第21章 森林中的空氣(1 / 2)

我們都有這個感覺,房間內人多了,有點氣悶,打開門窗讓空氣流通一下,就感到舒適。一天工作之餘,到公園中遊玩一番,到郊區散散步,呼吸些新鮮空氣,會覺得精神振奮。這種事情很平常,可是一般人總沒有想過為什麼要如此。

近地麵的幹純空氣,按容積計算,包含氮78%,氧21%,氬和其他氣體如二氧化碳等,約占1%。如果把水汽計算在內,在溫帶地方,空氣中的氮約占77%,氧約占21%,氬及二氧化碳等約占1%,水汽約占1%。這些都是組成空氣的物質,它們的百分比,除了二氧化碳、水汽和微塵外,是很少變動的。

二氧化碳對動物是無益的,多了還會中毒。水汽的多寡,直接影響空氣的潮濕與幹燥。微塵多了,會使空氣混濁。因此所謂空氣新鮮與否,決定於這三者的變化。

這三者,在空氣中所占的百分比雖很小,變動卻非常大。

空氣中的二氧化碳,在正常情況下,含量在0.028%~0.03%;可是最多時能達到0.06%,變動量達一倍之多。

在濕熱的地方,蒸發力強,水汽來源充足,空氣就很潮濕。在通風不暢的地方,濕空氣中的水汽不易發散,水汽在空氣中所占的百分比就較大。冬季嚴寒的地方,蒸發力弱,空氣中的水汽含量極少。這樣,就使得水汽在空氣中變動在0.01%~4%之間。變動量達到400倍之多。

微塵的變化更大了。舉一簡單的例子來說,三五朋友在一起討論問題,吸一支香煙是平常的事。可是根據氣象學者的統計,吸一口煙就要噴出40萬萬粒微塵到空氣中去。這數目大的出乎人的意料。

打開門窗會覺得空氣流通,到公園中或郊區去就覺得空氣新鮮。這是因為房間內空氣交換情況不良,新鮮的空氣不易進來,房間內人吐出來的二氧化碳不容易外出的緣故。公園中或郊區空氣比較幹淨,有充足的氧,當然就新鮮些。

同時,我們又可以知道,地球上近地麵的空氣層,各成分的百分比變動很少。可是在個別的地區,因為條件不同,情況是不一致的。在森林地區,最為特殊。

人類和其他動物吸進空氣中的氧,吐出二氧化碳。植物卻需要二氧化碳來進行光合作用,同時放出氧。根據研究,植物中的幹物質約有50%是取之二氧化碳中的碳素構成的。如果有1公頃麵積的森林,在一年內增加4噸幹物質,就需要2噸碳素。

二氧化碳中,隻有碳素是構成樹木幹物質的原料,所以2噸碳素,就不止2噸二氧化碳,而是需要更多的二氧化碳來提取的。根據計算,2噸碳素需要在大約1100萬立方米空氣中提取,這就要超過1公頃森林中二氧化碳含量的30倍。假定以全球的植物對二氧化碳的需要量來講,一年中的需要量是很大的,約等於空氣中二氧化碳總合量的3%。如果不再補充,大氣中的二氧化碳隻夠用30~35年。

如此說來,地球上大氣中的二氧化碳不是就會逐年減少了嗎?在森林區域,樹木生長需要大量的二氧化碳,空氣中的二氧化碳不是就會少於無林區域了嗎?不是的,不是這樣簡單的。

空氣中的二氧化碳,一方麵被植物吸收,進行它的光合作用,另一方麵,動植物的呼吸作用會放出二氧化碳。地麵上燃料的燃燒,礦山煤井的開采,火山的噴發,土壤內有機物質的分解,森林中地被物的分解,都會不斷地補充空氣中的二氧化碳。1公頃肥沃的土壤,每小時能放出10千克到25千克的二氧化碳;就是貧瘠的土壤,每小時也可以放出2千克到5千克的二氧化碳。空氣中的二氧化碳,一方麵消耗,另一方麵可以得到補充,所以真是取之不盡,用之不竭的。

可是我們要注意,上麵是就全球情況來講的。在個別的地方,情況就不一定如此了。有活火山的地方,二氧化碳的百分比就要比沒有火山的地方大些。在森林區域中,樹木上部枝葉茂盛,空氣不暢通,樹木好像戴了一預帽子,所以叫做樹冠。樹冠因為枝葉特別茂盛,需要大量碳素,所以空氣中的二氧化碳多半被它進行光合作用時吸收了。又因為通風不暢,補充困難,樹冠部分的大氣中二氧化碳的百分比就要小些。

樹冠以下,樹葉少,碳素的需要量少,空氣流通也不暢,又接近土壤,接近地被物,也就是接近分解二氧化碳的源地,同時二氧化碳比幹空氣重些,所以二氧化碳要多些。根據研究,假如樹冠以上的空氣組成狀況正常,二氧化碳的百分比是0.03%,那麼樹冠內的二氧化碳就會減到0.02%;而在樹冠以下,由於地被物及土壤分解了二氧化碳,百分比就會增高到0.05%~0.08%。所以森林中的二氧化碳的百分比,是隨著高度增加而減小的。