论天、地、人(即人与自然)的辩证关系?中
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论天、地、人(即人与自然)的辩证关系?中
论天、地、人
(即人与自然)的辩证关系&中
五、人与土
■1、社稷坛在北京天安门右侧的中山公园内，有一座建于明永乐19年（公元1421年）的社稷坛。这是座用汉白玉砌成的三层方台。在这方台的五个方位上，分别镶嵌着5种颜色的土壤；北侧是黑土，南侧是红土，西侧是白土，东侧是青土，中间是黄土。社稷坛5个方位上5种颜色的土壤反映了我国土壤地理分布的大致轮廓。在我国北方特别是东北，植被覆盖较好，是富含腐殖质的肥沃黑钙土；南方高温多雨，则是风化淋溶严重，营养元素大量流失的红壤；西部干燥，土壤中大多含有较多的碳酸钙和硫酸钠，土色灰白如粉；东部大都是滨海地区，地势低洼，常年积水，土壤内缺氧，造成多量还原性亚铁，土色是青蓝；中部一般是指中原，黄河流域一带，那当然是一片黄土了。实际上，社稷坛是我国古代一幅科学的土壤地理分布图。“稷”在我国古代是指一种粮食作物。“社稷”则是历代帝王和诸侯每逢盛大节日所祭祀和谷神，本意无非是求神保佑，求得五谷丰登，国泰民安。从社稷坛的修筑可以看出，人们早就把土地和粮食看作是立国生存之本。人与土的关系密切和重要也可由此见斑了。■2、土能生万物对于土地的重要是古今中外人所皆知的。“土能生万物，地能发千详。”这是中国的古话：“劳动是财富之父,土地是财富之母”这是英国学者威廉·配弟的名言。这些言简意赅的谚语、名言，简要地说明了土地是人类生存的物质基础，也是社会财富的源泉之一。土壤是最宝贵的自然资源之一。人们恰如其分地称它为“生与死的桥梁”。土壤是由岩石的风化物即矿物质、或有机质、水分、空气、动植物腐烂的有机物以及成千上万种微生物和昆虫组成的.土壤的奇特作用在于它是植物进行光合作用的支承体，植物从土壤中吸收养料和水分，在灿烂的阳光下生长、结果。人类则利用植物叶绿素光合作用合成的五谷、瓜果、棉麻、树木作为食物、衣料、建材、燃料以及各种轻工业的原料，装点了一座座花团锦簇的花园、农庄、城市，唤来了飞禽走兽，带来了鸟语花香，地球充满了生机。土壤还是分解有机体的场所，人和动物的排泄物、动植物的遗体残骸和废弃物，最后又回到了土壤里，经过土壤中的动物、微生物的活动被分解为无机成分，这样也就净化了环境，肥沃了土壤,保障了植物的再生长，使树木苍翠，庄稼葱绿，生物生生不息。土壤和阳光、空气、水分一样是人类生活环境中不可缺少的一个因素。若没有土壤，地球又将回到无生命时期。人类只有通过千百万绿色植物才能获得本身所需要的能量。在科学技术高度发展的今天，尽管人类对自然规律的了解越来越多，控制和支配自然界的能力越来越强。但是，至今人类还没有掌握从大地和空气直接摄取原料——碳、氢、氧、磷等来合成人们需要的食物，从而建造骨骼和肌肉。人类只有通过生长在土壤中的把大地染成绿色的叶绿素的神奇作用，才能获得食物。从这一点来说,人和变形虫、鳄鱼、蜂鸟以及狮虎一样，同样是“动物”，是生物，仍受着生活规律的支配，而生活规律的第一条便是“动物不能脱离植物而生活。例如食肉的动物,像狮子或大鹫（鹰类）通过食草动物的尸体间接得到它们的食物。狮子吃了食草的斑马,鹫吃食草的田鼠，斑马和田鼠在这一食物链中成为传递植物内贮藏的能量的工具。植物没有土壤和水便不能生长。它们主要吸收的虽是空气中的二氧化碳，但是不可避免地要依靠土壤中所含有的其他矿物。因此,人和土地是一种长久共存，相互依赖的关系，就是将来上了天，到了月球、金星、火星，人们在那里生活也需要耕耘土地，种植粮食、花卉、蔬菜,人类始终离不开土壤。离开斯土，即无斯民。■3、沃土得来不易自然界的沃土是怎样形成的？自然界的土壤是由母岩、生物、气候、地形以及人类活动等因素长期共同作用形成的。数十亿年以前，地球上只有裸露的岩石和瀛荒的大海。裸露在地表的各种岩石经受了日晒雨淋，严寒酷暑，天长地久，硕大无朋的岩块逐渐分崩离析，这在地质学上称为“风化”。风化形成的碎屑物堆积在岩石上称为“风化壳”。这些堆积物随着时间的推移，都成了土壤的半成品，土壤学家把它称为“成土母质”。由于母质还没有有机物的加入，没有经过蚯蚓之类的动物“加工”仍是松散的，不能粘成良好的团粒结构,还不具有“肥力”，因而也就不成其为土壤。只是到了距今4亿年前，地质学史上称做志留纪的时候，生活在海水中的绿藻进化成了最原始的陆上植物，变成了苔藓、鳞木、芦木、羊齿等低等植物。这时，大地披上了绿装，大量的植物有机体进入了“成土母质”。随着海洋植物登陆，海洋动物也相继上岸，同时作用于成土母质，于是，土壤形成的条件成熟了，地球的陆地上开始有了土壤。土壤的形成是综合因素共同作用的结果，形成一个完整的土壤剖面需几百年至数千年的时间。时间也是土壤形成的一个重要因素。据国外研究，一个地区即使植被条件很好，也要经过100~400年才能形成一厘米厚的土层。人类的活动也对土壤的形成演化是一个很大的因素，人类在生产过程中有意识地干预了土壤的形成过程，或加速土壤的形成或造成土壤的沙漠化、盐渍化、水土流失。■4、土壤在丧失每当我国华北的春耕伊始，过不了几天，远在5000多公里的夏威夷的冒纳罗亚空气抽样站就得知了。因为，中国华北平原上的表土层被犁耙松之后，一些尘土就会随着西北风向东南飘得很远，最后落入太平洋中。同样，每当美国得克萨斯州的春耕开始，不久太平洋中也同样能捕捉到北美大陆的尘土。这说明全世界的土壤都在不同程度地丧失着，尽管土壤侵蚀是自然发生的，其发展过程非常缓慢，但一旦有人类活动干预，侵蚀过程就成倍加快，据估计几个世纪以来遭到人类破坏的土地在20亿公顷以上。有人预测到本世纪末，人均表土层将比现在减少1/3。大量的土壤流失使人们深深地担忧，危机正潜伏着，并迅速蔓延发展。据联合国粮农组织估计：目前全球总耕地面积约15亿公顷，由于土地退化，每年完全废弃的农业用地有500万到700万公顷。赤道以北的非洲土地有35%已变得无法耕种，近东地区60%的土地生产能力日益衰退，印度土地有1.6亿公顷受到侵蚀，有北美粮仓之称的世界最大产粮国美国有44%的农田每年流失的土壤要大于补充的,从年间每年流失的土壤达2亿吨。风蚀引起尘暴，影响最大,遭灾最重的莫过于美国的黑风暴事件。日清晨，一场铺天盖地的黑色风暴席卷美国，持续了3天3夜，形成了一条东西长2400公里，南北宽1440公里，高3.4公里，迅速移动的风暴带，横扫了整个北美大陆，顿时，耀眼的丽日消失了，蔚蓝的天穹中尘土飞扬，砂土像瓢泼似地从空中倾泻下来，所到之处，田地干裂，庄稼枯萎，溪水断流，水井干涸，人畜渴死，千万人流离失所。据粗略统计,这场风暴刮走了3亿吨沃土，即使在美国东部的芝加哥、纽约等城市也深受其害，离尘暴源地比纽约近的芝加哥城，在这次尘暴中市区普降泥土1200万吨，每个市民分享4磅,而正由于这场风暴毁坏了美国得克萨斯州等10多个州的农场，那年，这些地方颗粒无收。当年美国小麦减产了102亿近。我国辽宁省西北部章古台，一百多年前还是水草丰盛，树木成林的地方，由于横砍滥伐，将那蔚然成片的杏林砍伐殆尽，以致到50年代一次尘暴就吞噬了2.6万亩耕地,良田沃野顿时成了沙土板结、寸草不长的荒地。至今那里景观依旧。1979年4月,我国还发生了一次席卷新疆的黑风暴，仅且末、若羌两地，一天之中每平方公里的土地上降尘2560吨,其丧失的土壤可见一斑。日，陕西西安市上空烟尘飞扬，黄色的风沙纷纷扬扬而来，遮天蔽日，整座西安城被笼罩在灰黄阴沉的天幕之下。这次陕西境内罕见的大尘暴源出于新疆，途经甘肃、宁夏、陕北、渭北，一路上把黄土高原上的沙尘裹挟而来，所到之处田地沙化，是我国历史上最大的一次黄风暴。日，傍晚21点，新疆哈密地区刮起了8级以上的大风，有些地段的风力达到12级，狂风卷着砂土和碎石，遮天蔽日，当时能见度只有3~4米远，一片漆黑，狂风连续刮了40多个小时，仅在哈密铁路分局所管辖的530多公里地段中，积沙5.7万余立方米，通讯线路遭到不同程度的破坏，铁路运输中断，先后有16列客车和31列货车被困在戈壁沙漠之中。这样的特大风灾在新疆东部、哈密、吐鲁番地区决不是偶然一次，本世纪60年代以来已发生过多次，其中以日和日的两次特大风灾为最。1961年那次，狂风也是傍晚刮起的，在7小时中每秒的风速大于40米，房屋被刮倒，空载的火车车皮被掀翻，粒径1厘米以上的砂粒把客车车厢的玻璃窗全部打碎，被蚀土壤无以计数，为历史上所罕见。狂风蚀土的灾情是严酷的，在风蚀严重的区域，解放前有首民谣“”无风满地沙，有风不见家，小风吹来填坎井，大风过后埋掉家,背着儿女去逃荒，饿死戈壁喂豺狼。“悲惨之情，跃然纸上。建国以来的几次风蚀、尘暴造成了我国沙漠不断扩大的恶果，在我国北部116万平方公里的沙漠中，有39%是由于人为原因引起黑风暴造成沙漠化的。尘暴是挟带着大量泥沙、尘土的一种旋风.一般说来发生在干燥、半干燥地区，是由于覆盖在高地的森林、草原等固沙盖土的植被遭到了严重破坏，裸地千里，水土严重流失，又碰上了特大的旋风引起的。美国那次特大的黑风暴是一次大战结束后，世界小麦价格猛涨，美国中部草原各州的农场主竞相把大片草甸和稀树草原全部开垦成麦地，严重地破坏了这里的生态平衡，孕育了这场风暴的灾祸；苏联的尘暴则是盲目地开垦中亚草原造成的；我国新疆和源自新疆的尘暴起因也在于森林的破坏，数十年来，新疆的天然胡杨林在年的20年间减少了56.1%，4000万亩水草丰茂的草场从1956年到1981年间也几乎失去了1/2，于是人为的尘暴接踵而来了。200年前，法国一位风趣的哲学家夏托·布赖恩曾经说过这样的话：“野蛮时期是森林，文明时期却成了沙漠。”我国著名的土壤学家熊毅先生在生前曾说过：“我国土壤的侵蚀已经到了令人深为担忧的程度。总有一天，人类走过大地，足下留下沙漠。”遗憾的是，今日不论从我国还是世界土壤侵蚀的情况看来，都不幸地被已故的哲人学者们言中了。■5、黄河流的是血1981年7月，《公元二○○○年的地球》的主编，美国著名未来学家杰·巴尼夫妇访问中国，他在飞机上俯瞰华北平原时，看到挟带着巨量泥沙的滚滚黄水时，十分震惊。