第七章 动物世界里的妙趣

哺乳类动物

狼起源于新大陆,距今约五百万年--在人类兴盛以前,狼曾是世界上分布最广的的野生动物。广泛分布于欧、亚、美洲,狼的记录仅北美已经达到23种,亚种之多,胜枚举……

狼属于犬科动物,狼机警、多疑,形态与狗很相似,只是眼较斜,口稍宽,尾巴较短且从不卷起并垂在后肢间,耳朵竖立不曲,有尖锐的犬齿,狼的视觉、嗅觉和听觉十分灵敏,狼的毛色有白色、黑色、杂色……具体各不相同,狼体重一般有40多公斤,连同40厘米长的尾巴在内,平均身长154厘米,肩高有一米左右,雌狼比公狼的身材小约20%。

狼基本上是肉食动物,狼的食量很大,一次能吞吃十几公斤肉,夏季也偶尔吃点青草、嫩芽或浆果,但经常的食物是野兔、鼠类、河狸,间或还能捕到小鸟。

狼的嗅觉非常灵敏,性机警,多疑而残忍。北方的狼常集体围猎,南方的狼则单枪匹马吃“独食”。

狼的家族

解剖学家和行为主义者已经对家犬的起源详细研究了100多年,现在普遍认为:狼是家犬的直接祖先。在所有犬属家族成员中,狼的社会组织、体型与皮毛颜色均有很大变化。直到人类大量捕食,狼是所有陆地哺乳动物中分布最广的,但因人类的捕杀,其数量锐减。可以很有把握的假设,善于捕捉机会且以腐肉为食的狼同人类居住至少有4万年,自从有了人类,它们便吃人类丢弃的东西或偷吃食物。每当人群在北半球区域内迁移,狼群也跟随而至。当它们的父母被猎杀后,其幼仔可能已经适应了同人类一起生活。

生活习性

狼集群或单独活动。在繁殖季节集成小群,冬季在北美泰加林区狼常组成较大群捕食食有蹄类。在阿拉斯加,最大狼群达36头,但一般不超过20头。我国最多一群达21头。狼群的大小变化很大,常因季节和捕食的情况不同而改变。狼的食物成分很杂,凡是能捕到的动物都是其食物,包括鸟类、两栖类和昆虫等小型动物。狼偶尔也进食植物性食物。狼喜吃野生和家养的有蹄类。

狼的生活习性

一般情况下,一个狼群有大约七到十只狼。一头公狼担任首领,这头公狼有一个固定的配偶,它们负责繁衍后代,但哺育幼狼却是狼群共同的责任。母狼在产下幼狼之后,一般要在狼穴中呆上一段时间,以哺乳和保护幼狼。这段时间,公狼和其他的狼就会为母狼叼来食物,以保证母狼的身体健康和奶水充足。但母狼并不让家族的其他成员靠近幼狼,即使是幼狼的父亲也不能例外。它们一旦靠近幼狼,母狼就会发出愤怒的嚎叫,那代表了母狼对幼狼深深的爱。其他的家庭成员们只是将觅得的食物放在洞口,以备母狼食用。母狼短时离开巢穴是为了饮水和排泄。就像母亲经常为婴儿换尿布和洗澡一样,母狼也经常用舌头舔拭幼狼的全身,为狼仔擦洗身上的污秽。

狼群

狼群就是一个狼的家庭,通常包括一对成年狼和它们的后代。有时它们的亲族也会加入进来,狼群随着一窝窝小狼崽的出生而逐年扩大。第二年,这个狼群便会有6至9个成员了,狼崽在家里一直呆到长大成狼。长大以后便离开家族去寻找自己的伴侣,然后开始组成另一个家族。这样,狼群就不会变得太大。有时候,尤其是食物较充足的时候,有些较大的狼崽也会和其父母一直生活下去。然而,一旦猎物变少,大狼崽就会自行离开家庭。

狼的配偶

一只孤独的公狼和一只孤独的母狼在寻找自己的伴侣时相遇,一个“狼家”便很可能形成。如果它们都很喜欢对方,便会以摇尾巴,撞鼻子的方式向对方发出求爱信号,然后依偎在一起表示同意。这种行为的方式称为定亲。定亲活动可发生在一年当中的任何时候。

物种特征:

犬科中体型最大者,外形似狼犬,体长1500-2050毫米,肩高50~70厘米,体重26-79千克。四肢矫健,适于奔跑;吻部略尖;耳廓直竖;尾毛长而蓬松。上体一般为浅黄、暗黄、灰棕和浅灰色,但以后两种毛色居多,另有纯黑和白色者。腹部和四肢内侧白色,但四肢内面以及腹部毛色较淡,毛色常因栖息环境不同和季节变化而有差异。前足5趾,后足4趾。肩部和尾端黑毛较多栖息生境多样,如苔草、冰原、草原、森林和荒漠等都有其足迹。北方的狼在冬季常集群活动,并有社群结构;夏季则营小家庭生活。领域范围达160-350平方公里。性情凶残,主要捕食野兔、大型啮齿类、鹿类、各种野羊及鸟和鱼等。2-3月交尾,妊娠60-63天,每胎平均7仔。

老虎是猫科动物中体形最大的哺乳动物,老虎的皮呈褐红色,腹部呈白色,尾巴黑白相间。不同亚种的老虎肤色可能有差别。头、身体、尾巴和腿上都有狭窄的黑色,褐色或者灰色的条纹。后腿比前腿长,这样有利于跳跃。老虎的腿肌肉发达,爪长而有力,有很强的握力。

现代的虎、狮、豹在外形上很容易区别,虎身上布满条纹,豹身上布满斑纹,狮子身上则条纹和斑纹均无,雄狮头上有鬃毛。但是如果只有个体骨骼,则很难区别。因此,要弄清楚虎的起源,就必须依靠颅骨化石,尤其是牙齿化石。邱占祥(1998)认为,在我国已经发现的化石中,时代最早的虎化石可能是古中华虎,这个种是1924年瑞典古生物学家Zdansky所建,标本是一个保存比较完好的属于同一个体的头骨、下牙床和一个寰椎(即第一颈椎),化石是当时在我国政府任矿业顾问的瑞典地质学家Anderson于1920年在河南渑池兰沟第三十八地点发现的,这个地点的确切地质年代至今尚不清楚。但是据有关专家推断,其时代至少在距今200万年以上,这是因为,第一,含化石的岩性是红土,据Zdansky记述,和我国华北各地典型的含晚中新世三趾马动物群的红土很接近,而不像时代比较晚的第四纪的比较松散的黄色或绿色的砂岩或黄土,这表明它的时代可能介于上述两者之间;第二,在同一地点还发现过中华长鼻三趾马化石,这种化石主要发现于我国距今大约300万年至200万年的地层中,在极个别的情况下可能残存至距今100万年左右。关于这个种是否应该归入虎,科学界还有不同的看法。1967年德国科学家Hemmer著文详细讨论了这个种的性质。在很仔细地讨论了每一块骨头的形态特征并作了详细的测量和对比之后,得出的结论是,它的绝大部分特征都和虎更为接近,只是个体比虎小,而稍大于豹,因此应为虎的一个亚种。这一结论比较可信,因而可能是虎的祖先。

真正的虎的材料首次出现于陕西蓝田公王岭。化石发现得不多,只有一段上颌和一件不完整的下颌。这两件标本已经和现在的虎很难区别了,在大小上比现在的虎稍微大一点。公王岭地点的地质年代开始时认为可能只比周口店稍稍早一点,为中更新世初期,亦即距今大约60万年。从20世纪70年代开始,随着古地磁地层学的发展,人们逐渐认识到,公王岭含化石层位落在古地磁年表中松山反向期内的贾拉米洛正向事件之下,其地质年代大约应该是距今110万年左右。因此,我们可以说,至少距今100多万年前虎就和人类的祖先--蓝田人在一起生活。到中更新世时,也就是从距今60万年左右开始,虎的化石较多,至少在我国的东半部普遍可以发现。发现化石最多的,在华北是在著名的周口店北京人产地;而在华南则是在四川万县盐井沟裂隙堆积中,在盐井沟发现的虎化石,据统计至少有46个个体(邱占祥,1998)。

老虎的分布范围可按栖息地及猎物的分布情况而不同,以印度的分布地为例,面积只有五百至一千平方公里,范围最大的分布地位于西伯利亚东部,约有一万零五百平方公里。

老虎跟其他猫类不同之处,在于它们善于游泳,以往曾录得一头老虎游泳长达二十九公里。

虎是最大的猫科动物。在20世纪,地球上原本还生活着8个虎亚种,但在人类的勤奋捕杀之下,有三个亚种相继灭绝,另几个亚种陷入濒危,其中我国特有的华南虎恐怕已在野外灭绝了。

鼠是啮齿目部分动物的通称。它们的主要特征是无犬齿,门齿很发达,而且终生继续生长,常借啮物来磨短。鼠的种类很多,繁殖迅速,会危害农林草原,盗吃粮食,破坏建筑物,传播疾病等。

鼠分家鼠和野鼠。家鼠又分为黑家鼠、黄胸鼠、褐家鼠和小家鼠等四种。其中褐家鼠最普遍,它又称沟鼠、大家鼠、挪威鼠,体长约160—2重0毫米,背毛棕褐色,腹毛灰白色,鼻端钝圆,耳短而厚,尾较粗,尾长短于体长。褐家鼠主要在夜间活动,以清晨、黄昏活动最频繁。而野鼠中的黄鼠和旱鼠则主要在白天活动。

鼠的食性因鼠种、食源和环境而不同。野鼠嗜食植物的种子、茎叶及蔬菜瓜果等,家鼠不光吃这些,还吃粮食和人们加工了的熟食物,肉类、饭菜、油条、饼子什么都吃,是杂食性的。鼠的洞很深,洞口还没有身子粗,但最下层却很宽敞,而且还很讲究:有贮藏食物的洞,有栖身的洞,有议事的洞……总之做不同的事在不同的洞里。无论什么时候,贮藏食物的洞里都填得满满的,稻谷、玉米、花生、黄豆等等,应有尽有。

猴是一个俗称。灵长目中很多动物我们都称之为猴。灵长目是哺乳纲的1目。动物界最高等的类群,大脑发达;眼眶朝向前方,眶间距窄;手和脚的趾(指)分开,大拇指灵活,多数能与其他趾(指)对握。包括原猴亚目和猿猴亚目。原猴亚目颜面似狐;无颊囊和臀胼胝;前肢短于后肢,拇指与大趾发达,能与其他指(趾)相对;尾不能卷曲或缺如。猿猴亚目颜面似人;大都具颊囊和臀胼胝;前肢大都长于后肢,大趾有的退化;尾长、有的能卷曲,有的无尾。按区域分布或鼻孔构造,猿猴亚目又分为阔鼻猴组,又称新大陆猴类;狭鼻猴组,又称旧大陆猴类。本目包括11科约51属180种,主要分布于亚洲、非洲和美洲温暖地带。大多栖息林区。灵长类中体型最大的是大猩猩,体重可达275千克,最小的是倭狨,体重只有70克。

灵长类的大多数头骨具大的颅腔,呈球状,这是由于颌部变短,脸部变扁所致;眶后突发育形成骨质眼环,或全封闭形成眼窝;多数种类鼻子短,其嗅觉次于视觉、触觉和听觉,某些低等种类在脑中具有高度发达的嗅觉中枢,并在很大程度上靠嗅觉行动。某些狐猴有较长的鼻部。金丝猴属和豚尾叶猴属的鼻骨退化,形成上仰的鼻孔。长鼻猴属的鼻子大又长。这些特殊的类型是因肌肉或软骨发育而形成的。脚的拇趾和它趾能对握,使得手和脚成为抓握器官。原猴类的5指只能同时屈伸,不能个别运用。掌面与□面裸出,有指、趾纹,纹路形态不一。具有非常软或宽的足垫,除黑猿外,皆为□行性。多数种类的指和趾端均具扁甲。一般前后肢长相差不大,唯长臂猿科和猩猩科的前肢比后肢长得多。猿类和人无尾,在有尾的种类中,其尾长差异很大,从只有一个突起到超过身体长。卷尾猴科大部分种类的尾巴具抓握功能,有“第五只手”之称。一些旧大陆猴(如狒狒)的脸部、臀部或胸部皮肤具鲜艳色彩,在繁殖期尤其显著。臀部有粗硬皮肤组成的硬块,称为臀胼胝。

多数种类在胸部或腋下有1对乳头,而指猴的1对乳头在腹部。雄性的阴茎是悬垂形,多数具阴茎骨,而眼镜猴、绒毛猴、人和某些种类不具。精巢包于囊中。雌体具双角子宫或单子宫。体被毛,有的柔软细密,有的粗硬,或在局部很长,或在毛上具异色环节。有的头顶毛很长,形成丛状毛冠,或甚短,呈平顶,或秃顶无毛。有的在两颊或颌下具长毛,形如胡须。有的两肩、后背、臀部被以长毛。有的体毛非常艳丽。

绝大多数灵长类动物营不同形式的树栖或半树栖生活,只有环尾狐猴、狒狒和叟猴地栖或在多岩石地区生活。通常以小家族群活动,也结大群活动。多数能直立行走,但时间不长。多在白天活动,夜间活动的有指猴、一些大狐猴、夜猴等。大倭狐猴和倭狐猴在干热季节夏眠数日至数周。

大多为杂食性、吃植物性或动物性食物。选择食物和取食方法各异,如指猴善于抠食树洞或石隙中的昆虫。猩猩的食量很大,几乎把绝大部分的活动时间用以觅食。疣猴科胃的构造特殊,大部种类吃粗纤维多的植物性食物。

我国古人对猴子的观察是相当仔细的。三国时东吴有个叫万震的人写过一部《南州异物志》,其中有一段说:“交州以南,有果然兽,其鸣自呼,身如猿,犬面,通身白色,其体不过三尺,而尾长四尺余,反尾度身过其头。视其鼻,仍见两孔,作爷向天。其毛长,柔细滑泽,色以白为质黑为文,视如苍头鸭。肩边班文集十余皮,可得一蓐,繁文丽好,细厚温暖。”透过这段文字,猴的一概而论跃然纸上。

汉族普遍认为猴为吉祥物。由于猴与侯谐音,在许多图画中,猴的形象表示封侯的意思。如一只猴子爬在枫树上挂印,取“封侯挂印”之意;一只猴子骑在马背上,取“马上封侯”之意;两只猴子坐在一棵松树上,或一只猴子骑在另一只猴的背上,取“辈辈封侯”之意。

民间忌猴年,认为猴年收成不好,是灾年。俗语说L“饥猴年,饿狗年,要吃饱饭是猪年。”

两栖类动物

海狮是一种食肉动物。它们一生中的大部分时间都是在水中度过的,有时能够连续在海里呆几个星期。不过,它们都在岸上繁殖。海狮其实长得并不像陆上的狮子,只不过咆哮的时候声音较像而已。它们长着圆圆的脑袋,鳍状的四肢像翅膀一样,后肢还可以转向前方,在陆地上行走自如。不过,在海中它们可是游得最快的动物。

当经过一次成功的捕食而饱餐一顿之后,海狮便会离开水面,到陆地上养精蓄锐。它们有时会在太阳底下睡几个小时,有时会在海滩上慵懒地滚来滚去。然而,在这悠闲的时候,却是海狮很危险的时刻,因为逆戟鲸经常会突然从水中冲出来,捕获它们最近的动物。

蜥蜴

蜥蜴俗称“四足蛇”,有人叫它“蛇舅母”。蜥蜴与蛇有密切的亲缘关系,二者有许多相似的地方,周身覆盖以表皮衍生的角质鳞片,泄殖肛孔都是一横裂,雄性都有一对交接器,都是卵生(或有部分卵胎生种类),方骨可以活动,等等。

蜥蜴与蛇的区别

有人认为蜥蜴与蛇的区另在于蜥蜴有四只足,而蛇没有足。在一部分蟒科蛇类的泄殖肛孔两侧都可找到一对呈爪状的后肢;而蛇蜥,在外形上连足的痕迹都找不到,人们常常把它们误认为是蛇。

蟾蜍

蟾蜍,别名癞蛤蟆、癞刺。分大蟾蜍中华亚种和黑眶蟾蜍两种。从它身上刮下的蟾酥和脱下的蟾衣是我国紧缺的药材。蟾蜍在全国各地均有分布。从春末至秋末,白天多潜伏在草丛和农作物间,或在住宅四周及旱地的石块下、土洞中,黄昏时常在路旁、草地上爬行觅食。行动缓慢笨拙,不善于跳跃、游泳,只能作匍匐爬行。

蟾蜍是无尾目、蟾蜍科动物的总称。最常见的蟾蜍是大蟾蜍,俗称癞蛤蟆。皮肤粗糙,背面长满了大大小小的疙瘩,这是皮脂腺。其中最大的一对是位于头侧鼓膜上方的耳后腺。这些腺体分泌的白色毒液,是制作蟾酥的原料。蟾蜍一般是指蟾蜍科的300多种蟾蜍,它们分属26个属。主要分布在除了澳大利亚、马达加斯国、玻利尼西亚和两极以外的世界各地区。

白天,大蟾蜍多隐蔽在阴暗的地方,如石下、土洞内或草丛中。傍晚,在池塘、沟沿、河岸、田边、菜园、路边或房屋周围等处活动,尤其雨后常集中于干燥地方捕食各种害虫。大蟾蜍冬季多潜伏在水底淤泥里或烂草里,也有在陆上泥土里越冬的。

青蛙的蝌蚪颜色较浅、尾较长;蟾蜍的蝌蚪颜色较深、尾较短。青蛙卵与蟾蜍卵的区别是:青蛙的卵堆成块状,蟾蜍的卵排成串状。蟾蜍实际上是蛙类的一种,所以从科学的角度看,所有的蟾蜍都是蛙,但不是所有的蛙都是蟾蜍。

大鲵

大鲵,别名娃娃鱼,属于有尾目、隐鳃鲵科,学名为Andriasdavidianus。

但它却并非鱼类,而是体形最大的一种两栖动物,体长一般为1米左右,最长的可达2米,体重为20—25公斤,最大的达50公斤。它的头宽大而扁平,表面有明显的疣状粒。眼小,位于头背,无眼睑,这是长期适应水下生活而退化的结果。弧形的口裂十分宽大,上下颌具多数大小相似的细齿,有利于取食。体躯宽扁而壮实。侧扁的尾部很长,为体长的三分之一到二分之一,尾的上下有鳍状物。四肢肥短,很像婴儿的手臂,据说也是把它叫做娃娃鱼的又一个原因。前肢具4指,后肢具5趾,指(趾)间有微蹼,无爪。体表皮肤较为光滑,散布有小疣粒,受刺激时能分泌出似花椒味的白浆状粘液。沿体侧腋胯间有纵行皮肤褶。体色随栖居环境色彩而有差异,背面呈棕色、红棕色、黑棕色等,上面有颜色较深的不规则斑点,腹面浅褐色或灰白色。它可以用肺呼吸,但由于肺的发育不完善,因而也象青蛙一样,需要借助湿润的皮肤来进行气体交换,作为辅助呼吸,所以必须生活在水中或水域的附近。从生物进化的观点来看,它是从水中生活的鱼类向真正的陆栖动物演化的一个过渡类型。

大鲵的分布很广泛,黄河、长江及珠江中下游及其支流中都有它的踪迹,遍及北京怀柔、河北、河南、山西、陕西、甘肃、青海、四川、贵州、湖北、湖南、安徽、江苏、浙江、江西、福建、广东和广西等省、区,在我国古书中多有“鲵鱼有四足,如鳖而行疾,有鱼之体,而以足行,声如小儿啼,大者长八,九尺……”等记载,《本草纲目》中也说:“鲵鱼,在山溪中,似鲶有四脚,长尾,能上树,声如小孩啼,故曰鲵鱼,一名人鱼”。可见大鲵的形态和生活习性早已为我国人民所熟知,娃娃鱼的名字也一直传到现在。

