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第5章 生态(5)

同样的弄巧成拙的事例在其他国家也有发生。白尾鹿是一种美丽的具有很高经济价值的鹿类,美国盛产这种鹿。1905年以前美国亚利桑那草原的白尾鹿种群保持在4000头左右,1907年美国为了发展鹿群,也制订了保护行动计划,也为白尾鹿创造适宜的生活环境,并开始捕杀白尾鹿的天敌美洲狮和狼等。起初,白尾鹿数量上升,到1918年发展到4万头,这时,草原巳开始呈现损耗过度的迹象,但并没有引起美国政府的注意,到1925年白尾鹿数量高达10万头,草原极度损耗了,大批的白尾鹿得不到足够的食物,体质衰弱了,抗病力也随之下降了,繁殖率也开始下降。白尾鹿种群数量急剧下降,仅过两个冬季就减少了60%,以后又降低到1万头左右。幸亏美国政府发现问题的严重性,及时改变措施,停止捕杀美洲狮和狼等,白尾鹿的数量才免于继续下降。这也说明美洲狮和狼等捕食者对白尾鹿的种群中淘汰劣弱白尾鹿的确起着重要的调节作用。

科学家曾在一个孤岛上做试验,捕杀榛鸡的天敌,结果是榛鸡营巢期雏鸟的成活率提高了,但是,秋季的榛鸡种群密度并没有提高。也就是说,消灭捕食者,并不能增加榛鸡的数量。

由此可见,在自然界,捕食者和被捕食者的相互关系非常微妙。这种复杂的关系是在生态系统的长期进化过程中形成的,往往发展成相互依赖、彼此相对稳定的系统。捕食者对被捕食者个体来说,确实是有害的,因为它被杀害了。但是,对于被捕食者的群体来说,就不一定是有害的了,因为捕食者起到“清道夫”以及调节被捕食者种群数量的作用,作为天敌的捕食者巳成为被捕食者群体复壮的不可缺少的生存条件。

9.施鼠为什么要跳海

生态平衡是生态系统在一定时间内结构和功能上的稳定状态。这种平衡是通过生态系统自我调节来实现的。进人系统的物质和能量与输出系统的物质和能量,即使受到外来干扰,也能通过自我调节,恢复原来的稳定状态。一般来说,在风调雨顺的年份里,植物长势良好,供给草食动物的食物充足,草食动物的数量就增加,肉食植物的数量亦随之增加;反之,当气候恶劣时,植物长势不良,各种草食动物得不到充足的食物,数量就会下降,以其为食的肉食动物亦会随之减少。

在这个平衡的生态系统中,生物数量虽然会随着年份和季节波动,但是这种波动是有限度的,通常系统中的任何一个物种都不会轻易地灭绝,而是保存适宜的数量。

如在辽阔的草原上,有数不清的穴居鼠类,在土壤中钴营,靠几乎是无穷的植物根、茎、叶、果充饥度日。但是如果它们毫无拘束地疯狂发展,不管草原怎样宽广,终究会有一天被它们吃尽。但人们不必担心,自然有一些鼠类的天敌一猫头鹰、蛇、狐狸、黄鼠狼等,把这些鼠类控制在一定的数量范围内,使草原免遭鼠类的破坏。

实际上,鼠类的数量是不断波动的,有时多,有时少。当它们在某一时间内食物丰富,而悄悄地大量繁殖起来时,鼠类的天敌们也会由于食物丰富,而发展壮大。这样一来,鼠类遭到多方剿杀,数量就会锐减下来。而鼠类的减少,又使它的天敌们感到生活前景不妙,于是纷纷流落他乡,或者改变口味,改食其他动物甚至植物。鼠类也因此得到喘息的机会,又会悄悄发展。旅鼠王国的兴衰就是一个生动的事例。

旅鼠分布在挪威、芬兰北部、俄罗斯北部和北美洲北部。它们生活在广漠的苔原地带,以草和地衣为食。这些体重大约100克的小兽,胃口特别好,并肆无忌惮地“添丁加口”,使旅鼠王国的“臣民”越来越多。苔原地带的草和地衣被它们啃得越来越少。

大约每隔4年,“鼠口过剩”的危机就会有一次总爆发。大批大批的旅鼠迫于无奈,外出逃荒,数百万鼠众挤在一起,像洪流一样在苔原上奔流,一直抵达海滨,涌向大海,前赴后继,一群接一群跃人苍茫的海中。

也许是它们过高估计了自己的能力,因为旅鼠善于游泳,长途的逃亡路程,不知度过了多少河川,大海在它们眼里自然也不在话下。但可悲的结局是全体葬身在碧波绿海之中。即使那些留在苔原上的旅鼠,多数也难逃厄运。