当他得知黄河每立方米水含沙37公斤，历史上最高时曾达933公斤，每年输入黄海的泥沙高达16.4亿吨时，深沉地说：“黄河流的不是泥沙，而是中华民族身上的鲜血。这已不是微血管破裂,而是主动脉在大出血了。”以农业为基础的中国这样一个人多地少的国家，没有理由再任其失去可贵的农田了。水蚀是常见的土壤侵蚀形式，雨滴落在没有植被覆盖的土地上就若一颗颗枪弹，能把土壤打得粉碎，接着随雨水冲刷而去。它几乎在世界各大河流及其流域都存在，而在发展中国家大都造成了严重的危害，凡是开垦不当的陡坡地以及没有植被、作物保护的缓坡地都会产生强烈的水蚀。其后果是十分惊人的。我国除黄河以外，长江的输沙量也是极大的,它每年携带着5亿吨的泥沙东流入海，这些肥沃的泥沙来自长江上游的天府之国四川，据调查，四川的水土流失面积占全省的60%以上，每年被蚀土壤高达6.4亿吨，这意味着在500万亩耕地上都被刮走了5寸沃土。江西省的水土流失也是惊人的，水蚀的面积每年以90万亩的数量在增加，到1981年为止全省被水侵蚀的面积已达5700多万亩，其中赣南最甚,其水土流失面积已占土地总面积的33%。我国流水侵蚀的面积已达150万平方公里，将近国土面积的1/3，每年流失的土壤达50亿吨，而这50亿吨肥土沃壤中含有的养分相当于4~5千万吨化肥，几乎是我国全年化肥的生产量，这该是多达的损失啊！全世界每年约有250亿吨土壤被雨水冲走，随江河流入大海，其中中国就占了1/5。据联合国粮农组织和联合国环境规划总署的一份研究报告，印度的水蚀也是严重的，全国2.7亿公顷耕地中有9000万公顷，即1/3的耕地受到流水的侵蚀。土壤被流水侵蚀，已经成了全球性共同的灾难，人们再也不能掉以轻心了。■6、土壤在贫瘠化土壤的丧失不仅是风蚀、切后量的减少，同时还表现在土壤质地的恶化——土壤的污染和贫瘠化。一是人类的在生产活动中排出的大量污染物进入土壤，使土壤严重污染。1976年我国过工厂烧煤排出的二氧化硫即达到1500万吨之多，若全部转化成硫酸，可达2600万吨，它们以酸雨、毒雪的形式普降大地，然后渗入土壤，促使土壤中的钙、镁、钾、磷等矿物成分溶解，加速五淋溶，不仅使土壤有用成分失去，还使土壤中有毒元素活跃，抑制了土层中微生物的活力，使土地日益贫瘠化。二是在我国不少缺水地区和大城市郊区，把城市生活污水和工业废水用以灌溉，由于未经水质处理，也往往污染土壤。近年来，我国农村的乡镇企业迅速崛起，这一方面促进了我国农村经济的发展，另一方面也加剧了农村水、土的污染。就以上海市郊农村来说，1.35万个乡镇企业每天排放废水量达168万吨，这些废水中约有含重金属废水8万吨，严重地污染了市郊农村的水面和土壤。三是过度地施用化肥、农药，特别是使用剧毒的农药和劣质的化肥，也会严重破坏土壤。1980年山东省高登县就因施用了三氯乙醛化肥，使4万多亩耕地受到污染。此外，不适宜的耕作，过度的放牧都会导致土壤退化。早在公元四世纪时，柏拉图曾在《伦理学》一书中，对当时希腊东部阿蒂尔的森林被砍光导致土壤贫瘠化而哀叹道：“我们的土地和过去相比，就像被疾病糟蹋得剩下一副骸骨，丰满柔软的部分消失了，剩下来的是一副剔光了肉的骷骨。”遗憾的是这位先哲描述的现象，今天更严重地在我们这个星球上出重现。尘暴、水蚀、污染，使得土壤大量丧失、退化。土之不在存，人将焉附？！■7、存得方寸地，留与子孙耕沃土来不易，一公分厚土壤的自然形成需要上百年，然而在风蚀雨刷之下，刹那间失去了。土壤的毒化污染是很难消去的，然而今天成千上万亩土壤遭到污染，土壤的丧失在某种意义上说是一种不可逆转的，将给人类未来带来严重损失的大事，可惜的是，面对着这场土壤危机，我们许多人至今尚未认识到这一点！正像美国华盛顿世界观察研究所所长R·布朗先生所说的：“这是一场无声无息的危机，一场还没有为人们充分认识的危机。这种人为的灾难正在发展之中。它所牵涉到的不仅仅是土壤的退化，而是人类生活本身质量下降的问题”。悄悄来到的土壤危机不仅是土壤的退化。它将会引起整个自然界和人类社会系统性的破坏和危害。地球上的水、土、气、动植物本身是相互制约的一个大锁链，它们构成了一荣俱荣，一损俱损的紧密联系，而土壤又是这个大锁链中关键的一环。因此土壤危机对于地球的影响，带有系统性、全局性。水土流失，不仅是水冲土失，而且是土逼水流，是水土流失造成河床淤塞，湖泊老化，水库回淤。满则溢，当河床水库淤积得再也盛不下水时，那么河流则改道而去。这就是水土之间的辩证关系。黄河的多次改道，频繁的南北扫荡，主要原因就是泥沙淤积堵塞了河道，迫使河水不得不另找出路，造成了河口黄泛区，碱荒千里。古巴比伦的沉沦又是一例。公元3世纪到7世纪，中东两河流域，美索不达米亚平原农业发达，在沙漠中曾建立了一套沟渠交错，空前庞大的灌溉系统，使这一地区的耕地全都葱郁。位于底格里斯河以东的巴格达附近著名的纳尔万运河长达300公里。通过成千上万处砖砌的闸口，延伸出密如网的支渠。而不断淤积的泥沙渐渐使这一庞大的灌溉系统失去了效能。到了12世纪，纳尔万运河成了涓涓细流，世界上最古老的文明古国之一，拥有空中花园的古巴比伦也变成了积满风沙的破落城堡和村庄。土壤流失带来的威胁，更严重的是使许多造价昂贵的水库回淤失去功能。我国60年代建成的黄河三门峡水库，不到2年，库区就淤了一半。不得不在大坝下侧采用造漏的应急措施，让部分淤积泥沙下泄。巴基斯坦花了6亿美元于1967年建成的曼格拉水库，原来设计寿命是100年，但使用数年后，它的大部分水库区回淤，乐观的估计只能用55到75年。美国由于土壤的大量流失，每年有十多亿立方米泥沙淤积在主要几个水库里，约有39%的水库寿命不到50年，为了消除淤积的泥沙，每年经济损失达5000万美元。土壤是大气圈的下垫面，它无时不在影响着气候的变化。土壤的丧失，植被的破坏，都直接影响大气圈的运动，引起了一系列的气候变化。许多地方的旱涝灾害，都与土壤流失有着直接和间接的联系。我国四川省由于土壤大量流失，水旱灾害明显地比历史上增多；非洲近10多年来，的天气连续干旱，也有专家认为，应该考虑到与土壤大量丧失有一定的因果关系。土壤的污染更是人命关天的大事。进入土壤中的各种金属离子和毒物，通过植物的吸收积累在植物体中，植物再被动物食用，污染物复又进入动物体内，这样通过食物链的辗转传递，每一个环节都能使污染物含量增加10倍，当最后进入人体时，污染物已达相当高的浓度了，从而对人类的健康有很大的损害。我们应该看到，地球上的土壤层不光是向人类提供源源不竭的粮食、水果、树木、花草的生物体，它还是人类和自然间的一座绝妙的桥梁。它具有人们不易一下看清的其它许多重要的功能。一撮土竟然有这么大的魔力，这是人们意料未及的。悄悄到来的土壤危机正因为是无声无息的，这就更加具有危险性。今天人们应该对土壤这种多功能的自然资源有足够的认识了，再也不要去干只为眼前短暂的利益而去损害人类生存之母的伤天害理的蠢事了。保护土壤已经是人类刻不容缓的大事了！■8、保护土壤，开源节流由于粮食需求逐年上升，世界各地农民早已开始“开发”土壤，使其转变成不可再生的资源。据统计，可耕地每年因水土流失而失去的土壤要超过新形成的土壤230亿吨。如果再不采取措施，保护表土，那么大致150年后土壤表层将消失殆尽，这是多么可怕的一个情景啊！因此水土保持是兴国富民的重大措施之一，也是摆在我国人民面前的刻不容缓的任务。对于我国来说，要把严重的水土流失地区迅速控制住，在那些地区种草种树，植树造林，严禁在陡坡上开垦耕地。注意环境保护，防止土壤污染和贫瘠化，严格控制向农村征地等。治山治水是治土之本。根治黄河、长江流域的严重水土流失是十分重要的。黄土高原的水土保持是我国的一个重点，近年来黄土高原发展牧业林业基地的战略措施已初见成效。在陕北地区，当地科技人员和农民群众相结合，摸索了一套行之有效的做法。他们的经验是：在治土中既不单纯搞工程措施，又不单纯搞生物措施，而是两者结合，农林牧副渔多种经营。在流域治理中坚持了小流域综合治理，集中治理，连续治理，收效极快。清涧县红旗沟是一个仅62.3平方公里的小流域，近十年来坚持这一方针，全沟造林2万亩，人均4亩，使沟内植被覆盖率达到21.5%，基本上控制了水土流失，做到了“木石下山，泥石出沟。”他们还把重草作为突破口，从种草找出路，随着草田面积扩大，固了土，肥了田，做到了“草茂粮丰六畜旺”。绿化国土的思想重新深入人心。一滴水中见太阳，人们从陕北看到了黄土高原治理有望，黄河清清水的本来面目是有希望重现的。甘肃省河西走廊的安西县，地处穿堂风所在地区，他们在风害最严重的40个风口处，造了47个林场，建了1800公里的护林带，用来护田、保土，每当狂风袭来，风大不走沙，沙来不掩田，得来不易的沃土终于在狂风怒吼之下安然无恙。除了在大流域治山，植树种草外，在农田建设中珍惜每一亩耕地，每一寸土壤也是十分重要的。我们在土壤的开发上，也要“开源节流”。开源就是千方百计地去寻找新的土壤，节流则是珍惜现有的土壤。全球的土壤是有限的，然而，在有限的土壤上还是否有潜力可挖呢？回答是肯定的。正在推广中的空中（立体）农业便是一例。“空中农业”也称“多层次农业”，它是一种充分利用阳光、空间、土地、肥力的种植方法。这并不是新发明，早在数千年前古巴比伦王国的都城就曾有过，只是那时种的不是粮食，而是花卉，这就是巴比伦的空中花园，至今还能在伊拉克的巴格达找到它的遗迹。到了近代，人们的视野扩大了，科学进步了，人们懂得了生物群落的最佳结构，掌握了生态平衡的规律，立体农业搞得更完善了。立体农业的诞生，源自大自然的启迪。当人们进入热带雨林地区，就像走进一片绿色的海洋之中，参天的乔木高耸云霄，成丛的灌木密密层层，草木植物葱绿，喜荫的苔藓、地衣伏地蔓延，藤本蔓枝，缠绕结网；昆虫、鸟类在林间悠闲地觅食，一切是那么和谐。这里，喜阳的长得挺拔，争得最多的阳光，喜荫的躲在大树底下，偷偷地生长，各得其所，在这有限的空间里，生产出最大的生物量。