在两栖动物中,大鲵的生活环境较为独特,一般在水流湍急,水质清凉,水草茂盛,石缝和岩洞多的山间溪流、河流和湖泊之中,有时也在岸上树根系间或倒伏的树干上活动,并选择有回流的滩口处的洞穴内栖息,每个洞穴一般仅有一条。洞的深浅不一,洞口比其身体稍大,洞内宽敞,有容其回旋的足够空间,洞底较为平坦或有细沙。白天常藏匿于洞穴内,头多向外,便于随时行动,捕食和避敌,遇惊扰则迅速离洞向深水中游去。傍晚和夜间出来活动和捕食,游泳时四肢紧贴腹部,靠摆动尾部和躯体拍水前进。它在捕食的时候很凶猛,常守候在滩口乱石间,发现猎物经过时,突然张开大嘴囫囵吞下,再送到胃里慢慢消化,所以有些地方的歇后语说:“娃娃鱼坐滩口,喜吃自来食”即指此而言。成体的食量很大,食物包括鱼、蛙、蟹、蛇、虾、蚯蚓及水生昆虫等,有时还吃小鸟和鼠类。有趣的是,它还善于“用计”捕捉一种隐藏在溪中石缝里的石蟹,利用石蟹两只大螯钳住东西便不轻易松开的特点,将自己带有腥味分泌物的尾巴尖伸到石缝之中,诱使石蟹用螯来钳。一旦发现石蟹“中计”,便立即将其顺势拉出。

爬行类动物

蛇属于爬行纲蛇目。身体细长,四肢退化,身体表面覆盖鳞片。大部分是陆生,也有半树栖、半水栖和水栖的。以鼠、蛙、昆虫等为食。一般分无毒蛇和有毒蛇。毒蛇和无毒蛇的体征区别有:毒蛇的头一般是三角形的;口内有毒牙,牙根部有毒腺,能分泌毒液;一般情况下尾很短,并突然变细。无毒蛇头部是椭圆形;口内无毒牙;尾部是逐渐变细。虽可以这么判别,但也有例外,不可掉以轻心。蛇的种类很多,遍布全世界,热带最多。中国境内的毒蛇有五步蛇、竹叶青、眼镜蛇、蝮蛇和金环蛇等;无毒蛇有锦蛇、蟒蛇、大赤链等。

没毒的蛇的肉可食用,蛇毒和蛇胆是珍贵药品,但有的蛇也是保护动物。

蛇是不会主动对人进攻的,除非你打到了它的身驱。如果你的脚踩上了它的时候,它会本能地马上回头咬你脚一口,喷洒毒液,令你倒下。当人们行走在山路上,“打草惊蛇”在此用得很恰当。你手执一根木棍,有弹性的木棍子最好。边走边往草丛中划划打打,如果草丛有蛇,会受惊逃避的。用硬直木棒打蛇是最危险的动作,因为木棒着地点很小,不容易击倒蛇。软木棒有弹性,打蛇时木棒贴地,蛇击中可能性更大。蛇打七寸,这是蛇的要害部位,打中此部位,蛇动弹不了。

蛇的消化系统非常厉害,有些在吞的同时就开始消化,还会把骨头吐出来的还有,蛇的消化还要靠在地上爬行,利用肚皮和不平整的地面来摩擦。

毒蛇的毒液实际上是蛇的消化液,一些肉食性的蛇消化液的消化能力较强,溶解了被咬动物的身体,所以表现出“毒性”,人的胆汁也属这种消化液。

蛇的食欲较强,食量也大,通常先咬死,然后吞食。嘴可随食物的大小而变化,遇到较大食物时,下颌缩短变宽,成为紧紧包住食物的薄膜。蛇常从动物的头部开始吞食,吞食小鸟则从头顶开始,这样,鸟喙弯向鸟颈,不会刺伤蛇的口腔或食管。吞食速度与食物大小有关,小白鼠5~6分钟即可吞食小白鼠,较大的鸟则需要15~18分钟。Barton认为非洲岩蟒只有在确定捕获物的鼻子或耳朵位置时,才开始吞食。蝮蛇亦有判断捕获物头、尾的能力。

蛇消化食物很慢,每吃一次要经过5~6天才能消化完毕,但消化高峰多在食后22~50小时。如果吃得多,消化时间还要长些。蛇的消化速度与外界温度有关,Skoczylas(1970)观察到游蛇在5℃气温下,消化完全停止,到15℃时消化仍然很慢,消化过程长达6天左右,在25℃时,消化才加快进行。

蛇的牙齿是不能把食物咬碎的,蛇的消化系统如咽部,以及相应的肌肉系统都有很大的扩张和收缩能力。

蛇主要是用口来猎食。无毒蛇一般是靠其上下颌着生的尖锐牙齿来咬住猎物,然后很快用身体把活的猎物缠死或压得比较细长再吞食。毒蛇还可靠它们的毒牙来注射烈性毒液,使猎物被咬后立即中毒而死。蛇在吞食时先将口张大,把动物的头部衔进口里,用牙齿卡住动物身体,然后凭借下颌骨作左右交互运动慢慢地吞下去。当其一侧下颌骨向后转动时,同侧的牙齿钩着食物,便往咽部送进一步,继之另一侧下颌骨向后转动,同侧牙齿又把食物往咽部送进一步。这样,由于下颌骨的不断交互向后转动,即使很大的食物,也能吞进去。

喜欢偷食蛋类的蛇,有些是先以其身体压碎蛋壳后才进食。但也有些蛇类,能把鸡蛋或其他更大的蛋整个吞下去。在吞食时先以身体后端或借其他障碍物顶住蛋体;然后尽量把口张大将整个蛋吞进去。有趣的是,非洲和印度的游蛇科中的一类食蛋蛇,具有特殊适应食蛋的肌体结构。它们颈部内的脊椎骨具有长而尖的腹突,能穿破咽部的背墙,在咽内上方形成6―8个纵排尖锐锯齿,当把蛋吞进咽部时,随着咽部的吞咽动作进行“锯蛋”把硬蛋壳锯破,并且凭借颈部肌肉的张力,使蛋壳破碎,同时把蛋黄、蛋白挤送到胃里;剩下不能消化的蛋壳碎片和卵膜被压成一个小圆球,从嘴里吐出。

鳄鱼

鳄鱼,属脊椎类两栖爬行动物,其性情大都凶猛暴戾,喜食鱼类和蛙类等小动物,甚至噬杀人畜.据记载,世界上现存的鳄鱼类共有20余种,我国的扬子鳄,泰国的湾鳄以及逻罗鳄等都是较有名的品种.我国目前最大的鳄鱼养殖基地是广州市番禺养殖场,该场占地面积近70公顷,拥有湾鳄,逻罗鳄,扬子鳄,南美短吻鳄等鳄鱼近10万条.

鳄鱼除少数生活在温带地区外,大多生活在热带亚热带地区的河流,湖泊和多水的沼泽,也有的生活在靠近海岸的浅滩中。它脸长、嘴长,有所谓“世上之王,莫如鳄鱼”之说。鳄鱼富有观赏价值。鳄鱼还具多种药用保健功效。鳄鱼也是名贵食用佳肴。由于它全身宝,因此,世界上一些国家积极发展鳄鱼养殖业。

壁虎

俗名守宫、多疣壁虎,英文名Gecko,JapanesegeckO,Walllizard

主要产于我国西南及长江流域以南诸地区;也分布到日本和朝鲜。

爬行动物,身体扁平,四肢短,趾上有吸盘,能在壁上爬行。吃蚊、蝇、蛾等小昆虫,对人类有益。也叫蝎虎,旧称守宫。

壁虎是蜥蜴目的1种,又称守宫。体背腹扁平,身上排列着粒鳞或杂有疣鳞。指、趾端扩展,其下方形成皮肤褶襞,密布腺毛,有粘附能力,可在墙壁、天花板或光滑的平面上迅速爬行。其中壁虎属约20种,中国产8种,常见的有多疣壁虎、无蹼壁虎、蹼趾壁虎与壁虎。蜥虎属中国已知4种,半叶趾虎属、截趾虎属和蝎虎属中国各有1种,主要分布于华南地区。本科动物没有活动的眼睑。壁虎受到强烈干扰时,它的尾巴可自行截断,以后还再生出来新尾巴。壁虎生活于建筑物内,以蚊、蝇、飞蛾等昆虫为食。夜间活动,夏秋的晚上常出没于有灯光照射的墙壁、天花板、檐下或电杆上,白天潜伏于壁缝、瓦角下、橱柜背后等隐蔽处,并在这些隐蔽地方产卵,每产2枚;卵白色,卵圆形,壳易破碎。有时几个雌体将卵产在一起。它们是能鸣叫的爬行动物。孵化期1个多月。

乌龟

乌龟(Chinemysreevesii)别称金龟、草龟、泥龟和山龟等,在动物分类学上隶属于爬行纲、龟鳖目、龟科、龟亚科,是最常见的龟鳖目动物之一。我国各地几乎均有乌龟分布,但以长江中下游各省的产量较高;广西各地也都有出产,尤以桂东南、桂南等地数量较多;国外主要分布于日本和朝鲜。

乌龟壳略扁平,背腹甲固定而不可活动,背甲长10一12厘米、宽约15厘米,有3条纵向的隆起。头和颈侧面有黄色线状斑纹,四肢略扁平,指间和趾间均具全蹼,除后肢第五枚外,指趾末端皆有爪。

乌龟一般生活在河、湖、沼泽、水库和山涧中,有时也上岸活动。在自然环境中,乌龟以蠕虫、螺类、虾及小鱼等为食,也吃植物的茎叶。乌龟是一种变温动物,在气温150C以上时,活动正常且大量摄食,而气温在10摄氏度以下时则进入冬眠状态。每年4一10月乌龟活动频繁,在此期间,每天日落时,乌龟便开始在水中游动觅食,一直到天明前才停止觅食,潜入水中,并且常常在晴天上午10时到下午16时爬上岸,静优于岸边晒太阳。6一8月为乌龟盛食期,10月其食量逐渐下降,11一3月处于冬眠状态。

此外,乌龟还具有如下特性:繁殖率低且生长较慢,一只500克左右的乌龟经一年饲养仅增重100克左有。但乌龟的耐饥能力较强,即使断食数月也不易被饿死,抗病力亦强,且成活率高。所以乌龟是较易人工饲养的动物。

动物里的之最

最长寿的动物

在哺乳动物中,最长寿的动物是大象,据说它能活六十到七十岁。当然野生场合和人工饲养是不同的,前者的寿命短些。据记载,哥拉帕格斯群岛的长寿象能活一百八十到二百岁。

大象:动物名。哺乳纲,长鼻目,象科。通称象,是世界最大的陆栖动物,主要外部特征为柔韧而肌肉发达的长鼻,具缠卷的功能,是象自卫和取食的有力工具。长鼻目仅有象科1科共2属2种,即亚洲象和非洲象。亚洲象历史上曾广布于中国长江以南的南亚和东南亚地区,现分布范围已缩小,主要产于印度、泰国、柬埔寨、越南等国。中国云南省西双版纳地区也有小的野生种群。非洲象则广泛分布于整个非洲大陆。

最重的动物

最重的动物当然是鲸了,它相当于五六头象。大象分印度象和非洲象,前者较小,体重约为四千到五千公斤,公象最重的有八千公斤。非洲象体重有六千到七千公斤,最高记录达一万二千公斤。

鲸是生活在海洋中的哺乳动物。有的鲸身体很大,最大的体长可达30米。鲸的体形像鱼,呈梭形。头部大,眼小,耳壳完全退化。颈部不明显。前肢呈鳍状,后肢完全退化;多数种类背上有鳍;尾呈水平鳍状,是主要的运动器官。有齿或无齿。鼻孔一或二个,开在头顶。成体全身无毛(有许多种类只在嘴边尚保存一些毛)。皮肤下有一层厚的脂肪,可以保温和减小身体的比重。用肺呼吸,在水面吸气后即潜入水中,可以潜泳10~45分钟。一般以浮游动物、软体动物和鱼类为食。胎生,通常每胎产一仔,以乳汁哺育幼鲸。但许多人分其为鱼类,事实上它们不是鱼类而是哺乳动物。分布在世界各海洋中。

最聪明的动物

哺乳动物中最聪明的是黑猩猩。和人类相近的有类人猿,还有动物学中属类人猿科的大猩猩,波罗州等地产的猩猩,长臂猿以及黑暗猩猩等,其中最聪明的是黑猩猩。它大脑的大小虽然只有400毫升,不如大猩猩有500毫升。但是,它的脑功能却特别显著。

黑猩猩在生理上、高级神经活动上、亲缘关系上与人类最为接近,因此是医学和心理学研究,以及人类的宇宙飞行最理想的试验动物。

黑猩猩的脑和面部的肌肉很发达,能做出喜、怒、哀、乐的许多表情和复杂多样的行为。它还善于用前肢做出各种动作和手势,来表达它的感情和思想,还能学会使用简单的工具。由于黑猩猩和人类有着很近的亲缘关系,仔细研究它们的生活状况,有助于推测一二百万年前古人类的行为和生活的一些特点。因此长期以来,科学家对它进行了大量的研究。

最高的动物

长颈鹿是非洲的一种特有动物,长长的脖子,抬起头来,最高的雄长颈鹿身高可达6米,因此是陆地上最高的动物。

长颈鹿是世界上身体最高的珍奇动物,主要分布在非洲的埃塞俄比亚、苏丹、肯尼亚、坦桑尼亚和赞比亚等国。但是,长颈鹿的祖籍却在亚洲。据古生物学家研究认为,长颈鹿起源于亚洲。特别是中国和印度的一些地方,从两千多万年至二三百万年前,曾经生活着长颈鹿的祖先,不过颈和腿没有现代那么长。后来,由于地球生态环境和气候的变化,食物缺乏,脖子短点的长颈鹿因为够不着高树上的树叶而相继死去,脖子长点的则顽强地生存下来。

长颈鹿体高约五六米,穿一身斑驳耀眼的花衣裳。它有一双锐利的眼睛,观察四方。当长颈鹿发现远处有不怀好意的敌兽时,它最初不动声色,毫不慌张,悠然自得。等到敌兽窜到一定距离时,才腾起四蹄,飞奔而去,时速可高达五六万米,使敌兽望尘莫及。如果遭受偷袭,长颈鹿也毫不示弱,用那铁扫帚似的长腿,给予坚决反击,甚至可以把狮子踢倒。

跑得最快的动物

跑得最快的动物当数猎豹,它追捕猎物时每小时,能跑一百一十公里。猎豹是肉食目猫科动物,以鹿类,羚羊为猎物。鹿类,羚羊等动物拼命跑时,每小时不超过七十公里,因此很快就会被捉住。但是,如果距离不是很短,猎豹就坚持不住最快的速度,所以它尽力捕捉近处的猎物。

猎豹的躯干长是1米到1.5米、尾长是0.6米到0.8米、肩高是0.7到0.9米、体重一般是35到72公斤。雄猎豹的体型略微大于雌猎豹,猎豹背部的颜色是淡黄色。它腹部的颜色比较浅,通常是白色的。它全身都有黑色的斑点,从嘴角到眼角有一道黑色的条纹,这个条纹就是我们用来区别猎豹与豹的一个特征。

游得最快得鱼

如果鱼类世界开运动会,时行游泳比赛的话,游得最快的鱼要数箭鱼和旗鱼了。据有关资料,箭鱼每小时可游红110千米,旗鱼每小时可游约104千米。这速度已经远远地超过了人类创造的任何舰船的航速,和汽车、火车的速度差不多了。

箭鱼和旗鱼的游泳速度为什么这么惊人呢?这和它们优越的体形有很大的关系。箭鱼和旗鱼是生活在海洋表层的肉食性鱼类,它们的身体体形是“流线型”的,头部锐利的尖吻,极易劈水,水流经过头部后,就能沿着鱼的体表顺利而流,很少有阻力。再加上它们的体表有光滑的鳞片,分泌出一种粘液,就像润滑油一样,使鱼体的阻力减少到最低的程度。

箭鱼和旗鱼能成为鱼类游泳冠军,也是自然选择的结果。在中上层海域,风急浪大,敌害多,水流急,要想在这样的环境中生存下去,捕获食物,逃避敌害,没有快捷的游泳速度是不行的。箭鱼和旗鱼一类游泳速度高的鱼类,是适应生活的环境而被“选中”的姣姣者。

丰富漂亮的植物

百合,是众多女孩喜欢的一种花,它象征纯洁与高雅。那大家对百合的了解有多少呢?百合花是百合科百合属多年生草本球根植物,原产于北半球的几乎每一个大陆的温带地区,主要分布在亚洲东部、欧洲、北美洲等,全球已发现有110多个品种,其中55种产于中国。近年来随着人工杂交,百合又产生了很多新的品种,比如我们所熟悉的香水百合、麝香百合、亚洲百合、葵(火)百合、姬百合等。

花一般来说主要是用来观赏的,但各种花也有其独特的作用。百合花的球根含丰富淀粉质,部分更可作为蔬菜食用,在中国,食用百合具有悠久的历史,而且中医上认为百合性微寒平,具有润肺,清火的、安神的功效,因此它的花以及它鳞状茎均可以入药,是一种药食兼用的花卉。

百合花的产地及分布

百合花主要分面于中国、日本、北美和欧洲等温带地区。其花姿雅致,叶片青翠娟秀,茎干亭亭玉立,是名贵的切花新秀。多数百合的鳞片为披针形,无节,鳞片多为复瓦状排列于鳞茎盘上,组成鳞茎。茎表面通常绿色,或有棕色斑纹,或几乎全棕红色。茎呈圆柱形,无毛。叶呈螺旋状散生排列,少轮生。叶形有披针形、矩圆状披针形和倒披针形、椭圆形或条形。叶无柄或少数为短柄。叶全圆或有小乳头状突起麝香百合。花大、单生、簇生或呈总状花序。花朵直立、下垂或平伸,花色一般都很鲜艳。花被片6枚,分2轮,离生,常有靠合而成钟形、喇叭形。花色有白、黄、粉、红等多种颜色。雄蕊6枚,花丝细长,花药椭圆较大。

种鳞茎就是百合的种球,它的鳞茎为白色,具有丰富的营养成分。其高为4~7厘米,直径为5~8厘来,宽卵形,深入土中约10厘米;茎直立,坚硬,基部埋在土内的部分具2~3轮纤维状根,地上部分高1.2~1.5米,直径0.8~1.2厘米,有棱纹,深紫色,而被白色绵毛。叶散生,无柄,光亮,披针形,长3~15厘米,宽0.5~1.5厘米,先端渐尖,具显著叶脉5条以上,上部叶片逐渐变短以至形成叶状苞片,通常叶腋间生有珠芽;珠芽球形,直径2~3毫米,老时变为黑色。花序总状圆锥形;花梗粗硬,开展,花朵稍下垂;花被片6,橘红色,密生紫黑色斑点,开放时反卷,披针形,长8厘米,宽1.5厘米;雄蕊长5~7厘米,花药紫色,且具斑点;柱头紫色,子房长1.3~1.8厘米。果实倒卵形,长3~4厘米。花期一般在7月。百合之美在于它的纯洁与高雅,那关于它的传说自然是少不了的。

百合花的传说

据说,在一个很遥远的峡谷里,有一颗百合花的种子飘飘洒洒的落在了野草丛中,并在那里扎根成长。百合花在没有开花之前和野草是没有什么区别的,于是其他野草都认为它是其中的一员。只有百合花知道自己是一朵花,一朵不同于其他野草的花。所以当百合花开出一个花蕾的时候,其他野草都嘲笑它、孤立它,认为它是野草的异类,但依然不认为它是一朵花。百合花默默地忍受着,它相信总有一天自己会成为一朵最漂亮的百合花。

时间一点点的过去了,百合花终于怒放在峡谷中,怒放在野草中,它迎来生命中最重要的一刻。它证明了自己的价值,证明了自己的意义。在刚刚盛开的百合花瓣中,沾满了晶莹的露珠,野草都认为那露珠是早晨水雾,只有百合知道,那是自己她的泪水。渐渐地,峡谷里出现了越来越多的百合花,于是人们称那里为百合谷地。

百合花常见的种类

世界上野生百合种类大约有90多种,我国是百合的起源中心,其中我国百合种类占世界的一半一下。据调查,我国约有原产百合46种,18个变种。其中36种15个变种为我国特有,南平市就有16种,其中野生百合5种、变种1种、变异10种。在山区遍地野生的就有橙红色的卷丹和白色的野百合两种,是我国宝贵的种质资源。美国、法国及荷兰的花卉育种专家曾多次到南平考察百合,称赞其品种为世上少有的优良品种,具有很强的区域特色和发展潜力。

娇艳的牡丹花

牡丹寓意“富贵”,深受广大人民的喜爱。牡丹花主要用于观赏之用,它原产于中国西部秦岭和大巴山一带山区,现在这一地区尚有野生单瓣品种存在。河南洛阳、山东菏泽的牡丹最富盛名。