随着鼠数增加,捕食者雪枭和北极狐也多了起来,当旅鼠大部队出逃后,苔原上便形成了“狼多肉少”的局势。而被它们自己吃得光秃秃的苔原,这时也很难找到有效的藏身之所,于是饥饿的雪枭和北极狐恣情地捕杀,一直到旅鼠被消灭殆尽。

紧接着的便是捕食者的恐慌:找不到充饥之物的北极狐饿死在雪地上;饥饿的雪枭也打起精神飞向南方。在加拿大南部和美国有这样的记录,每隔4年左右就会有一批雪枭来访,它们正是来自苔原的“逃亡者”。

一番生死搏斗后,苔原一片肃静,苔原植物因此得到喘息的机会,渐渐恢复元气,茁壮成长起来。

苔原的复生,又带来了旅鼠王国的复兴。一切好像都沿着过去的道路,开始了新的循环。几年后,又一场旅鼠集体蹈海的悲剧就会出现。

10.生物也会“造反”吗

当生态系统中加人新的物种,或改变其环境条件,就会打破旧有平衡,建立新的平衡;当生态系统的组成或某一成分发生变化,超过其调节能力时,生态平衡便会逆转,生态系统便会受到破坏。

离非洲大陆2000多千米的地方,有一个面积不足300平方千米的马里恩岛。第二次世界大战之后不久,一支南非勘探队为了在这里建立气象站,登上这个岛屿。同时,轮船中的耗子跑到了岸上,并且在岛上迅速繁殖起来。为了对付岛上的耗子,人们于1948年初给这个岛送去了5只家猫。

但现在家猫却变成了野猫,数量也增加到了2000多只,而且还在不断增加。它们巳经改变了本性,不去理会岛上的耗子,而是一个劲地捕食岛上的鸟类。为了对付猫患,恢复自然界的平衡,人们曾经采用许多办法,如设置陷阱、安放毒药,但都无济于事。

后来,科学工作者给岛上的100只猫注射了一种细菌,试图让猫传染疾病,以控制猫患。但两年后,人们找到一些注射过细菌的死猫,经过分析发现,它们不是病毒致死,而是老死的。

它们已经对本来是致命的细菌具有免疫力。现在,岛上耗子猖獗,猫又称王称霸,人们对此束手无策。

风信子,是百合科多年生草本植物。1884年,在美国新奥尔良举办的棉花展览会上,这种来自委内瑞拉的水生植物以其绰约风姿,吸引了众多爱好者。浅蓝色的花朵形状如兰,娇艳动人。风信子的倾倒者纷纷剪枝,兴致勃勃地带回自家附近的水塘、小河栽种。很快,风信子便在许多地方繁殖了起来。但不久人们发现事情不妙,在美洲和非洲,风信子好像发了疯似的生长繁衍,到处扩大地盘,霸占水域,大有占领所有湖泊、河流、池塘、水沟水面,一统天下之势。

在美国路易斯安那州,没过多久风信子差不多就把所有江河湖泊、池塘占满了。浮在水面上密密麻麻的绿叶,厚近1米。

原来通航的河道被堵塞,灌溉机械停止了工作,水力发电机也不敢旋转。由于氧气不能通过水面通畅地进入水中,许多水域的鱼类窒息死亡。相反,传播寄生虫病的蚊子和蜗牛却找到了理想的庇护地,猖獗地滋生起来。人们被迫耗费巨资,来清理风信子,疏通河道,但却没有能够找到一个有效控制它们狂长的方法。

倾心于风信子的人们不曾想到,鲜花居然给人们带来了这么多的麻烦。

当某种生物进人新的系统,突破了环境阻力,失去控制,就会以超乎寻常的速度发展起来,即使其生殖潜能不能全部实现,也够人受的。像风信子在原产地,并没有发了疯似的到处去霸占水面,原因是在原来的环境中,还有其他植物、食草动物等“环境阻力”阻挡它们,使它们不能顺利地繁殖生长。当风信子被迁到其他环境后,原来对它实行有效控制的环境阻力没有了,新的环境阻力不能马上形成,即使有阻力,也不能对它们实行很好的控制,它们便按每天1公顷生长11吨的速度凶狂起来。

人们发现海牛控制风信子生长,保护自然界平衡,能起重要的积极作用。在圭亚那的乔治敦城,一条长600米,宽12米的水道曾被风信子堵塞,影响整个城海+市的供水,后来放进两条海牛,水道很快就疏通了。一头海牛一天能够吃掉40多千克风信子。并且,它的活动很有规律,总是沿着河道一片一片地清除水草。在它游过的地方,把所有的水草都吃个精光。利用海牛,可以使风信子造成的平衡失调得以恢复。

与此类似的植物还有水葫芦。水葫芦(学名凤眼莲)是一个世纪前作为观赏植物引进非洲的。它的墨绿色的叶片,紫色的小花为人们倾倒。维多利亚湖地区开始出现水葫芦大约是10年前。在湖中大量污水为它提供养料,使它迅速生长,迅速蔓延。