人类仿效这一大自然生物群落的最佳结构，在南美洲的咖啡王国巴西，把喜荫的灌木和小乔木咖啡同叶大如蒲扇的香蕉、杆长若旗杆的甘蔗间作；在丁香王国桑给巴尔，人们把3~8米高的丁香置于高大挺拔的椰子树之下，而其下又重上香蕉、木瓜，最底层种上木薯，相得益彰……除了向空中发展，人们还想到了向水域发展。在我国江南水乡，长江三角洲和广东的珠江三角洲上，人多地少，但在寸土寸金的情况下，人们充分利用了水域空间，发展了在河、湖之上的棚架作物的种植，人们美其名为“水农业”。此外，人们还把大海也看作“耕地”，因为鱼虾贝蛤也是“粮食”。滨海的人们代代相传，创造了“耕海”的奇迹。耕海就是在浅海、大陆架的滩涂、岛礁上人工养殖海生动物和藻类。这是人类开发海洋生物资源的一个飞跃，同时，耕海还是人类对建立海洋人工生态系统的一个有益尝试，人们根据生态平衡的理论，从长远和最佳效益出发，可因地制宜地建立起各具特色，包括鱼、虾、贝、藻相结合的最优生态系统，这将协调被破坏了的海洋生态。“耕”海，建立海洋牧场是一项新的工程，这类海洋经济往往可以最少的劳动消耗取得最大的经济效果，而且有利于环境保护。我国发展耕海业的条件是优越的，适宜养殖的面积至少有2.3千万亩，可养殖几十种鱼虾贝藻和海参等海珍。1979年，我国海水养殖面积已达1975万亩，产量41万吨，其中海带、紫菜、贻贝、对虾的产量是很可观的。80年代来，又有了新的发展，将有更多的海洋农牧场出现，“耕”海的潜力是很大的，尚有许多“处女地”等待着人们去开垦。此外，科学家们把正在研制一种人造土壤，除了宇宙飞船上用的特殊土壤外，科学家还把人造土制成卷筒，酷似一卷薄薄的地毯，铺在那里，就能在那里耕耘、种植，这种人造土壤已经在沙漠中试用，取得了很好的效果，这无疑对改造沙漠是一大福音。开源毕竟是有限的，况且要付出很大的代价。保护土壤很重要，更要让人们认识土壤对人类生存的重要性，十分珍惜土壤。在对土壤的观念上要有个大转变。有这么一个历史故事，用来教育人们爱惜土壤是颇有启迪的。在中世纪的英格兰，曾经公布过一条法令：“公共牧地为一般公众使用。”这一法令直接的结果是给公地带来了不可挽回的悲剧，曾几何时，绿茵茵的草原牧场消失了。道理很简单，由于牧地是公用的，如果一个牧民在他的畜群中增加一头牲畜在公地上放牧，那么，他所得到的全部直接利益实际上要减去由于公地必须负担多一头吃口所造成整个放牧质量的损失。但是，这个牧民不会感到这种损失，因为这一负担被使用公地的每一个牧民分担了。因此，牧民被表面的收益所鼓励，一再增加放牧的牲畜量，于是，大家都这样做，由于过度放牧，缺乏保护，水土流失，公地被毁掉了。由此及彼。当前人类也错误地把我们居住的这个有限的星球上的土壤看作垦之不尽、耕之不绝的天赐之物，肆意破坏土壤，尽管土壤危机迫在眉睫，而人类尚欠警觉，甚至麻木不仁，这种行为和中世纪英格兰目光短浅的牧童们又何其相似乃尔！我们要舍弃“牧童”掠夺式的开垦土壤，并反其道而行之，要在我们珍贵的土地上，建立起良性循环的生态农业。保护好土壤，使我们在有限的土壤上，天长日久得到无限的潜力和肥力，让土壤危机不再成为人类的威胁。
六、人与金
人类赖以生存的自然界，顽石泉水，树草鸟兽，虽然性质不一，形态各异，但万变不离其宗，大千世界中任何物体的物质成分竟未能超出100来种化学元素，而其中有80多种是金属元素！早在1万年前，我们的祖先就在河滩边的砂子里发现了灿烂闪光的金粒，黄金成为第一个被人认识的金属，以后又陆续找到了银、铜、锌、铁等。中国古书记载着：“金者五色，黄金、白银、赤铜、青铅、黑铁”。欧洲则称“金银铜铁锡铅汞”为七雄。随着科学的发展，数十种在外观、性质上与黄金相类似的元素呈现在人们的眼前，于是就将这些具有特殊的光泽、能传热导电，富有延展性的元素归类泛称金属。只经过短暂的几千年，人类基本摆脱了大自然的束缚。今天我们能够驾风驱雨，上天入地，金属有着无可辩驳的功勋。没有金属的开发应用，科学技术难以迅速发展，现代生产无法顺利进行，整个社会必然停滞不前。■1、从石器到铁器上百万年前，无论是秦岭南北的亚热带密林，还是尼罗河畔的非洲草原，都有成群的原始人在为自己的生存而搏斗着，他们采野果挖树根以充饥肠，猎温禽捕弱兽偶作美餐，碰见了猛兽毒蛇只得奋力逃躲。为了防身和打猎，原始人手中的器械，仅仅是些唾手可得的树叉和石块。要挖取埋在泥下的植物块根，割剥兽肉皮毛，把石英石敲击形成的刃口就算是砍、切、剥的多能工具了。到距今六七千年，人类社会有了“制耒耜、种五谷”的耕作业，制陶，纺织编结等原始手工业也开始发展。工具的制作方法有所改进，磨制过的石器光滑平整，刃尖锋利，兽骨加工成的箭头，锥凿给生活带来方便。但这样粗糙的原始生产工具不能满足人类的发展需要。金属工具的普遍使用，标志了石器时代的结束。金属元素极大多数都是以化合物的形式存在于大自然中，一般能见的以天然单质形成出现的金属只有金、银、汞和铜，金粒、银块、水银当然罕见，相比之下，铜的获得要容易得多，人们曾发现过一块重420吨重的自然铜。那荒山僻野常可拾到的像孔雀羽毛色彩的翠绿色石头里就含有丰富的铜。五六千年前，有人把孔雀石焙烧后再用木炭还原，就得到了质地较软的铜块，当偶然发现铜液里混入一些锡的成份，可使冶铜熔化温度降低，硬度增大时，青铜这个铜与锡的合金，就普遍用来制作工具、祭具和武器，这样，铜作为最早使用的金属登上历史舞台，把社会发展推向新阶段——青铜时代。青铜虽然好，无奈铜锡来源有限，铜在地壳中的总含量为十万分之三，而铁含量高达5%，超过铜储量上千倍，而且铁具有比铜更为理想的铸造性能。在时代的跑道上，铁接过铜的接力棒疾跑起来。人类冶炼铁矿最早始源于何时？据可靠记载，在公元前14世纪，地中海沿岸的埃及、爱琴海地区已有铁器的应用。至于中国的冶铁历史，民间流传着这样的故事：杭州西北有座飞瀑翠竹的莫干山，名叫干将和莫邪的一对夫妻隐居山中，他俩有着一手铸造宝剑的手艺。吴王阖闾知道后，命令干将为他铸把利剑。干将莫邪“采五山之铁精，选天下之金英”，动员男女民工300人，不断地往炼铁炉里投入木炭，鼓动皮制风箱，莫邪还剪下头发和指甲丢进铁炉，终于炼出了青光耀眼、削铁如泥的雌雄两剑。干将深知吴王残暴成性，此去定然凶多吉少，于是把雄剑留在家里，只带了雌剑去晋见阖闾。果然阖闾怕干将又为别国铸剑，就把他杀害了。等他的儿子眉间尺长大成人后，莫邪将雄剑交给儿子，要他为父报仇，眉间尺终于用雄剑刺死了阖闾，报了血仇。莫干山上的传说，说明我们的祖先很早就掌握了高超的冶炼技术。1976年从湖南长沙古墓出土的春秋末期楚国一把钢剑，可以证实中国的冶铁历史虽然迟于西亚一些古国，但在技术上后来者居上。封建社会早期，炼钢淬火技术蓬勃兴起，远比铜器坚固锋利的钢铁广泛应用，使兵器和农具质量达到了空前水平。古书记载着：“神农之时，以石为兵；黄帝之时，以玉为兵；大禹之时，以铜为兵；春秋之时，以铁为兵。”对于铁器在人类社会中不可估量的作用，恩格斯作了精辟的评价：“铁是历史上起过革命作用的各种原料中最重要的一种，它使更大面积的农田耕作，开垦广阔的森林地区成为可能，它为手工业工人提供了极其坚固和锐利的工具。”经过两千多年的今天，铁仍然是世界上最为重要的金属，钢铁产量是衡量一个国家发达程度的重要依据。现在全世界每年生产的钢铁达到8亿吨以上，远远超过铅铜铝锌锡镍等数十种金属产量的总和，不同性能的合金钢广泛应用于各个生产科技领域方面，从这个角度讲，人类还是生活在铁器时代。■2、金属与人体健康健康的体魄，需要蛋白质、维生素、脂肪等营养物质的不断补充，需要持之以恒的体育锻炼，现代医学还告诉我们，金属元素也与人的健康息息相关。在人体内，除去组成骨骼的钙和盐分里的钾钠镁几种元素为人体所吸收外，其他金属元素可以说是微乎其微的，有几种金属如果在人体中含量过高时就要伤身致病，甚至夺取人类宝贵的生命，殃及整个民族！古罗马帝国统治了欧洲广大地区一千年，它的由盛到衰虽有其社会根源，是历史发展的必然结果，但金属铅也起了微妙的作用。原来古罗马贵族喜欢用铅制的酒壶盛放和饮用葡萄酒，宫廷妇女的化妆品内也含有铅的成份，平民百姓日常饮水是经过铅制的输水管道而取来的。日久年长，微溶于水的氢氧化铅进入了人体。现在的考古工作者在发掘古罗马坟墓时，发现尸骨上常有黑色斑点，经化学分析，这是铅的化合物——硫化铅。铅对人体是有害的元素，它危害人的脑神经，造成记忆力减退，自我克制能力下降甚至神经错乱。铅还会损害人的生殖腺。显而易见，铅中毒导致了古罗马整个民族素质的退化，间接促使了罗马帝国的崩溃。在文明进步的20世纪中，铅污染却是以另一个途径威胁着人的健康。随着生活水平的提高，汽车已成为世界上最普遍使用的交通工具。作为汽车燃料的汽油中，都添加了四乙基铅作为防震剂。在燃料燃烧过程中，铅随着废气以粉尘形式排放出来，在大气中飘逸着，如今全世界2亿多辆汽车每年要排放铅粉尘总量达40万吨！这时何等惊人的数字！科学家们曾在人烟稀少的格陵兰岛作了测定，发现冰层各层次的含铅量是不同的，下面1750年前冰层中每吨冰含铅20微克，而上层1965年形成冰层里，每吨冰含铅量竟达到210毫克。无情的科学实验向人们发出警告；遥远的北极地区受大气飘浮的铅微粒污染竟如此严重，那么在工业发达，交通拥挤的大城市中铅污染的严重程度就更可想而知了。爆米花，曾一度盛行于我国的大城小镇。大米、黄豆，放在一只罐里加热摇转几分钟，“嘭”的一声，倒出来的米花又松又香，深为儿童所喜爱。可知道，这是一种被铅严重污染的食品，因为爆米花的铁罐内有一层铅锡合金，加热时部分铅化成蒸气污染米花，尤其是开罐迅速减压时，铅蒸气更容易被疏松的食品吸收进去。据卫生部门化验，爆米花每公斤的含铅量平均在10毫克以上，超过国家食品卫生标准规定为0.5毫克的20倍。儿童的大脑神经受铅中毒的损害比成年人更为敏感，所以千万不要再让一粒粒的爆米花来影响中华民族下一代的健康了。对人体有毒的金属还有汞、镉、镍等。1953年，日本西南部的水俣湾附近渔村里出现了四肢麻木，失去听觉、语言困难等症状的病人，至1956年，这类病人已有100人，其中18名死亡。后经日本熊本大学“水俣病研究组”的调查，查明罪魁祸首是大家俗称水银的汞金属。