牡丹与芍药的花型、叶片非常相似,但并不属于一种木本。牡丹是灌木木本,芍药是蓄根草本,牡丹于5月初开花,芍药花期要晚一些,这是它们的主要区别。芍药原产于中国北部及西伯利亚一带,更耐寒。在英语和其他欧洲语言中,牡丹和芍药是同一个词。汉中是中国最早人工栽培牡丹的地方,为落叶亚灌木。喜凉厌热,宜燥惧湿,可耐-30℃的低温,在年平均相对湿度45%左右的地区可正常生长。喜阴,亦不耐阳。要求疏松、肥沃、排水良好的中性土壤或砂土壤,忌粘重土壤或低温处栽植。花期一般在4~5月。多采用嫁接方法进行栽培,根系肉质强大,少分枝和须根。株高1~3m,老茎呈灰褐色,当年生枝黄褐色。二回三出羽状复叶,互生。花单生茎顶,花径10~30cm,花色有白、黄、粉、红、紫及复色,有单瓣、复瓣、重瓣和台阁性花。花萼有5片。

迷人的玫瑰花

玫瑰,是我们再熟悉不过的一种花,它象征着爱情。玫瑰,又被称为刺玫花、徘徊花、刺客、穿心玫瑰。属蔷薇科落叶灌木。作为农作物,其花朵主要用于提炼香精玫瑰油,是保加利亚的重要产品,玫瑰油要比等重量黄金价值高。主要应用于化妆品、食品、精细化工等工业。

玫瑰、月季和蔷薇都是蔷薇属植物,是蔷薇科中的三杰。在汉语中人们习惯把花朵直径大、单生的品种称为月季,小朵丛生的称为蔷薇,可提炼香精的称玫瑰。但在英语中它们均称为rose。Rose依目前正式登记的品种,大约有三万左右。此外,切花玫瑰实为月季。玫瑰枝杆多刺。奇数羽状复叶,小叶5~9片,椭圆形,有边刺,表面多皱纹,托叶大部和叶柄合生。花单生数朵聚生,紫红色、粉红色、黄色、白色、有芳香。而现在的玫瑰的颜色更加丰富,比如蓝色和黑色等。

玫瑰的花瓣、花蕾可开发多种极其名贵的天然产品。玫瑰为国际香型,主要开发的产品有:玫瑰精油、玫瑰浸膏、净油、玫瑰糖、玫瑰干花等,可作为高级香水、医药、食品、化妆品、香精、香料、及工艺品。另外从玫瑰花中所提取的香料又是天然香料,非常有益于人民的身体健康。

植物形态

玫瑰属于直立灌木。茎丛生,有茎刺。单数羽状复叶互生,小叶5~9片,连叶柄5~13厘米,椭圆形或椭圆形状倒卵形,长1.5~4.5厘米,宽1~2.5厘米,先端急尖或圆钝。基部圆形或宽楔形。边缘有尖锐锯齿,上面无毛,深绿色,叶脉下陷,多皱,下面有柔毛和腺体,叶柄和叶轴有绒毛,疏生小茎刺和刺毛;托叶大部附着于叶柄,边缘有腺点;叶柄基部的刺对着生。花单生于叶腋或数朵聚生,苞片卵形,边缘有腺毛,花梗长5~25毫米密被绒毛和腺毛,花直径4~5.5厘米,上有稀疏柔毛,下密被腺毛和柔毛;花冠鲜艳,紫红色,芳香;花梗有绒毛和腺体。玫瑰因枝秆多刺,故有“刺玫花”之称。我们常用说的“带刺玫瑰”,就是以玫瑰的特性来形容美丽却给人有种带刺的感觉的女性。我们知道,从玫瑰花里的提取的玫瑰油的价值黄金还昂贵,因此玫瑰也有“金花”之称。

玫瑰的花果

玫瑰在4~5月开花,其花为单生或簇生,一般在枝顶开花。花的颜色非常丰富,有红色、紫色、白色、蓝色、绿色、黑色等,又有单瓣与重瓣之分。结果期在8~9月,果实呈扁球形。其原产于中国。

玫瑰的分布

玫瑰的种植现在主分布在我国华北、西北、西南、日本、朝鲜、北非、墨西哥、印度等地。现在,玫瑰在多数国家被广泛种植。玫瑰喜阳光,耐旱,耐涝,也能耐寒冷,适宜生长在较肥沃的沙质土壤中。目前,保加利亚是世界上最大的玫瑰产地,素以“玫瑰之邦”而闻名。玫瑰是保加利亚的国家象征,其种植量极大,保加利来每年产玫瑰油有1200公斤,每公斤玫瑰油生产要用2000~5000公斤的花瓣。

在保加利亚,种植玫瑰的种类有上百种。每年初夏时节,巴尔干山南麓的“玫瑰谷”地带就会成为一片花的海洋,各色玫瑰都会争先恐后的怒放。甚至在路边的许多花坛以及人们所居住的住宅花园也开满了玫瑰。保加利亚盛产玫瑰精油,其油质纯正、香气浓郁,年产量最高的为2吨,其出口量居世界首位。

玫瑰的用途

玫瑰不只具有很高观赏价值,在美容与药用上也有大的作用。玫瑰花里含有丰富的维生素A、C、B、E、K,以及单宁酸,能改善内分泌失绸,对消除疲劳和伤口愈合也有帮助。调气血,调理女性生理问题,可促进血液循环,美容,调经,利尿,缓和肠胃神经,防皱纹,防冻伤,养颜美容。玫瑰还可有效的除疲劳,当身体疲劳酸痛时,可以取一些玫瑰花瓣进行按摩,效果也是非常好的。

傲立冬雪的梅花

在我国古代梅、兰、竹、菊被称为四大君子,因此为无数才子喜欢。梅更是无数才子所赞美的对象。就如王安石对梅的描述一般。“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不足雪,为有暗香来。”众人喜欢梅的孤傲与坚强,不惧风雪独自开放。

梅是落叶小乔木,其株高一般约5~10米,树干呈褐紫色,多纵驳纹。小枝呈绿色。叶片广卵形至卵形,边缘具细锯齿。花每节1~2朵,无梗或具短梗,原种呈淡粉红或白色,栽培品种则有紫、红、彩斑至淡黄等花色,于早春先叶而开。梅花可分为系、类、型。如真梅系、杏梅系、樱李梅系等。系下分类,类下分型。梅花为落叶小乔木,树干灰褐色,小枝细长绿色无毛,叶卵形或圆卵形,叶缘有细齿,花芽着生在长枝的叶腋间,每节着花1~2朵,芳香,花瓣5枚,白色至水红,也有重瓣品种。

梅的果实与球形相似,有沟,直径约1~3厘米,味酸,绿色。到4~6月果熟时多变为黄色或黄绿色亦有品种为红色和绿色等。其味酸,可食用,可用来做梅干、梅酱、话梅、酸梅汤、梅酒等,亦可入药。梅花酒在日本和韩国广受欢迎。其味甘甜,有顺气的功能,是优良的果酒。话梅在中国是很受欢迎的食品。话梅是将梅子与糖、盐、甘草在一起腌制后晒干而成的。话梅还可以用来做成话梅糖等食品。

另外梅花的品种有300多种,适合观赏的种类有大红梅、台阁梅、照水梅、绿萼梅、龙游梅等品种。观赏类梅花多为白色、粉色、红色、紫色、浅绿色。中国西南地区12月至次年1月,华中地区2~3月,华北地区3~4月开花。初花至盛花4~7日,至终花15~20日。梅花属于长寿花卉,即使是在家盆栽,也经常可以养到十年以上。湖北黄梅县有株一千六百多岁的梅花,为的晋朝所植,至今仍在傲然挺立。

梅花的生长环境相对来说并不严格。虽说它对土壤要求并不严格,但土质以疏松肥沃、排水良好为佳。幼苗可用园土或腐叶土培植。梅花对水分敏感,虽喜湿润但怕涝。若盆土长期过湿就会导致落叶、黄叶。梅花不喜大肥,在生长期只需施少量稀薄肥水。梅花可耐-15度的温度。梅花以嫁接繁殖为主,播种、压条、扦插也可。砧木以实生梅苗或杏、桃为主。梅花通常不易染病,但也有一些病害,如穿孔病、炭疽病、白粉病、枯枝流胶病、干腐流胶病等。蚜虫对梅花常有危害。但不可使用乐果杀虫,其会对梅花产生药害而导致落叶。此外,还有一种梅花盆景,名为梅桩。梅花的生存能力虽然很强,但还是需要我们小心谨慎。

梅花的种类

梅花的品种与变种较多。目前大品种有30多个,下属小品种多达300多个,其品种按枝条及生长姿态可分为叶梅、直角梅、照水梅和龙游梅等类;按花色花型可分为宫粉梅、红梅、照水梅、绿萼梅、大红梅、玉蝶梅、洒金梅等型。其中宫粉梅最为普遍,花瓣粉红,着花密而浓;玉蝶梅花瓣紫白;绿萼梅花瓣白色,香味极浓,其中“金钱绿萼”为最好。

梅花的花语、寓意、象征

梅花的花语:坚强和高雅。

梅花有“高风亮节”的寓意。二十四番花信之首的梅花,冰枝嫩绿,疏影清雅,花色美秀,幽香宜人花期独早,“万花敢向雪中出,一树独先天下春。”被誉为花魁。“遥知不是雪,唯有暗香来”的崇高品格和坚贞气节,象征我们龙的传人之精神。松,竹,梅花被称为“岁寒三友”梅花培植起于商代,距今已有近四千年历史。梅是花中寿星,我国不少地区尚有千年古梅,湖北黄梅县有株一千六百多岁的晋梅。梅花斗雪吐艳,凌寒留香,铁骨冰心,高风亮节的形象深入人心,并鼓励着人们自强不息,坚忍不拔。

野蔷薇的浪漫

蔷薇、月季、玫瑰为蔷薇科中三杰,均属落叶灌木。蔷薇高1~2主;枝细长,上升或蔓生,有皮刺。羽状复叶;小叶5~9,倒卵状圆形至矩圆形,长1~3厘米,宽0.8~2厘米,先端急尖或稍钝,基部宽楔形或圆形,边缘有锐锯齿,有柔毛;叶柄和叶轴常有腺毛;托叶大部附着于叶柄上,先端裂片成披针形,边缘篦齿状分裂并有腺毛。伞房花序圆锥状,花多数;花梗有腺毛和柔毛;花白色,芳香,直径2~3厘米;花柱伸出花托口外,结合成柱状,几与雄蕊等长,无毛。蔷薇果球形至卵形,直径6毫米,褐红色。蔷薇的浪漫由此形成。

蔷薇花又称白残花,是自古有名的佳花。它属于蔷薇科落叶小灌木野蔷薇,蔷薇喜生于路旁、田边或丘陵地的灌木丛中,分布于华东、中南等地。于5~6月间,当花盛开时,择晴天采收,晒干作药用。蔷薇花,花色很多,有白色、浅红色、深桃红色、黄色等,花香诱人。明代顾磷曾经赋诗:“百丈蔷薇枝,缭绕成洞房。蜜叶翠帷重,浓花红锦张。张著玉局棋,遣此朱夏长。香云落衣袂,一月留余香。”诗中描绘出一幅青以缭绕、姹紫嫣红的画面。蔷薇是枝叶茂密,多花的植物,主要分布于山东、河南、江苏、安徽、新疆等地,花期一般在5~6月,其花清秀可爱,香气怡人。

蔷薇的食用功效

蔷薇花可食用,亦可入药。其味甘、凉,具有清暑化湿、顺气和胃、止血的功效。常用于治疗暑热胸闷、口渴、呕吐、不思饮食、口疮、口噤、腹泻、痢疾、吐血及外伤出血等。其花含黄芪甙,挥发油,有较高的药用价值。

现代研究

野蔷薇原产于中国华北、华中、华东、华南及西南地区,主要分而与黄河流域以南各省区的平原和低山丘陵。其花的品种甚多,在平常的宅院与亭园都可见。朝鲜半岛、日本也有分布。野蔷薇性强健,喜光,耐半阴,耐寒,对土壤要求不严,在粘重土中也可正常生长。耐瘠薄,忌低洼积水。以肥沃、疏松的微酸性土壤最好。大家要注意的是,那些喜欢光的植物,只有在阳光充分的环境中,才能生长正常或生长良好,如果在比较阴凉的环境就会导致其生长不正常,严重者会导致死亡。

野蔷薇在家宅或园林都较为常见,其花可爱秀丽,香气逼人,可给家宅和园林带来勃勃生机。园林主要用于花架、长廊、粉墙、门侧、假山石壁的垂直绿化,其花对有毒气体的抗性强。根、叶、花、果可入药。以及基础种植,河坡悬垂,也可植于围墙旁,引其攀附。人工栽培的蔷薇花并不会结果,不过野蔷薇却会结出娇欲滴的红色果实。除了模样可以比美其他蔷薇花外,果实也可以实用。这种花具有诗人般的气质,因此它的花语是浪漫。受到这种花祝福而生的人具有罗曼蒂克的浪漫性格,是个喜欢做梦的孩子。不过处理事情却具有敏锐的判断力,适合从事艺术方面的工作。在感情方面,也是一个完美主义者。但要给这类人一个忠告,在现实中并没有完美的东西,所以,不要过于追求完人,否则会使自己深陷而无可自拔的。

华丽的郁金香

郁金香是荷兰的国花,是一类属于百合科郁金香属的具球茎草本植物。郁金香与风车并称为荷兰的象征。它是荷兰主要的出口观赏作物,是荷兰经济命脉之一。加拿大首都渥太华又被称为“郁金香城”。郁金香属百合科、郁金香属多年生鳞茎草本植物。它株形挺拔、花朵大而艳丽,观赏价值较高。郁金香是荷兰的国花,1634~1637年间,被称为荷兰历史上的“郁金香狂热”的时期。在这段时期里,荷兰的人们认为,家有郁金香的人才是真正的富翁,国,因此很多富翁都以高价或以房子等有价值的东西来换取郁金香,它成为了炙手可热的一种物品中。

郁金香的花语为爱的告白,代表了热烈的爱意。

郁金香属于百合科多年生草本植物,它有原产中东,在16世纪传入了欧洲。其鳞茎为扁圆锥形或扁卵圆形,长约2厘米,具棕褐色皮股,外被淡黄色纤维状皮膜。茎叶光滑具白粉。叶出,3~5片,长椭圆状披针形或卵状披针形,长10~21厘米,宽1~6.5厘米;基生者2~3枚,较宽大,茎生者1~2枚。花茎高6~10厘米,花单生茎顶,大形直立,林状,基部常黑紫色。花葶长35~55厘米;花单生,直立,长5~7.5厘米;花瓣6片,倒卵形,鲜黄色或紫红色,具黄色条纹和斑点:雄蕊6,离生,花药长0.7~1.3厘米,基部着生,花丝基部宽阔;雌蕊长1.7~2.5厘米,花柱3裂至基部,反卷。它的花型也非常的繁多,有杯型、碗型、卵型、球型、钟型、漏斗型、百合花型等,有单瓣也有重瓣。花色有白、粉红、洋红、紫、褐、黄、橙等,深浅不一,单色或复色。花期一般为3~5月,有早、中、晚之别。蒴果3室,室背开裂,种子多数,扁平。它的外形华丽而迷人,因此常赠人为礼。

郁金香在世界的各个角落均有种植,不过在荷尔最为盛行。其原产地在地中海南北沿岸及中亚细亚和伊朗、土耳其、东至中国的东北地区等地,但确切起源已难以考证,现时有很多人认为它起源与锡兰及地中海偏西南的方向。其花华丽而秀美,深得世界广大人民的喜爱。

植物和生态环境的关系

从绿色植物说起,绿色植物是地球生态平衡的基础。绿色植物是地球的拓荒者。原先的地球大陆是没有生命的蛮荒世界,那真正是赤地千里。植物从海洋向大陆进军,它登陆成功,才完全改变了世界的面貌。

虽然那时它非常弱小,但登陆成功创造了生命向大陆拓荒的条件。它从藻类和菌类,发展到苔藓和地衣,再发展为开花植物(种子植物),高大的乔木,成为地球上关键的物种。

植物拓荒成功,从此使地球变为绿色。

为什么绿色植物是生态平衡的基础呢?

生态平衡是生命的表现形式,生命的所有表现形式都是同能量分不开的。生命的本质是新陈代谢和自我繁殖。它的生长、物质合成和繁殖,必须有一定的能量作为动力。没有能量和能量转化,生命和生态系统的发展是不可能的。

地球上所有生命形式的运动,能量都来自太阳能。但是在所有生命中,只有植物能直接利用太阳能,所有其他生物都不能直接利用太阳能,而是完全依赖植物转化的太阳能为生。

这是因为只有植物具有光合作用的能力。

植物利用太阳能,通过光合作用,把水和二氧化碳合成为碳水化合物,并以废料的形式释放出氧气。人和其他生命依靠植物生产的有机物质为生。也就是说,植物是所有生命生存的基础。或者,绿色植物固定太阳能,这是生物圈中食物链能量流动的基础。

打破不利于人的生态平衡,建立有益于人的生态平衡,这是进步而不是退步。

而且,生态平衡不是唯一的,不平衡和生态平衡破坏也是常有的。

如果具体地分析生态系统的物质运动,我们便会知道,生态系统的物质运动,是生态平衡和平衡破坏建立新的平衡,这两种情况不断交替的过程。用哲学的话来说,这是运动与平衡的统一。生态系统的物质,总是处于不断的运动、变化和发展中,既不平衡,又有平衡破坏,两者互相转化。

不仅运动是重要的,它推动事物前进;平衡也是重要的,它也推动事物前进。恩格斯说过:“在地球上,运动分化为运动和平衡的交替;个别运动趋向于平衡,而整体的运动又破坏个别的平衡。”他又说:“物质相对静止的可能性,暂时的平衡状态的可能性,是物质分化的根条件,因而也是生命的根本条件。”

平衡“是生命的根本条件”,把平衡对生命的作用说到点子上了。平衡又不是固定的。当生态系统的某些因素,特别是它的重要因素的改变,例如人类这一重要因素参与改造沙漠的行动,这种因素达到足够程度时,就会打破旧的平衡和建立新的平衡。

例如,地球上人类的产生,人以自己的智慧和劳动,在自然生态系统的基础上,建立人工生态系统,如高产农田,人造森林,畜牧场和渔场,等等,每一步都是打破旧的平衡,建立新的平衡。这里,人工生态系统比原有的系统往往有更高的生产力。

但是,人类对自然的活动也往往出现既不利于人,也不利于其他生物生存的情况。例如环境污染,使河流和湖泊里的生物全死了,成了一种死寂的平衡。

因此,生态系统的发展,生态平衡发展或生态平衡破坏建立新的平衡,有两种不同的趋势:一是向生态系统稳定性,提高它的生产力的方向发展;二是破坏它的稳定性,向降低它的生产力的方向发展。

我们的任务是:保护对人类有利的生态平衡;避免对人类不利的生态平衡,使生态过程向着它的不断进化的方向发展,避免向退化的方向衰败。

人类不可能不干预自然过程。人类干预自然,也可能破坏对人有利的生态平衡。但这不是必然的。人类行为以生态观点作指导,使它符合生态规律,就完全可以做到保护生态平衡,或者打破对人不利的平衡,建立对人有利的生态平衡。这是我们努力的方向。

大自然是严酷的。各种生物为了生存,不仅要学会获到食物的本领,还要和它的天敌做斗争;不仅要和自己的“兄弟姐妹”团结一致抵御敌害,还常常为争取生存、繁衍的机会而“六亲不认”;不仅为逃避敌害而“乔装打扮”,还要学会“故作姿态”蒙混过关。总之,这一切的一切都是生物为“活”下去而进行的残酷斗争。然而,时时威胁着各种生物生存的不仅仅是生物因素,还有一种因素在不断地影响着各种生物,那就是非生物的环境因素。地球上并不是每天都是阳光明媚,和风细雨,温暖如春。有冰雪覆盖的极地世界,有干旱少雨的沙漠地带,有海拔入云的高原荒漠,有险象环生的热带雨林。严酷的大自然使生长在它怀抱中的各种生物非适应它而不能“活”下去,特别是植物由于本身不能运动而不得不“固守”在阵地上,从而形成了自己特有的适应环境的本领。仙人掌不仅从外部形态上形成了一副适应干旱的模样,而且在生理上也具备了干旱环境的生活本领:它的气孔,一反正常植物的生物钟,偏偏在不能进行光合作用的晚上开放。这是为了尽量减少水份的蒸腾,而利用夜晚使足够的二氧化碳进入体内,以便“关起门来”自己制造养料。

