全国治白癜风最好医院 https://m-mip.39.net/nk/mip_5291113.html憨态可掬的企鹅是南极的标志性生物，它身着白色背心，披着黑色礼服，以标准的绅士姿态行走在南极的雪域苔原上。每当回忆起十多年前和它们相处的日子，笔者仍然魂牵梦绕。南极的象海豹则是另外一类角色，聚集在一起的象海豹似乎永远也睡不醒。
↑南极的企鹅与海豹
走近海豹家族
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一头雄性象海豹是这个家族的王者，它体形硕大，体长可达4米，体重可达3吨。在成为王者之前，它必须经历血腥的格斗，才能胜者王侯，妻妾成群，安卧在海豹群中承担着保护自己领地和繁衍后代的重任，而败者只能成为“流寇”。
海豹种群就是在这种生存竞争中，自然地选择了更加强壮的个体，并将优秀的基因传承下去，从而维持海豹家族的世代繁荣。
象海豹是笨拙的，但这只是它在陆地上艰难蜗行给我们的假象。在浩瀚的海洋中，它们的行动不仅迅速，而且优雅。
海豹每年10月上岸生育，次年1月再到陆地上蜕皮。我们在南极有幸目睹它们蜕皮时的情景，它们的“昏睡不醒”和慵懒实际上正是一次“脱胎换骨”的生命历程。
海洋生物学家曾经跟踪过象海豹在海洋中的行踪，他们将电子装置安放在海豹身上收集数据。这可不是一件容易做到的事情，因为象海豹可以潜到水下米深处，电子装置不仅要承受巨大的水压，还要记录下象海豹游过水域的盐度、温度。科学家据此了解它们的生活和捕食环境、它们的潜水动作以及它们对环境变化的反应程度等。
这项研究表明，20世纪70年代在印度洋凯尔盖朗群岛发生过一次象海豹的灾难事件，在短短的15年中，雌象海豹数量从8万头锐减为4万头。与此同时，从年到年，在南大洋靠近新西兰海域的麦夸里岛，原本5万头的雌象海豹中有一半突然消失了。令人不解的是，同一时期，在临近南美洲的南乔治亚岛上，世界上最大的象海豹群却保持不变。
海豹在三个岛屿上发生的变化是什么原因造成的？象海豹数量的锐减是人类捕杀的结果吗？是全球气候变暖引起的还是自然选择的过程在起作用？
弄清上述问题可以使我们从象海豹的数量变化中了解它们与环境变化、与人类活动之间的关系。可是问题在于，我们该如何去区分影响象海豹数量变化的自然因素和人为因素？
为了排除人类活动对象海豹的影响因素，就需要研究在没有或很少人类干扰的情况下，它们的生存状态、历史时期的数量变化及其对气候变化、海冰进退的响应。因此研究历史时期象海豹数量变化成为一个关键的工作。
↑毛皮海豹
探索海豹的历史足迹
动物学家赫德逊对海豹活动区一个积水洼地沉积物中的海豹毛数量进行了统计，在自下而上的沉积单元中，他发现海豹毛数量发生了显著的变化。他认为，海豹毛数量的多少，反映了这个时期海豹数量的多少。其成果发表在英国著名的学术期刊《自然》上。无疑，这是认识海豹数量在历史时期变化的新方法。
显然，这个海豹考古法有其局限性，海豹毛在沉积和水动力条件下容易碎裂。一根3厘米长的海豹毛可以完整保存下来，也可以碎裂成三段、甚至十段，统计结果的准确率成为一个引发争论的问题。但是这个方法毕竟在一个空白区画上了一幅海豹数量变化的模糊曲线，它的科学意义是毫无疑问的。
我们曾利用企鹅粪土层中的元素标型特征来研究含企鹅粪沉积物中磷、氟等元素含量的变化，进而了解企鹅粪在沉积物中的量级变化，由此推断企鹅数量在历史时期的变化。我们将这种研究方法运用到对象海豹的研究上。
研究表明，海豹粪土层中的标型元素（对某种地球化学环境或地球化学过程的性质具有标识性的元素，如锂、铍、铌、钽是伟晶岩的标型元素，汞、锑是低温热液矿化的标型元素）与企鹅粪是相似的，主要是磷、硫、硒、氟。在这个仅19厘米厚的海豹粪土层中保存了36万根海豹毛，自上而下，海豹毛的数量发生了明显的波动。
有趣的是，这种波动的趋势与磷、硫、硒、氟以及总有机碳含量的变化高度相关，它一方面证明了赫德逊的方法是可行和可信的，同时也表明自然界中的事件痕迹的高度统一性，甚至在痕量元素、同位素等的细节上也表现出明显的一致性。
在对这些沉积物进行定年后，我们获得的信息是：在距今约年左右，南极法尔兹半岛地区气候逐渐变暖，海豹大量出现在刚刚抬升出海平面的海岸阶地上；在距今～年前，以及距今～年前，气候较为寒冷，这两次小冰期使得海豹数量急剧减少，持续时间长达年，其后数量又逐渐上升。
但是，随着海岸的进一步抬升，海豹脱离了这个早期形成的海岸带，近现代的海豹数量变化记录在这个沉积层就显得过于粗略和不精确了。为了寻找更准确的过去一百年的海豹数量记录，就要另寻新路，到现代的海岸沉积洼地中去寻找，它们通常高出海平面2～4米。
但是，上述结果已经明确地告诉我们：在人类活动未曾干预的情况下，海豹的数量也发生了显著的波动，它们对气候变化、海冰进退有着灵敏的反应。