水俣湾附近的氮肥厂排出了含有汞渣的废水，汞是对人体毒性很大的金属。水俣湾水中微量的汞易被浮游生物吸收，含汞的浮游生物被水生昆虫所吞食，含汞的水生昆虫又被鱼类吞食，而人又捕食了含汞的鱼类。这种从浮游生物→水生昆虫→小鱼介类→大鱼介类多级集富后的鱼体内含汞量已可高出河水含汞量的10万倍，人捕食这些鱼后，就中毒致病。除水俣病外，作为日本典型的公寒害病还有“痛痛病”。这种病的根子在镉中毒。镉中毒病人周身剧烈疼痛难忍，走路东晃西摇，骨骼疏松萎缩变形，几年中身高会缩短二三十厘米，甚至咳嗽也会引起胸骨骨折，这是因为镉对肾脏的损害而导致骨骼软化症。镍的致癌毒性也为世界医学界所确认，据英国一医生统计，镍矿冶炼厂工人死于肺癌、鼻腔癌的人数比一般人要高出数十倍甚至几百倍。另一医生发现，支气管哮喘和枯草热病等过敏性疾病患者的血液中，其含镍、铅的数量比健康人高出几倍。为了保障人类的健康和后代的生存，对这些种金属污染的预防和治疗，已成为环境保护和环境医学研究的重要课题。古罗马衰亡的故事确实有点危言耸听，但大家不必因此而“谈金色变”，在人体里，还有不少金属朋友在为我们的延年益寿而努力工作着。前一时期，国外报纸有个令人诧异的消息：“科学家希望家庭主妇不要青睐那光洁耀眼的铝质电煲和不锈钢锅，而多用灰黑易锈的中国式生铁锅炒菜煮肉。”这决不是某些人怀古的感情冲动，也并非为中国商品作广告推销，而有其防病强身的科学依据。铁，在人体中可算是含量最高的微量金属，有人做过有趣的统计，如果能把身体里所有的铁含量全部提炼出来，其重量还不到1钱，只能打一梅1吋长的铁钉。身体里的铁有75%是存在于血液中，它是人体维持生命，进行细胞呼吸活动的催化剂，血红蛋白里的二价铁携带着氧气通过血管流往身体的每一细微角落。一个成年人每天大约需要吸收1毫克的铁才能满足生理上的补充，否则会引起缺铁性贫血，产生头晕、心悸、虚弱等症状。人们用生铁锅烧菜，让极微的铁质加入菜肴之中，无疑相当于饭后再服用1匙补血糖浆了。如果顾客了解光亮的不锈钢里含有8%的对人体有害的镍的话，对不锈钢锅肯定会望之而生畏。人体中还含有一种大家比较陌生的金属——钼，它在人体内的全部含量还到9%克，这区区微微数却丝毫轻视不得。新西兰某一城镇，对小学生作健康普查时发现，这地区儿童患龋齿比例很高，视力普遍较差，经环境化学分析得知，原来是由于附近的土壤缺钼，蔬菜含钼量偏低而造成。在我国克山病区所作的增施钼酸铵肥料的科学实验证明，增施钼酸铵肥料的地方克山病发病率为3年里只有1人，而邻近未增施钼酸铵肥料的地方却有11人发病。所以，多吃白菜、甘蔗和含钼量高的豆类食物对保护牙齿和视力，防治食道癌等都有好处。同样，锌、钴、铜、锰等金属元素也是人体所必需的。锌在儿童身体发育过程中的作用异常突出，锌是人体内合成胰岛素不可缺少的微量元素，缺锌的孩子往往味觉（即对酸甜苦辣的敏感度）迟钝，从而导致食欲减退而厌食，营养摄入不足会影响儿童正常的体格发育。据对头发中元素检测数据看，一般思维敏捷的人其体内的铜、锌含量较多，而头发里铅、镉含量过高者却往往是智能低下的。物极必反。这些金属朋友在体内也不是多多益善，它们都有自己的极限值，超过极限值不但对人体无益反而会影响健康，如锌的摄入量过高，会导致人体内铜元素的减少，这样血液中的胆固醇就高，易引起动脉硬化和冠心病的发作，苏联亚美尼亚某地区土壤中含钼过高，居民出现“痛风病”。因此，生活中也不必为延年益寿而过分地挑剔。但要提倡科学地使用金属。■3、帮助金属克服疲劳良驹千里奔跑不停蹄，总有疲惫不堪之时；人通宵达旦不休息，难挡支撑不住之苦。金属器械被长期使用也会出现疲劳症状，甚至粉身碎骨，给人类带来巨大的损失。公元1938年，法西斯侵略战争的阴云已经笼罩在欧洲，各国都在积极备战。一天，英国伦敦上空，正在进行整队飞行演习的新型歼击机群中，有一架突然冒着浓烟急剧下跌，坠在地上机毁人亡。这意外的事故使空军司令部焦虑不安，不确切查明失事原因、及时消除隐患，大批量的同型号飞机就没有安全保证，无法投入战斗。设菲尔德大学钢铁研究室的一批冶金专家接受了这项科研任务，其中有位年仅27岁的中国研究员李薰，他在对飞机残骸分析时，发现发动机主轴内部有许多头发丝般的裂纹，是造成主轴队断裂的原因。这个现象与金属疲劳有关，经李薰进一步地深入研究，建立了钢铁内部裂纹生成的新理论，为解决合金钢断裂现象、生产理想的发动机主轴作出了重要贡献。金属的疲劳，是指各种金属材料或构件，在周期性的压力作用下，经过一段时间，先是局部产生细微的裂隙，然后逐渐扩展，结果发生突然的脆性断裂。试用双手在铅丝的某一固定部位反复弯折，使它断成两段，这就是运用金属会疲劳的性能。据估计，现代工业中零部件的损坏，有80%是由于金属疲劳而引起的。疲劳是金属的通病，也是生产建设中的大敌，为医治金属的疲劳症，人类做了不懈的探索和努力。如何才能发现金属的疲劳呢？显微镜的出现，使人们能够对材料进行细致的检查，表面的细微裂隙在眼皮下无法逃身，到了本世纪50年代，已经使用电子显微镜薄膜新技术，进一步揭示了疲劳的奥秘。西德一位学者发现，几乎所有金属受到应力作用都要发出十分细微的声音。苏联科学家从中得到启迪，在本世纪70年代制作了一台超声波检验仪器，用来诊断隐伏在机械部件内部的“疲劳病”。当金属超负载时，晶体开始破裂，释放出来的一部分能量能化为超声波振荡，这种信号传递到自动记录仪上，人们就可以灵敏地捕捉到金属疲劳的内部信息。对于接触时容易发生危险的机器，如带有放射性的原子能设备，用声波检测仪最合适不过了。美国曾经用这类检测技术查出了北极星导弹火箭发动机上的裂纹，及时停止了必将爆炸的一次发射。英国发明家埃·唐纳德判断的办法更是妙不可言。他为了防止螺钉等联接件长期使用出现裂缝而酿成事故，先在螺钉上钻个小孔，注入鲜艳的红色颜料，当螺丝超负荷裂隙逐渐扩大时，醒目的“鲜血”便慢慢地往外渗出来，向管理人员发出了险情警报。流血型螺钉的发明，对防止空难事件，拯救千百名乘客有很重要的价值，为此，唐纳德获得了英国专利和发明家协会金质奖章。诊断了解金属疲劳能避免一系列车翻桥毁的可怕灾难，但真正要克服金属疲劳还得从金属本身着手。在钢铁和其他金属铸件中，加入极微量的稀有金属，就有“添劲强身”的功效。不锈钢管用途极广，但制作时常会出现裂缝而造成废品。在冶炼过程中，不锈钢内加了万分之二的稀土元素，对疲劳的抵抗力就成倍的增加。小轿车里使用的弹簧，一般经受不了几万次的伸缩冲击，而金属原料里添加些铍元素，汽车弹簧就像吃了仙丹妙药，经1400万次的负载冲击后，仍未出现疲劳断裂的痕迹。粉末冶金也是消除金属疲劳的良方。传统的冶金技术，是把高温的金属溶液倒进模具内定型成固体的金属部件，热胀冷缩的特性，使铸成的零件不可避免地存在大量显微气孔，从而降低了材料的强度。粉末冶金这一新技术，是用冷气流把瀑布般直流而下的金属溶液吹散，在半秒钟内温度骤降几千度，凝结成固体微粒，然后把微粒装入钢制容器内密封，抽成真空加温加压，这散砂一般的金属微粒结成了紧实的整块，几乎发现不了气孔和杂质，从而大大减少了产生疲劳断裂的可能性。更有吸引力的是太空冶金，把金属送到远离地面的宇宙飞船内进行冶炼。公元1981年，日本宇宙开发事业团发射了一梅火箭到326公里的高空，火箭内装有3个电炉，以镍、硅、碳化钛为原料制造各类合金，并成功地进行了地面回收。高空的宇宙飞行器里，重力仅仅是地球上重力的万分之一，任何物体均处于失重状态，熔化了的金属液体不存在对流现象，这样就能够控制热量传递，得到质地极为均匀的产品。“太空牌”产品不仅具有消除疲劳的优势，又能在失重条件下控制金属品的外形，生产地球上无法加工的特殊定货，还可以充分利用太阳光热转化而来的大量电能，可谓一举三得，前途无量！■4、联合国官员的悲观估计大可不必20年前，世界上刮起“粮食危机”、“能源危机”冷风的同时，“矿产危机”的低调也随之而来：“近二三百年对金属矿的大规模开采，必将导致全球性的矿产枯竭。”有一定权威性的有关联合国组织公布的一些数据，确实令人忧心忡忡。联合国矿产资源趋势研究组的报告说：“全世界的铁、锰、钴、镍、铅等矿床，可保证使用到20世纪后的若干年，铜、锑、锡、钨、铅只能维持到本世纪末，汞和银矿的前景则更为严峻。”联合国环境计划署负责人托尔巴也作出了类似的悲观估计。以上论点的依据是什么呢？传统的矿产观认为，岩石里虽然含有大量的金属元素，但这并不等于矿产。所谓矿产，是指有用矿物富集起来达到工农业利用要求的矿石。例如铁元素超过30%的石块才能称作铁矿；含铜量不到0.4%的岩石就失去了作为铜矿的开采价值。因此，地面上能被人利用的矿产资源确实有限，地壳中的金属矿与森林资源、水资源不同，它的形成需要上百万年的地质历史，被称做不可再生资源，在人类短暂的历史时期，用掉一点少一点，最终把大自然赠予的财富消耗殆尽。科学自有回天力，悲观论者的担忧看来是多余的。普鲁士地质所在公元1930年曾估算全球铜储量是7500万吨，只够开采25年，但到公元1970年，40年过去了，全世界已挖出1.5亿吨铜矿，而蕴藏量反而增加了2亿吨。1980年铜矿探明储量更达4亿吨。这是地质工作者辛勤劳动的成果，一个个新矿区被发现，又奔向尚未勘察过的密林、沙漠许多沉睡着的金属巨人等待着他们去摇响起床铃。再说矿石和一般岩石也不是截然分开的，选矿和金属冶炼技术发展日新月异，使原来矿物含量稍为偏低的岩石升级提拔为新矿床。如果把目前铜矿有开采价值的最低品位从0.4%降到0.2%，世界的铜矿储量就可以增加25倍。开展综合利用是解决金属矿产资源紧缺的一个重要途径。一种矿产中，几乎总有些杂质金属，弃之有害，用则变宝。内蒙古白云鄂博的铁矿石，开始只用作包头钢铁厂的炼铁原料，后来发现矿石还富含稀土金属，提炼出来的价值是铁矿的20倍。攀枝花铁矿内含钛、钒金属，也“反客为主”，产出5倍于铁的钛、钒金属。综合利用还有利对三废的治理，让河水常清、大地常绿、空气常净。孙悟空向东海龙王借镇海神铁，成为大小自如的兵器金箍棒。如今神话变为事实，我们也在海底找到了镇海之宝——锰结核。当人们把视线从陆地移向海洋时，矿产枯竭的危机感顿时烟消云散。