对环境的适应几乎是各种生物的本领。特别是恶劣的条件下生长的植物表现的最为典型。如,非洲撒哈拉沙漠中的菊科植物齿子草,采取的是一种“速战速决”的生存方针,即充分利用沙漠地区仅有的短短的潮湿季节,迅速生长繁殖,然后死亡,其生长周期不过个把月。等到雨季过后,沙漠被骄阳烘烤之时,它已完成了自己的使命,留下自己的种子,以期第二年雨季的到来。松是生在北方严寒地带的常绿乔木,在严冬到来时,它为什么能做风雪,抗严寒?这是因为它的针叶叶面有一层厚厚的蜡质,表皮角质化,气孔内陷很深,同时还有抗寒的松脂,这种结构是对严寒环境的适应。

植物的“绞杀”行为

在种间斗争激烈的战场上,人们往往把目光集中在那些能够自由运动的动物之间。的确,它们有伶牙利爪者,有穷追不舍者,有疯狂掠夺者,还有略施小计者。但是,你不要以为那些表面无声无息,默默无闻,又不能自由运动的植物就那么宽宏大度,那么厚厚道道。它们虽然不动声色,却暗暗“勾心斗角”,为了争夺生活空间中的“寸金”,“寸土”,也在激烈、残酷的竞争着。

在热带雨林中,植物种类繁多。在这遮天蔽日的环境中,各种树木都力求往高处生长,以得到“生死攸关”的阳光。那些粗大的树木自不必说,就是那些纤细的植物也常常死死地缠住“别人”拼命地往上爬,有的则靠“吸食”其他树木的营养生活。我国热带雨林中的一种榕属植物,就是以绞杀其他树木而站住“脚跟”进而争得阳光的树木。这种格树的果实被鸟啄食后,没有消化的种子随粪便一起排出体外。由于鸟经常在树木上栖息,所以种子就常常被排在树杈上。种子落在哪棵树上,哪棵树就算是降临了一颗“灾星”。当格树的种子在寄主树的枝杈间发芽后,幼苗可以长出两种根。一种根缠绕着寄主的枝条或树干,用以固定自己,另一种根像绳索一样悬于空中,这种根叫气生根。气生根不断地向地面生长。在它到达地面以前,这“无赖”只是靠附生在寄主树的根从树缝中获取少量水分和养料。但是,一旦它的气生根垂落到土壤,它养料供应的来源就大大增加,植株就迅速生长,直到寄主树干完全被它的气生根所包围,它的繁茂的树冠遮住了本该寄主得到的阳光。最为恶毒的是,它的根紧紧地捆裹住寄主,直到最后将寄主活活的勒死。我们看到的那高大的榕树,其实是骑在别人脖子上的“寄生虫”。那看似粗大的树干,实际上是它的气生根。这就是为什么大多数榕树都是“空心”的原因。

植物中靠卑劣残杀寄主而“洋洋自得”生活的种类很多。生活在热带的常绿乔木檀香树,生活在北方的小灌木槲寄生,都是靠着寄生树上吸取寄主的营养而过活的树木。

有些植物为了争夺自己的势力范围,还会分泌或释放一些有毒的化学物质,从而抑制其他植物的生长,以消除自己竞争的对手。如:大麦田里杂草较少的原因是由于大麦的根能分泌大麦芽碱和芦竹碱,致使它的周围其他植物的生长受到抑制;铃兰是一种百合科多年生草本植物,它可以释放一种具有挥发性的萜类化合物,这种有毒的气体,可以使丁香“中毒”,很快凋萎死亡。

大栌榄树绝处逢生

广阔的非洲土地上分布着许多珍稀的物种。毛里求斯有两种特有的生物,一种是渡渡鸟,另一种是大栌榄树。渡渡鸟虽然有翅膀,但早已在陆地行走生活中退化,不仅不能飞,而且行动迟缓,靠地面上的食物为生,身体硕大。大护榄树是一种珍贵的树木,树干挺拔,木质坚硬。渡渡鸟喜欢在大林榄树树林中生活,在渡渡鸟生活过或者经过的地方,大栌榄树总是枝叶繁茂,幼苗茁壮。

16世纪至17世纪时,欧洲人踏上毛里求斯的土地。身体硕壮,行动迟缓,肉肥味美的渡渡鸟很快便成为他们肆意捕食的对象。在来福枪的射杀和猎犬的追捕下,渡渡鸟自由自在生活的乐土再也不复存在了。渡渡鸟的数量急剧减少,到1681年,最后一只渡渡鸟被杀死。从此,地球上再也见不到那自由漫步在大栌榄树丛林下憨态可掬的渡渡鸟了。

奇怪的是,渡渡鸟灭绝以后,大栌榄树也日渐稀少,似乎患了不育症。到本世纪80年代,整个毛里求斯也只剩下13株大栌榄树。这种名贵的树眼看就要从地球消失了。

1981年,美国生态学家坦普尔来到毛里求斯。这一年正好是渡渡鸟灭绝300周年,而这些幸存的大栌榄树的年龄正好也是300年。就是说,渡渡鸟灭绝之时,也正是大栌榄树绝育之日。一天,他找到了一只渡渡鸟的骨骸,伴有几颗大栌榄树的果实。他想,也许渡渡鸟与大栌榄树种子的发芽能力有关。现在渡渡鸟是没有了,但像渡渡鸟那样不会飞的大鸟还存在着的有吐绶鸡。于是,他让吐绶鸡吃下大栌榄树的果实。几天后,从吐绶鸡的排泄物中找到了大栌榄树的种子。这些种子外壳由于吐绶鸡嗉囊的研磨已不像原先那么坚厚了。坦普尔把这些经过吐绶鸡“处理”过的大栌榄树种子栽在苗圃里。不久,居然绽出了绿油油的嫩芽。这,不就是在地球上停止萌发了300年的大栌榄树的树苗吗。大栌榄树的不育症被治好了,这种宝贵的树木终于绝处逢生。

原来,渡渡鸟与大栌榄树相依为命,构成了巧妙的生态关系。鸟以果实为生,鸟又为树催生。它们一荣俱荣,一损俱损。杀灭了渡渡鸟,实际上也就扼杀了大栌榄树的生机。

如果地球上没有了植物

如果没有植物,我们这个地球今天是什么样的?

这是一个可怕的问题。因为我们知道,绿色植物是氧气的制造和供应者,没有氧气人类就不能生存。森林、花草树木被称为“地球之肺”,这说明植物在地球的生态环境中起到不可缺少的作用,它在生态系统中的位置是不可替代的。

我们要善待自己的朋友,要对植物有真正的爱心。爱护植物、爱护树木花草可以从一点一滴做起。你利用植物时,请不要掠夺式开发;你利用森林时,对树木不要无度砍伐;你向河湖中排放污水时,要想到在其中生活的水草;你喷洒农药时,要当心作物富集有毒物质,反而毒害自己。

植物是万物生活中必不可少的一部分。你是否想象过,假如没有植物,天底下的众生将会怎样?

所有生物都要呼吸,可是除了植物外,没有什么东西能再生氧气了。如果没了植物,所有生命都会因缺氧而失去生命,这将是多么悲惨啊!

“人是铁,饭是钢,一顿不吃饿得慌。”所有生物都需要食物,都需要我吃你,你吃他。植物,是“食物链”中最基础也是最关键的一环,没有了它,吃植物的动物几个星期就全饿死了;吃这些动物的动物,因为没有东西吃,不久也就全上天堂了……就这样一环扣一环,最终所有生物都会葬身于此。

植物还有保持水土的作用,可以防止山体滑坡、泥石流等自然灾害。假如没有植物,雨水和河流会把土壤冲刷得一干二净,最后整个地球的表面将全部是海水和岩石!

这看上去离我们很遥远,其实离我们近在咫尺!泥石流、山体滑坡……最近常来“光顾”。工业区渐渐在代替森林。让我们一起来植树造林,共同保卫我们的美好家园吧!

世界上如果没有植物那么人类吃什么?那些水果、蔬菜决大部分都产生于土地,而在土地里面生长的就是植物呀!说到这你也许会说人类可以捕杀动物呀!但是杀多了也会没有的了,动物们也会面临频绝,人类只有活活等死了。那人的一生会有多少遗憾,就是死也会死不瞑目。

世界上如果没有植物。那些鹿、兔子、马、牛、羊......多种以植物(如草)为食的动物吃什么呢?如果动物们自相残杀的话,改别的动物为食,那就会造成全世界动物的不断锐减,最后面临死亡。

世界上如果没有植物,那人们的生活还有什么乐趣呢?人们不能在赏花了,那些以赞颂荷花、梅花、茉莉花......的文人墨士今后只得改行了。如果没有植物,那么那些花园,也将倒闭亏空得一干二净。

世界上如果没有植物。那鸟儿在哪做巢?又怎样做巢呢?还有栖晒之地吗?猴子、松鼠又在哪安歇呢?没有地方做巢、安歇。在地上?不可能,那样只会被狐狸、老虎捉住,只会成为野兽的美食大餐。

世界上如果没有植物。那动物人类将无法生存,没有立足之地,后果将不堪设想!所以,我们应该携起手来保护我们的共同家园!

植物带给了我们什么

绿色,给人以清新、柔和、惬意之感。绿色植物,维系着生态平衡,使万物充满生机。从化学角度看,它还微妙而准确地反映着我们周围环境的特征和变化,供给人类许多有用的信息和物质。

绿色植物最为突出的作用,当然就是合成有机物。这个庞大的“吸碳制氧厂”吸取空气中的二氧化碳,在日光和叶绿素的作用下,跟吸收的水分发生反应,形成葡萄糖,同时放出氧气。

这样,绿色植物就依靠自身完成了用无机物合成有机物的过程。作为地球上最大的氧气和有机物的制造厂,绿色植物中发生的这个看似简单的化学方程式的意义是十分重大的。

在矿藏的勘探中,植物有时也起着重要作用。在有些金属矿区的土壤中,这种金属的含量特别高,一般植物都无法生长;然而,有些植物却能适应恶劣的环境,生长得很正常。这些植物就成为那种金属的“指示植物”。比如,酸模、常山或某些石竹科植物丛生之地,常会发现地下有铜矿。地下若有金矿石,上面往往长忍冬,地下有锌矿,上面多长三色堇。兰液树分泌物里,镍含量较高时,它告诉人们:注意,这里可能有镍矿!在美国发现一种豆科植物“灰毛紫穗槐”,是铅矿的指示植物;他们还发现一种十字花科植物可以指示硒矿。通过这些植物的帮助,人们不必通过地质勘探也能够推测地下的矿藏了。

许多绿色植物,还起着化学试剂的作用。杜鹃花、铁芸箕共生的地方,土壤一定是酸性的;马桑遍野之地,土壤呈微碱性;碱茅、马牙头群居处,是盐化草甸土的标志;如果荨麻、接骨木的叶里含有铵盐,预示它们生长的土攘中含氮量丰富……

在大气污染日益严重的今天,不仅人类苦不堪言,就连植物也是深受其害。在南京某处,曾出现雪松因附近工厂排出的SO2和HF引起针叶发黄枯焦的事件。象雪松这样敏感的植物,在有害物质浓度极低以至于人们感觉不到时,起到了大气污染的“报警器”的作用。

在植物受到有害物质的侵害时,一般有害气体都是从叶片上的气孔钻入的,因此叶片上往往出现肉眼看得见的各种伤斑。不同气体引起的伤斑也会有所不同。如果伤斑是二氧化硫引起的,则多出现在叶脉间,呈点状或块状;而由氟引起的伤斑大多集中在叶子的尖端和叶片边缘,呈环状或带状。但是,并不是任何一种植物都可以指示大气污染;一般来说,不同植物所指示的有害气体也是不一样的。比如,苔藓枯死;雪松呈暗竭色伤斑,棉花叶片发白;各种植物出现“烟斑病”。请注意,这是SO2污染的迹象。菖蒲等植物出现浅褐色或红色的明显条斑,是氮氧化物中毒的不祥之兆。假如丁香、垂柳萎靡不振,出现“白斑病”,说明空气中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然发出花叶,多半是讨厌的Cl2在作怪。其他的指示植物还有:紫花苜蓿、胡萝卜、菠菜可以监测SO2污染;菖兰、郁金香可以监测氟污染;苹果、玉米可以监测氯污染等等。而像柳杉、银杏、国槐等植物,甚至还可以吸收空气中的污染物,帮助我们净化空气呢!

此外,各种水生和沼生植物对净化污水也由明显的作用。

曾有人做过这样一个实验:在一个实验水池中栽培了芦苇后,从水中排除的悬浮物减少了30%,氯化物减少90%,有机氮减少60%,磷酸盐减少20%,氨减少66%,总硬度减少了33%。水池中的水经芦苇的净化,明显清洁多了。

其他的水生植物在净化污水方面也是各显神通:水葱、田蓟、水生薄荷等植物可以有效杀死水中的细菌;凤眼莲、浮萍、菹草、金鱼藻等植物有较高的吸收水中重金属的能力……对人类有害的物质,对于这些植物来说却是必不可少的养料。它们是人们净化污水的好帮手。

鼠是农业发展和人们日常生活中的大敌——它不仅糟蹋粮食,而且还传染疾病,可引起严重的瘟疫。多少年来,人们不断发明新的灭鼠药物,始终收效甚微。然而信不信由你,有些绿色植物就具有驱鼠的效应。这些驱鼠植物(还有一个有趣的名字叫“植物猫”),包括接骨木、芫荽、闹羊花等,大多可挥发对鼠类有剧毒作用的化学物质,或者是发出令鼠类无法忍受的气味,达到驱鼠的目的。利用这些植物驱鼠,既有效又环保。

随着石油等常规能源的不断枯竭,人们一方面探索新能源如太阳能、潮汐能的开发,另一方面,开始在绿色植物中寻找能源的替代品“石油人工林”——直接能代替石油的烃类和油脂类的树种,它生产的液汁甚至不用加工就可以用作汽车的燃料。

在植物家族中,有一类植物具有改良土壤的能力,因而被称为“绿肥”。人们常常请它们当开路先锋,到十分艰苦的旱、涝、盐、碱、酸、瘠的盐碱荒地或红壤荒地去“落户”。它们不仅能在这些地区扎根生长,而且还积极地替庄稼创造美好的生活环境。此外,绿肥植物多有强大的根系,能够充分吸收利用深层的水分和养分。因此,在它们死亡腐烂后,土壤表层就留下了丰富的养分。据计算,每亩如果收1500公斤苕子,土壤里就相当于增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13公斤钾肥!像紫云英、苜蓿等一些豆科绿肥,自身就是一个小小的化肥厂——它们利用根瘤中的固氮菌,将空气的氮气合成为氮肥,每亩可产氮肥50公斤左右。绿肥植物是多么大的肥料仓库啊!

绿色植物的作用还有很多。无论是肉食动物还是草食动物,其食物都直接或间接地来源于绿色植物光合作用产生的有机物;植物的各个部分经过加工,可用做燃料、肥料,也可以制成大量化工产品;某些植物体内含有特殊的珍贵物质,可提炼出来制作香料、药物等等……绿色植物对于我们,真是太重要了。

葱郁的枝叶,芬芳的果花,无不令人陶然。然而,谁又能想到这些貌似美丽和平的生物无时无刻不在进行着化学战呢?植物化学武器的种类很多,几乎都是有机物,酸类有:香草酸、肉桂酸、乙酸、氢氰酸等;生物碱类有:奎宁、丹宁、小檗碱、核酸嘌吟;醌类有:胡桃醌、金霉素、四环素;硫化物有:萜类、甾类、醛、酮、卟啉等等,这些化学武器分布于各类植物中,多集中于植物的根、茎、叶、花、果实及种子中,可随时释放。

植物间的化学战有“空成”、“陆战”、“海战”三类,其手段之多,用心之险,恐怕即使是人类也要自叹弗如。

空战:植物把大量毒索释放于大气中,形成大气污染使其它植物中毒死亡。加洋槐树皮挥发一种物质能杀死周围杂草,使根株范围内寸草不生;风信子、丁香花都是采用空战治敌的。

陆战:这些植物把毒素通过根尖大量排放于土壤中,对其它植物的棍系吸收能力加以抑制。如禾本科牧草高山牛鞭草,根部分泌醛类物质,对豆科植物旋扭山、绿豆生长进行封锁,使之根系生长差,根瘤菌也明显减少。

海战:利用降雨和露水把毒气溶于水中,形成水污染而使对方中毒。如桉树叶的冲洗物,在天然条件下可以使禾本科草类和草本植物丧失战斗力而停止生长;紫云英叶面工的致毒元素-硒,被雨淋人土中,就能毒死与它共同占据一山头的植物异种。

绿色植物是比我们人类古老得多的大家族,我们对它们中复杂多变的化学现象的了解还远远不够。植物中还有很多秘密,等待着我们去发现,去研究,去揭示。

成千的植物物种被种植用来美化环境、提供绿荫、调整温度、降低风速、减少噪音、提供隐私和防止水土流失。人们会在室内放置切花、干燥花和室内盆栽,室外则会设置草坪、荫树、观景树、灌木、藤蔓、多年生草本植物和花坛花草植物的意像通常被使用于美术、建筑、性情、语言、照像、纺织、钱币、邮票、旗帜和臂章上头。活植物的艺术类型包括绿雕、盆景、插花和树墙等。观赏植物有时会影响到历史,如郁金香狂热。植物是每年有数十亿美元的旅游产业的基本,包括到植物园、历史园林、国家公国、郁金香花田、雨林以及有多彩秋叶的森林等地的旅行。植物也为人类的精神生活提供基础需要。每天使用的纸就是用植物制作的。一些具有芬芳物质的植物则被人类制作成香水、香精等各种化妆品。许多乐器也是由植物制作而成。而花卉等植物更是成为装点人类生活空间的观赏植物。

让我们的地球永葆绿色

随着人类文明的不断演进,地球上的生物多样性却与之相反,呈逐年减少趋势。许多日益严重的环境问题,如全球气温升高、海洋大面积赤潮、土地沙漠化和水土流失等,都与生物多样性的减少不无相干。如果放任这一趋势,地球生态系统的安全进化将受到严重影响。

植物作为整个生物链的基础部分,对地球生态和人类繁衍的影响深远。在武汉闭幕的第三届世界植物园大会提示我们,为什么要保护植物。

只有人类的活动与自然界的发展处于和谐状态,生物的多样性得到保护,才能保证社会持续发展。我们应该有这样的思想高度:

声植物,乃自然界百谷草木之总称。由于它能周而复始地繁衍生存,自然界不仅被装点得多姿多彩,也成为人类赖以生存的物质基础。长期来,在人与自然之间,也由此形成了一种和谐、协调、共存的关系,植物环境成了人类产生的摇篮。然而,随着社会与经济的发展,人类对自然资源的需求越来越迫切,但又不注意对自然环境和资源的保护。对自然资源过度地进行开采与利用,不仅极大地影响了人与自然原来那种和谐协调的关系,也影响了生态环境的平衡。尤其是对植物资源的消耗和破坏,使物种的灭绝速度膨胀到历史平均速度的1000倍甚至更高。据最新的报道,目前,在世界上已知的27万种维管植物(蕨类和种子植物)中,大约有3.5万种(占12.5%)正面临着灭绝的危险。在我国3万种高等植物中,也有500种左右处于濒危状态,其中的3000种则处于灭绝的边缘。

殊不知,在维护地球的生态环境和物质循环中,植物起有极为重要的作用。尤其是植物的物种,它们是植物界独一无二的天然基因库,也是自然界留给人类最宝贵的财富。如果某个物种一旦灭绝,也就无法重建。特别是珍稀植物,它们不仅稀少而珍贵,又常常生活在极端环境中,面临着绝种的威胁,而恰恰就是这些能抵御极端环境的物种中,存在着人类特别需要的遗传物质。因此,保护这些珍稀植物物种,不仅具有紧迫性,且有着十分重要的潜在价值。为求得人类社会的可持续发展,有识之士纷纷大声疾呼,必须保护环境,保护这些稀有濒危植物。上海科学技术出版社出版的《中国珍稀植物》(由植物园界著名学者贺善安教授主编,1998年12月第一版)一书的目的正在于此,它总结我国几代植物学家在从事中国主要濒危植物保护生物学基础研究工作中所取得的新成就和现代保护技术;为公众提供处于濒危状态而有待保护的具体种类及其各种特征的知识;教育公众保护植物,充分理解“没有植物就没有人类”、“保护植物就是保护人类自己”的重要性与意义。

植物的生存环境,就是人类的生存环境。“植物活得好,人才能活得好。”彼得•雷文博士坚定地认为,保护植物的生存及多样性,是保障人类福祉的基本资源,也将在维持整个地球生态系统基本功能方面发挥关键作用。保护的途径,就是不要破坏植物的生存环境。

