◎張素英
(承德市第二中學(xué) 河北 承德 067000)
文明的真正興起是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動開始的,瑪雅文明發(fā)祥于中美洲地區(qū)的熱帶雨林,而其文明的興起和衰落都源于“砍伐和燒毀森林植被而形成的暫時農(nóng)田”。這種熱帶雨林遷移農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式是:砍伐——燒毀——種田——地力下降——廢棄。而廢棄的土地要經(jīng)過至少20年的純自然的時間才能再次使用。
瑪雅人的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程集約化程度較高,土地被壘成臺地來防止水土流失,在低濕地區(qū)修建縱橫交錯的排水溝渠網(wǎng),并利用溝中淤泥來升高地表等。首先,為了生存,瑪雅人刀耕火種,使極為珍貴的濕地資源變成旱地,破壞了水的涵養(yǎng)地。陸地水分蒸發(fā)量減少,從而減少了降雨量,同時也減少了對地下水的補給。長此以往,加劇了氣候的干旱,降低了地下水位,使淡水資源極度匱乏,造成生態(tài)惡化,這可能是導(dǎo)致瑪雅人遺棄城市的重要原因之一。其次,瑪雅人采取極為原始的刀耕火種的方法種植玉米,燒一次種一茬,周而復(fù)始,使本已貧瘠的土地更加不堪重負(fù),直至變成石田沙荒,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化,使人們不得不棄城而去[1]。
茂盛的熱帶雨林擁有最多種類的植被,每年可形成大量的凋落物,約為1.155㎏/㎡,且這些凋落物中,含有豐富的養(yǎng)分,地表通常有2~3厘米的枯枝落葉層,表層有機質(zhì)可達(dá)5%左右。這種地表富含養(yǎng)分的熱帶雨林磚紅壤,為什么不能為作物生長提供充足的養(yǎng)分呢?這與土壤的本質(zhì)屬性——肥力,密切相關(guān)。熱帶雨林在高溫高濕的多雨氣候條件下發(fā)育的土壤,風(fēng)化徹底,富鋁化作用高度發(fā)達(dá),質(zhì)地粘重,多為重粘土,呈酸性,有機質(zhì)含量較高,但集中于表層,且有機質(zhì)多為富里酸和簡單形態(tài)的胡敏酸,分散性大,絮凝作用小,形成團聚體質(zhì)量差。也就是說磚紅壤不具備良好的質(zhì)地、土體構(gòu)型、土壤結(jié)構(gòu),從而影響到土壤的肥力。
在這個過程中,隨著文明程度的提高,建筑、燃料、耕地面積的擴大等需要,要砍伐的森林面積在不斷擴大,換句話說,熱帶雨林條件下的裸地面積在增加。然而,熱帶雨林氣候發(fā)育的是質(zhì)地粘重的磚紅壤,地表沒有了植被這層外衣的保護,在雨水頻繁地沖刷下,使地表土壤破壞和土體物質(zhì)移動、流失加速,造成嚴(yán)重的土壤侵蝕,耕作層土層流失,致使土壤肥力下降——農(nóng)作物產(chǎn)量下降,土壤的蓄水能力和抗旱能力下降,地表溝壑發(fā)展日益加劇,耕地支離破碎,不便耕種,只能棄耕荒廢,最終導(dǎo)致了瑪雅文明的衰落。
良好的土壤具備能滿足植物剩余所需要的營養(yǎng)元素,以及協(xié)調(diào)其生長環(huán)境的能力,肥力高的土壤能穩(wěn)、適、勻、足地供應(yīng)和協(xié)調(diào)作物對水、肥、氣、熱的需要。所謂“穩(wěn)”是土壤能把水分和養(yǎng)分源源不斷地供應(yīng)給作物;“適”是土壤供應(yīng)水分和養(yǎng)分的量適當(dāng);“勻”是土壤隨時均勻地輸送給作物以水分和養(yǎng)分;“足”是指土壤生物轉(zhuǎn)化過程強,有適量的土壤膠體存在,使土壤能足夠地供應(yīng)植物生長所需要的水分和養(yǎng)分。而土壤水、肥、氣、熱的存在及狀態(tài)變化與土壤的組成成分、土體構(gòu)型、土壤結(jié)構(gòu)是土壤的生態(tài)系統(tǒng)緊密聯(lián)系的。