这些铺在洋底的大如卵石、小如赤豆的褐色团块，富含锰、镍、铜、钼等20多种金属，据调查，单太平洋深处的锰结核，就含锰4000亿吨，镍164亿吨，铜88亿吨……，而且它以每年成千上万吨的速度在生成。对这批海底财宝，已有；40来个国家和地区在勘探和开发了，有的用耙斗把锰结核铲起拖曳上来，有的用液压泵吸进采矿船。我国海洋考察船“向阳红号”，也多次从水深的5000米的海底采得了锰结核，从而使我国迈出了海底取宝的新的一步。生物也可成为我们提炼金属矿床的好助手，某些动植物有吸收聚集金属的能力。作为财富的象征——黄金，自古至今在社会上地位显赫，物以稀为贵，1吨石头里只要有几钱重的金粒就会有人拼命去开采。公元1934年，欧洲两位科学家在捷克做了个实验，把玉米烧成灰后，放在显微镜下判断矿物成份，他们意外地发现含有黄金，每吨玉米灰里约有10克黄金，而附近土壤的含金量，每吨只有0.02克，也就是说玉米把黄金含量吸收浓缩了500倍。偶然的收获令人振奋，继续再用会飞的金龟子做试验，1公斤金龟子灰又炼出了25毫克的金子。从此一门新兴学科“生物冶金学”诞生了。近来人们又利用遗传工程技术，刺激和破坏生物的遗传基因，有目的地改变生物的遗传性状，使物种的变异速度比自然选择增加上万倍，从此培育出一批能聚集金属的新品种。■5、可上“九天”采矿“下五洋捉鳖”，深海取宝已经实现；“上九天揽月”，到太空采矿也完全可能。不只是地球有金属矿产，太阳系中的其他星体都蕴藏着丰富的资源。其实，人类在5000年前已经开始把来自宇宙太空的流星体（铁陨石）作为工具使用了，不过那只是很初级的，只是把它加工制成斧头，刀子，埃及的前王朝时代（公元前3500年）曾用陨铁制成铁珠供奉在庙宇里。而这种流星体在宇宙空间是取之不尽、用之不竭的，据推测，每年从宇宙掉到地球上的流星体或宇宙尘即达4000吨。上个世纪，新疆居民就在青河县银牛沟发现了一颗巨大的铁陨石，其中含铁88.6%，含镍9.3%，如此纯净的铁矿石，在地壳里是难以找到的，它的重量约30吨，被称为“世界第三号陨石”（冠军是非洲南部的一块铁陨石，重量达60吨）。但是我们不能“守株待铁”，只是消极地等待，而应该想法去索取，那就是去太空采矿。人们知道，在木星和火星的轨道间，有个小行星带在运转着，这些小行星和地球有着类似的发展史和雷同的物质结构，根据天文学家的长期观测以及对坠落到地球上的小行星残骸（陨石）分析，这些小行星不少蕴藏着丰富的矿体，它包含着80%的有用金属。据公元1977年统计，已发现了2016个小行星，估计小行星约有1~2万个，所以太空采矿的潜力是极大的。当人类踏上宇宙航行的征程后，更证实了太空矿产的丰富。美国“阿波罗”飞船登月计划发射5次，4成1败，耗资200亿美元，接着苏联于公元1970年发射“月球号”16号星际探测器，用自动装置也从月球表面取回100克土壤样品。现在已有数十个宇航员在月球上着陆、行走、考察，从捎回的岩石土壤标本分析，铁、镍、铅、钛等金属含量占30%以上，而且月球矿物大都存在于浅表的岩石层中，简单的露天开采法就可获取。美国著名科学家阿西莫夫曾经预言，到2005年，月球上的采矿站就能投入运转。有了月球采矿的实践经验，那么对小行星矿体的开采也指日可待了。为了今后能有目的地采下这些尚在空中回旋的矿体，美国科学家作了充分的准备工作，他们已经选中了12颗能飞越地球的富矿星体，其中最令人感兴趣的是编号定为1977HA的一颗小行星，因为运行方向与其他星体相反，运行轨道比较接近地球，这样就适宜于宇宙飞船经济地登临其上，并在上面开采矿产。在加拿大和美国交界的五大湖区，有一个世界上最大的镍矿——萨得贝里镍矿。据科学家最新的考察研究，认为这是天上陨落的特大富含镍矿陨石撞击了地表，触发了地下深处岩浆侵入共同形成的矿床。这一事实启示了矿物学者，能不能让富含矿体的小行星自己落到地球上来呢？人们设想用火箭导弹拦截、制导的方法，把选定的含矿行星引导到沙漠、大海或荒无人烟的高原上，那么人们不用上天就能从九天摘下矿体了。诚然，上九天采矿也好，让矿体落地也好，目前还只是一个科学的设想，甚至是幻想。但科学技术的迅猛发展，使我们充满了信心。你看那闪烁着星光的星体不是频频地发出信号向我们在招手吗？
七、人与木
人类生活离不开水、土、气，也少不了木。我们居住的房屋要用木材，做饭煮菜要烧木或“矿化”了的木材——煤，穿着的化纤要用树皮作原料，书写的纸要用木浆，食用的各种美味的果品又大都是长在树上的，人类的祖先——猿就是依靠森林里的野果度过了1000多万年的艰难时光，才净化成人。今天，树木给人类创造了美好的生活环境，给人们提供新鲜的空气、净化大气中的尘埃，唤来了鸟语花香、蛙鸣虫翠，诗人把绿色比作希望、未来和永恒，歌德就写过“生命之树常青”的格言。那么，地球诞生伊始就是青竹摇摇、芳草茵茵、树冠蔽日、白杨穿天的一片绿色的吗？它又是何时来到地球给大地披上绿装的呢？■1、地球何时披上绿装？原始地球是个火球。当然谈不上有点点绿色，就是当地球经历了10多亿年天文时期的演化，形成了岩石圈、大气圈、水圈3个大圈层之后，在相当长的时间里，地球上只有汪洋大海和光山秃岭，没有丁点绿色，到了地球上出现生命之后，也只是生活在水中。纵然大海里生机盎然，然而尚未登上陆地，尽管到了距今5.5亿年（寒武纪）大海中已出现了大量生物，三叶虫、笔石成群地在海水中浮游，而陆地还是依然故我，死一般地静寂。直到距今4亿年（泥盆纪）时，地球上发生了一场翻天覆地的造山运动——加里东运动，大片沉积在海洋中的沉积岩隆起成山，在我们这个星球上，海洋缩小了，陆地扩大了，大片海洋逐步露出陆地。由于水域里容纳不了过量的生物的生长，促使生物从水生向陆生发展。据生物学者和地质学者的长期考证，是植物首先登陆作了先锋。这一科学推断已被今日的实践所证实，历史是一面镜子，历史现象也常常会重复出现。这是一个非常有趣的自然现象。1883年，在太平洋的一个岛屿发生了这样一件事，这件事有力地旁证了植物首先登陆的考证是有根据的。那一年，东印度群岛爪哇附近的火山岛克拉卡托岛火山突然爆发，爆炸的威力相当于一颗100亿吨当量的氢弹，岛上25立方公里的岩石被炸飞上了天，3/4的岛屿消失了，最后只剩下了撒满浮石和火山尘埃的死寂残岛。尽管有人辩称可能有些植物的根、真菌孢子或土壤在隐蔽的山谷裂缝中残存下来，然而几乎所有的生物——包括动物和植物乃至微生物无可幸免的毁灭了。这个生物灭绝了的岛屿随即受到了全世界生物学者的注目，他们企图从克拉卡托岛上生物的复苏来作为推断原始地球上生物是如何分布到全球的一个天然的实验室。大批学者从世界各地来到这里克拉卡托岛成了学者们密切注视的一个点。火山爆发后9个月，一位植物学家在岛上只找到了一只蜘蛛在独自织网，但岛上一无它可捕以为食的生物……三年后，当生物学者再次登岛，情况显著改变了，他们发现有11种蕨类植物和15种开花植物稀疏地在岛上生长。又过去了十年时间，克拉卡托岛满身疮痍的火山爆炸痕迹已被一层绿色的植物覆盖了。幼小的椰树沿岸生长，野生甘蔗到处可见，甚至兰花也有4种之多，竞相争艳……25年之后，当人们复又登岛视察，发现已有263种动物在岛上生息，其中大多是昆虫，同时有16种鸟在此栖息，还发现了2种爬行动物以及4种陆地蜗牛；又过了25年，1933年，在火山爆发半个世纪之后，整个岛屿重新覆盖上虽年轻低矮、却很茂盛的灌木，克拉卡托岛复又绿树成荫、生机勃勃了。这些生物怎么能够这样快地重回岛上呢？草和兰花种子很轻，还有蕨类植物的孢子，却很容易随风飘来。椰树的笨重种子即椰子，必定是从海上浮过来的，有的种子或由鸟类带来或随洋流漂移而来。经过半个世纪的连续考察，科学家由此证实了首先是海洋植物登上陆地的结论：地球上陆地的生物是由海洋中来的，而水中的植物是登上陆地的先遣队，是海洋中的藻类、蕨类等低等生物首先登陆，为水中动物继而登陆铺平了道路。距今4.4亿年前（泥盆纪初），当海洋中的低等植物登上滩地之后，大部分因不适应陆域的环境而夭折了。幸存的藻类顽强地生存了下来，扎下了根，逐渐变成了陆生植物，当它们覆盖了荒凉的陆地，靠着叶绿素的光合作用得以生存之后，就给地球盖上了一层薄薄的绿毯。以后，低等灌木生长了，跟着海中的动物也演化成两栖动物登陆，当地球披上了绿装之时，也就是海洋生物一一登陆之日，整个地球不仅有了蓝天、碧海，还有了遮天蔽日的绿树，大地苏醒了，万象更新，于是才有了4亿多年的陆上生物史，才有了猿，最后出现了人。森林，是人类的发详之地。■2、一棵树的价值一棵树到底值多少钱？看来这不是个难题，这谁都会计算。但是 价值观不同，算法也就大相径庭。印度加尔各答农业大学的一位教授，对一棵树算了两笔不同的帐。她认为：一棵正常生长50年的树，按通常习惯的木材价格算，那么最多值300多美元，但是如果按照这棵树的综合价值计算，就远远不止这些了。据粗略测算，这棵生长50年的树，每年可以生产出价值31520美元的一吨氧气和价值2500美元的蛋白质，同时，可以防止大气污染（价值62500美元）、涵养水源，促进水分再循环（价值37500美元），防止土壤侵蚀，增加土壤肥力（价值31250美元），将这些综合价值计算在一起，那么，这棵树的价值就不是300美元，而是20万美元了。读者可能会怀疑这位学者夸大了的算法，一棵树竟有如此大的价值吗？一棵树能有那么大的价值吗？有。在我国广东新会县城郊就有那么一棵树，它郁郁葱葱。这棵四面环水的热带榕树由于根深叶茂，历来被当地民众看成是一个好风水的“神树”，是任何人都动不得的。500多年来，由于得到很好的保护和照顾，它慢慢地蔓延繁殖，最后成了一片占地16亩的小“森林”。这片森林的存在，唤来了大量鸟类，成了各种鸟类的栖息之地，年复一年，群鸟在此飞翔、歇息，鸣啭、繁衍后代，大量鸟粪又成了榕树的天然肥料，榕树的繁茂又引来了更多的水鸟和鹭雁。这片一棵树的“森林”形成了一个和谐的生态群落，榕树林中巨厚的枯枝落叶层和大量鸟粪拌在一起，一方面滋养了榕树的生长，另一方面，这些富含营养物质的沃壤被雨水冲刷到新会县的河湖中去，成了鱼类的极好的饵料，促进了附近水域鱼类的繁殖，鱼类的兴旺又成了鹭雁觅食的乐园，水鸟又得以兴旺，如此构成了一个天然的良性生态循环。