书城科普荒原生命的奇迹
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第2章 走进沙漠(1)

在地球的陆地上,有1/3是沙漠。沙漠是指沙质荒漠,这里气候干燥、少雨、植被稀少,有“荒沙”之称。沙漠中的生命虽然不如其他地方多,但还是有着相当丰富的种类的,尤其是那些昼伏夜出的动物。近代,也有地质学家在沙漠中发现了很多石油储藏。除此之外,气候干燥的沙漠也是考古学家的乐园。

荒漠地区

转动一下地球仪,你可以看到陆地上大概有1/3的地方是黄色的,这些黄色的地方就是荒漠地区。荒漠地区气候干燥、少雨、植被稀少。荒漠对人类的生活危害极大。随着荒漠的不断扩大,它也越来越被人类关注了。

荒漠是指降雨量非常少的地区或自然景观,年平均降雨量低于250毫米,或蒸散量大于降雨量的地区。如流沙、泥滩、戈壁分布的地区,气候干燥、降水极少、蒸发强烈、植被缺乏、风力作用很强。

全世界陆地面积为1.49亿平方千米,占地球总面积的29%,其中约1/3(4800万千方千米)是干旱、半干旱的荒漠地区,而且每年以6万平方千米的速度扩大着。而沙漠面积已占陆地总面积的10%,还有43%的土地正面临沙漠化的威胁。

小贴士

荒漠环境不单单只是戈壁和沙漠两种形式,还有一种较特殊的山地荒漠,主要包括我国青藏高原的高原荒漠,天山山脉向平原延伸的山地丘陵地带,伊朗高原和葱岭地区等。

荒漠中水的运转极为重要,直接决定物质和能量的积累、转化过程。荒漠中的水主要来源是大气降水,以雨、雪或雾的形式落在地面,渗入土壤。当土壤为壤土或黏土时,有明显的地面径流,水会流向低地或附近的河、湖内。而在沙土、沙、砾质土壤上几乎没有地面径流。

在荒漠中,绿色植物是生产者,昆虫和草食动物是初级消费者。食虫动物,特别是鸟类、蜥蜴类及少量食虫哺乳动物则以昆虫为食物,这些是主要的次级消费者。大部分荒漠中缺少大型肉食动物。

荒漠带的地貌作用营力主要有风化作用、重力作用、流水作用和风力作用四类。地貌的成因类型有岛状山、剥蚀平原、剥蚀台地、干荒盆和干浅盆、洪积扇和洪积平原、龟裂土平原、盐土平原、盐湖、风蚀平原、风积平原等。

按照地表组成物质可分为:沙漠、岩漠(又称戈壁)、泥漠、盐漠等。还有类型比较特殊的寒漠和水漠。在高山上部和高纬度亚极地带,因低温所引起极度干燥而形成的植被贫乏地区,为荒漠的特殊类型。

什么是沙漠

骄阳似火,漫天黄沙,还有滚动的沙丘,这些也许就是我们对沙漠的印象。干燥而荒凉的沙漠像是个生命的禁区,这只是我们所了解的一种沙漠。沙漠的类型有好几种,很多沙漠里也是有水和生命存在的。

沙漠(亦作砂漠)是指沙质荒漠。因为水很少,一般以为沙漠荒凉无生命,有“荒沙”之称。沙漠地域大多是沙滩或沙丘,沙下岩石也经常出现。泥土很稀薄,植物也很少。有些沙漠是盐滩,完全没有草木。沙漠一般是风成地貌。

沙漠一般按照每年降雨量天数、降雨量总额、温度、湿度来分类。干燥地区可分为三类:特干地区是完全没有植物的地带;干燥地区是指季节性地长草,但不生长树木的地带;半干地区是可生长草和低矮树木的地带。特干和干燥区称为沙漠,半干区命名为干草原。

小贴士

世界上最大的石油储藏大多在沙漠地带,但是这些储藏并非因为干燥气候而成。在这些地区成为沙漠之前,它们是浅海,石油为海底植物形成。

干燥的沙漠偶尔也会下雨,常常是暴风雨。平常干的河道会很快充满水,容易发洪水。虽然沙漠内部降水少,但附近高山的河流会流进沙漠。这些河流在沙漠里流上一两天的距离就干了。世界上只有几条大河流经沙漠,如埃及的尼罗河,中国的黄河。

美国的亚利桑那州生长着很多的仙人掌,特别是巨大的树形仙人掌,因此在1994年成立了树形仙人掌国家公园,园中有1000多种来自世界各地不同的仙人掌。十多米高的仙人掌可谓是沙漠里的巨人了。

地质学家发现地球的气候变化很大。1.8万年前,大约北纬30°到南纬30°之间10%的陆地沙漠广布。1.25万年前,这个区域的50%成为沙漠。现在,雨林主要分布在这个区域。很多地方发现沙漠沉积的化石,最老的达到5亿年,如喀拉哈里沙漠就是一个古代沙漠。

