤,最后又成全了土壤。由此看出,土壤的历史并非我们想象的那么简单,非生物界的无机物和生物界的有机体在土壤中交错在了一起。
矿物学家自然不会将自然界强制分成若干部分,然后分别研究。在我们看来,自然界的关系错综复杂,是一个不可分割的整体,当然也包括人类本身的行为。我们认为,这些矿物仅仅只是整个地球变化以及历史的一小部分而已。