新会人有了这一好的生态环境，不仅农业、渔业年年丰收，而且造就了一个美好的风景点和环境，就愈加保护这棵“神树”，并把这棵榕树地称做“风水宝地”。1933年，我国文豪巴金曾到新会县观赏这颗榕树，乐不可支，甚至流连忘返，并写了一篇题为“小鸟天堂”的散文，从此“小鸟天堂”美名不胫而走，名扬四海，成了新会县一大胜景。新会人受启发于这棵榕树，非常重视绿化，在县城街道两侧，葵树和荔枝树相间，一片绿色，人们行走在新会县的街上，犹如沐浴在绿色的林冠之中，这是全国绿化搞得好的一个点。如果500年前新会人砍掉这棵榕树，价值如何？今天新会人又从这棵榕树得到了多少好处，这秕帐不是很清楚了吗？今天，树木的多种功能已经被科学家明确论证：1公顷阔叶林每天能吸收1000公升二氧化碳，吐出730公升氧气，净化1800立方米空气；1亩云杉林一年能吸尘2.1吨，5万亩森林含蓄的水量相当于一座库容量为100万立方米的水库；桉树、梧桐、冷杉等树种还具有杀死空气中白喉、肺结核、伤寒、痢疾等病原菌。森林对人们有着防病、治病、延年益寿的作用，有资料表明：一亩松柏林，一昼夜能分泌2公斤杀菌素，一亩树林，一年可吸附各种灰尘22吨至60吨，还可以在一个月内吸收有毒气体二氧化硫4公斤，由此可见，加尔各答农业大学教授的算法是颇有道理的。一棵树的价值决不能小看。森林的植物量占地球上植物的90%以上，它是陆地上保持生态平衡和一切动植物赖以生存的最重要因素，还是调节大城市空气的“肺”。在当前世界上城市化趋势大大增长的时候，大城市的建设要格外注重保护和培植森林。■3、森林是城市的“肺”人要吐故纳新，吐出二氧化碳，吸收氧气。在城市人口高度密集的地方，更要不断净化空气。树木、森林具有这一特殊功能，因此，人们往往把森林称做为城市的“肺”。把森林比作城市的“肺”是有科学根据的：它的功能在于能很好地净化大气，特别是雷雨之后，森林中会产生一种叫做萜烯的物质和臭氧，人吸入以后有极其舒适之感觉。森林除了能吸收二氧化碳和制造氧气外，它还具有杀菌、净化、降低噪声等效用。人们作过统计，在热闹的百货大楼里，经采样分析每立方米大气中的细菌有400万个之多，而在公园和森林里，每立方米的大气中细菌分别只有1000个和50个。浙江的花园之城——杭州，在西湖畔植物园内新辟了森林公园成了国内外旅客接受森林浴的旅游佳境，据测定在森林公园中每立方米的大气落菌数是零，而在森林公园之外，尽管近在咫尺，那里的落菌数却有120个，这里的噪声也比城市低数十分贝。长白山是我国东北的一个自然保护区，那里林木茂盛，空气十分新鲜。据查，林区里的居民普遍很少得病，多高寿，肺结核、癌症发病率极低。上海市市区绿地人均面积极少，肺结核、癌症发病率均很高，但在上海市崇明县5500亩的森林公园中，工人几乎没有得这类病的。有一位肺结核患者由科室调去林场工作，5年后，肺病也就不治而愈了。由此可见，森林对于久住城市的人来说，无疑是一个调节生活、松驰神经、休羊生息的好地方，对于整个城市来说，它又能调节这个地区的小气候，增加城市湿度和雨量。森林对城市来说，是人们回到”大自然“的场所，是不可缺少的地方。正因为如此，世界各大都市是非常重视城市的森林建设和绿化的。在法国巴黎市的东、西两侧，分别有两片面积颇大的森林。那里，绿树蔽天、空气清新，森林深处还时而可见红瓦粉墙的别墅，这是豪富的住所。巴黎是世界上名列前茅的大都市，人口密集，寸土寸金，然而，市政建设当局从不动用这两片森林，他们形象地称这两片森林是巴黎的两叶肺，肺如果砍掉了，巴黎也就完了。每当假日，巴黎市民都要到这两片林地中去呼吸新鲜空气，以补平时的不足。联邦德国也非常重视出城市的绿化。在这个西欧小国中，整个西欧小国中，整个国土的1/3是耕地，1/3是住宅、工厂、建筑物，1/3则是森林。在这个国家的城市里，移动或挖走一棵树是要经过市政府批准的，不得轻举妄动。可是，对于世界上大多数国家的城镇来说，由于人口聚居，地价猛涨，森林被大量砍伐，绿地被大量蚕食，普遍地存在着缺树少草的状况。我们国家的城市绿化目前还比较落后，在我国特大的城市上海，人均绿化面积只有0.4平方米，只是在崇明，有一片5500亩的森林公园，人们走进这片林区，就会有段树木的清香扑鼻而来，使人感到无比的舒坦。当前，世界城市化的趋势还在发展，每年都有成百上千个城镇在世界各地崛起。这些城市又大都缺少森林这个“肺”，为了迎接这城市化高潮的到来，也让新迁入城市的居民能呼吸到新鲜空气。科学家们正在探索一种“生态城镇”。美国首先在本世纪60年代作了尝试，建立了一座生态城市——马里兰哥伦比亚市。哥伦比亚市座落在美国华盛顿与巴尔的摩之间的哥伦比亚区，建于60年代初，人口5.5万，是一个人烟相当稠密的城镇，但是二十年来，该市植树80万余株，居民住地与商业区完全森林化，即使身处闹市中心，也感不到人声嘈杂。设计者们还根据这里的自然条件，因地制宜，别具匠心地把沼泽地改成湖泊，环湖地区被辟成风景优美的商业和居民区；草坪是在天然草场基础上开辟的，沿着河流两侧保存了面积约1200茵亩的自然保护区，这是一个鸟语花香、珍兽出没的地方，使人有居住在乡间别墅之感。这里的输电线路等公共设施铺于地下，公路也建于最不敏感的生态地区，一切尽可能地保持着“原始状态”。这里只欢迎不冒烟、无污染的工厂企业，学校、商店、娱乐场所及工厂企业都设计在步行可抵的范围，离住所不远，因此，大大减少了小汽车的使用和空气污染。这是一座和自然环境和谐协调，人与大自然共存的试验性的生态城镇。然而，这仅仅是尝试，就是在美国能做到这样的生态城镇也是极少的，对于第三世界大多数国家来说，面临的是怎样防止砍伐森林，防止沙漠化的问题。■4、绿色工程好育树造林，有计划地绿化国土，被称为“绿色工程”。植树造林，搞绿化工程，至少有以下6个好处：一是净化大气，二是可以大量保持水土，据统计，一亩有林地，比一亩无林地多蓄水20吨，一亩防风林，可以保护100多亩农田免受风灾。以浙江省的新安江为例：主流在街口断面的河道上，泥沙淤积7~8米，在下游30公里处的小金山断面河道上，泥沙淤积却只有30~40厘米，最多不超过1米。其原因是街口附近的山上毁林种粮，植被长期遭到破坏，而小金山一带长期封山育林，林木茂密。三是防风固沙。我国新疆境内的兰新铁路，奇迹般地穿行于戈壁沙漠之中，就是依靠铁路两侧的道道防沙林的保护。在干旱的西部如此，在滨海的岛屿也是这样。浙江南部的玉环岛上，1979年受到台风侵袭，千江柑桔场的文旦果实被全部吹落，而仅只一水相隔的解放塘农场4分场，由于有一条长1600米的防风林和3200米的护林带的保护，大大削弱了台风的强度，将台风从12级减弱到8级，柑桔、文旦安然无恙。四是涵养水源，俗话说：“木欣欣向荣，泉涓涓细流。”有了青山，才有绿水。树冠像一把张开的绿色大伞，能截留10~20%的雨量，覆盖地表的森林枯落物好似松软的海绵，拦阻地表径流。1亩林地比无林地能多蓄20立方米的水。五是能调节气候。林区昼夜温差小，冬暖夏凉。夏季森林上空500米内的气温比无林地上空低10℃。六是森林还是一种能源，一种可以不断再生的能源。煤和石油会挖尽采罄，可森林、草原则会不断生长，“野火烧不尽，春风吹又生”。树木又何尝不是如此。据能源学家研究，树木森林不仅为人类提供木材、果品，森林本身还是一种能源。到目前为止，美国已发现生长在沙漠中的藿藿芭是一种可以提炼石油的树木。美国科学家卡尔文培育的一种石油树，可通过自身的光合作用，产生一种含烃类的白色乳液。这种树种植7个月，在树的表皮割下一道口子，乳白色的液体就流了出来。经脱水处理后所得的原油与普通天然石油一样，能加工炼制成汽油、航空油等。类似的石油树，在巴西、澳大利亚以及我国的海南岛都已被发现，此外，奥地利学者马凯蒂还提出了培育种植氢树的设想，他已成功地从氢树中提取了纯净的氢气。世界上凡是森林保护得好的国家和地区一般都是比较富有的，北欧瑞典是个林木繁茂的国家，由于森林的多功能，不仅环境优美，还给瑞典人民带来了大量财富，人们称其为“绿金之国”。人们对森林的爱好和深情是天然的。怪不得不少国家以某种树木作为国树，绣在国旗上，如加拿大的枫树、黎巴嫩的雪松等。绿色工作将取得的综合效应，这也是我们国家努力的方向。绿化西北，还我中华民族起源的摇篮，这又是一项摆在我们面前的任务。在我国新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、河北北部、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江西部境内，分布着19亿亩沙漠和戈壁，与其相邻的有213个县受到风沙吞噬的威胁，其中受害最严重的有105个县，农田、草场各一亿多亩。地处黄河中游的西北黄土高原，包括陕、甘、宁、晋、内蒙古5省区的115个县和青海南部的8个县，原是中华民族的摇篮，由于森林的破坏，水土流失极为严重，滚滚黄河年含沙量达20亿吨，绝大部分源自此地。这两个地区紧紧相连，构成了西北、华北北部和东北西部风沙干旱地区（简称“三北”地区）。这里风沙灾害严重，植被稀少，土地贫瘠，农牧业产量长期低而不稳，木材、肥料、燃料、饲料奇缺，人民生活困难，历来是我国贫穷地区。改善这一地区的生态环境，已成了这一地区人民生活的迫切愿望。1978年秋，国务院批准了国家林业局关于“三北”地区风沙危害和水土流失重点地区防护林建设规划的报告，并将“三北”防护林体系建设工程纳入国家重点项目，组织实施。这是保护环境，改善生态，为中华民族子孙后代造福的重大决策。治理“三北”地区，不仅要营造防护林，重要的还要改造沙漠，不让沙漠再发展，否则造林也徒劳。沙漠的环境，长期干旱，生物资源形成群落很不容易，特别是天然植物生长缓慢，更新十分困难。一株直径6厘米的梭梭草，需生长50到60年；一株直径15~18厘米的红柳要百年成材。所以改造“三北”地区，保护现有沙漠植物群落是当务之急，砍伐树林的情况必须立即制止。总之，既保护沙漠生态平衡，又营造防护林，既治表又治本，双管齐下，“三北”地区的前景是乐观的。