保护生物多样性,不是人类对友邻的恩赏

植物是全球生物多样性中至关重要的一部分,它在维持生态系统基本功能方面发挥着关键作用,是人类和动物生存的基础。除了供给人类基本食物和纤维的农作物外,植物也为世界各地众多人口提供食物、医药、能源、衣物和居所。

科学调查和研究表明,随着生物多样性的逐渐减少,整个地球生态系统的进化过程和各个物种的数量已产生不可逆转的负面影响。与植物生态情形一致,野生动物物种也正在大量消失。国际植物园联盟(BGCI)秘书长莎瑞•欧菲德打比方说,所有的动植物种类组成一张大网,如果网中间的部分绳索断了,整个网还能存在,但如果太多网绳断了,网就会彻底崩解。目前,珍稀和濒危动植物就像快断掉的网绳,不注意保护,我们很快会看到网崩解的那天。

事实证明,人类已经或正在面临着由于自身活动导致的地球生态危机。因为气候恶劣、土地沙漠化、病虫害和物种入侵等因素影响,全球农作物每年减产40%左右。目前,全世界仍有7.77亿人口处于饥饿状态,平均每天有两万多人饿死。另据国际水资源管理学会提供的资料,目前全世界有大约11亿人口缺水,其中中国和印度人口的约1/3生活在绝对缺水的地区。预计2025年世界总人口的1/4或发展中国家人口的1/3,近14亿人将严重缺水。因为环境污染,全球还有10亿以上的人得不到清洁饮水,其中中国农村就有3亿农民饮用着高氟水、高砷水和苦咸水。

植物能源,破解能源危机的一个选项

除了影响人类基本生存,人类文明的发展也正遭遇着“生态瓶颈”。近年来,日益严重的能源危机已威胁到许多国家的经济发展及国家安全。随着石油、煤炭等矿产资源的枯竭,人类把发展目光转向生物能源(主要取材于植物)。近年来,生物乙醇、生物柴油等新型燃料相继提炼成功,植物逐渐成为人类的能源战略物资。

中国科学院华南植物园研究员吴国江认为,与石化能源相比,发展植物能源产业化有四大优势:一是可供取材的能源植物资源种类丰富多样;二是具有可再生性;三是可实现二氧化硫等废气零排放;四是可种植面积大,不会与粮食争地,还有利于改善生态环境、增加农民收入。

目前,我国以非粮食作物(如木薯、甘蔗、甜高粱等)和陈化粮为主要原料的乙醇加工已全面形成产业化;而以麻风树、油茶、黄连木和油菜为主要原料的生物柴油也已成功走出实验室,开始小规模生产。预计,在10至15年后,植物能源将与水能、风能、太阳能等清洁型生态能源一起,成为人类发展的主要能源。

肺是人体的重要器官,通过肺我们才能尽情的呼吸新鲜的空气,呼出体内的浊气,进而才能保证人体正常的新陈代谢。可是你知道吗?我们生活的地球也和人一样也是需要呼吸的。而森林就是地球用来呼吸的肺。

森林里的树木通过光合作用,能够把太阳能转换成各种各样的有机物,吸收大量的的二氧化碳并释放出氧气。大气中的二氧化碳和氧气才能得以维持平衡,才让我们能够不断的得到新鲜的空气。所以我们才说“森林是地球之肺”。森林和自然界的生态平衡是息息相关的。

森林给予了我们一个干净的生存环境,它不仅可以防止水土流失、防护风沙,还可以保护农田;对水循环也起着至关重要的作用;树木美化了我们的环境,减少了生活中大量的噪音污染,对环境的影响显而易见。树木还可以让人培养出高尚的情趣,令人赏心悦目。

然而当人们在呼吸着新鲜空气的同时,并没有意识到要保护好树木,维护生态的平衡。越来越多的树木在不断的被人们无情的砍伐掉,致使森林的面积在不断地缩小。为了满足我们的需求,森林里的树木被制成各种各样我们的生活必需品。随着森林的缺失,伴随而来的是气候的异常、二氧化碳的增加、水土不断流失、环境持续恶化、灾情也频繁出现。人们却无知的以为这只是正常的自然现象,殊不知这些正是因为乱采乱伐树木才造成的后果。这一切的现象都是大自然对人们的呐喊。

森林像一道天然的屏障维护着陆地的生态平衡,是我们非常宝贵的资源。对社会的发展也起着基础性的作用。生态忧患已经对人类发出了严重的警告,保护森林其实就是保护我们人类自身的利益。爱护环境,保护每一棵树木都是我们义不容辞的责任。保护环境,从你我做起。

珍惜森林,珍惜我们的生命。尽所能去保护属于我们的森林,努力的挽救、扩大森林的种植,维护生态的平衡已经迫在眉睫。让我们从今天开始,保护好每一棵树,爱护每一只小动物,为世界的和谐美丽尽一份自己的绵薄之力。让我们的地球能够自由自在的去呼吸,永远的美丽年轻下去。

如果每个人都在地球上种下一棵属于自己的小树,那么多年后那片森林会让我们的地球得到很大的美化。保护环境,爱护每一棵树木,美化我们的地球,让我们一起携手共创我们美好的家园。

很久很久以前,地球母亲赋予了人类干净、美丽的自然环境。新鲜无污染的空气,幅员辽阔的大地,色彩翠绿的茂密森林,甘甜清澈的河水,丰富的矿藏资源等等一切能够让人们足以去生存的大自然。

然而人类的生活有了越来越多的需求,衣食住行、工业发展、科技不断进步等等都在一天天的破坏着我们美丽的地球。树木被无情的大量砍伐,河水被排放的废水污染,空气一天天的更加浑浊,宝贵的矿藏资源也被大量的开采。虽然这一切只是人们为了生存不得已间产生的破坏,但是人们却并没有意识到继续不断的破坏下去,我们赖以生存的环境将会变成什么样子。

南极的冰川在悄悄的融化;河流在无奈的哭泣;不断的干旱让云贵高原饱受煎熬;绿洲在一点一点逐渐消失;一些珍稀动物频临灭绝,只能成为历史的记忆。虽然我们并不愿意看到眼前的一幕幕,但是它却正在真实的发生在我们身边。

漫步街头,汽车越来越多,排放的废气量自然也随之上涨,我们的天空已不如以前那么蔚蓝;用来保护环境的草坪上,随处可见废弃的垃圾;路边的水沟里散发出的恶臭等等我们习以为常的事情,都是一点一点扼杀我们地球环境的无情杀手。

随着社会上的呼吁之声越来越强烈,人们保护地球的意识也逐渐有所增强。其实我们有很多可以保护环境的机会,有些对于我们来说也许只是举手之劳。不要随地吐痰;把垃圾扔进垃圾桶;不要再使用一次性木筷;废弃的电池妥善处理;尽量不要使用塑料袋去造成白色污染;尽量多去植一些树木,不随意的去践踏草坪;保护我们的水源不去污染它。这看似简单的一件件小事都在无形中保护了我们的地球。环境问题已经不容我们小觑,尽自己的力量去保护它,是我们每个人都责无旁贷的事情!

我们都喜欢观看美好的风景,看蓝蓝的天空,看满天繁星的夜晚,听小鸟欢唱,听大海的声音。就是有了地球才会有这些美好的物质。地球是我们人类惟一能够居住的家园,象母亲一样为我们提供一切生存所需要的条件。但是我们成长的同时也要尽自己的能力去保护好我们的地球母亲。虽然我们没有能力去给地球母亲什么回报,但是我们却可以用自己的微薄之力去爱护我们的地球。爱护我们的地球,保护我们的环境就从今天开始吧!爱护地球从我做起!

海洋里无穷的宝藏

矿产资源

海洋中所蕴藏的矿产资源,其种类之繁多,含量之丰富,令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中,有80余种存在海洋中,其中可提取的有60余种,这些丰富的矿产资源以不同的形式存在。海洋矿产资源在未来经济的持续发展中将占有重要地位。主要种类有以下几种。

石油、天然气

石油和天然气是不可再生性能源,是现代工业的命脉。据估算,世界石油极限储量达1万亿吨,可采储量3000亿吨,其中海底石油1350亿吨;世界天然气储量255~280亿立方米,海洋储量占140亿立方米。20世纪末,海洋石油年产量达30亿吨,占世界石油总产量的50%。我国海域油气资源储藏量约40~50亿吨。

海底的石油和天然气是海洋中的有机物质在合适的环境下演变所产生的。这些有机物质包括陆生和水生的低等植物,死亡后从陆地搬运下来,或被江河冲积下来,同泥砂和其他矿物质一起,在低洼的浅海或陆地上的湖泊中沉积,逐渐使此处淤泥的中形成有机质含量。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来,造成一种不含氧或含极微量游离氧的还原环境。随着低洼地区的不断下沉、沉积物不断堆积,有机淤泥所承受的压力和温度不断增大,处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化,慢慢地转化成对人类影响甚大的石油和天然气。经过数百万年漫长时间的万物更迭的交替变化,有机淤泥经过压实和固结作用后,变成沉积岩,并进一步生油岩层。沉积盆地是指沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,。

在一定特定时期,沉积岩沉积在像盆一样的海洋或湖泊等低洼地区,并具有较厚沉积物的构造单元,称为沉积盆地。沉积盆地在漫长的地质演变过程中,随着地壳运动抬升,海洋变成陆地,湖盆变成高山,一层层水平状的沉积岩层也跟着发生规模不等的挠曲、褶皱和断裂等形变,从而使掺杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生地带(生油层),经“油气搬家”再集中起来,储集到储油构造当中,形成可供开采的油气矿藏,所以说,这一个个沉积盆地就像是一个个聚宝盆。

在储油构造里,由于油、气、水所占比重不同,因此各自的分布也有不同:气在上部,水在下部,而石油层在中间。储油构造包括油气居住的岩层——储集层;覆盖在储集层之上避免油气向上逸散的保护层——盖层;以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”——封闭条件。只要能找到储油构造,就不难找到油气藏。油气藏通常是多种类型的油气藏复合出现,我们将多个油气藏的组合称为油气田。

世界上,海洋油气同陆地油气资源一样,分布极为不均。在四大洋及多个近海海域中,波斯湾海域的石油、天然气含量最为丰富,约占总贮量的50%左右;第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域;第三位是北海海域;第四位是墨西哥湾海域;其次是亚太、西非等海域。据中国南海油气资源也有巨大的发展远景,是世界海洋油气主要聚集中心之一。石油和天然气是人们向海洋索取资源的一大重要成果。

滨海砂矿

在浅海矿产资源中,滨海砂矿的价值仅次于石油、天然气,位居第二。

滨海砂矿种类繁多,储量丰富,分布广泛,它们多隐藏在砂堤、沙滩和海湾之中。那么,这些砂矿是如何产生的呢?这些砂矿最初都是陆地上的岩石和矿体,经过上千万年漫长的风化剥蚀、分崩离析,大的碎块变小,小的碎屑变成砂粒。它们在风力和流水等自然力的作用下,随着江河顺流而下,从不同的方向流入海河口、海湾,堆积在浅海地带而逐渐形成的。在这个蔚蓝的星球上,每1分钟大约有3万立方米的泥砂被河流带到海洋。这些含矿碎屑物在海流、潮流和海浪循环交替的作用下,按照它们比重、形状和大小的不同,进行自然分选。比重和大小比较接近的有用矿物,会自然聚集到一起,在一定的有利地貌部位,如古河床、砂堤、沙嘴、海滩、浅湾、岬角等,形成一种新的沉积矿床,这就是滨海砂矿。当它们的储量充足具有工业意义和经济价值时,人们便会对其进行开采利用。

海滨砂矿是一种很重要的矿产类型,许多有名的矿种就来自海滨砂矿。如,锡矿石主要分布于东南亚海岸;锆石、独居石和钛铁矿也产自海滨砂矿中,主要分布在美国、澳大利亚和印度沿海;金刚石砂矿主要产于西南非洲海岸;美国沿海还是砂金、砂铂的著名产地。在我国广阔的海岸线上,也蕴藏着丰富的海滨砂矿,目前已经发现有锆石、独居石、铬铁矿、钛铁矿、锡石、磷钇矿、石英砂等十几种经济价值极高的砂矿。

煤、铁等固体矿产

我们知道,大陆架在岩石成分和地质构造上,都是大陆向下水的延伸。它的矿产的形成方式及种类与大陆一样,而与大洋矿产大相径庭。这类矿产有煤矿、铁矿、锡矿、硫矿等。在世界上许多近岸海底,已陆续开采出煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%,其他国家如智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底蕴藏着世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家在其近海海域还发现许多锡矿。全世界已发现的海底固体矿产共有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿,具有很高的应用价值。

多金属结核和富钴锰结壳

在广阔的海洋底部,蕴藏着一种独特的资源,这就是多金属结核,又称为锰结核。它是一种由包围核心的铁、锰氢氧化物壳层组成的核形石。核心可能极小,有时完全晶化成锰矿。肉眼可以看到的可能是微化石(放射虫或有孔虫)介壳、磷化鲨鱼牙齿、玄武岩碎屑,或是先前结核的碎片。壳层的厚度和匀称性由于生成的时间不同而有所差异。有些结核的壳层间断,两面明显不同。结核大小不等,小的颗粒用显微镜才能看到,大的球体直径可超过20厘米。结核直径一般在5~10厘米之间,呈棕黑色,像马铃薯、姜块一样坚硬。表面多为光滑,也有粗糙、呈椭圆状或其他不规则形状。底部长期埋在沉积物中,看起来要比顶部粗糙许多。

锰结核是如果产生的呢?科学家们认为,它是一种自生矿物,它的分布与海水深度、地质构造、海底洋流有关,通常在水深4000~6000米处有它们的踪迹,其形成则与生物化学作用有关。目前,通过深海勘测,已经在太平洋、大西洋、印度洋的许多海区内发现了锰结核,储量约3万亿吨。我国从70年代起,就开始对锰结核进行勘探和预采,可以预见,在21世纪这种深海矿产资源将会得到有效的开采和利用。

富钴锰结壳是除多金属结核之外又一种重要的潜在新型矿产资源,多产于海山、海岭和海底台地的顶部和上部斜坡区,通常以坡度较小、基岩长期裸露、缺乏沉积物或沉积层很薄的部位最富集。从地理纬度看,它们大多分布于赤道附近的低纬区,以中太平洋海山区最富集,在印度洋和大西洋局部海区也有发现。富钴锰结壳的开采起为容易,美日等国目前已设计出一些开采系统。由于其经济价值更高,又生长在较浅的海山上,较为容易开采,人们普遍认为它将比结核资源更早地投入商业性开采,因此各国都对它较为关注。

热液矿藏

打一个形象的比喻,海底热液就像海底的金属“温泉”,它像地表的温泉一样,但流出来的不是温水,而是具有工业应用价值的金属硫化物。

20世纪60年代中期,美国海洋调查船在非洲东北边上的红海,首次发现了深海热液矿藏。而后,一些国家又陆续在其他大洋发现这种矿藏,一共有30多处。

热液矿藏是火山性的金属硫化物,因此又被称为“重金属泥”。它的形成是由于地下岩浆沿海底地壳裂缝渗到地层深处,把岩浆中的盐类和金属溶解,变成含矿溶液,然后受地层深处高温高压作用喷到海底,在深海处泥土中形成丰富的多种金属。通常,深海外温度较低,而这些地方由于岩浆的高温,可使温度高达50℃,故被称为热液矿藏。

热液矿产在世界各地水深数百米至3500米的海洋领域均有分布,开采起来比较容易,是一种具有远景意义的海底多金属矿产资源。主要元素为铜、锌、铁、锰等,另外还有银、金、钴、镍、铂等,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属色彩鲜艳,有黄、蓝、红、黑、白等多种颜色。因此,在近年来,热液矿产颇为引人注目。

由于技术条件的限制,当下人们还不能对海底热液矿藏立即进行开采,但它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采,它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿共同成为海底四大矿种,发挥出它巨大的作用。

可燃冰

可燃冰看起来像一块冰霜,是水与天然气在0℃和30个大气压的作用下形成的晶体物质,学名为天然气水合物。可燃冰里甲烷占80%~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气要小得多,是未来洁净的新能源。

可燃冰是一种甲烷水合物,它是由海洋板块活动而成的。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。在深海中低温、高压的条件下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。这些水合物像一个个淡灰色的冰球,因此称为可燃冰。

可燃冰的能量密度非常高,1立方米可燃冰相当于170立方米的天然气。经粗略统计,在地壳表面,可燃冰储层中所含的有机碳总量,大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里,占海洋总面积的10%,海底可燃冰的储量够人类使用1000年,利用前景十分广阔。

据相关调查表明,全世界石油总储量在2700亿~6500亿吨之间。按照目前的消耗速度,不过50~60年,全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现,无疑让陷入能源危机的人类看到了新的曙光。

可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法,即利用可燃冰在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层,用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案,由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性,对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比,可能会破坏地壳稳定平衡,造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑,在考虑其资源价值的同时,必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。

我们已知,海底可燃冰的开采是一个非常复杂的问题,所以目前仍处于发展阶段,很可能在10年之后才能投入商业开采。其实,中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商业开采,美国近年也在紧急筹备相当事宜,希望在2015年对可燃冰进行商业开采。

可燃冰带给人类的不仅是美好的一面,同样也有不可低估的困难,只有合理、科学地开发和利用,才能真正造福人类。

食物资源

地球上的海洋是生命的摇篮,从第一个有生命力的细胞诞生至今,仍有20多万种生物生活在海洋中。从低等植物到高等植物,从植食动物到肉食动物,加上海洋微生物,构成了一个庞大的海洋生态系统,蕴藏着不可限量的生物资源。据估计,全球海洋浮游生物的年生产量(鲜重)为5000亿吨,在不破坏生态平衡的条件下,每年可提供给人类够300亿人食用的水产品,可以说这是一座极其诱人的食物宝库。

海洋食品对于人类的贡献

在很久以前,人类就已经开始食用海洋食品了。古埃及人曾在尼罗河和地中海上捕鱼,并试图在池塘里进行人工养殖,因为鱼类是他们蛋白质的最佳来源。古希腊人也广泛地利用鱼类和贝类,包括海水和淡水中的,他们将鱼类和贝类制作成美味的罐头以及咸干鱼。

虽然人类在历史上很早就开始食用海洋食品,但追溯到几百年前,几乎还没有关于世界海产品捕获量方面的资料。为什么会是这样呢?那是因为人们对海洋食品的营养成分还没有全面的了解,也还不知道它对人类健康的重要性,以至于许多年来海洋食品一直未受到重视。

随着社会的发展,人们通过研究发现,海洋食品中含有蛋白质、碳水化合物、类脂化合物、维生素和矿物质,这些都是人类生长发育、健康长寿的必不可少的营养成分。现在,大多数人已经认识到,海洋食品对于人类来说是一种绝佳的营养来源。

藻类在海洋生物资源中占有特殊的重要地位,人们常食用的藻类有:蓝藻中的地木耳、发菜、葛仙米、大螺旋藻;绿藻中的绿紫菜、苔菜、石莼;红藻中的紫菜、石花菜;褐藻中的海带、裙带菜。大多数海藻性甘、味寒、属咸,是人们颇为喜爱的产品。

藻类食品含有丰富的营养成分,具体如下:

蛋白质:不同种类的藻类植物其蛋白质含量也不同。一般绿藻和红藻的含量高于棕色海藻。绿藻的蛋白质含量介于10%~26%之间(干重),而红藻的含量更要高一些,红藻的有些种类的蛋白含量可达到47%,远远超过了黄豆的蛋白质含量。海藻的蛋白质含量会跟随季节发生变化,通常冬季末和春季的蛋白质含量较高,夏季的蛋白质含量较低。

糖类:藻类植物的糖类含量较高,多数是有粘性的糖类。这些糖不易消化,作为热源其营养价值不高,但具有调理肠胃的作用。

维生素:藻类富含多种维生素,其中β-胡萝卜素含量最高,特别是紫菜,每100克干制品含量可达11000国际单位。

灰分:藻类植物普遍都含有丰富的灰分,如发菜中的钙含量可达2.5%,海带中则为1.3%;紫菜中含钾量达1.6%,海带中则为1.5%;海藻中碘含量高,如海带为0.2%~0.5%,裙带莱为0.02%~0.1%,碘对预防甲状腺肿有很大的作用。

除了藻类植物,在海洋生物中最重要、最活泼的当属动物资源,其中有1.5~4万种鱼类,对虾等壳类2万多种,贝壳等软体动物8万多种,还有鲸、海参、海豹、海象、海鸟等,构成了生机勃勃的海洋世界。在海洋水产业中,鱼类是水产品的主体,占据着最重要的位置。