沙漠的形成

沙漠的形成有很多因素,可分为自然与社会两方面。自然因素主要有气候、地质、地貌,其中气候是主要的因素。社会因素主要是人为活动破坏草原和森林植被导致的沙漠化,目前,由于人类活动导致沙漠化面积越来越大。

极端干旱的沙漠气候,跨越纬度大,不同区域气温差别很大。根据所处纬度的不同,可分为低纬度沙漠和中纬度沙漠。低纬度沙漠也称热沙漠,分布在南北回归线附近的亚热带高压区内,中纬度沙漠也叫冷沙漠,分布在温带大陆内部。

小贴士

塔克拉玛干沙漠是世界上大型沙漠俱乐部成员之一,从面积上来看,它在众多非极地沙漠中居第15位。它位于塔里木盆地,沙漠覆盖面积为27万平方千米。塔克拉玛干沙漠的北缘和南缘都有丝绸之路的支线穿过。

气流受到高大山脉的阻挡,形成局部地区气流下沉,造成雨影效应,在山脉的背风坡形成雨影沙漠。地球上有好几个沙漠都属于这一类型,例如,在南美洲的安第斯山以西、智利北部总是存在着连续不断的下沉气流,形成了著名的阿塔卡马沙漠。

强劲的风力在沙源区挟带来大量的沙子,当风力减弱时,所挟带的沙子落下,天长日久便形成沙丘或沙滩,沙层厚度从数米到近百米。所以,强风是形成沙漠的重要因素之一:可以说是沙漠的“搬运工”。

由于人类砍伐森林、过度放牧、耕作等,植被破坏严重,导致水土流失,气候变坏。没有了植被固定土壤,强风吹走了土壤,带来了沙子。长此下去,逐渐形成了贫瘠荒凉的沙漠。目前,世界上人为导致沙漠化的面积越来越大。

沙漠中的气候

沙漠气候类型可分热带沙漠气候、亚热带沙漠气候和温带沙漠气候。气候是沙漠形成的主要原因,所以,对沙漠气候的探索是非常重要的。

酷热是沙漠的杰作,有时候沙漠的最高气温可超过50℃,地面温度则更高。在烈日当空时埋一个生鸡蛋在沙子里,用不了多久就可以吃到香喷喷的熟鸡蛋了。

世界上最热的地方在撒哈拉沙漠,作为世界上最大的沙漠,撒哈拉的热带沙漠气候也是最典型的。现在就让我们去了解酷热难耐的热带沙漠气候。

小贴士

作为世界上最古老的沙漠,纳米比沙漠地区有很多动物和植物的化石。多少年来,纳米比沙漠像磁石一样吸引着地质学家们,然而直到今天,人们对它依然知之甚少。

热带沙漠气候,即“热带干旱气候”,一般分布在南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸,如非洲北部、非洲西部、澳大利亚中西部等地。热带沙漠气候的特点为:年平均气温高,降水少,降水量只有数十毫米甚至全年无雨。在这种恶劣的气候下,只有那些耐干旱的矮小植物和具有特殊生存能力的动物才能存活。

沙漠气候的特点

具体来说,热带沙漠气候具有以下特征:

第一,年降水量少而变率大。例如:位于北非撒哈拉沙漠中的亚斯文,曾经连续多年无雨;而在南美智利北部沙漠的阿里卡降水量也极少,曾连续17年仅下过3次阵雨,总量仅5.1毫米。同样,位于智利北部的伊基圭沙漠曾连续4年无雨,但第5年却一次性降了150毫米的雨水,据记载,这里还降过一次水量为635毫米的阵雨。

第二,气温高、温差大。由于沙漠云量少、日照强,又因为沙漠缺乏植被覆盖,沙土比热容小,因此白天气温上升极快。北非的沙漠夏天的月均温度大都在30℃~35℃之间,也曾有气温高达58℃的记录。此外,沙漠里的高温一般持续很长时间,如阿拉伯半岛的亚丁沙漠一年有5个月的月均温度都在30℃之上。由于沙漠整夜无云,再加上砂石的比热容小,散热快,所以沙漠的夜间一般比较凉快,夜间最低温度一般在7℃~12℃之间,虽然比较罕见,但是也有出现薄霜的日子。热带沙漠的年温差一般在10℃~20℃左右,日温差则一般在15℃~30℃之间。

小贴士

南极洲是世界上最干燥的地方,同时也是最“湿润”的,说它湿润并不是因为其降雨量大,而是因为它98g的面积都被冰雪覆盖。南极洲每年的降雨量不足5厘米,因此它也可以称得上是“沙漠”。

第三,蒸发强、相对湿度小。热带沙漠气候的蒸发力非常旺盛,其蒸发量约为降水量的20倍以上,甚至达100倍。热带沙漠气候的空气中的相对湿度很小,常出现2%左右的相对湿度。

第四,植物数量和种类少。热带沙漠气候地带由于降水稀少,所以绿洲较少,只有零星的耐干旱植物如仙人掌等。

沙漠奇观

随着时间的日积月累,在自然风化以及各种外力的作用下,沙漠中也形成了一些奇特壮丽的自然景观,现介绍如下:

