山的四種形狀
專欄
作者：貝小戎
從最簡單的素描到最先進的科學模型，都把山畫成金字塔形的，下寬、上尖，山的這種形狀已經深深地植根於人類的頭腦，科學家們也一直認為，山地的麵積會隨著高度的上升而減少，但是美國兩位科學家發表在《自然氣候變化》雜誌上的文章說，他們分析了全球182座山之後發現，山的形狀一共有四種類型，其中隻有大約三分之一（32%）的山是金字塔形的，而其他三種形狀的山加在一起占到了68%：最多的是鑽石形，占39%，還有沙漏形占23%，倒金字塔形占6%。比如阿爾卑斯山是金字塔形的，昆侖山就是倒金字塔形的，喜馬拉雅山是沙漏形的，落基山是鑽石形的。
普林斯頓大學生態學和進化生物學係博士保羅·埃爾森和康涅狄格州立大學生物學家摩根·廷格利使用全球各地山峰的衛星數據，分析山地麵積隨著高度上升發生的變化。他們發現，山除了金字塔形的，還有倒金字塔形的——山地麵積越往上越大；沙漏形的——底部和頂部寬，中間窄；鑽石形的——底部和頂部的山地麵積小於中間部分的（說成檸檬形的可能更直觀）。隻看山的山峰很難判定一座山的形狀，因為大部分獨立的山都是頂部尖的，但是山脈非常大，它們的地貌非常複雜，隻靠觀看是不可能看到它們真正的形狀的。所以研究者要分析衛星數據，查看整個山脈表麵積隨著高度的變化。決定一個山脈形狀的是山區在地形範圍內的分布，要看最大的區域是在頂部、底部還是中間，要考慮所有的山坡、溝壑和高原。
兩位科學家的這一發現不僅扭轉了我們對山脈形狀的理解，更重要的是，它將讓我們明白，氣候變化對山區物種到底有何影響。氣候變化會對生活在山區的生物構成一種很特別的困境，因為這些物種往往高度特殊化，隻適應特定的棲息地，適應的溫度範圍非常窄。隨著溫度的上升，找到更冷地區的最佳方式就是移到山的更高處。伊麗莎白·科爾伯特在《大滅絕時代》一書中說，在秘魯安第斯山脈，海拔每上升250米，溫度就下降2攝氏度。“全球變暖正推動樹木以平均每年2.5米的速度向山上爬。鵝掌柴屬的樹木以每年近30米的速度向著山脊上疾奔，冬青屬的樹木卻一動不動。”爬得慢的物種就會滅絕，之前科學家估計，在2050年會有10%以上、100萬個物種滅絕。
但是對於金字塔形的山來說，越往上越狹窄，移到高處意味著土地麵積減少了，種群數量就會縮小，從而麵臨滅絕的危險。但埃爾森和廷格利的發現意味著，金字塔形狀的山並非多數，那麼生物棲息地的減少就沒那麼普遍。
對沙漏形山脈來說，最局促的地方在中間而不是頂部。而鑽石形山脈上的物種則會在中間找到最大的區域。倒金字塔形山脈中的物種則會越往上地方越大。比如喜馬拉雅虹雉，這是一種生活在喜馬拉雅山的鳥，喜馬拉雅山是沙漏形的，目前喜馬拉雅虹雉的空間受到了擠壓，再往上就寬敞了。但是五子雀目前生活在“沙漏”中部的下方，再往上到了瓶頸它的空間就小多了。
廷格利提醒說，在預測氣候變化對山區物種的影響時，還要考慮其他因素。山區某個地方的空間更大，並不等於那裏更適合物種棲息。比如，蜂鳥需要特定種類和形狀的花的花蜜。隻有那些花也往山上移，蜂鳥才能往上移。