雪下世界 別有洞天

金伯莉·湯普森

北半球的春天，百花競艷。

可是在不久之前，卻是寒冷的冬天，刺骨的寒風不只吹向我們，也凌虐著周圍的所有生命。嚴冬季節(jié)，我們躲入室內(nèi)避寒，常常需要蜷縮在毛毯里取暖。毛毯和空氣之間的溫差非常明顯，所以我們經(jīng)常不愿離開自己的暖窩。許多植物和動物也縮成一團，依賴厚厚的積雪保持溫度。于是，在積雪與地面之間的狹小區(qū)域內(nèi)形成了一個雪下世界，這個生態(tài)系統(tǒng)極為重要，但是你可能從來還沒聽說過。

雪下世界具有保暖性而且穩(wěn)定，溫度保持在0℃左右。這雖然聽起來仍然很冷，但是左不過-1℃，右不過4℃，與嚴冬時期外界的氣溫相比，就暖和多了。由于存在這么大的溫差，多種多樣的物種，像榛雞和松雞這樣的鳥、老鼠這樣的哺乳動物以及許多種類的苔和草，都需要雪下世界的保護過冬。

對溫帶和寒帶的許多生物來說，雪下與地表的溫差有生死攸關(guān)的差異，因此氣候變化帶來的破壞會影響從種群動態(tài)到營養(yǎng)物循環(huán)的整個生態(tài)系統(tǒng)。

積雪場的形成與穩(wěn)定需要的不只是幾場小雪。冬季生態(tài)學家認為，20厘米厚的積雪能夠形成穩(wěn)定的保溫層。然而，積雪厚度并非唯一的因素。更準確地說，積雪場的穩(wěn)定性取決于積雪厚度與密度的交互作用。試想一下：一摞毛毯平攤堆放，如果壓緊，就是結(jié)實的一層；如果一條一條輕輕摞起來，它們之間就會形成氣穴，保持一定的熱量，因此保暖性能更好。這就意味著，低密度高厚度的積雪對地面會形成更好的保溫作用。

雪的厚度與密度對溫度都很敏感?？茖W家現(xiàn)在開始探索氣候變化會怎樣影響雪下世界以及依賴它的物種。乍一看，對難以在0℃以下的環(huán)境中生存的物種來說暖冬似乎更有益處；然而，就像多數(shù)生態(tài)現(xiàn)象一樣，其結(jié)果并不是直截了當?shù)?。研究表明?970年以來，雪季（降雪可能性大于降雨的時期）變短。雨下在雪上，就增加了雪的密度，因而降低了積雪的保溫能力。因此，從未來的氣候變化來看，即使冬季總的來說會變暖，雪下世界也將越來越冷，受地上溫度影響的變化就越來越大。

變冷的雪下世界的影響很復雜，且呈多層次性。例如，沿著森林地面生長的巖高蘭和高山楠之類的灌木會起到擋風的作用，它的周圍就會保持更厚的積雪，因而使土壤保暖，增強植物的腐爛和營養(yǎng)釋放。研究人員在野外鏟除一片積雪進行實驗，研究雪下世界隔熱的重要性。他們發(fā)現(xiàn)，無雪區(qū)的土壤凍結(jié)導致植物根系損壞，有時候甚至導致植物的死亡。

另外，活動在雪下世界的植物，如越橘灌木和高山毛茛屬，對小型嚙齒動物以及兔子、駝鹿之類較大動物的生存至關(guān)重要，因為這些動物都得覓食雪下植物。嚙齒動物在整個雪下世界鉆孔打洞，因此在覓食中無須遭受外面極端的氣溫和危險的獵食動物的攻擊。植物垃圾和動物糞便促使植物生長，進一步支撐植物分解并釋放營養(yǎng)。由于生態(tài)系統(tǒng)存在許多這類固有的反饋回路，雪下世界受到干擾而失去一個物種就會對整個生物群體甚至整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生漣漪效應(yīng)。

生態(tài)學的核心涉及揭開生物謎團，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動種群及生態(tài)系統(tǒng)的復雜關(guān)系。這些關(guān)系常常存在于我們周圍或腳下，而我們可能尚未注意到。我們已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)雪下世界的主要運行機制，但是還有很多研究工作要做。為了確定氣候變化的深遠影響，我們需要進一步了解雪下世界對氣溫變暖會如何反應(yīng)，也要了解那種反應(yīng)會怎樣影響植物、動物以及冬季依賴其生存的生態(tài)種群。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解到減弱某些效應(yīng)的方法，比如，通過還原并增加下層植被增強積雪層。通過研究和管理以及提高我們的環(huán)境意識，能夠促進對這個共同覆蓋層的保護，讓所有生物都能夠取暖避寒。