严寒的气候是海豹的杀手，过于温暖的气候也不那么适合海豹的大量繁育，冷暖过渡时期是海豹的生长适宜期。在适宜期，海豹的食物磷虾和磷虾的食物冰藻等也是相当繁盛的。
↑象海豹
人类在干预海豹的盛衰
在过去的50年中，极地生物学家们对南极企鹅实施了长期的生态研究，取得了长达50年间的企鹅数量演变资料，以及相关的海温和气温变化数据，并对不同种类的企鹅分别进行区域分布和数量变化统计。
遗憾的是，学者们仅在有限的几个岛屿上，非连续性地对海豹进行了观测。20世纪70年代之前少有海豹数量的观测结果。过去一百年来，在人类直接干预和间接影响下，海豹数量发生过怎样的变化呢？
为了寻找这个答案，我们在南极法尔兹半岛南海岸的海豹滩上一块高出海平面2米的积水区，采集了一根长35．5厘米的含海豹毛的粪土沉积柱。其底部13厘米为滨海细沙沉积物，那是在陆地抬升前形成的海洋沉积物，其中几乎不含海豹毛和海豹粪。
我们对上部的22.5厘米沉积层进行精确定年后，对海豹毛的数量进行了统计，对海豹粪土层化学元素进行了化学和聚类分析，发现硒、锌、氟这几种企鹅粪的标型元素同样是海豹粪的标型元素，它们受控于总有机碳的含量，并与有机碳含量呈显著的正相关，20世纪的前50年，海豹粪标型元素的含量普遍偏低，表明海豹数量少。
大约从年开始至今，海豹在相对高值的范围内小有波动地稳定在相近的水平上。在～年前后近十年的时间内，海豹数量有一次急剧地上升。显然，在这段时间内发生了一起重要的事件，大大地改善了海豹的生存状态。
是什么力量使得海豹在这一危机当中转危为安，突然出现大逆转呢？全球变暖会是海豹繁荣的一个机遇吗？答案似乎是否定的。首先，气候变暖是一个渐进的过程，它难以导致一场突变，同时研究表明，气候变暖对海豹的生存只会产生负面影响。
↑罗斯海豹
一项研究认为，在20世纪60、70年代，南极周边海域万平方千米的海冰消失了。它带来的后果是利用冰层生长的藻类减少了，而依赖藻类生存的磷虾数量也减少了。
有证据表明：麦夸里群岛的象海豹在这一过程中受到了严重的影响，在20世纪70年代生态灾难时期，新生象海豹的存活率几乎是零，年轻的象海豹无法找到充足的食物。科学家认为这就是凯尔盖朗和麦夸里群岛海豹数量减少的原因。
那么，是什么因素使得法尔兹半岛海豹滩的海豹在不到十年的时间内数量发生剧烈的上升？让我们来回顾一下历史：人类对于南大洋海豹大规模捕杀始于19世纪，直到年南乔治亚地区捕杀海豹的活动才开始受到限制，但捕杀并没有完全终止。
海豹种群数量变化显然主要受控于这种捕杀活动，食物量的变少已是次要因素。从年开始，南乔治亚岛包括法尔兹半岛地区的捕杀活动被彻底取缔，海豹家族就此安居乐业。
数量被大大抑制后的海豹在食物充沛的海洋中享受着充足的营养，数量急剧膨胀，很快达到南大洋承载海豹的能力极限，海豹数量达到一个海洋容量的高值，并维持在这一水平上。其中的微小波动可能反映了受到偷猎者或海水温度变化的影响。
显然，虐杀海豹，就会出现生态灾难；善待海豹，海豹种群就可以恢复到自然状态。
遗憾的是，我们没有找到一条包含人类捕杀象海豹前后过程的粪土层沉积记录，也许这已经不是很重要了。因为，我们可以预言这条曲线一定是自下而上，由老到新，随着人类捕杀活动的开始，象海豹数量缓慢持续下降，然后稳定在一个低水平上，随着禁捕令的实施，然后陡然上升，并稳定在一个相对高的水平上。我们将继续寻找并可望找到这条曲线。
然而，象海豹的未来充满不确定性，海洋污染会成为海豹的另一个杀手吗？无限制的海洋渔业捕捞会使海洋生态系统在紊乱中解体吗？随着全球变暖、冰架与冰盖消融，海洋生态系统的格局将会发生怎样的变化？这些变化将怎样影响象海豹和企鹅的生存状态？
有些答案，我们可以从过去发生的自然过程中寻找；有些答案，需要我们用过去一百年的海洋故事作为钥匙去开启了解未来的大门。
↑威德尔海豹
结束语：珍惜生态和谐
显而易见的是：在自然灾难面前，人类是脆弱的。瞬间发生的地震、海啸、台风、泥石流可以将人类及人类的杰作毁于一旦。
另一方面，在人类面前，自然生态系统也是脆弱的，人类的智慧和巨大的能量正在悄悄地但却十分深刻地改造着人类赖以生存的地球的气候、环境和其他生物。它正在直接地干预着全球变暖，由此导致的极地冰川消融、海平面上升、雪线下降、冻土带移动以及海表温度和土地表层温度的上升，这一切正在改变着地球表面气候与生态系统的格局。
过去一百年间，象海豹数量变化的历史记录给我们的重要启示是：我们在追求社会和谐、世界和谐的同时，更要重视生态系统的和谐。人类要尽量避免用自己似乎无所不能的双手去征服自然，征服自然的回报或许就是被自然所征服。
为了人类的长远利益，在谨慎地改造自然的同时，我们更要善待自然，善待地球上的其他居民，实现人与自然和谐相处。为了人类的可持续发展，生态和谐也许是人类最需要珍惜的。
（作者单位：中国科学技术大学）
本文转自大自然杂志
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