首先,土壤組成成分與水、肥、氣、熱的供應(yīng)相協(xié)調(diào),各成分之間相互作用相互轉(zhuǎn)化,并相互聯(lián)結(jié)成一定的網(wǎng)絡(luò)(土壤結(jié)構(gòu))。其中礦物成分為土壤骨骼,在一定程度上釋放養(yǎng)分物質(zhì),水是作物吸收養(yǎng)分的載體,而空氣影響作物的生長過程,有機物是作物生長過程中的主要的營養(yǎng)來源,富有腐殖質(zhì)對吸收、保蓄有效養(yǎng)分,免遭淋失,保證營養(yǎng)物質(zhì)連續(xù)不斷地供應(yīng)是很重要的。
其次,土壤成分組成又影響土壤結(jié)構(gòu)的形成,進(jìn)而影響到土壤孔隙狀況,土壤的透水與蓄水,蓄水與通氣是一對矛盾。適量的腐殖質(zhì)與礦物質(zhì)相結(jié)合,能形成較好的團粒結(jié)構(gòu),能為植物提供最佳的土壤孔隙體系,這種較好的土壤孔隙體系,孔隙度一般為50%,土壤團粒間的非毛管孔隙占15%,可供透水通氣,其余40%左右為毛管孔隙,它存在于土壤團粒內(nèi)部,可吸收貯蓄大量水分。土壤非毛管孔隙可透水、通氣,即可以增加水分的輸入,必要時又可排出土壤中過多的剩余水分,利于通氣。良好的土壤結(jié)構(gòu)不但解決了土壤透水與蓄水、供水的矛盾,提高了土壤對水分和空氣的供應(yīng)和協(xié)調(diào)能力。而團粒表面的有機質(zhì)處于好氣分解狀態(tài),有利于供肥,團粒內(nèi)部則成嫌氣分解狀態(tài),有利于養(yǎng)分的保蓄。
最后,土壤中物質(zhì)與能量交換,不僅在土壤組分成分之間進(jìn)行,同時也在土體上下土層之間進(jìn)行,所以土體構(gòu)型對土壤的水、肥、氣、熱的運動和平衡起著重要的作用,一般來說,土壤上部表層30厘米左右范圍內(nèi),是植物根系的主要分布層,要求有機質(zhì)含量豐富,土層松,質(zhì)地不砂不粘,結(jié)構(gòu)良好,生物活動較強,物質(zhì)轉(zhuǎn)化快,下部土層略為緊實,受地表生物大氣層的變化影響小,溫度變化較小,物質(zhì)轉(zhuǎn)化較慢,水分供應(yīng)較好,但它仍需保持較多的孔隙,這樣有利于根系的伸長擴展,擴大根系的生長范圍,又利于保蓄水分和養(yǎng)分,起到保水保肥的作用。而土體中部的心土層,具有承上啟下的作用,必須做到土壤表層和底土層之間的水分和養(yǎng)分的過道能暢通無阻。這是整個土體的水、肥、氣、熱都互相協(xié)調(diào)的理想的土體構(gòu)型。
熱帶雨林氣候條件下,土壤的母體礦物為徹底分解,使土壤中以粒徑小的高嶺石和鐵鋁氧化物為主要成分,而鐵鋁氧化物的粒徑在0.002毫米以下,使土壤中粘粒的含量高達(dá)34%~35%。粘土孔徑細(xì)小,土壤中的非毛管孔隙多,毛管作用弱,透水透氣性差,因質(zhì)地粘重不易耕種,適耕期也短。
熱帶雨林發(fā)育下的土壤過于粘重,土壤粒徑小,土壤空孔隙體系發(fā)育不好,同時高溫和當(dāng)時氣候條件下生物富集作用和礦質(zhì)化作用強,腐殖質(zhì)凝蓄作用差,不易形成良好的團粒結(jié)構(gòu),不易保存不能及時吸收的養(yǎng)分,有機質(zhì)又多集中在表層,而作物從根系的液流來吸收養(yǎng)分,這樣養(yǎng)分物質(zhì)在裸地的情況下,易于大量流失,而作物的生長過程同時也是土壤養(yǎng)分消耗過程。對耕種土壤來說,除繼承自然土壤原有的有機質(zhì)外,施用各種有機肥是土壤有機質(zhì)的重要來源,而當(dāng)時瑪雅社會又缺乏家畜,不能對土壤中的有機肥及時補給,最終造成生態(tài)惡化,這也是瑪雅文明消失的原因之一。
瑪雅文明與其他幾個古文明的發(fā)祥地不同,并非起源于大河平原,而是崛起在貧瘠的火山高地和茂盛的熱帶雨林之中[2]。大自然對瑪雅人是如此苛刻,為了生存他們要與瘋長的熱帶雨林爭奪土地和空間。然而,從幾個古文明發(fā)祥地的衰落來看,今天的人類也必須重新審視自己的經(jīng)濟行為,因為環(huán)境問題的實質(zhì)是發(fā)展問題?,斞盼拿鞯乃ヂ淦渲幸粋€非??赡艿脑颍褪窃诶猛恋氐臅r候,沒能很好地協(xié)調(diào)人與土地的關(guān)系,從而導(dǎo)致生態(tài)平衡的失調(diào),最終加速了文明的滅亡。