目前,世界各地从海洋中捕捞的大量水产品中,90%以上是鱼类,其余为鲸类、甲壳类和软体动物等。鱼类种类繁多,可供食用的就有1500种之多。鱼类全身是宝,营养价值信用证高,味道鲜美,经常食用可健脑益智。

说到水产品,就不能不提鱼、虾、蟹,它们可谓是席上珍馐。其中生长在南极的一种磷虾含水分80%、蛋白质12%、脂肪3%、灰分3%,其蛋白质含量是牛肉的20倍,因此被誉为“21世纪的流行食品”。

贝类种类繁多,生活在各个海区,较容易找到,所以人们很早就开始捕获它们,其中比较有经济价值的是鲍鱼、贻贝、扇贝、蛏子、牡蛎、鱿鱼等。它们味道鲜美、营养丰富,倍受人们的喜爱。

海洋渔场

我们知道,海洋世界存在着多条食物链。在海洋中,有了海藻就会出现贝类,有了贝类就会出现小鱼乃至大鱼……世界上大部分渔场都在近海。这是因为,藻类生长需要阳光和硅、磷等化合物,只有靠近陆地的大海才具备这样的条件。1000米以下的深海水中含有丰富的硅、磷等元素,但它们无法浮到温暖的表面层。因此,只有少数范围不大的海域,在自然力的作用下,深海水自动上升至表面层,从而使这些海域海藻丛生,鱼群密集,成为富饶的渔场。

综合考虑,一般温带海区的渔场较多。这是因为,温带海区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换,上泛的海水含有丰富的营养盐类,有利于浮游生物繁殖。此外,寒暖流交汇和冷海水上泛处,饵料很丰富,所以此处也可形成不可多得的渔场。

从广泛意义上说,世界有五大渔场,它们分别是:

一、北太平洋渔场:包括北海道渔场、我国舟山渔场、北海道渔场、北美洲西海岸众多渔场在内的广阔区域;

2.东南太平洋渔场:包括秘鲁渔场在内的广阔区域;

3.西北大西洋渔场:包括纽芬兰渔场在内的广阔区域;

4.东北大西洋渔场:包括北海渔场在内的广阔区域;

5.东南大西洋渔场:包括非洲西南部沿海渔场在内的广阔区域。

世界上大多数渔场在水深几百米以内海域,80%的面积属于大陆架浅海。那么,怎样才能让海洋深处的海水上升到表面层,从而形成有利渔场的条件呢?海洋学家们找到了突破口,他们利用回升流的原理,在那些光照强烈的海区,用人工方法把深海水抽到表面层,然后在那里培植海藻,再用海藻饲养贝类,并将加工后的贝类喂养龙虾。令人惊喜的是,这一系列试验取得了圆满的成功。

有关专家认为,海洋食品库拥有着巨大的潜力。目前,产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算,只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨,其中有16.7吨还具有较大的商业竞争力。

当然,从科学实验到实际生产往往会遇到一些不可想象的困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力如何产生呢?显然,在当今条件下,还很难满足这一需求。

不过,车到山前必有路,科学家们还是找到了其中的窍门:他们准备利用热带和亚热带海域表层(热源)和深层(冷源)的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。也就是说,设计的海洋渔场将和海水温差发电站联合在一起,从而达到预想中的效果。

据专家介绍,由于热带和亚热带海域光照强烈,在这一海区可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电,再抽同样数量的深海水用于冷却,将这一电力用于渔场的养殖,每年可得各类海产品7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。透过这些数字不难看出,海洋成为人类未来的粮仓,并不是不可实现的。

世界上没有任何一个国家具备如此大的能力,而海洋产业可以将这一任务分担起来,而传统的渔业已达到或超过它的再生能力,所以人们只有转向于研究海洋生物资源开发技术上来,巨大的海洋生物资源,等待着人类去探索与开发。

海洋能源

广阔的海洋不仅蕴藏着丰富的矿产资源和食物资源,更有真正意义上取之不尽的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也有别于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源,它有自己独特的方式与形态,魅力无穷。

海洋能源的含义及特点

海洋能就是海洋中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。它的种种优点吸引着各方积极研究。

海洋能有四个显著特点,它们分别是:

1.海洋能占海洋总水体的一大部分,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就意味着,要想得到大能量,就要从大量的海水中获得。

2.海洋能具有可再生性。它既不用烧煤,也不用烧油,而是来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就不会枯竭。

3.海洋能有较稳定与不稳定能源的区别。较稳定的能源有温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源又分为两种,一种是变化有规律,一种是变化无规律。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。现实中,人们可根据潮汐潮流变化规律,编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,预测未来所发生的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表调整发电运行。波浪能则属于既不稳定又无规律的一种。

4.海洋能属于新型的清洁能源,使用它发电不必消耗燃料,也不产生废物、废液、废气,不需要运输。开发海洋能源不会产生新的污染,对环境的影响小于传统的能源开发产业,而且利大于弊。可说是最具绿色环保意念的“蔚蓝力量”。

海洋能源的种类

海洋能源的种类主要分为以下几种。

1.潮汐能

所谓潮汐能,就是因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量。

潮汐能可以像水能和风能一样用来推动水磨、水车等,也可以用来发电。当前,潮汐能的主要功能就是发电。

利用潮汐能发电,首先要做的就是在海湾或河口建筑拦潮大坝。形成水库,在坝中修建机房,安装水轮发电机,利用水位差使海水带动水轮机发电。建成潮汐发电站后还有利于海产养殖业的发展。

世界上,潮汐能主要多分布在潮差较大的喇叭形海湾和河口地区,如加拿大的芬迪湾、巴西的亚马逊河口、南亚的恒河口和中国的钱塘江口等都蕴藏着大量的潮汐能。

我国海岸线的长度为1.8万公里,潮汐能资源十分丰富。在潮汐能资源的开发利用上,目前我国沿海地区已经修建了一些中小型潮汐发电站。在温岭江厦港,就有一座我国规模最大的潮汐发电站——江厦潮汐发电站,它还是世界第三、亚洲第一大潮汐发电站。潮汐发电站受潮水涨落的影响,具有很大的不稳定性,海水对水轮机及其金属构件的腐蚀及水库泥沙淤积问题都较严重。这些问题都是急需解决的,只有将这些做好,就能更好地利用潮汐能来发电。

2.波浪能

波浪能集有许多优点,比如能量密度高、分布面广泛。特别是在能源消耗多的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大,一直都吸引着沿海的能工巧匠们。他们想尽各种办法,期望能够驾驭海浪开辟新天地。

具体而言,波浪能就是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。海洋表面的海水受太阳辐射给予的热量,可以说它是世界最大的太阳能收集器。温暖的地表海水,造成与深海海水之间的温差,由于风吹过海洋时产生风波,这种风波在辽阔的海洋表面上,风能以自然储存于水中的方式进行能量转移,因此,说波浪能是太阳能的另一种浓缩形态,并不是没有道理的。

在所有海洋能源中,波浪能是最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它事实上是吸收了风能而形成的,它的能量传递速率与风速有一定关系,也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。水团相对于海平面发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能,从而使波浪能发挥出作用。

在风较多的沿海地带,波浪能的密度通常都很高。例如,英国沿海、美国西部沿海和新西兰南部沿海等都是风区,有着十分有利的波候。而我国的浙江、福建、广东和台湾沿海的波能也较为丰富,在工业经济发展上功不可没。

波浪能之所以能够发电是通过波浪能装置,将波浪能首先转换为机械能,再最终转换成电能。这一技术源自于20世纪80年代初,西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验,但受客观条件和技术影响,所取得的效果效益有好有差。

3.海流能

简而言之,海流所存储的动能就是海流能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。与波浪能相比,海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能有着很大的开发价值。

海流能的利用方式主要是发电。1973年,美国研制出一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机。机组长l10米,管道口直径170米,安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下,该装置获得8.3万千瓦的功率。此外,日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。到目前为止,我国的海流发电研究也已经有样机进入中间试验阶段,发展前景不可限量。

相比陆地上的江河,利用海流发电要方便得多,它既不受洪水的威胁,又不受干旱的影响,几乎以常年不变的水量和一定的流速流动,为人类提供了可靠的能源。

利用海流发电,除了上面所说的类似江河电站管道导流的水轮机外,还有类似风车桨叶或风速计那样机械原理的装置。一种海流发电站,有许多转轮成串地安装在两个固定的浮体之间,在海流冲击下呈半环状张开,看上去很像花环,因此被称为花环式海流发电站,它是目前海流发电站的主要形式。

4.海洋温差能

海洋是一个巨大的吸热体,仔细观察不难发现,地球上的海洋除了南北的极地和部分浅海外,通常不会结冰,尤其是赤道附近的海域,海水表面温度几乎是恒温的,因此在描述海洋时人们都说它是温暖的。海洋深处的海水温度却很低,它一年四季温度只有摄氏几度,无论如何,太阳也没有办法把它晒热,这与海洋上层的温水比较,大约有20℃的温差。在热力学上,凡有温度差异都可用来作功,这就是我们所要讲的海洋温差能。

大多数情况下,海洋温差是指南纬25°至北纬32°之间海域中海水深层与表层的温度差。我国位于东半球,拥有较好的海洋温差条件,尤其是台湾附近海水温差更大,能够使人们得以很好地利用。

海洋温差能的主要功能就是利用温差发电。海洋温差发电主要采用两种循环系统,一种是开式,一种是闭式。在开式循环中,表层温海水在闪蒸蒸发器中,由于闪蒸而产生蒸汽,蒸汽进入汽轮机做功后流入凝汽器,由来自海洋深层的冷海水将其冷却。在闭式循环中,来自海洋表层的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低沸点工质,使之蒸发,产生的蒸汽推动汽轮机做功后再由冷海水冷却。在这个循环的过程中,可以不断地将海水的温差变成电力,由此使发电成为实现。

4.海洋盐差能

所谓盐差能,就是指海水与淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。这种能量主要存在于河流与海洋的交接处。同时,淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能源中密度最大的一种可再生能源。海洋盐差能可以用来发电在很久以前已被人们认识到。

其发电原理主要是:当把两种浓度不同的盐溶液盛在一个容器中时,浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散,一直到两者浓度达到一致。所以,盐差能发电,就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能,并将其转换为有效电能。有学者在经过详细的计算后发现在17℃时,如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去,就会释放出5500焦的能量来。由此专家设想到:只要有大量浓度不同的溶液可供混合,就一定会有巨大的能量释放出来。经过进一步计算还发现,如果利用海洋盐分的浓度差来发电,它的能量可排在海洋波浪发电能量之后,但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。

利用盐差能发电有多种方式,比如有渗透压式、蒸汽压式和机械一化学式等,其中渗透压式方案获得了人们最大的重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间,通过这个膜会产生一个压力梯度,迫使水从盐度低的一侧渗透到盐度高的一侧,从而稀释高盐度的水,直到膜两侧水的盐度变成一致。此压力称为渗透压,它与海水的盐浓度及温度有着很大的关联。

据估算,地球上存在的可利用的盐差能达26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新型的能源,海洋能源已吸引了全世界越来越多人的兴趣。

化学资源

海洋是化学资源的故乡。为什么这样说呢?因为海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。海水中究竟含有哪些化学资源?它们又有哪些作用呢?下面将告诉你答案。

海水中有多少种化学元素

畅游在大海中几乎是每个都十分向往的:湛蓝的天空,清凉的海水,起伏的波浪,使你置身于蓝天碧海之间,顿时忘却了暑热的烦恼,放松了紧张的神经。可是,如果你是第一次在大海里游泳,一定要注意掌握好海浪起伏的规律,否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了,你的第一反应肯定是,海水怎么又苦又咸?

海水之所以苦咸,是因为海水溶解着大量化学物质,其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外,还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现,在目前世界上已发现的92种天然元素中,有80多种都能在海水中找到。

为了更深入地研究和开发海洋,科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究,并获得了不小的收获。

科学家经过研究发现,除了构成水的元素——氢和氯之外,海水溶解着的物质几乎都是由11种元素组成的。巧的是,这些元素的含量与海水的重量相比,均大于1毫克/千克。也就是说,在1吨海水中,它们的含量都大于1千克。因而这11种元素被称为海水的主要溶解成分,它们都属于微量元素。

根据这些元素在海水的中含量由大到小排列,它们依次为:氯(Cl)、钠(Na)、镁(Ng)、硫(S)、钙(Ca)、钾(K)、溴(Br)、碳(C)、锶(Sr)、硼(S)和氟(F)。

需要明白的是,这些元素在海水中的存在形式并不都是物质分子。它们大多以离子的形式存在,其中金属元素钠、镁、钙、钾、锶以阳离子的形式存在;非金属离子氯根、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴根和氟根以阴离子形式存在;只有硼酸这一元素是以分子的形式存在海水中。

1819年,英国科学家马塞特投入实践中,他首先对取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样进行分析后,得出镁、钙、钠、氯和硫酸根5种离子之间的比例呈现一定的规律性。1884年,英国科学家迪特马尔对世界主要大洋和海区的不同深度采集的77个水样品进行分析后,又进一步补充和完善了海水主要溶解元素的比例关系。

20世纪60年代中期,英国某研究所对世界各大洋及相关海区不同深度的海水洋品进行测定,并得出海洋表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量。1975年,科学家们对海水中主要溶解成分进行了一次全面性的总结。

大量的实验证明,在世界各大洋的海域,尽管海水的含盐量会随着海域的不同和海水的深浅而发生变化,但在含量方面,海水的主要元素之间的比例关系却近乎恒定。因此,人们在分析海水的主要化学成分时,只要测定出其中任何一种主要成分的含量,不仅能够得出海水的盐度,而且还可以计算出其他主要元素的含量,如此一来,大大省去了海水分析工作的繁琐程序。海水主要元素之间这种特定的关系,人们把它称作海水的相对比例定律。

这时或许你会问,海水的主要元素之间为什么会出现这一恒定比例关系,会不会发生变化?

之所以会出现这种关系,一是由于这些元素在海水中的变化性很小,其性质较为稳定;另一点是由于海水总是处于运动中,海水已经过了上万次的“搅拌”,混合得已相当充分。但是,并不是所有海域都具备这一特性,例如在近海及河口区,由于大陆河流的影响,河水中的大量物质堆积在海洋中,而使局部海水中的钙离子、硫酸根和碳酸氯根离子要大于正常海水中该元素的含量。在某些生物生长繁茂的水域,其生物在繁殖过程中吸收钙和锶,因而这些水域中的上层钙和锶要少于下层的含量。总之,这一问题要灵活一点来看待。

各种化学元素的作用

钾是植物生长发育必不可少的一种重要化学元素,它是海洋宝库赐予人类的又一大宝物。海水中的钾盐资源非常丰富,但由于钾的溶解性低,在1升海水中仅能提取380毫克钾,而且钾与钠离子、镁离子和钙离子共存,要想它们分离并不容易,从而使钾的工业开采一直没有什么大的发展。目前,已有采用硫酸盐复盐法、高氯酸盐汽洗法、氨基三磺酸钠法和氟硅酸盐法等从制盐卤水中提取钾;采用二苦胺法、磷酸盐法、沸石法和新型钾离子富集剂从海水中提取钾。从可持续利用资源角度来看,开发海水钾资源的意义和前景都是非常远大的。

溴是一种贵重药品的主要组成部分,可以生产许多消毒药品。例如我们都很熟悉的红药水,就是溴与汞的有机化合物,溴还可以制成熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。地球上99%以上的溴都分布在宽广的大海中,故溴有“海洋元素”的称号。19世纪初,法国化学家发明了提取溴的方法,这个方法也是目前为止工业规模海水提溴的有效方法。此外,树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法这些提溴新工艺正在进一步研究中。溴的用途很广,但它含有一定的毒性,因此一些农药和防爆剂对它的使用都有严格的控制。

镁具有重量轻、强度高等特点,它不仅大量用于火箭、导弹和飞机制造业,还可以用于钢铁工业。镁作为一种新型无机阻燃剂,已被运用于多种热塑性树脂和橡胶制品的提取加工中。另外,镁还是组成叶绿素的主要元素,可以促进作物对磷的吸收。镁在海水中的含量仅次于氯和钠,位居第三,主要存在形式是氯化镁和硫酸镁。从海水中提取镁并不是一件困难的事,只要将石灰乳液加入海水中,沉淀出氢氧化镁,注入盐酸,再转换成无水氯化镁就能做到。运用电解海水的方法也可以从中得到金属镁。

铀是一种高能量的核燃料,是发展核武器和核能工业的重要原料。1000克铀所产生的能量相当于2250吨优质煤。陆地上的铀矿很稀少,而海水水体中含有几十吨的铀矿资源,约相当于陆地总储量的2000倍。海水提铀在技术上是完全可行的。

从20世纪60年代起,日本、英国、联邦德国等陆续开始从海水中提铀,并且逐渐总结出多种海水提铀的方法。以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附剂的研究进展最快。现在人们评估海水提铀可行性的重要依据,仍是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的复合型钛吸附剂。发展到今天,海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10公斤铀的中试工厂,一些沿海国家也将建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂这一计划提到日程上。总的来说,从海水中提取铀的研究方兴未艾,从已有的研究成果来看,海水提铀有着良好的发展前途。

锂有着“能源金属”的美誉,是用于制造氢弹的重要原料,海洋中每升海水含锂15~20毫克,海洋中的锂储量估计有2400亿吨。随着受控核聚变技术的发展,同位素锂6聚变释放的巨大能量最终将为人类所用。锂也是生产电池的理想原料,含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。此外,锂在化工、玻璃、电子、陶瓷等领域也有着广泛的应用。全世界对锂的需求量正以每年7%~11%的速度增加,而陆地上锂的储量有限,因此海洋必定会成为开发锂的新领域。

重水在海洋中的含量也较大,是原子能反应堆的减速剂和传热介质,也是制造氢弹的原料,如果人类研究的受控热核聚变技术得到很好的解决,从海水中大规模提取重水的梦想将成为现实,从而大大造福于人类。

除了上述已经形成工业规模生产的多种化学元素外,海水还无私地奉献给人类其他微量元素,因此我们更应该珍惜海洋的赐予。

海洋药物

海洋是一个潜力无穷的天然药源。据估计,目前从海洋生物中提制的药品达2万种,可谓是琳琅满目。海洋药物按其用途大致可分为心脑血管药物、抗癌药物、抗微生物感染药物、愈合伤口药物、保健药物等,有人称海洋为人类未来的“大药房”。

海洋生物活性成分的研究

1.海洋天然活性成分的发现

要想开发海洋药物,首先要对海洋天然活性成分进行研究。海洋生物种类繁多,存在着许多特殊的次生代谢产物。然而,目前对海洋生物中活性成分的发现还处于初级阶段,经过较系统的化学成分研究的海洋生物不超过1%,还有大量海洋生物有待于进行系统的化学成分研究和活性筛选。研究重点主要集中在低等的海洋生物上。一般情况下,海洋天然活性成分具有复杂的化学结构,而且含量很低,要想建立快速、微量的提取分离和结构测定方法,以及应用多靶点的生物筛选技术发现新的生物活性成分,对科学家来说是一个不小的挑战。

2.海洋天然活性成分的结构优化

海洋生物中所含的大量活性天然成分,有的能够直接进入药品的研究开发,有的则不可以,因为其中有些成分存在着活性较低或毒性较大等问题。需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化,如结构修饰和结构改造,使得些成分活性更高、毒性更小,从而再进入到药品的研究开发中。

3.解决药源问题

许多海洋天然活性成分的含量较低,原料采集困难,使得该化合物进行临床研究和产业化受到了一些限制。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已势在必行。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要方法,现在已经有很多海洋活性天然产物实现了全合成。

发掘新的海洋生物资源

海洋生物资源是一个庞大的有待人们深入开发的资源,环境的多样性决定了生物的多样性,同时也决定了化合物的多样性。发掘新的海洋生物资源已成为海洋药物研究的一个重要发展趋势,人们不可轻视。

1.海洋微生物资源

我们知道,海洋微生物种类繁多,其生代谢产物的多样性也是陆生微生物无法与其项背的。但能进行人工培养的海洋微生物只有几千种,还未超过总数的1%。目前为止,以分离代谢产物为目的而被分离培养的海洋微生物就少之又少。由于微生物可以经发酵工程大量获得发酵产物,使药源获得了良好的保障。此外,海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物质的真正产生者,具有较大的研究意义。

2.海洋罕见的生物资源

分布在深海、极地以及人烟稀少的海岛上的海洋动植物,含有某些特殊的化学成分和功能基因。在6000米以下海洋深处,曾发现具有特殊的生理功能的大型海洋蠕虫,在水温高达90℃的海水中仍有细菌存活,这给生物的研究提供了一个新的参考。