1.内蒙古达拉特奇“响沙湾”

响沙湾的沙鸣被誉为是一个奇迹,也是千百年来的谜团,被赋予许多美丽的传说,或是一座规模宏大的喇嘛庙被沙石覆盖,或两军厮杀时被金沙掩埋……但更令人叹为观止的仍是这里云天一线的壮丽景色。

响沙湾在蒙语中被称为“布热芒哈”,意思是“带喇叭的沙丘”。它坐落在内蒙古达拉特旗境内,库布齐沙漠东端,北距草原钢城50千米,高大的沙丘呈月牙形状约有80多米高,横亘数千米,像金黄色的卧龙盘旋。

银肯响沙(即响沙湾)居中国各响沙之首,被称为“响沙之王”。响沙湾沙高110米,宽400米。银肯是蒙语,汉语意思是“永久”,银肯响沙陡立于罕台河谷西岸,有清泉从坡底涌出。

响沙湾的沙漠面积约有1.6万平方千米,沙坡斜度约50°,其上没有任何的植被覆盖,从沙丘的顶部向下滑会响起“嗡嗡”之声。依着滚滚沙丘,面临大川,地形呈月牙形分布,背风向阳坡成45°倾斜,形成一个巨大的沙丘回音壁。关于鸣沙的原因,众说纷纭。近年来有学者提出了“地形说”、“共鸣箱原理”、“静电学说”来揭示它的成因;还有人认为,响沙湾沙丘之中的含金量较大,因此发出响声;也有人认为沙漠表面的沙子细且干燥是沙鸣的原因。然而,没有哪种解释能将响沙湾的谜团彻底解开。

2.美丽的沙坡头

它是黄河第一入川口,欧亚大通道,古丝绸之路必经之地,南靠山峦叠嶂、巍峨雄奇的祁连山脉,北连沙峰林立、绵延无边的腾格里沙漠,中间穿越着一泻千里、奔腾而下的黄河,这便是集神奇与美丽为一体的沙坡头。

沙坡头旅游区位于宁夏中卫市城区以西20千米腾格里沙漠东南的边缘处。这里集大漠、黄河、高山、绿洲为一处,既具西北风光之雄奇,又兼江南景色之秀美。自然景观独特,人文景观丰厚,被旅游界专家誉为世界垄断性旅游资源。

《中国国家地理》推出“中国最美的地方”,宁夏沙坡头人选。因为这里风景秀美、地势奇特,2005年10月被最具权威的《中国国家地理》杂志社组织国家十几位院士和近百位专家组成的评审团评为“中国最美的五大沙漠”之一;因为这里娱乐项目较多,在2004年10月被中国电视艺术家协会旅游电视委员会、全国电视旅游节目协作会、中央电视台评为“中国十大最好玩的地方”之一。

3.绚丽的沙漠玫瑰石

茫茫沙漠,风情万千、妩媚迷人,除了展现它独特的浩瀚的魅力外,还有许多人类不可比拟的天工之作,沙漠玫瑰石就是大自然鬼斧神工的杰作。

沙漠玫瑰石的成分主要是石灰石,石灰石的成分为含水硫酸钙。若由多片板状结晶交叉成群玫瑰状、发生在沙漠地区的土壤里,就俗称“沙漠玫瑰”。燕尾双晶复方晶体结构,由于它的形状酷似玫瑰而得名“沙漠玫瑰”。

沙漠玫瑰石又称“戈壁石”、“风雕石”、“风砺石”,主要产于浩瀚戈壁。一般诞生于干涸的河床间槽中,多是火山岩浆冷却后经长期的日晒风蚀和自然变迁形成的,有的是由石英沙经历千万年的沉积凝结而成,因为特殊的地质条件、气候条件和物质基础,所以产量稀少。沙漠玫瑰石千姿百态、瑰丽神奇,其中有些花形酷似玫瑰,但完全展现花卉特征的沙漠玫瑰石更是寥寥无几。沙漠玫瑰石的形成是历史的见证,不但可以终生珍藏,更可以将它流传后人。沙漠玫瑰可以展现唯美情怀,熏陶人对美的鉴赏力,促进联想力、想象力,有益于艺术创造,亦可当成少年男女互表钟情、传达爱意的礼物。

沙漠玫瑰石是诞生于沙漠中的石膏类晶体,是细沙经几千年风雨雕塑、风化而成的杰作。该石形状奇特万千,产量稀少,很受中外奇石爱好者的青睐。在天然奇石市场上占有特殊地位,具有极其珍贵的研究和收藏价值。

沙漠玫瑰石按其生长形态可分单体、联体、枝状、丛状。单体直径一般在1.5一10厘米,联体在10~50厘米或更大。它是天然石头中的珍品,主要出产于美国、墨西哥、摩洛哥等国的沙漠地带,在我国境内的内蒙古也有生产。