深海里的岛屿是如何形成的？岛屿上的物种从何而来？-AP环境科学知识点：岛屿上的初代演替

暑期刚过，这个暑假同学们有没有走出家门去不同的地方度假呢？有没有去享受一下夏日海滩呢？有的人选择去海边城市的沙滩上享受日光，也有人会选择在某个小岛上练习潜泳。大大小小的岛屿都是不错的享受海滩时光的好地方。

在整个太平洋之中，错落着大小岛屿2万多个，这些岛屿远离着大陆板块，它们如同漂浮在太平洋上，孤立无援，但是它们却在自己的土地上生长着树木，繁殖着各种生物。

它们就像是凭空出现，从未有人干预，可能也会在历史上的某一天突然消失，那它们因何而产生，又会因何而消失呢？

岛屿是如何形成的

首先，要想形成这么一个小岛，石头从哪里来，人为搬运？太过艰难；板块运动？太过漫长。那这些石头藏在哪里呢？答案在海底下面，海底的岩浆，藏着巨大的石头资源。

在海底地面下面，是地球的软流层（Asthenosphere），里面是滚烫的岩浆（Magma），这些岩浆是地球上石头的来源。

地球本身表面的缝隙或者地壳的运动会使得这些岩浆可以喷发出来，形成火山。而当这个裂缝出现在海底时，喷发的岩浆会被海水快速冷却，当岩浆数量足够的时候，就会超出海洋的深度，形成岛屿，裸露出地面，同时这也是我们地球上岩石的形成的过程（The Formation of Rock ）。

虽然岛屿在我们看来海拔并不太高，但实际上在它下面累积了大量的岩石，这些岩石可以触及到海洋的底部，所以累积成一个岛屿并非易事。

岛屿上的初代演替

现在石头有了，可以称之为一个岛了，但是没有人会去上面度假，因为什么也没有，没有树也没有花。那在一个光秃秃的石头岛上，花又是如何生长出来的？大自然是神奇的，一堆石头随着时间的推移确确实实可以变成土壤，在环境科学中我们称之为初代演替（Primary succession）。

从裸露的岩石开始，经过风吹日晒，雨水冲刷，海浪冲刷，石头被风化和侵蚀（Weathering and erosion），慢慢的变成小颗粒，这时地衣和苔藓便可以在上面生存。

地衣和苔藓经过生物的侵蚀作用，将小颗粒慢慢转化成土质，草类也可以在上面生存。进而土壤上开始生长灌木，营养也慢慢累积，逐渐可以支撑更大的树木生长，当像枫树这样的树木开始在上面生长，这个岛屿的生态系统演替到了最终的状态。

同时土壤的形成和树木的生长为其他生物提供了栖息地，其他生物也开始繁殖生长，最后在岛屿上形成生态系统。

土壤终于是有办法产生了，但是还差一步，那就是植物生长需要的种子。在这太平洋上，上哪儿去找个种子，这并不像小区楼下的草坪里，杂草肆意而生，没人管也会长得很茂盛。这里终究是太平洋，前不久火山才喷发完。

岛屿上物种的产生，实际上充满了随机性，岛屿最后的功能变化也只是偶然，并非每一个岛屿都适合享受海滩。

岛屿上的物种都来源于与它相近的生态系统。在偶然的机会下，相近生态系统中的鸟类、两栖类动物可以到达新形成的岛屿。可能只是短暂地歇歇脚，但也会带来一些植物种子。

同时有时候风也会把一些草种吹到岛屿上，这些都充满着偶然性。而最早成活的那些种子也会影响整个岛屿的生态走向，种子生根发芽再散发新的种子。

岛屿生态系统理论

所以岛屿生态系统理论(Theory of island biogeography )认为影响岛屿生态形成的两个最大因素，其中之一是与其他陆地的距离(distance from other communities)。如果距离过远，风无法到达，种子都落入了太平洋中，而动物游着游着累了，同样放弃了，就登不了这个岛了。

第二个影响因素是岛屿的大小（habitat size），岛屿越大，生长的机会越大，种子顺利活下来的几率越大。

当然时间（time）也是一个形成因素，岛屿形成的过程漫长并且艰辛，需要时间不断地累积，要耐心等待土壤慢慢形成；岛屿上的树木更是来之不易，可能用了几百年这个小岛才拥有树木生长的条件。

同时岛屿的生态系统也是脆弱的，它的孤立性以及身处海洋之中，令其生态系统很容易被破坏。海洋的裂缝不知什么时间会被再次打开，岩浆也不知会在何时再次喷发；海边的风浪、自然的风暴海啸都有可能摧毁它的生态让一切从头再来；人为的破坏，海平面的上升都有可能将把它吞没。

不知在哪一天，它会从地图上消失，就如同出现的时候一样悄无声息。小岛将美与享受带给我们，至少在享受的时候，好好保护它。千百年的生命累积不能因人类而崩塌，自然而来，也应自然而去。

我们对于环境科学的学习，实际上就是学习整个地球生态和自然规律的理解与认识，它会告诉我们大自然因何而美妙，以及我们应该怎样去维持这份美妙。

我们终将踏足很多地方，也将看到各种自然景象，享受更多大自然的馈赠，无疑很多东西本身存在就是奇迹。我们在感叹奇迹的同时，是否也应该回馈于它？至少应成为奇迹的维持者，而不是摧毁者。