湖区周围的三个国家共有3000多万人口,不仅依靠维多利亚湖为饮用水的水源,而且依靠它灌溉、作电力来源和运输物资。现在,由于水葫芦繁殖过旺,就像一块绿色地毯遮住了湖面的阳光,逐渐窒息了其他各种形式的生命。

这些植物腐烂过程中消耗大量的氧,缺氧又导致鱼类、藻类和无脊椎动物的死亡。湖区几十万直接靠维多利亚湖谋生的渔民,他们世世代代在这里捕捉著名的罗非鱼等几十种鱼类。现在,或者密密麻麻地缠绕在一起的水葫芦根茎使渔民的小船无法通行,或者干脆就捕不到鱼,鱼巳经死了。丛生的水葫芦使湖水流不进欧文瀑布坝的涡轮机,导致乌干达很大一部分地区断电。这种植物还堵塞了栗站,使经处理的清洁水难以流入城市和村镇。

而且,不仅维多利亚湖发生了这场生物灾难,赞比亚的卡富埃河也未能避免。在这条河的一些河段水葫芦蔓延长达6千米,船只无法通行,并威胁到首都卢萨卡供电的发电站。

此外,在世界其他地区,如美国、日本和韩国,河流和湖泊中水葫芦也在迅速蔓延。人们采用多种方法试图控制它的蔓延,如喷洒除草剂、用铲草机清除等,但都收效甚微。

法国的《科学与生活》月刊(1996年6月号)发表文章说,准备让在法国不受人喜爱的象虫,远征维多利亚湖,让这种昆虫将乌干达等国的人民,从一场生物灾难中拯救出来。据说,这种象虫喜欢食水葫芦的叶和茎,自1993年以来,一项利用这种昆虫制服水葫芦的生物战,在另一个受灾区——乌干达的基奥湖的试验取得进展。因而人们希望象虫能制服维多利亚湖的水葫芦。但是,科学家指出,最少需要10年才能感受到象虫是否有能力扑灭这场生物灾难。

水葫芦和风信子,都是异常美丽的水生植物。人们把它们作为可爱的观赏植物引进到新的地方,由于没有同时引进控制因素,当它们跑到野外成野生状态时,快速的繁殖和蔓延,打破了原有的自然平衡,给人们宁静的生活出了个大难题。但是,人们动用最现代化的机械手段或化学武器,并未解决这个难题。

最后,人们还是引进它们的天敌,如海牛和象虫,才有可能得以重建生态平衡。

水葫芦和风信子,它们不仅是非常美丽可爱的植物,而且是非常有用的植物,特别是它们都是净化废水的“能手”。在废水环境中,它们充分利用污水中的养分,快速生长,在出水的地方污水就成为清洁水了。

以“污水一水葫芦”等建立一种生态模式,可以利用水葫芦净化污水的能力,同时为人类创造巨大的经济利益。

据报道,美国航天局利用风信子净化污水的能力,解决美国航天基地加州圣迭戈市的食用水问题。那里水源紧缺,特别是随着大工业的发展,饮用水短缺日趋严重, 90%的食用水要靠外地供应。后来,人们发现风信子净化污水的能力,建设了风信子净化污水系统。它由6个长12米、宽5米、深1.2米的水池组成。水池底部铺上几厘米厚的塘泥,种上风信子。废水先经过传统过滤器初步过滤,后陆续通过6个生长茂盛的风信子和少许浮萍的水池。风信子不仅能吸收盐类,如硝酸盐、磷酸盐等,而且能吸收水中有毒的重金属,如铅、汞、镉等。污水作为风信子营养剂被它们吸收利用之后,从第4个水池开始,每个水池除了风信子外,养殖动物蜗牛、螯虾、食蚊鱼等,它们进一步过滤污水。经过这个净化系统流出来的水,比用传统净化器处理的水干净3~4倍。这种水再经过沙层过滤后,便可用于灌溉,再进一步处理便可供给城市居民食用了。

自然界的生态平衡失调是经常发生的。这种现象的出现,常常危害人们的利益。然而自然界本身有自动调节的机能,通过自身调节,可以使生态平衡得以恢复。但超过了一定的界限,自然恢复是很困难的。所以我们的活动要非常谨慎,要认识生态规律。一方面对人类活动自觉地加以限制,以保护自然界的生态平衡;另一方面,一旦平衡失调,可以发挥人的主观能动性,调节食物链关系,建立新的平衡,以适应人类的需要。

11.酸雨、“温室”效应、臭氧层破坏有什么危害

在当今世界,生活在城市里的人们很难再看到洁白的游云和湛蓝的天幕构成的美丽画面。天边常常飘浮着一层淡淡的灰黑色浊云。那些不会动的高大烟囱和装在汽车上跑来跑去的排气管,不停地向大气排放废气。据统计,全世界每年排人大气的二氧化碳有200亿吨,有毒气体也达6.14亿吨。

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