◎張素英
(承德市第二中學 河北 承德 067000)
文明的真正興起是從農業生產活動開始的,瑪雅文明發祥于中美洲地區的熱帶雨林,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田”。這種熱帶雨林遷移農業的生產模式是:砍伐——燒毀——種田——地力下降——廢棄。而廢棄的土地要經過至少20年的純自然的時間才能再次使用。
瑪雅人的農業生產過程集約化程度較高,土地被壘成臺地來防止水土流失,在低濕地區修建縱橫交錯的排水溝渠網,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,破壞了水的涵養地。陸地水分蒸發量減少,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,造成生態惡化,這可能是導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,周而復始,使本已貧瘠的土地更加不堪重負,直至變成石田沙荒,導致生態環境惡化,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,含有豐富的養分,地表通常有2~3厘米的枯枝落葉層,表層有機質可達5%左右。這種地表富含養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分呢?這與土壤的本質屬性——肥力,密切相關。熱帶雨林在高溫高濕的多雨氣候條件下發育的土壤,風化徹底,富鋁化作用高度發達,質地粘重,多為重粘土,呈酸性,有機質含量較高,但集中于表層,且有機質多為富里酸和簡單形態的胡敏酸,分散性大,絮凝作用小,形成團聚體質量差。也就是說磚紅壤不具備良好的質地、土體構型、土壤結構,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,熱帶雨林氣候發育的是質地粘重的磚紅壤,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移動、流失加速,造成嚴重的土壤侵蝕,耕作層土層流失,致使土壤肥力下降——農作物產量下降,土壤的蓄水能力和抗旱能力下降,地表溝壑發展日益加劇,耕地支離破碎,不便耕種,只能棄耕荒廢,最終導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元素,以及協調其生長環境的能力,肥力高的土壤能穩、適、勻、足地供應和協調作物對水、肥、氣、熱的需要。所謂“穩”是土壤能把水分和養分源源不斷地供應給作物;“適”是土壤供應水分和養分的量適當;“勻”是土壤隨時均勻地輸送給作物以水分和養分;“足”是指土壤生物轉化過程強,有適量的土壤膠體存在,使土壤能足夠地供應植物生長所需要的水分和養分。而土壤水、肥、氣、熱的存在及狀態變化與土壤的組成成分、土體構型、土壤結構是土壤的生態系統緊密聯系的。
首先,土壤組成成分與水、肥、氣、熱的供應相協調,各成分之間相互作用相互轉化,并相互聯結成一定的網絡(土壤結構)。其中礦物成分為土壤骨骼,在一定程度上釋放養分物質,水是作物吸收養分的載體,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來源,富有腐殖質對吸收、保蓄有效養分,免遭淋失,保證營養物質連續不斷地供應是很重要的。
其次,土壤成分組成又影響土壤結構的形成,進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。適量的腐殖質與礦物質相結合,能形成較好的團粒結構,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。良好的土壤結構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和協調能力。而團粒表面的有機質處于好氣分解狀態,有利于供肥,團粒內部則成嫌氣分解狀態,有利于養分的保蓄。
最后,土壤中物質與能量交換,不僅在土壤組分成分之間進行,同時也在土體上下土層之間進行,所以土體構型對土壤的水、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,是植物根系的主要分布層,要求有機質含量豐富,土層松,質地不砂不粘,結構良好,生物活動較強,物質轉化快,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,物質轉化較慢,水分供應較好,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分的過道能暢通無阻。這是整個土體的水、肥、氣、熱都互相協調的理想的土體構型。
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34%~35%。粘土孔徑細小,土壤中的非毛管孔隙多,毛管作用弱,透水透氣性差,因質地粘重不易耕種,適耕期也短。
熱帶雨林發育下的土壤過于粘重,土壤粒徑小,土壤空孔隙體系發育不好,同時高溫和當時氣候條件下生物富集作用和礦質化作用強,腐殖質凝蓄作用差,不易形成良好的團粒結構,不易保存不能及時吸收的養分,有機質又多集中在表層,而作物從根系的液流來吸收養分,這樣養分物質在裸地的情況下,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外,施用各種有機肥是土壤有機質的重要來源,而當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,從幾個古文明發祥地的衰落來看,今天的人類也必須重新審視自己的經濟行為,因為環境問題的實質是發展問題。瑪雅文明的衰落其中一個非常可能的原因,就是在利用土地的時候,沒能很好地協調人與土地的關系,從而導致生態平衡的失調,最終加速了文明的滅亡。