水库报复之谜——浅谈生态学(1 / 1)

阿斯旺的报复

在非洲,有一条世界著名的河流,叫尼罗河,它流经古老埃及的土地,注入地中海。每年世界各地都有成千上万的旅游者来到埃及,他们参观既古老又神秘的金字塔和狮身人面像,也泛舟尼罗河上,欣赏两岸的风光。

尼罗河每年都要泛滥一次,洪水冲走了两岸土壤中的盐分,把它带到地中海中,这有利于地中海中浮游生物的繁殖。浮游生物多了,以它们为食品的沙丁鱼的产量也随之升高,成为地中海地区的一种特产。同时,尼罗河水中带有中上游的有机物质,当河水泛滥时,两岸土壤中的有机质就随之增加,这极大地有利于农作物的增产。

20世纪50年代初期,当时的埃及纳赛尔政府,为了开发水力资源和扩大可耕地面积,决定在尼罗河上修筑一座阿斯旺高坝。按照当时的测算,仅水力发电一项的收入,就可以很快收回建设的费用。但事与愿违,由于大坝工程上的缺陷,造成了水库漏水,使得发电量远达不到设计标准。更为严重的是,由于破坏了生态平衡,原来没有想到的问题,一个接一个地出现了,几乎闹到不可收拾的地步。

水坝建成后,尼罗河不再泛滥,原先河水中夹带着的有机物质都沉到了库底,水库下游两岸的农田,再也得不到这种天然肥料的供应,土地变得贫瘠。更糟糕的是,由于没有河水的冲刷,土壤中的盐碱含量越来越高,严重影响了农业的收成。而对于地中海来说,由于得不到尼罗河水冲刷下来的盐分,浮游生物减少,以浮游生物为食的沙丁鱼产量急剧下降。由于水库建成,原来奔腾的急流如今成了平静的湖泊,于是钉螺和虐蚊大量繁殖起来,水库周围的居民患上了血吸虫病和疟疾。

水库的设计者们怀着良好的愿望,建造起水坝和发电站,由于他们忽视了保护生态环境,破坏了生态平衡,因而招致了惩罚。这件事给全人类上了生动的一课,它告诉我们,对任何重大的水利工程,都应该周密分析它可能对生态环境造成的影响,必要时还要通过模拟装置进行实验,如果违反了大自然的规律,后果将是无情的。

什么是生态系统

生态学,就是研究生物和环境关系的学问。这里的环境,包括空气、阳光、土壤、水分以及各种各样生物在内的复杂体系。在地球上,生物有机体与其所居住的环境之间,生物体与生物体之间,都是相互联系、相互依存、相互制约的,它们共同形成一个不可分割的统一体——“生态系统”。一个生态系统可以很大,如南美洲亚马逊河的热带雨林,也可以很小,如在春季蛙类繁殖时的一个小水池。

一般一个生态系统由四种基本成分组成:一是生产者,这主要指绿色植物而言。绿色植物是生态系统中最多的成员,它们可以通过叶绿素的作用,利用阳光辐照的能量,经光合作用,将水与二氧化碳转化为碳水化合物。植物还可以从土壤中吸收必要的元素和无机化合物;二是消费者,即各种类型的动物。它们又可以分成三类:初级消费者——指以植物为食物的动物,也称草食动物;次级消费者——指以草食动物为食物的动物,也就是肉食动物;三级消费者——以较小的肉食动物作为食物的生物;三是还原者,如某些细菌,它们通过分解活动,把动植物尸体和排泄物还原成无机物质;四是无机物。这四个部分,相互之间密切联系,互为因果,相生相克,一环扣着一环,形成了复杂而巧妙的食物链或食物网。

例如,在草原上,蚱蜢以草为食物,鸟类以蚱蜢为食物,而老鹰则以这些较小的鸟类为食物,这样就形成了一条“草——蚱蜢——鸟——鹰”的食物链。在这里,任何一个环节的变化都会给食物链带来破坏。青蛙是吃害虫的能手,而现在有的人为了谋利,大量捕捉青蛙,这样就给农业生产带来了危害。我国河北省北部,在麦收时节,每亩麦田中平均有50~100只青蛙,一只青蛙一天可以吃掉50~200只害虫。依靠这些麦田的卫士,基本上就可以控制虫害,保证小麦丰收。近年来,由于有人大量捕捉青蛙,破坏了生态平衡,使黏虫大量繁殖,小麦饱受其害。

保护森林——保护生态环境的重要问题

在保护生态环境中,保护森林、植树造林是非常重要的环节。

黄河流域是中华民族文化的发祥地,黄河中下游的黄土高原,本来是森林和草原结合的森林草原带。这里山清水秀,自然条件十分优越,后来经过数千年封建王朝掠夺式的开发——滥伐森林和滥垦草原——森林被毁殆尽,草原面积大大缩小。结果,这里气候反常,雨量稀少,沙漠南移,破坏了整个森林草原的生态平衡,成为一座座荒山秃岭。而且,水土流失严重,大量泥沙被河水带到华北平原,造成下游河床逐年提高,形成世界罕见的“悬河”,威胁着黄河下游两岸的城镇和人民的安全,现在仅防汛工作,每年就要用去大量的人力和物力。

