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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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鲜花为何绽放在北极   

2012-10-23 06:42:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:花栗鼠习作

作者:紫鹬 

成百上千种有花植物在这里内绽放;成千上万的驯鹿、麝牛、北极兔、旅鼠在这里游荡;北极熊、北极狐、北极狼在这里捕猎奔忙;还有许多不同文化的原住民把这里作为家乡。对,你早已知道了,这里是生物多样性及其丰富的北极。

【许多适应了北极生活的动物,都拥有白色的外观和粗壮的体型,北 极狐也是如此。不过夏天的苔原没有积雪,所以它会换上灰褐色到灰蓝色的体毛,一些“蓝狐”就是由此而来。】

今日北极生态系统的由来

与海中的“高原孤岛”南极大陆不同,北极圈被北美和亚欧大陆环抱, 大陆为许多动植物提供了进入北极地区的便利。北极圈里的冰也并非“铁板一块”——北冰洋的大部分地区只是漂着一层不太厚的海冰。

即使是在距今2.65 万至1.9 万年前末世冰期达到极盛的时候,整个加 拿大、美国北部、北欧和西伯利亚西部几乎完全被冰雪覆盖,北极圈内也 有未被冰雪主宰的土地,一片片陆地如冰海中的方舟,成了许多生命的避 难所。

【Last Glacial Maximum,末世冰期极盛时的地球,亚欧和北美大陆的北方覆盖了大量大陆冰川。此时,西伯利亚北部和阿拉斯加北部由于干燥,未能形成冰盖, 而大量水体冻在大陆上造成海平面下降,白令海峡成了白令陆桥。】

当巨大的大陆冰川消退,当最后的猛犸象死去,北冰洋里迎来了鲸类和海豹,北冰洋沿岸迎来了大型哺乳动 物,还有每年夏天迁徙到此繁殖后代的北半球六分之一的候鸟,以及选择在这里安家的原住民们。

北极圈内的居民和他们的生活,在大约1 万年前渐渐浮现今天的格局。而为它们提供赖以生存的物质的,是冰川消退后,占领大陆的苔原、泰加林,以及海洋中的浮游生物。

北极苔原

北极苔原(arctic tundra)是北极地区典型的陆地,其显著特点是:有广阔的永久冻土地、众多的湖泊和沼泽 地,也是地球上一处既荒凉又富饶、气候和生态环境十分特别的地带,总面积约1300万 平方千米,大部分在北极圈内。

广袤的苔原一直延伸到北冰洋的海岸,包括格陵兰岛上没有冰川的地方。苔原上,冰湖和盐沼密布,北极的寒风暴雪呼啸。苔原为旅鼠和驯鹿提供食物,于是才有了北极狼、 北极狐、雪鸮……

苔藓是一大类较为原始的绿色植物。它们在温带和热带主要生活在阴 湿的地方,在北极地区也摆脱不了对潮湿的依赖。不过,它们可以用休眠 的方式渡过不利的环境,生命力异常顽强。曾有干燥的苔藓标本在伦敦受 到空气中的潮气而在标本台纸上重新开始生长。

除了苔藓,一些开花植物,例如杜鹃花科、虎耳草科和莎草科的植物 也在苔原上有星散的分布。各种矮小的植物在生长季节之外、积雪未到之 时,常把苔原染成红黄相间的秋色。

【阿拉斯加的苔原秋色,没有雪的北极地区展示了她的另一种美。】

在环境更加恶劣的地方,苔藓也不能生长,那里生长着真菌和藻类的 共生体——地衣。地衣为冰冷的岩石加上了斑斑驳驳的色彩,它们是蘑菇 的亲戚和一些比苔藓更原始的绿藻携手后的产物。它们风化着地球裸露的 表面,制造着碎岩和有机物,然后和后来的苔藓一起形成土壤。

泰加林带

泰加林带(taiga)是世界上最大的森林带类型,独具北极寒区的生态环境,又称“寒温带针叶林”或 “北方针叶林”(boreal forest)。其森林植被主要为耐寒的针叶乔木,树种主要有云杉、冷杉、落叶松等。 这些树木纤直高大,多长成密林,在高地上成片分布;其间低洼处,则交织着沼泽。

“林海雪原”也许是对泰加林最好的描述。这有着巨大针叶树的茂密森林,从我国黑龙江所在的纬度一直延续到北极圈周围,几乎遍布北半球 这两个纬度间所有的陆地。这里有各种各样的野生动植物,北极熊的远祖棕熊,就是从泰加林里走出的。

【画家笔下的北极圈内的泰加林景象。】

一直向北走,当风雪和冻土终于让冷杉和云杉的幼苗无法生长,针叶树让位于地上 厚厚的苔藓和地衣,泰加林就让位于苔原。这两种植物群落的交界线,就是著名的极地树线(arctic tree line)。

浮游生物

泰加林里制造的有机物也会随着河流注入北冰洋,为海洋生物提供养分。 不过,北冰洋海洋生态系统更重要的基础,是浮游生物。

【初春,冰雪融化后,巴伦支海上的硅藻们旺盛生长,将深蓝色的冰海变成浅色,形成类似“水华”的景观。】

北冰洋有北大西洋暖流的眷顾,每年春天,巴伦支海的海冰融化得较早。适宜的水温和海冰融化产生的淡水使以硅藻为主的浮游植物大量繁殖, 于是海洋的颜色都会因为浮游植物的爆发而改变。这些浮游植物的生产力是惊人的,想象一下,在海面的每一寸,它们无时无刻不在阳光下把水和二氧化碳变成有机物。 于是从单细胞动物到桡足类的浮游动物也跟着繁荣起来,然后养活了磷虾,养活了鱼类和巨大的须鲸,养活了软体动物,养活了海鸟、白鲸、海豹、北极熊……

扩展阅读

北极圈内各种生物的详细介绍在这里: 北极熊, 旅鼠, 鲸类, 鳍脚类, 海雀科, 鸥和类似鸥的鸟类……

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图片来源: Wikimedia Commons;coldlandsartist/ WordPress

原文发表于果壳网(guokr.com)“自然控主题站”《鲜花为何绽放在北极

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