3.海洋生物基因资源

在自然界,海洋生物活性代谢产物是由单个基因或基因组编码、调控和表达获取的。获得了这些基因就代表着可以获得这些化合物。海洋药用基因资源的研究将大大有利于新的海洋药物的研究和开发。

海洋生物基因资源细分为以下两种:

(1)海洋动植物基因资源:包括活性物质的功能基因,如活性肽、活性蛋白就属此类。

(2)海洋微生物基因资源:包括海洋环境微生物基因及海洋共生微生物基因。

4.海洋天然产物资源

人类对海洋天然产物的研究已有数十年的历史,并从中积累了相当丰富的研究资料,为海洋药物的开发提供了充足的科学依据,它的意义十分重大。

(1)对已经发现的上万种海洋天然产物,采用多靶点的方式进行筛选,发现新的活性。

(2)对已经发现的海洋天然产物进行一些,如结构修饰或结构改造。

(3)使用组合化学或生物合成技术,衍生更多的新型化合物,从中筛选出新的活性成分。

5.海洋中药资源

中药是我国传统医药的主要代表之一,海洋中药则是我国中药宝库的不可或缺的组成部分,是一种民间长期用药经验的总结。历代本草中经现代临床实践证明疗效确切的海洋药物有110多种,是寻找先导化合物和开发海洋药物的重要资源。从海洋中药开发新药具有针对性强、见效快、周期短等优点,发展前景乐观。

海洋药用生物价值

现知海洋药用生物达1000种以上,分别隶属海洋细菌、真菌、植物和动物的各个门类。它们对人体和其他动植物具有良好的药效价值。

海洋药用植物:目前已发现100多种海洋药用植物,它们多分布在蓝藻门、绿藻门、褐藻门、金藻门、甲藻门和红藻门。我国最早的药学专著《神农本草经》记载海藻:“味苦寒,主瘿瘤气,颈下核,破散结气,痈肿症瘕坚气。”《本草纲目》中记载:“(紫菜)主治心热烦躁,瘿结积块之痰,宜常食之。”海带的提取物和制剂有缓解心绞痛、镇咳、平喘的功效,对高胆固醇、高血压、动脉硬化症有很好的治疗效果。

海洋药用动物:海洋药用动物现知在1000种以上,研究较多的有腔肠动物、海洋软体动物、海洋节肢动物、海洋棘皮动物、海洋鱼类、海洋爬行动物和海洋哺乳动物,几乎包括的了所有门类。

药用腔肠动物:现知的数量有数十种,分布在水螅虫纲、钵水母纲和珊瑚虫纲中。如《本草纲目拾遗》中指出:白皮子(指海蜇)“味咸涩,性温,消痰行积,止带祛风”,用于高血压、妇女劳损、带下、小儿风热、气管炎、哮喘、胃溃疡等。柳珊瑚的前列腺素衍生物,可用于节育、分娩、人工流产、月经病、胃溃疡和气喘,此外还能够调节血压和新陈代谢。

药用软体动物:世界上有数百种,中国已知的有130多种,多分布在多板纲、双壳纲、腹足纲和头足纲。如我国传统医学经典著作《黄帝内经》中,记载有以乌(即乌贼)骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯。《神农本草经》记载近江牡蛎等6种海洋药用软体动物。贻贝(俗名淡菜)能养肾清补、降低血压、抗心律失常。珍珠具有镇惊安神、养阴熄风、清热解毒、养颜美容、延缓衰老等多种功效。

药用节肢动物:最受关注的是软甲纲中十足目的种类,主要包括虾类、寄居蟹类和蟹类,以及肢口纲中的鲎类。如寄居蟹有清热散血、滋阴补肾、壮阳健胃、除湿热、利小便、破瘀解毒、消积止痛、抑制胆固醇等功效,而且含有一定的抑瘤成分。对虾有补肾壮阳、健脾化痰、益气通乳等功效,可以用来治疗肾虚阳痿、腰酸膝软、中风后半身不遂、气血虚弱、产后乳汁不下等症。据药典介绍,鲎肉能治疗痔疮、杀虫、治红眼、青光眼等,鲎胆可治风癞,鲎壳尾刺烧成灰能治积年呷咳、高烧和妇科疾病,现已广泛应用于临床和制药工业。

药用棘皮动物:现知数量有数十种,研究较多的是海参纲、海胆纲和海星纲中的种类。如刺参有和胃止痛、消肿排脓的功能,可以用来治疗治神经衰弱、消化不良、子宫脱垂、白带过多、阳痿等症。紫海胆有制酸止痛、清热消炎的功效,用于胃及十二指肠溃疡、甲沟炎等。由陶氏太阳海星和罗氏海盘车制成的海星胶代血浆,具有良好的治病效果。

药用鱼类:现知的有数百种,中国有200种以上,主要分布在圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲三个纲。如海洋鱼类普遍含有廿碳五烯酸,这种成分具有防治心血管疾病的功能。鲨鱼中的角鲨烯有抗癌的用途。海马、海龙是著名的强壮补益中药,具有补肾壮阳、散结消肿、舒筋活络、止血止咳等功能,主治神经衰弱、妇女难产、乳腺癌、跌打损伤、哮喘、气管炎、阳痿、疔疮肿毒、创伤流血等。鲻和鲮有健脾益气、消食导滞的功用,对消化不良、小儿疳积、贫血等有特效。

药用爬行动物:目前已知的有数十种,包括海蛇类和海龟类。如玳瑁为名贵中药,具有定惊、清热解毒之功,适应于治热病神昏、谵语、惊厥等症。海蛇类均有药用价值,海蛇肉能滋补强壮,海蛇胆有行气化痰、清肝明目等效能,海蛇血能补气血、壮筋骨,海蛇油用于治疗冻伤、烫伤、皮肤皲裂,海蛇酒有驱风活血、止痛等作用。海龟具有滋阴潜阳、柔肝补肾、清火明目、祛风除湿、止咳化痰的效果,可用于阴虚阳亢、热病伤阴虚风动、风湿痹证、关节疼痛、咳嗽等症的治疗。

药用哺乳动物:中国现知的药用哺乳动物有十多种,主要分布在的鲸目和鳍脚目。如真海豚的脂肪、肝、脑垂体、胰、卵巢等都是宝贵的药材,能提制抗贫血剂、胰岛素,以及催产素和促肾上腺皮质激素等多种激素。斑海豹雄性的阴茎和睾丸入药(即海狗肾),有补肾壮阳、益精补髓的功效,主要用于虚损劳伤,肾精衰损所致的阳痿、滑精、精冷、腰膝冷痛或酸软等;脂肪入药(即海狗油)有润滑肌肤、解毒的效用,用于治皮肤皲裂、冻伤等;肝和胆对肋膜炎有很好的治疗效果。

辽阔的海洋是尚待人类开发的资源宝库,也是极其诱人的蓝色药库。在未来世纪,海洋药物开发必将登上一个新的台阶。

奇妙无穷的海洋世界

不可思议的蓝色星球

在太阳系传统的九大行星中,地球具有“得天独厚”的优势。地球的大小和质量、地球与太阳的距离、地球绕太阳运行的轨道以及自转周期等因素相互的作用和配合,使得地球表面大部分地区的平均温度保持在15℃,刚好适中,以致它的表面同时存在着三种状态(液态、固态和气态)的水,而且地球上的水大多数是以液态海水的形式汇聚于海洋之中,形成一个全球规模的含盐水体——世界海洋。在太阳系中,地球是唯一一个拥有海洋的星球,“水的行星”之称也由此而来。

海色和水色

乍一看,海色和水色这两个词是同样的意思,其实它们是两个完全不同的概念。

海色是指人们所看到的大面积的海面颜色。熟悉大海的人都知道,海色会因天气状况的变化而变化。当风和日丽、晴空万里时,海面会呈现出蔚蓝的颜色;当旭日东升、朝霞映辉之下,或者夕阳西下、光辉反照之际,大海看起来会是金灿灿的;而当阴云密布、风暴来袭时,海面又显得阴沉晦涩,一片暗暗的深蓝色。当然,这种受天气状况影响而造成的视觉印象只是一种表象,它并不代表海洋水颜色的真实面貌。

水色是指海洋中的水本身所呈现的颜色。它是海洋水对太阳辐射能的选择、吸收和散射现象综合作用的结果,它不会受天气变化的影响。平时,我们所看到的阳光,是由红、橙、黄、绿、青、蓝和紫七种颜色的光合成的。由于颜色不同,其光线、波长也不相同。而海水对不同波长的光线,无论是吸收还是散射,都具有较强的吸收性。在吸收方面,进入海水中的红、黄、橙等长波光线,在30~40米的深度时,几乎全部被海水吸收,而波长较短的绿、蓝、青等光线,尤其是蓝色光线,则不容易被吸收,且大部分会反射到海面上;在散射方面,整个入射光的光谱中,蓝色光是被水分子散射得最多的一种颜色,当蓝色遇到水分子或其他微粒时就会四面散开,或反射回来。正是因为这个原因,从太空看,地球就成了美丽的蓝色“水球”。

蓝色星球

海洋水体的透明度及水色,是由海水本身的光学特性决定的,它们与太阳光有着密切的关系。一般情况下,太阳光线越强,海水透明度越大,水色就越高(科学家按海水颜色的不同,将水色划分为不同等级,以确定水色的高低),光线透入海水中的深度也就越深。反之,太阳光线越弱,海水透明度就越小,水色就越低,透入海水中的光线也就越浅。所以,随着透明度的逐渐降低,海洋的颜色通常会由绿色、青绿色转变为青蓝、蓝、深蓝色。

此外,海洋水中悬浮物的性质和状况,也会影响海水的透明度和水色。大洋部分,水域辽阔,悬浮物较少,且颗粒细小,透明度较大,水色一般会呈现出蓝色。接近陆地的浅海海域,由于大陆泥沙混浊,悬浮物较多,且颗粒较大,透明度较低,水色在大多时候呈绿色、黄色或黄绿色。

从地理分布的角度看,大洋中的水色和透明度会因为纬度的不同而出现差异。热带、亚热带海区,水层稳定,水色较高,多为蓝色;温带和寒带海区,水色较低,海水一般不会显得那么蓝。当然,海水所含盐分或其他因素,对水色也会有一定影响。海水中的盐分较少,水色多为淡青;所含盐分较多,就会显得非常蓝。

海洋漫谈

或许你还不知道,在深不见底的海洋里,潜伏着比珠穆朗玛峰的高度还要深得多的海沟,流淌着亚马逊河都自叹不如的河流。海洋是那么神秘而多姿多彩。

经过大量的调查、探测和计算,人们得知地球是一个扁圆状球体。赤道半径稍长,平均为6378公里,极地半径稍短,平均为6357公里。地球的平均半径为6371公里。在总面积达5.1亿平方公里的地球上,海洋拥有3.61亿平方公里的面积,平均水深为3.8公里。而陆地的平均高度则只有0.84公里,与海洋无法相比。假如地球是一个平滑的球体,将海洋水平铺在地球表面,世界上将会出现一个深达2440米的环球大洋!

在地球的南北两半球,海陆的分布并不平衡。北半球海洋占61%,陆地占39%;南半球海洋占81%,陆地仅占19%。这一分布特点对地球热量的分配起着重要的作用,影响着全世界的气候变化。海洋与地球上的气候息息相关,它调节着大气的温度和湿度。海洋中的藻类每年约产生360亿吨氧气,占大气含氧量的3/4,同时吸收占大气约2/3的二氧化碳,从而保持了大气中气体成分的平衡,使地球上的生命一代代进化和繁衍生息。

生活中,大多数人都习惯将地球上的连续水域称为世界海洋。实际上,海洋是“海”和“洋”的总称,“海”和“洋”是两个不同的概念。通常,人们将深度在2000~3000米以上,离大陆比较远且面积辽阔,有独立的潮汐和海流系统,温度、盐度、密度、水色、透明度等水文条件较为稳定,不受大陆影响的,称之为“洋”;而离大陆较近,深度较浅,一般在2000~3000米以下,水文条件由于受大陆影响,会产生明显的季节变化的,人们称之为“海”。与洋相比,海要小得多,仅占海洋总面积的11%。

深厚的海水,使人类难以真正认识深海底部,以至于在人类早就踏上月球的今天,仍然无法在海洋底留下足迹。但是人类对深海的兴趣,远未减退,因为它有着许多未知的秘密。

带着对海洋的热爱与好奇,让我们一起去深入探索这个幽深而富饶的神秘世界、完整地呈现海洋的壮美辽阔!

最初的海洋

海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?近两个世纪以来,人类有关海洋起源与演化问题的知识已取得很大进展。下面,我们就一起进入原始海洋世界中,感受海洋的神秘与美丽。

原始海洋的形成和演变

广阔的海洋美丽而又壮观,但你是否知道,地球最初形成的时候,并没有河流和海洋,大气层里的水分也很少,即使有一些,也随着其他气体分子蒸发了。地球上后来的水是与原始大气一起由地球内部产生的。在早期,地壳才固结不久,地球内部全是“岩浆海洋”,火山喷发此起彼伏,带出了大量的水汽直冲九霄,聚集成无比巨厚的云层。随着地球逐渐变冷,当水蒸气超过其饱和点时,就开始凝结成水滴、冰晶。从而就引发了“排山倒海”的狂风暴雨,一“下”就是几百年、几千年。雨水不停地流向低洼处,年复一年,日复一日,原始海洋就这样诞生了。此时的大洋水不仅严重缺氧,而且含有大量的火山喷发酸性物质,如HCL、HF、CO2等,具有较强的溶解能力。根据科学家对化石的研究,大约在39亿年前就形成了原始海洋。

从规模上来看,原始海洋的面积远没有现代海洋这么大。据估算,它的水量只有现代海洋的10%左右。后来,由于贮藏在地球内部的结构水的加入,原始海洋才逐渐壮大,形成了蔚为壮观的现代海洋。原始海洋中的水不像现代海水一样又苦又咸。现代海洋海水中的无机盐,主要是通过自然界周而复始的水循环,由陆地带入海洋而逐年增加的。可是,原始海洋中的有机大分子非常丰富,是现代海洋所无法企及的。

生命来自海洋

关于生命的起源,有多种不同版本的说法,最具代表性的有“团聚体说”、“类蛋白微球体说”、“来自星际空间说”等,每种假说都有一个共同之处,那就是都与水有关。

自古以来,生命的起源一直是生命学家所热衷的研究课题。现代科学的研究普遍认为生命起源于海洋,原因有二:一、水是生命体的重要组成和进行生命活动的基础物质;二、海洋为生命的诞生和繁殖提供了天然的庇护场所,丰富的海水能有效地遮挡紫外线,避免生命遭受损伤。

39亿年前诞生的生命,其概念只是单细胞生物,和现代细菌有着相似的结构。它们经过了1亿年的漫长演变,逐渐进化成为最原始的藻类——单细胞藻类,这就是最原始的生命。这些原始藻类不断地繁殖,进行大量的光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,为生命的进化提供了有利条件。

就这样,原始的单细胞藻类又经过亿万年的进化,变成原始的海洋动物,如水母、海绵、蛤类、珊瑚、三叶虫、鹦鹉螺等,而脊椎动物的出现相对来说较晚,大约是在4亿年前。

那么,生物又是怎样出现在陆地上的呢?由于月球对地球巨大引力的作用,海洋出现潮汐现象。由于涨潮的时候水位上升,海水不断地拍击、冲刷海岸,就会将一些生物冲到岸上;退潮时,大片的浅滩又暴露在阳光下。这样在海陆交界处就形成了一条潮间带(本书第三章会详细讲述潮汐现象)。与此同时,臭氧层逐渐形成,这样就阻挡了紫外线对陆地的直射,为海洋生物的登陆创造了条件,原先生活在海洋中的某些生物,经历潮涨潮落的不断磨练后,一些生物就慢慢适应了陆地的生活。当然,也会有一些原始的生命在这个过程死去,而经过无数严酷考验最后留在陆地上的生命,就会不断为适应新环境而进化。约在2亿年前,爬行类、两栖类、鸟类相继出现,地球上生命的种类开始多样化。

地球上所有哺乳动物都是在陆地上诞生的。后来由于自然条件的变化等原因,它们中的一部分又重新回归到海洋中,如鲸和豚。还有一部分在经过自然界的众多剧变后,仍然顽强地存活在陆地,并逐渐发展壮大。直到300万年前,作为高级的生命体人类便诞生了。因此,研究生命起源的学者把海洋称作“生命的摇篮”。

海洋与气候

海洋是地球上决定气候发展的主要因素之一。它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用,被称为地球气候的“调节器”。

海洋的气候调节功能

地球上的气候变化莫测,其最主要的原因是大气受热的状况和大气中所含水汽的多与少。地球上的热量来自太阳,这种说法并没有错。但前提条件是,它必须要经过海洋这个“调节器”才能影响地球气温,使地球温度发生变化。

太阳光以短波辐射的方式照到地球,当它通过大气时,只能一小部分被大气直接吸收,大部分则照射在地球表面,使地球表面温度增高。地球表面增温后,会不断向外发出辐射,这种辐射和太阳的短波辐射不同,不发光,只发热,属于长波辐射,也叫热辐射。这种长波辐射正是大气层容易吸收的,因而大气温度提高。

海洋占地球面积的2/3,它是大气热量的主要供应者;同时,海水的热容量比空气大得多,1cm3的海水温度降低1℃放出的热量,可使3000cm3的空气温度升高1℃。海水是透明的流体,太阳可以照射到较深的地方,使相当厚的水层贮存着热量。如果全球100米厚的表层海水降温1℃,释放的热量就能够使全球大气增温60℃。所以,海洋长期积蓄着的大量热能就像是一个“锅炉”,通过能量的传递,对天气与气候产生一定的影响。

大气中的水蒸气主要来自于海洋。海水在蒸发时,会将大量水汽散发到大气,海洋的蒸发量占地表总蒸发量84%左右,海洋平均每年可以把3.6万亿立方米的水化为水蒸气。空气中的水蒸气含量多了,就会使空气变得轻薄、新鲜些。

同时,海洋能够吸收大气中40%左右的二氧化碳,降低人类活动对环境造成的影响,能够有效抑制全球变暖。

根据以上所述不难看出,海洋是地球大气热量和水汽的主要供应者。海洋的热状况和蒸发情况,直接影响着大气的热量和水汽的含量与分布。因此,说海洋是地球气候的“调节器”一点都不夸张。

气候对海洋的影响

反过来讲,气候变化也会对海洋产生重要的影响。气温上升会导致海平面和海水温度升高,而海洋大量吸收二氧化碳,则会增强海水的酸性,这些都会对海洋和海岸生态系统造成破坏,珊瑚白化、珊瑚礁死亡、小岛屿遭淹没等一系列问题都与此有着重要联系。可见,气候对海洋的影响是非常大的。就拿印度尼西亚来说,该国海洋事务和渔业部部长曾表示,在未来几十年里,印尼的很多岛屿将会因为海平面上升而沉入海中。也有环境学家称,如果人类不马上投入行动,地球上的珊瑚礁将在20世纪末全部消失,这绝对不是危言耸听!

此外,气候变化还会使海洋的气候模式与洋流发生改变,从而加大海洋灾害的程度。尤其是海水酸化后发生倒灌,进入陆地后会对河口、入海口等生态系统造成不利的影响。可见,保护环境,势在必行,这是所有地球人共同的责任!