要让黄河流域恢复到原来的森林草原生态环境已相当困难,人们应从中吸取教训,努力保护森林资源。

森林的生态效益有多方面的:一是涵养水源,保持水土。每1万平方米阔叶林可以贮水300~2000吨,5万亩面积的森林,相当于100万立方米的水库。森林像抽水机一样,不断地吸收水分,再通过蒸发散失于空中,促进水分循环,增加降雨量,改善小气候。广东省的雷州半岛,森林面积从建国初期的150万亩发展到1985年的400万亩,这里的年降雨量20世纪50年代平均为1300毫米,60年代升到1426毫米,70年代进一步升到1709毫米;二是防风固沙,保护农田。在我国北方,从新疆到甘肃、宁夏、内蒙古以至东北西部,分布着广阔的沙漠,这些沙漠还在不断扩大,全国沙漠的面积已超过130万平方公里,约占全国总面积的13.6%。风沙吞没农田、牧场和村镇,掩埋铁路,危害很大。为了抵御沙漠的侵袭,我国政府制订了一个宏大的计划,营建“三北”(西北、华北、东北)防护林,这条防护林带横跨12个省、市、自治区,全长9000多公里,面积达389万平方公里。目前,“三北”防护林已初见成效,北京市春天的风沙已大为减少;三是净化大气,防治污染。森林的光合作用可以吸收二氧化碳,释放出氧气。森林还可吸收尘埃,降低风速。

近数百年来,地球上的森林资源受到严重的破坏,原来地球上森林覆盖面积达到7600万平方公里,直到1863年,还有5500万平方公里。然而,100年以后,到1963年,仅剩下3800万平方公里,再过了10年,又减少了1000万平方公里,到2005年仅余下1600万平方公里,保护森林已成了全人类共同的紧迫任务。在南美洲,科学家正在努力保护亚马逊热带雨林,这个面积达500万平方公里的热带雨林,广及南美洲的9个国家,仅在巴西就占其国土面积的50%。虽然热带雨林的覆盖面积只占地球陆地面积的7%,但地球上已发现的动植物中,大约有50%就生存在热带雨林中,由于滥伐森林,这些动植物正以每年消失27000种的速度在递减。保护热带雨林也就成为保护这些濒临灭绝动植物的重要措施。

救救野生动物

保护生态环境还有一项重要的任务,这就是保护野生动物,因为任何一种物种的消失都会造成生态的失衡。

当今,人类正面临着一场链锁式的自然资源的消失。达尔文曾做过这样一个计算:一对大象经过750年以后,理论上可以繁殖到1900头,由于食物的短缺和生存条件的恶化,事实上大象并没有增加。近些年来,有些偷猎者为了追求高利而对大象进行大规模捕杀,使其数量还在不断减少。老虎减少的速度也非常惊人,中国的东北虎、华南虎,印度的孟加拉虎;野生的数目已屈指可数,人们只能在动物园中看到它们。大熊猫产于我国的西南地区,是我国的国宝,这种珍稀动物也正日渐稀少。特别是近年来作为熊猫主要食物的箭竹的开花死亡,严重地威胁着大熊猫的生存。在联合国教科文组织的支持下,我国政府已建立了多个大熊猫自然保护区,密切关注着大熊猫生存的环境,救治病伤的大熊猫,并教育当地群众爱护大熊猫。

合理开发动植物资源,也是在保护生态环境中应特别注意的问题。我国的舟山群岛,本来是水产资源极其丰富的海域,是我国一大渔场,上海市民桌上的海鲜,不少都来自舟山渔场,但由于多年来的滥捕,特别是违反我国有关部门的规定,使用细网捕捞,致使许多幼小的鱼苗都被一网打尽。如今人们受到了应有的报复,舟山渔场再也难见那些海鱼了。

当然,保护不等于不捕杀,澳洲的袋鼠近年来繁殖过多,同样也造成了生态的不平衡,政府不得不有计划地进行捕杀。

爱护我们的地球

治理污染、保护环境也是保护生态系统的一个重要任务。20世纪以来,由于科学和工业的迅猛发展,人类的生产规模越来越大,自觉和不自觉地给环境带来了严重的污染。环境污染的原因是多方面的,但可以说都与人类的生产或生活活动有关,如工厂排出的废气、废水、废渣,生活中排放的污水,倒出的垃圾、化肥、农药和农膜在土壤中的残留,城市的噪音等。

在环境保护方面,许多国家都有过惨痛的教训。日本的濑户内海,本是山清水秀的好地方,60年代以来,由于在这里建设了一批化工厂,大量污水排放入内海,使它成为巨大的臭水坑,一些有毒有害的物质还引起了怪病。英国首都伦敦,由于各种污染源的影响,使得原来是旅游水道的泰晤士河变成了臭河,鱼虾绝迹,由于烟尘的大量排放。在20世纪初,伦敦出现了“毒雾”的现象:城市笼罩在浓雾中,各种呼吸道疾病剧增。后来由于英国政府的重视,对各类污染源进行了治理,并制定了严格的环境保护法规,经过了多年的努力之后,伦敦的“毒雾”才消失,泰晤士河河水又变得清澈起来,游鱼也出现于河中。

近年来世界气温变暖的趋势也引起了科学家的广泛关注。我们地球的上空,有一层臭氧层,这层臭氧层的存在,挡住了大部分对于人类和动植物有害的紫外线。

然而,由于人类社会工业迅速发展,使得氯、氟、甲烷等气体的使用增加,特别是冰箱中使用的致冷剂氟利昂的大量使用,破坏了臭氧层,其后果将会是很严重的。地球南极上空的臭氧空洞正在日益扩大。目前,很多国家已经认识到这个问题的重要性,已经研制了新型环保致冷剂,准备逐步取代氟利昂,以保护臭氧层。

结束语

生态学是一门综合的科学,它告诉我们,在世界上,任何一种生物都不是孤立存在的,它们的生长、发育、繁殖,它们的兴衰,都是和环境和其他的生物连在一起的。同样,生物赖以生存的环境,也对生物的生长、发育、繁殖起到极大的作用。在我们要改变一个环境的时候,我们必须认真考虑,它对生态环境将会产生什么样的后果。