■5、救救森林当前，整个世界森林资源状况是令人担忧的。据有关资料，世界上森林总面积为40亿公顷，约占全球陆地面积的1/3。这些森林资源有43%分布在热带地区。其中亚、非、拉和美洲的热带林为19.5亿公顷，有12亿公顷是郁闭林，其他7.5万公顷是疏林。温带地区的森林面积为20.5亿公顷，大多集中在北半球的北美、欧洲、苏联和日本等发达国家。温带森林的1/10分布在南半球，主要在南美、澳大利亚和新西兰。发展中国家所拥有的森林只占温带地区森林的13%，主要在中国、东亚和美洲南部。温带森林中密林达16.5亿公顷，疏林为4亿公顷。就全世界来说，森林资源在日益减少，主要原因是热带地区的过量砍伐，干旱和半干旱地区的土地沙漠化，以及温带的大气污染和地中海沿岸等地严重森林火灾造成的。仅热带每年就有750万公顷密林和380万公顷疏林遭到砍伐，而森林的更新面积每年仅120万公顷，只及砍伐量的1/10。我国的森林总面积为17.3亿亩，与大国地位极不相称，林木蓄积量102.6亿立方米，人均占有森林面积1.68亩。按森林面积与国土面积相比，苏联森林面积为41.03%，美国31.2%，加拿大35.4%，远远多于我国，连印度也达20.7%。以城市绿化而言更是相形见绌，上海市的人均绿化面积0.4平方米，而莫斯科市有40的面积是绿地，人均绿化面积18平方米，是上海市的45倍。我国的森林不仅覆盖率小，且破坏严重，直至今日，滥砍乱伐尚未完全制止，森林火灾和森林虫害也比较严重，我国森林覆盖率若按12.7%计，排在全世界230多个国家和地区的120位，其实，据国外卫星测定资料，我国森林覆盖率仅8%。全国每年造林成活面积约1560万亩，而每年采伐、毁林、火灾虫害损失约3755万亩，“入不敷出”，森林面积在继续减少，造成了严重的森林赤字。面对着全球的森林危机，1985年7月联合国粮农组织在墨西哥召开了第九届森林大会。会上公布的材料说：“世界上热带森林每年被砍伐1200万公顷，200多种动物和2万多种植物濒于灭绝，地球上1/3土地遭到沙漠化的威胁，现在森林面积已不到陆地面积的1/3。”天的危机是森林，而不是石油，这话看来并非是危言耸听。救救森林，当前已成了全世界人民共同的口号。在印度北方邦农村，广泛开展着一个“切不可”（Chipuko音奇普卡）运动。在印度语中Chipuko之意为拥抱。当有人带斧进入森林，当地村民就把树紧紧抱住，以此表示若要砍树，就同我身子一起砍掉吧！这种与森林同命运的精神真使人感动。日本的绿化工作做得比较好。全国的中学生都得进森林夏令营，在那里进行爱护森林的教育。他们从小被告知：“人类在吃地球”。而森林是地球的衣服，我们要让森林拥抱地球，不让它有一块裸露、被食。然而，遗憾的是日本政府一方面教育儿童热爱森林，另一方面却大量进口发展中国家的木材（日本每年有70%木材是从东南亚进口的），被称作为“食树虫”。其实今日世界上的“食树虫”何止日本一个？森林是生态之网中的一根关系到整体的网线。“保护森林”是人类当今一个刻不容缓的共同紧急任务，切不可掉以轻心。■6、大灭绝并没有结束地质历史告诉我们：6500万年前，称霸于世的恐龙突然一朝覆灭了，这是地球历史上一次空前的生物大灭绝。人们始终关注着这一灾变事件并致力探讨其原因，更担心的是这类大灭绝还会发生吗？据国际自然保护论者的一份调查报告说：本世纪末，可能有100万种动植物将绝种，这是自恐龙时代以来出现的最大的绝种浪潮。1983年8月，生物学家和生物物理学者聚会于美国的亚利桑那，探讨生物灭绝的历史和原因。与会者一致的看法是：当前世界上生命物种的数量和种类正处于急剧下降的边缘，也许会下降到6500万年前那种灾难性的大灭绝的程度，而且这一灭绝的到来不是遥远的将来，很可能在未来的100年内发生。有人甚至断言，至多不超过200年。与会者指出：大灭绝的发生将是世界范围的，它很可能是骇人听闻的滥伐森林所引起的。这是人口增长太快给人类带来的困境。森林的砍伐引起了土壤的流失。中国的黄河每年把16亿吨泥沙注入大海，长江是条清水河，每年也夹带了5亿吨泥沙，全中国每年流失的土壤达50亿吨。土之不存，人将焉附？寸寸沃土来之不易，它是经历了成百上千年的风化及腐殖质的积聚才形成的。当今的煤和石油的燃烧还使大气中的二氧化碳高于任何时候，温室效应导致地球气温的普遍回暖，南北两极的冰融雪化将会使世界洋面升高，这又使人类面临着“海侵”的灾难。更严重的是空气中氧化氮正在消耗着大气层外薄薄的一层臭氧。臭氧层的破坏、紫外线的侵入，不仅会带来皮肤癌，而且紫外线波带的频率每增加50%，就会使高能端的能量放大50倍左右，这些波长的能量对植物叶子、海洋浮游生物和许多哺乳动物的免疫系统会有极大的破坏，最终将使绝大多数陆地动物灭绝。世界野生生物基金会主席彼德·斯特科说：“即使人类取得最惊人的成就，也不能弥补他们对地球、地球上动植物的灾难性破坏造成的损失。”如果我们冷静地思考一下：人类是有赖于自然界提供的大量食物为生的，当地球上的生物种类的数量和种类处于大幅度下降的时候，人类应当清醒了，不然，当生物物种处于灭绝边缘，人类还能指望以什么为生呢？当然，现在的人类决不是6500万年前的恐龙，然而，对于人类自己一手造成，又近在咫尺的灾难可不能掉以轻心啊！■7、让森林拥抱地球一位法国科学家曾对地球上的森林作了如下的评价和预测。他说：“昨天的森林是人类赖以生存和发展的唯一资源；今天的森林正在遭受种种破坏和糟蹋；明天的森林将会复兴，并纳入现代化的社会体系之中。”这一言简意赅的话语概括了人类开发森林、利用森林的历史全过程。回顾人类在森林生态经济体系中的活动，大致可分为三个阶段，一是毁林立足阶段，二是木材利用阶段，三是生态利用阶段。远古时期，人类栖身树上，食以果实，是须臾离不开森林的，但当人类走出森林之后，却反其道而行之，大肆破坏曾经养育过自己的地方，企图获得一块块安身立命之地。这是人类开发森林的第一阶段，方法是刀耕火种，广种薄收，这种方法持续了相当长的时期，至今在世界上以及我国一些地区任在继续着。第二阶段是以木材利用为特征。这是在封建社会生产力有很大提高时期开始的，人们从单一的伐木到开始造林，并且一直持续至今，林业作为农业的一种补充开始产生，据史记《货殖列传》记载，早在西汉，我国就开始造林取材和培育经济林了。我国南方人工杉木林经考证已有千年以上的历史。到了18、19世纪资本主义社会，社会生产力以空前的速度提高，需要大量木材，对森林的掠夺和破坏的规模也就越来越大，木材危机上首先在发达的西欧资本主义国家出现。历史和现实使人们意识到森林的采伐和培育要相互转化，以实现永续利用。但在人们的眼光里森林仅仅是“原料仓库”，这种建立在“木材利用”经济观念中的林业经营，其结果仍然是森林的破坏。首先是天然林被不断地采伐，大片林地消灭，而森林的减少，造成土壤侵蚀，泥沙淤积，洪水泛滥，风暴肆虐，沙漠扩大，对环境和生态平衡带来的恶果已远远超过了人们利用木材所取得的经济效益。古代巴比伦曾在现在的中东底格里斯河和幼发拉底河流域建立过发达的农业，有过古文明的奇观“空中花园”，可他们万万没有想到自己却吞下了毁林造田的恶果，大自然加倍地报复了他们，今天，巴比伦文明被埋葬在中东茫茫黄沙之中，成了荒无人烟的不毛之地。可是人类对森林的经济地位的认识经历几千年漫长的历史至今尚未完全觉悟，究其原因，除了历史和经济的原因外，就是长期以来用孤立的眼光看待森林，而没有重视森林在整个生态系统中的地位，这是个极其深刻的教训。不同的历史时期，人们取其单一的经济效益，其结果必然使森林的生态经济系统中的地位受到极不公正的待遇，使整个森林生态系统的功能降低，以至彻底崩溃。因此，改造和重建森林生态经济系统——以生态利用为特征的人与森林关系的第三阶段的到来正是历史发展的必然。人工造林，因害设防地营造各种防护林等人工建立森林生态系统的实践可追溯到200年前，然而真正有认识、有目标、形成规模的造林却还刚刚开始。先是借助科学对森林所产生的生态效益（也叫间接作用）进行经济上定量的评估，如日本用了3年时间对森林涵养水源、保护水土、保护鸟兽、净化空气等功能进行计量调查；美国、芬兰、联邦德国也都进行了类似的工作，一致的结果是森林的间接效应提供的价值是其木材及林副产品价值的几倍甚至几十倍。当人们真正认识了森林的伟大功能之后，于是人们分外重视植树造林。在绿化山地、田野之外，还在地球上装点了一座座“绿篱”怀抱的花园城市。开始把森林纳入现代化的城市系统。在西欧，维也纳就有森林城之称，参天的山毛榉挺拔秀丽，苍翠欲滴，丛林灌木相间而生，奥地利人身居闹市，却仍处于绿色的大自然之中；在东欧，华沙有花园城之称，160万人口的首都却有大大小小公园65处，绿地面积12600公顷，是世界上绿化最好的首都；南美的布宜诺斯艾利斯整个城市就是一座大植物园，来自世界各地的5000多种树木在这里荟萃生长，给这炎热的草原之城，撑起了一把把绿色大伞；此外还有满目青翠的平壤，花树掩映的伊斯兰堡，鸟鸣啾啾的新加坡，花园处处的瑞士……这些郁郁葱葱，遍地绿茵，繁花似锦，鸟语花香的绿色城市，除了大园林外，大都是家家户户屋前窄后的小园林组成的。这些小园林美化了环境，还生产蔬菜瓜果，有的还饲养家禽、动物，甚至养蜂酿蜜，人们亲身感受到了绿化的好处。让森林拥抱城市，把繁华的城市重新投入绿色的大自然怀抱中，让森林拥抱地球，令生命之树常青。
八、人与动物