波浪的形成

海洋上的波浪,其壮丽的造型美不胜收。它时而隆起,时而翻滚,时而拍打着海岸……可谓是海上的一大奇景。

海上波浪的形成

波浪是如何形成的呢?在自然界,海水受风的作用和气压变化等影响,促使它难以维持原有的平衡状态,而发生向上、向下、向前和向后方向运动,便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时,由于海水越来越浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此同时,随着水深的变浅,下层水的运动受到的阻力越来越大,最后它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性的影响,波浪最高处向前倾倒,拍打在礁石或海岸上,便会溅起碎玉般的浪花。

海浪根据其所带来的后果,大概可分为破坏性及建设性两种类型。

先来说说破坏性海浪。这种类型的波浪通常与高能量的环境和陡斜的海岸带有关。岩石嶙峋的海岸线通常会因暴露于巨浪及高潮而遭受侵蚀。

在沙滩上,破坏性海浪通常会带来严重的后果,它会使沙滩退减。因为回流(向海)比冲流(向陆)要有力得多,会将更多的物质带回海中。

建设性海浪即“崩顶”或“激散”碎波。与破坏性海浪相反的是,它会建成海滩,因为冲流在运送物质时比回流更有效。此种类型波浪的形成与平坦的海岸带和低能量的海岸密切相关。

值得一提的是,海岸地形不仅受地貌营力左右,还受地质情况影响,如岩石类别及地质构造。地质构造加上岩石不同的抗风化及侵蚀能力,令海岸出现不规则的形态,例如岬角、港湾、海蚀柱及海蚀拱,它们的特征较为突出。

波浪要素

波浪的基本要素有:波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、波陡、周期、波速等统称为波浪要素。通常情况用它们来表示波浪的大小和形状。

波峰:指静水面以上的波浪部分。

波谷:指静水面以下的波浪部分。

波顶:指波峰的最高处。

波底:指波谷的最低处。

波高:指相邻的波峰和波谷间的垂直距离。

波长:指两个相邻波顶间的水平距离。

波陡:指波高与半个波长之比。

波浪周期:指两个相邻的波峰或波谷经过同一点所需要的时间。

波速:指在单位周期时间内波浪传播的距离,表示波浪移动的速变,等于波长与波浪周期之比值。

洋流

相信有很多人都见过海洋,即使没有亲眼看到,也都通过电视、电影有所了解。现在我们可以想象一下,站在海边,眺望远处海面,我们能感受到宁静;但看向近处海岸,海水不断地冲刷着沙滩,或轻轻地拍打着岸边的礁石。从远处和近处的差别,能看出海水并不是那么平静,而是时刻都处在运动中。其中,洋流是海水运动的主要方式之一。

洋流的形成

洋流也称海流,是海洋中以水平方向流动着的巨大水体,它具有一定的规律性与稳定性。洋流的形成原因有很多,主要是因为长期定向风的推动。世界各大洋的主要洋流分布与风带有着密切的关系,但洋流流动的方向和风向一致,在北半球向右偏,南半球向左偏。在热带、副热带地区,北半球的洋流基本上是围绕副热带高气压作顺时针方向流动,在南半球作逆时针方向流动。值得一提的是,由于每条洋流始终都是沿着固定的路线流动,因此,在无线电通讯尚未发明以前,航海者和遇难的船员常利用洋流来传递信息。他们将写好的信密封在瓶子或其他容器里,放入海洋中,让洋流把它带来其他地方。

洋流可分为寒流和暖流两种。所谓寒流,简单来说,就是从高纬度流向低纬度的洋流。环南极洋流,是在西风推动下由西向东环绕非洲、南美洲和澳大利亚与南极间的广阔海域流动的洋流,属于寒流。它不会受到大陆的阻碍,随风自由漂流,所以又称西风漂流。这股洋流宽约300~2000公里,表层流速每小时1~2公里,是世界大洋中规模最大的寒流,也是最大的洋流。冷洋(寒流流经区域)在与周围环境进行热量交换时,吸收大量热能,使洋面和它上空的大气失热减湿。例如,北美洲的拉布拉多海岸,由于受拉布拉多寒流的影响,水面一年有9个月都处于冻结状态。寒流经过的区域,大气比较稳定,降水量较小。像秘鲁西海岸、澳大利亚西部和撒哈拉沙漠的西部,就是由于沿岸有寒流经过,导致当地气候干旱少雨,形成沙漠。

而暖流则是从低纬度流向高纬度的洋流。墨西哥湾暖流(简称湾流),是世界上最强大、影响最深远的一支暖流。该暖流在佛罗里达海峡流过时,流速可达每昼夜130~150公里。它宽约150公里,深约800米,表层水温达27℃~28℃,总流量每秒7400~9300万立方米,几乎是全世界河流总流量的60倍!暖流携带的大量热能,使北美东部沿海一带和欧洲西北部的气候显得温暖湿润。如纬度较高的英国、挪威等国港口,能够终年不封冻,甚至使位于北极圈内的摩尔曼斯克港也成为不冻港。再如,对我国东部沿海地区的气候影响重大的“黑潮”,是北太平洋中的一股强大的、较活跃的暖性洋流。它流经东海时,夏季表层水温达到30℃左右,比同纬度相邻的海域高出2℃~6℃,比我国东部同纬度的陆地亦偏高2℃左右。黑潮不仅提到了沿海地区的温度,还为我国的夏季风增添了大量水汽。根据研究资料表明,气温相对低而且气压高的北太平洋海面吹向我国的夏季风,只有经过黑潮的增温加湿,才会给我国东部地区带来充沛的降水和热量,才会使我国东部地区受夏季风影响,并形成夏季高温多雨的气候特点。

洋流之所以会影响气候变化,主要是通过气团活动而发生的间接影响。因为洋流是它上空气团的下垫面,它能使气团下部发生变性,气团运动时便会将这些特征带到它所经过的区域,使气候产生变化。通常来说,只要有暖洋经过,当地的气候就会比同纬度的地方温暖;只要是冷洋流经过的沿岸,气候比同纬度的地方寒冷。这就是洋流带来的气候变化。

正是由于洋流一直在不停地运动,南来北往,川流不息,对高低纬度间海洋热能的输送与交换,对全球的热量平衡起着重要作用,从而帮助调节地球的气候。

大洋环流

众所周知,人和动物的体内都有血液,血管遍布全身,靠它来生命所需物质,维持身体健康。但你可能不知道,海洋也流淌着血液。打开一张海流图你会发现,上面那些像蚯蚓般的曲线,代表着海水流动的大概路线。它们首尾相连,反复循环,其实这就是大洋环流,人们形象地将它称为“海洋的血液”。

大洋中的洋流规模非常大,它的流动形式也是多种多样,除表层环流外,还有在下层里暗自流动的潜流、由下往上的上升流、向底层下沉的下降流等。由此可知,洋流并不都是朝着同一方向流动的。在北太平洋,表层有一个顺时针环流外,在南太平洋还有一个反方向的环流。它们由南赤道流、东澳大利亚梳、西风漂流和秘鲁海流组成的逆时针方向的环流。在大西洋的南部和北部也各有一个环流,规模形式与太平洋相差无几。北大西洋环流由北赤道流、墨西哥湾流、北大西洋流和加那利海流组成;南大西洋环流由南赤道流、巴西海流、西风漂流和本格拉海流组成。印度洋有着与以上两大洋明显的区别,它只在赤道以南有个环流,位于印度洋中部赤道以北,洋域太小,又受陆地影响,所以环流长年不稳定。由于季节变化,印度洋北部的洋流方向,在夏季是从东向西流,并在孟加拉湾和阿拉伯海形成两个顺时针的小环流;冬季则相反,洋流由西向东流。北冰洋由于地理位置较特殊,且受大西洋洋流的支配,因此只有一个顺时针的环流。

那么,为何会形成大洋环流呢?风、大洋的位置、海陆分布形态、地球自转产生的偏向力(称为科氏力)等都施加了影响,可以说是多种因素综合在一起的结果。大风不仅会掀起浪,还能吹送海水成流。常年稳定的风力作用,可以形成一支势头旺盛的海流。长久不停息的赤道流,就是被信风带吹刮的偏东风而形成的。稳定的西风漂流,则要归功于强有力的西风带。所以,海洋表层流又被称作是“风海流”。但是,大洋环流形成的“环”,并不都是风的作用。大陆的分布和地转偏向力的作用,也是不容忽视的。当赤道流一路西行,来到大洋西部时,大陆阻挡了它前进的方向,此时它有两种选择,一是原路返回东岸,二是绕过去。但是,由于“后续部队”汹涌澎湃、源源不断地跟进来,全部返回是很难的,只好分出一小股潜入下层返回,成为赤道潜流;其他大部分只能转弯另辟蹊径,继续前进。究竟该往哪里转弯呢?这时,地转偏向力为它提供了帮助。在地球的北部,洋流受地转偏向力的作用,会向右转,而在地球的南部则使它向左转。加上大陆的阻挡,水到渠成,大部分洋流便会向极地方向弯曲。在洋流向极地方向进军的过程中,地转力一刻也没有停歇,拉偏的劲头越来越足,大约到纬度40°时,强大的西风带与地转偏向力形成合力,使海流成为向东的西风漂流。同样的道理,西风漂流到大洋东岸附近,必然会向赤道流去,从而就形成了一个大循环。

海啸

海啸是海浪的一种特殊形式,它是由火山,地震或风暴引起的。海啸波在大洋中不会妨碍船只的正常航行,但在靠近海岸的地方却能量集中,威力巨大。

海啸概况

在这个蓝色的星球上,大海的力量是一切自然力量中最令人捉摸不透的。在古希腊神话中海神波赛东主宰着海洋,他总是手握一把叉子,乘风破浪而来,狂风暴雨,山崩海啸,破坏力极强。从古至今,来去神秘而又致命的海啸一次又一次袭击人类,排山倒海般的海水淹没城市,吞噬生命。究竟是什么原因使海啸如此猖狂?

海啸与一般的海浪不同,它通常是由海底地震、火山爆发和水下滑坡等所引起的。和风驱动的海浪相比,地震海啸的周期、波长和传播速度都要大上几十倍或上百倍。所以,海啸的传播特点以及它对海岸的影响均与风驱动产生的海浪有着很大的区别。一般的海浪,其波长为几米到几十米,波长周期约为几秒,传播速度也很慢。然而海啸的波长可达几百公里的海洋巨波,不管海洋有多深,波都可以传播过去,海啸在海洋的传播速度大约每小时500~1000公里,而相邻两个浪头的距离也可能远达500~650公里,大致相当于波音747飞机的速度。当海啸波进入大陆架后,由于深度变浅,波高突然增大,由此而卷起的海涛波高可达数十米,看起来就像是一堵“水墙”。

虽然传播速度快,但在深水中海啸并不会带来什么危险。海啸是静悄悄地不知不觉地通过海洋,然而如果出其不意地发生在浅水中,就会带来很大的灾难,对人类的生命和财产造成不可挽回的损失。

海啸的类型

根据其机制,海啸可分为两种类型,一种是“下降型”海啸,一种是“隆起型”海啸。下面分别作以介绍。

“下降型”海啸:某些断层地震引起海底地壳大幅度急剧下降,海水会以最快的速度向突然错动下陷的空间涌去,并在其上方出现海水大规模积聚,当涌进的海水在海底遭遇阻力后,就会翻回海面产生压缩波,形成长波大浪,并向四周传播与扩散,这种下降型的海底地壳运动所产生的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。也就是说,如果退潮现象出现异常,很有可能就是海啸的一种预警信号。1960年5月,智利中南部的海底发生强烈的地震,其所引发的巨大海啸就属于此种类型。

“隆起型”海啸:某些断层地震引起海底地壳大幅度急剧上升,海水也会随着隆起的部分一起向上升,并在隆起区域上方积聚大量海水,在重力作用下,海水必须保持一个等势面以达到相对平衡,于是海水从波源区向四周扩散,形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸,在海岸最为突出的表现就是异常的涨潮现象。1983年5月26日,中日本海发生7.7级地震,其所引起的海啸就是这一类型。

世界海啸知多少

据相关资料表明,海洋发生的大地震造成海啸的大约占1/4。历史上,许多国家都曾遭受过海啸的侵袭。

公元前16世纪,在希腊的基克拉泽斯群岛最南端,桑托林岛火山发生了一次极为猛烈的火山喷发,火山喷发后只有桑托林岛和一些小岛孤独地矗立在爱琴海中。据后来的研究表明,此次由火山喷发引起的海啸巨浪高出海平面90多米,并波及到300公里外的尼罗河。

1498年9月20日,日本东海道出现最大波高20米的地震海啸,在伊势湾冲毁上千座建筑,死亡人数达5000多人。在伊豆,海浪侵入内陆达2000米多,伊势志摩地区灾情十分严重。

1755年11月1日,葡萄牙首都里斯本附近海域发生强烈地震后不久,海岸水位逐渐退落,最终露出整个海湾底。此时,人们禁不住好奇心的诱惑,纷纷到海湾底“探险”。然而没过几分钟,波峰到来,滔天巨浪冲上海岸,吞噬了几万条生命,城市也被淹没。西班牙濒临大西洋的海港加的斯也遭到了10米巨浪的袭击。此次海啸还席卷了周边多个国家的群岛。

1783年2月5日,地中海一个名叫墨西拿的海峡发生大震,海啸和洪水随之而来,使墨西拿城陷于灭顶之灾。同年4月8日,该地再次遭遇地震,经过两个月的折磨,直接死于地震和海啸的达3万余人。1908年12月28日,墨西拿海峡又一次发生7.5级地震,同时引发海啸,当地8.5万人失去生命。

1883年8月26日和27日,印度尼西亚喀拉喀托火山喷发,将20立方公里的岩浆喷到苏门答腊和爪哇之间的巽他海峡。当火山喷发到最高潮时,岩浆喷口倒塌,引发了一次巨大海啸。爪哇梅拉克的海浪高达40余米,苏门答腊的直落勿洞巨浪也高达36米,造成3.6万人死亡。

1896年,日本三陆地区发生海啸,虽然这次海啸没有发生直接的地震灾害,却使2.7万人丧失性命。著名的日本关东大地震引发的海啸也十分惊人,造成8000余艘船只沉没,5万多人淹死,并使沿岸大小港口无法正常使用。

1946年4月1日,夏威夷发生大海啸。45分钟过去后,滔天巨浪首先向阿留申群岛中的尤尼马克岛伸出了“魔爪”,彻底摧毁了一座架在12米高岩石上的水泥灯塔和一座架在32米高的平台上的无线电差转塔。之后,海啸以极快的速度向南扫去,摧毁了夏威夷岛上的488栋建筑物,159人遇难。

1960年5月,智利的地震海啸导致数万人死亡和失踪,沿岸的码头全部无法正常使用,200万人流离失所。这次灾难不仅波及利智,还使美国、日本、俄罗斯、中国、菲律宾等许多国家与地区,都在一定程度上受到了影响。

1978年7月17日,距离巴布亚新几内亚西北海岸12公里的俾斯麦海区发生了里氏7.1级强烈地震。20分钟后发生5.3级余震。之后一切似乎慢慢回到平静,但谁也没有料到接下来会发生更大的灾难。巨大的轰隆声由远而近,很多村民以为只是一架喷气式飞机飞临,都纷纷出来看热闹,转眼间,一股巨浪横扫而来,它足有20公里长、10米高,绵延横亘在西萨诺泻湖与海滩之间的7个村庄顿时消失不见。仅短短的几分钟,西太平洋这人间仙境变成了可怕的地狱。1万人中生还者不超过3000人。

海洋是赐予人类生命的源泉,但在它平静的外表下隐藏着狂暴和无情。灾难警醒我们,应该记住血的教训,加快科学研究,摸清海洋的“脾气”,从而与海洋和谐相处。

从遐想到探索

在这个美丽的星球上,几乎所有的国家都有过“创世”的神话,而这些神话大多数都与海洋有关。

西伯利亚—阿尔泰的创世神话

最初的时候,地球上除了水之外,什么也没有。上帝和魔鬼那时候的体形像极了鹅,它们每天都漂浮在原始海洋上。

魔鬼总想飞上来,但它每次准备飞的时候反而会沉入海底,几乎快要窒息,于是只好求助上帝。上帝运用法力使一块从海里升起,再让魔鬼从海底抓一把土,接着说:“让世界成形吧。”话音刚落,这把土就开始慢慢变大、变硬。但魔鬼非常有心计,它在给上帝抓土的时候偷偷往嘴里藏了一把土,这把土也跟着变大,大得快要将他的嘴撑破。上帝知道后,立刻让它把土吐出来,这样,大地上就有了沼泽。魔鬼随后也变成了人。

北美迪埃格诺人的创世神话

最早的时候并没有陆地,只有一片广袤的原始海洋。在海洋深处住着两兄弟,他们每天都闭着眼睛,因为倘若不这么做,盐水就会伤害到他们的眼睛。有一次,哥哥走出海洋向四处望去,除了水什么也没有看到。弟弟也跟着上浮,但半途中他睁开了眼睛,眼立刻瞎了,只好返回海底。这种情况下,哥哥就独自留在海面上,打算创造一片陆地。他先做了些红色的小蚂蚁,这些蚂蚁一下子变得非常多,它们的身体把海水填实,因此世界上就出现了陆地。

海神的传说

在各种创世神话中,关于海神的记载寥寥无几。海神的传说最早出现在巴比伦文明中。曾经居住在现今伊拉克东南部的巴比伦人非常崇敬“艾亚”,因为她是个海神,她长的很像一只美人鱼。而在稍后的克里特文明时期,也流传着海神的故事。克里特是地中海的一个小岛,岛上的居民个个擅长游泳和潜水。在公元前3000年时,据说有个优秀的潜水夫鲁劳克斯,为了探索海洋的秘密,奋勇投身海洋之中。他的无畏精神深深感动了上帝,于是上帝让他成了一个不死的海神。在希腊神话中,全体海神的首领是波塞冬,他发怒时,会用三叉戟拍打海面,这样就会引起狂风。希腊人为了讨好海神,就在最悬崖峭壁上建立了一座气势宏伟的海神庙。

中国古代关于海洋的传说

在中国,古时候的人们关于海洋的传说,颇有些特别。在关于海龙王和虾兵蟹将龟宰相的传说之前,则认为以泰山为中心,北到恒山燕山脚下,南达扬子江入海口,东至冀浙海滨,这片三角形的地域称为中州,又名中原。环绕在中原周围的则是海洋,每片海洋都有一个皇帝统治。

在古时候人们的眼里,海洋是一个充满黑暗和恐怖的地方。“海”这个字“从水从晦”。晦,所代表的意思就是晦暗。晋人张华的《博物志》中记载:“海之言,晦昏无所睹。”这里所说的“无所睹”,则表明不可知。由此不难想象到当时人们对海洋的敬畏程度。

面对着恐怖而凶险的海洋,古时候的人们并没有放弃求知的欲望,他们以丰富的想象来满足好奇心。集中描写海外世界山川道里、风土人情的,是那本著名的《山海经》,它里面所讲述的人物个个怪模怪样。“灌头国”其人“人面有翼,鸟喙”;“长臂国”其人“手下垂至地,捕鱼海中,两手各操一鱼”;“一臂国”其人“一臂一目一鼻孔”;“长股国”其人“身如中人而脚过三丈,常负长臂人入海捕鱼”;“聂耳国”其人则“双手托其耳,悬居海水中”……内容可谓丰富而神奇。

古时候的中国人也常用神话来寄托他们征服海洋的雄心壮志。最为人们熟知的是精卫填海的故事。它讲的是管太阳升落的炎帝有一个女儿,叫女娃。有一次炎帝外出时,女娃不慎失足于东海溺死。她的灵魂化为一只鸟,“其状如乌,文首,白喙,赤足”。它就是精卫鸟,为了不让大海再夺去其他无辜的生命,精卫就发誓将大海填平,于是它每天“衔西山之木石,以堙于东海”。

在我国古代传说中,敢于向海洋挑战的第一人可能要数秦始皇了。“始皇梦与海神战,若人状。问占梦,博士曰:‘水神不可见,以大鱼蛟龙为侯’……始皇乃令入海者赉捕巨鱼具,而自以连弩候大鱼出射之。”

从这里可以看出,人类始终都抱着一种矛盾的思想看待海洋。海洋的雄浑壮阔使人类感到自身的渺小,但海洋的神奇奥秘却又让人类产生了接近它的想法。

人类最初对海洋产生浓厚的兴趣,是从海的表面开始的。当树叶在水面上随风飘荡的时候,人们从中得到启发造出了船。1973年,在一次寻找石油的钻探中,偶然在中国浙江余姚发现了河姆渡古人类遗址,从厚达2米的海生贝壳层中发现了一把小型木桨,这向人们证实了船至少有7000年的历史。

船能够行驶在海上,最初人类用它在海边巡逻,以捕捉鱼虾。古书《竹书纪年》有“东狩于海,获大鱼”的文字记载。而人类驾舟远航以探求世界的秘密,则是很久以后的事情。

到目前为止,人类所能考证的第一次大规模远航是在公元前609年。当时的埃及法老尼科是个求知欲极其强烈的统治者,他不满足他的船队只在地中海游弋,他想知道地中海以外的世界到底是什么样,就雇用了一批善于航海的腓尼基水手,租用了3艘有50把大桨的木船,开始了他们的探索之旅。

从此,人类一直未停止探索海洋的脚步。就这样,一个地方的人的视角扩展到了海的那一边,发现了新的大陆,新的人群,感受着不同的文化,不同的境遇。接下来,他们继续寻找,继续过着漂流的生活,于是,无边无际的海洋成了他们的家园。直到后来,终于发现海洋本是孕育生命的母亲。