■1、人类离不开动物古话说：“民以食为天。”人类除了食五谷之外，还需要食动物，用动物中的营养来充实、丰富自己。一部人类发展史告诉我们：人一旦发现了火的奇特作用，并用火来烤煮肉食以后，不但强壮了体魄，而且发展了智力，加快了人类进化的步伐。今天，人类不仅在食，而且在衣、住、行等方面，甚至可以说在生活的一切方面，都离不开动物。人类大规模地食用动物是从驯野兽为家畜开始的。原始人群为获得食物充饥求得生存，不辞辛劳跟随着动物群而迁居。要保证有经常性和数量较多的肉食来源，人类开始把狩猎活动中捕捉到的野生动物，特别是一些幼小温驯的动物豢养起来，使其驯化繁殖。一些人类学家把家畜的饲养与火、工具的使用并提，称为人类从野蛮走向文明的三个重要标志。新石器时代人们首先驯化了狗、猪、羊，约8000年前驯化了牛，而马、鸡的饲养出现在距今5000年的时候，这些常见畜种在我国古书上称为“六畜”。以后经过若干世代的选种和繁殖，培养出了一批特殊的家畜类型，它们与野生祖先相比，在性格、毛色、生产性能、乳蛋产量等方面，更适应人们生活的需要。如野生的母牛的乳汁只够哺育幼犊，而荷兰良种奶牛年产牛奶上万公斤；未驯养的原鸡体轻能飞，年产蛋10来只，意大利名种产蛋鸡——莱航鸡则年产300来个，最高的达到368个。家畜为人类提供了优质食品、巨大动力、高级衣料以及精神娱乐品。为了维持人体的正常活动和发育的需要，必须摄取一定数量的蛋白质。蛋白质存在于血液、骨骼、皮肤等各种组织中，存在于人体的每一个细胞中。被称做生命活动“火花塞”的霉和激素也是蛋白质。英文中蛋白质一词Protein源于希腊文Proteous,意思是“第一位”，可见古人就知道它的重要。蛋白质一般分为植物蛋白和动物蛋白。动物食品中的蛋白质含量远远超过植物，鸡蛋含蛋白质为47%，牛肉是30%，但面粉只含15%，大米仅5.6%。动物食品不仅蛋白质质量多，而且质高，它所包含的氨基酸，与人体结构的蛋白质几乎完全相同，可以维持和补偿身体各种组织的需要及消耗，但植物（除大豆外），没有人体所需的所有氨基酸，难以维持人的正常的生长发育的需要。联合国粮食组织为此建议，膳食中蛋白质总需要量，动物蛋白质应占1/3以上。本世纪80年代初，醯方一些发达国家如美、英、法等平均每人每年消费牛、猪肉约100公斤，而粮食消费只有75公斤，美国一年食用的嫩鸡是40亿只，每人一年吃蛋273只。中国虽然饲养禽畜数量不算少，但人口总数太大，平均消费量显得偏低，1982年，我国每人平均食用牛、羊、猪肉13.5公斤，蛋54只，动物蛋白质的不足，只得靠三、四百斤粮食等植物蛋白来弥补。“五谷丰登，不如六畜兴旺。”看来必须大力发展畜牧业，才能尽快改变这种不利于增强体质的食物结构。家畜（牛、马、骡等）作为农业动力，对推动社会发展有着巨大贡献。早在公元前3500年，美索不达米亚平原上已在使用牛拉的橇，我国在3000多年前的商朝开始以牛犁田，到了汉代大力推广牛耕来替代锄耕，实现了大面积深耕，而且畜粪入田，提供了大量有机肥料，保持了土壤肥力，使农产品成倍增长，形成了我国封建社会的第一个农业生产高潮。一个世纪以前，全世界所需的动力94%是靠畜力和人力提供的。到了20世纪，内燃机和电力的广泛应用，也不能完全取代牲畜，尤其是发展中国家，畜力运输仍十分盛行。印度是全球养牛最多的国家，1980年饲养的2亿多头牛，8000万头作为动力使用。1000多万辆牛车，虽然多限于短途运输货物，但以吨公里作统计比较，它们的货运量是铁路的10倍！印度前总理英·甘地在1981年的英联邦可再生能源会议上指出：“畜力为印度提供了3000万千瓦的动力，超过了全印度的发电机容量。”另外像青藏高原的牦牛、阿拉伯沙漠的骆驼，北极圈内冰原带的狗拉雪橇，都对本地区的经济有举足轻重的影响。就是在西方发达国家，牲畜动力也没有完全淘汰，英国北部肯辛顿地区的几家酿酒厂，用双驾马车在五公里短途范围内运送葡萄酒，这样既不用申请驾驶执照，还可用酒厂副产品酒糟喂马；1980年英国阿伯丁市的市政会议也以2匹马替代1辆2吨的运货卡车，从而节约了20%的运输费用。人们裁制高档服装的呢绒、毛线、皮革多取自牛羊等的毛皮，其中以羊毛用途最广泛。澳大利亚的自然条件适宜绵羊的生长繁殖，18世纪后期，欧洲移民带来的第一批绵羊只有29头，但过了200年，澳大利亚羊的总数达到了1.7亿头，平均每人十几头羊。羊毛产量居世界第一位，澳毛质量也首屈一指，得到了“骑在羊背上的国家”之美称。我国的宁夏滩羊和湖州羔羊，经过长期精心培育，毛皮以光洁轻柔、花纹美观、保暖性强等优点而享誉世界。经过特殊培育的禽畜还可观赏娱乐，给人以精神享受。1000多年前，北魏《齐民要术》一书就有记载：山东寿光盛行斗鸡，寿光鸡长得高大，供封建财主消遣赌博之用。北京油鸡是观赏鸡中的珍贵品种，头上如戴一顶大凤毛冠，长长的羽毛能把眼睛遮住，饲养一段时间必须给它修剪一些羽毛，否则视线被挡住妨碍行走。日本的公园里常养有供人观赏的长尾巴鸡，全身白色，素雅大方，尾羽虽长达6米多，却能活动自如。斗牛这种竞技表演，在西班牙最为盛行。经挑选和训练的公牛，在斗牛士红色的斗篷、旗帜的挑逗下怒不可遏，用牛角向对方猛顶，而斗牛士则用灵巧步伐躲避，最后绊倒公牛，体现了人类智慧和力量上的胜利。浙江省金华斗牛乡土气息浓厚，4头牛同时角逐，翘首扬蹄，凶猛不让，这惊心动魄的精彩场面已拍成专题记录片放映。马戏团里的驯兽节目则更为大家所熟悉和喜欢。■2、拜动物为“师”人乃万物之灵，会用语言文字，具有思维能力，善于逻辑推理，进行发明创新。但在生物界，特别是各种动物具有的优异功能和精巧结构，往往超过人类所设计制造的设备机械。面对现实，迫使数以万计的科学家、研究员“不耻下问”，向动物“求教”，从中得到启发。在伸手不见五指的山洞里，成群的蝙蝠自由地穿梭飞翔，决不会相互碰撞。难道蝙蝠具有得天独厚的敏锐视力吗？与我们的猜测恰恰相反，长期处于阴暗的生活环境，已使蝙蝠眼睛退化，几乎失明。它靠的是自身发出的超声波回声来进行物体定位的。蝙蝠利用喉内强有力的肌肉，能发出超过2万赫兹的声波，这股声波是人的听觉极限的六七倍，再灵敏的耳朵也收听不到，但蝙蝠的耳朵却能接收到超声波的回声，通过经验感觉的判断，是障碍物或敌人就躲避，是充饥的猎物便追上去捕捉。有人曾作了这样的试验，把一群蚊蝇放入关了一只蝙蝠的暗房里，蝙蝠立即改变飞行方向，急速捕猎蚊蝇，短短1分钟，消灭了14只，平均4秒钟歼灭一只害虫。假如不幸失明的盲人也学会蝙蝠的本领，岂不等于恢复一定的视力了吗？医学科学家拜蝙蝠为师，根据脉冲声纳原理研究成功了“盲人眼镜”，这副眼镜的功能不在镜片而在镜架上：鼻梁架上装有微型超声波发射器，相当于蝙蝠的喉部，不断往前方发出超声波，当遇到前面的物体，声波便反射回来，镜架左右两边的传声器接受信息后，通过镜脚的耳机传到盲人的耳中。障碍物越近，耳机的信号音调越高，声音也越急促，盲人据此可大致判断出障碍物的方位和距离。长期使用后，积累了丰富的生活经验，凭着超声波特殊的细微回声，就能够较准确地判定前方出现的堆物、建筑的性质，以及行人、车辆的速度，然后作出相应的动物反应，确保行路的安全。海军部门对海洋里的哺乳动物海豚发生了极大的兴趣。目前采用原子能作为动力的核潜艇，其航行速度是每秒15米，而海豚有着惊人的游泳速度，每秒钟为20米，在作短距离冲刺时，则可达每秒28米，几乎是核潜艇的2倍！高速的游泳本领主要归功于海豚的体形和皮肤。海豚具有优美的流线型体形，整个身体表面曲线柔和自然，尾部迅速摆动，这样在水中游动时，受到阻力比别的形状小得多。海豚皮肤很特别，它由两层组成，外层表皮富有弹性，里层生有许多乳头状突起，中间充满脂肪，很像乒乓板的反贴胶皮。海豚游动时，皮肤能随水压变动而作弹性变化，让周围海水顺着身体滑过，不产生水体的涡流紊动，大大减少了水的磨擦阻力。了解了其中的奥秘后，工程师按海豚体形的轮廓及比例改进了设计，核潜艇的航速就比原来提高了20%以上。“人造海豚皮”也已研制成功，在鱼雷及小型船只上试用，如果潜艇的金属外壳也以弹性柔软的人造皮代替，那么很可能使潜艇航速与海豚并驾齐驱了。蜜蜂可称得上是天赋的建筑师，群蜂居住在工蜂用蜡腺分泌物筑成的蜂巢里井然有序，这些排列整齐的六角锥体蜂访，既轻巧又坚固，既美观又实用。远在1600年前，亚历山大的数学家巴普就指出，六角形的蜂窝是节省材料、利用空间的典范。1712年，法国科学家马拉尔首次实测了蜂窝六角锥体的钝角都是109°28′，锐角等于70°32′，接着巴黎科学院院士克尼格精心计算后，认为最能节约材料又可创造最大空间的六角形底面，其最佳角度应是109°26′和70°34′，蜂窝的角度只有2分误差，不必苛求。不料几年后，苏格兰的马克劳林发表了令人震惊的计算结果：“取得最佳角度正确答案的不是科学院院士而是蜜蜂！”原来世界第一流数学家克尼格所查用的对数表不准确，导致了计算上2分的误差。蜂窝结构还以单薄的结构取得较大的强度，早在第二次世界大战时，飞机设计师就采用了“蜂窝夹层结构”，充分发挥其隔音隔热高强度的优点，促使了航空科学的发展。现在蜂窝结构的高强度建筑材料已普遍使用于各个建筑领域中。动物千百万年进化而形成的保护色，是自然界生存竞争中的自卫形式。生活在林中的昆虫常有与树皮枯叶相似的颜色或体形，使天敌难以发现。南极企鹅黑白分明的腹背也起着保护作用，当企鹅在平静海面上滑行时，白色肚皮与水面的冰雪倒影浑然一体，蒙蔽了在深水中觅食的海豹，而黑色背部又融入海水的幽暗色彩里，帮助企鹅躲开凶鹰的高空搜索。现在军队对保护色研究非常重视，行动在热带丛林的地面部队，常穿杂绿色斑块的军服，军事伪装专家还学习变色龙的杰出性能，设计的军服可以自动调节颜色，始终与周围环境的色调近于一致，避免被敌方发现而造成伤亡损失。响尾蛇两眼之间的颊窝，能觉察0.001℃的温度变化，从而敏捷地发现、捕捉周围的猎物，空军受它启发，研制出“响尾蛇”空对空导弹，紧随敌机发动机散出的微热跟踪不舍，直至将其击落；手掌紧捏鸡蛋，很难捏碎这薄薄的蛋壳，建筑师设计了蛋形、龟壳形、贝壳形等薄壳建筑，大批坚固省料、美观大方的车站、音乐厅、展览馆耸立于各地；模仿苍蝇的眼睛，发明了一次能照出千百张相同照片的“蝇眼照相机”，大批复制集成电路板迅速又精确；根据企鹅的在冰雪上的滑行方式，制成了“雪地越野汽车”，车速可达每小时50公里，它还可在泥泞地带行驶。……这类例子不胜枚举。生命的运动规律，是自然界最高的运动形式，人们通过对各类动物的观察研究，把它们优异的结构和功能移植应用到科学技术领域中去，今后将会有更多的生物模拟，更妙的人类创造，其前景无比灿烂夺目。■3、动物特异功能的利用人类不仅向各类动物索取工程设计的蓝图，有时干脆直接让它们为社会服务，甚至干些人们难以