秋如何改变中国?

[作者:刘瀚潞 ]      [来源:星球研究所]      2019-10-06 11:02:53

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在文学家眼中

“秋”是一个伤时感怀的季节

在地理学家看来

它却是一场“蓄谋已久”的能量总动员

能量驱动着风云流散、草木变色

驱动着田地间硕果累累

同样驱动着动物们疯吃猛长

候鸟们振翅高飞

如同一场巨变席卷大地

(秋色席卷大地艺术想像,制图@张靖&王朝阳/星球研究所)

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起源

1.5亿千米外

太阳持续不断地向地球输送能量

相当于每秒燃烧4000万吨煤炭

或是5200万座三峡电站同时满负荷运行

(地球公转示意,视频源自@Vsauce/thecuriositybox.com)

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然而

能量的接收者地球

却未能将这些能量平均分配

而是在不同区域间出现了巨大的“贫富差距”

它是一个球体

在阳光垂直照射的区域

单位面积接收的能量最多

在阳光倾斜照射的区域

单位面积接收的能量相对较少

(1月份太阳光照示意,此时为南半球夏季,视频源自@California Academy of Sciences)

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此外

太阳的雨露恩泽来临时

地球并没有“端正态度”“正襟危坐”

而是以23.5°角歪斜着身子

于是随着地球的公转

阳光垂直照射区域在南北纬23.5°之间移动

在我们的感知中便形成了

春夏秋冬,四季轮回

(四季形成示意,视频源自@Planetary Science Institute)

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其中

每年9月23日前后(秋分)

太阳垂直照射赤道

北半球所获得的能量相比夏季显著下降

按照天文学的标准

我们今天文章的主角

便登场了

(北半球秋季形成示意,视频源自@California Academy of Sciences)

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在中国

秋的势力

将至少影响87%的土地

(中国四季类型分区,依据林之光《中国气候》,制图@王朝阳/星球研究所)

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一方面

能量的减少制造出了一个宜人的季节

四季之中

秋季风力最小、水汽蒸发较少

天空中总云量相比夏季下降

白云比例却得到提升

如丝如缕、淡薄高远

人们谓之秋高气爽

(北京长安街秋分悬日,摄影师@李睿)

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更显著的是

大气通透性、洁净度提升

无论是白天的云朵、蓝天

还是夜晚的月亮、星辰都无比清晰

如诗词中所言

(李白《秋风词》)

“秋风清,秋月明”

(2018年9月24日北京中秋月,摄影师@宋佳音)

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秋季的降水也大为减少

河流没有了夏季泥沙俱下的滚滚雨洪

却得到了洁净地下水补给

因为土壤早已被夏季充沛的雨水“喂饱”

此时河水是如此清澈

清澈到可以媲美美女的眼眸

古人称之为秋水、秋波

(秋季九寨沟,摄影师@张坤琨)

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另一方面

能量的减少也影响到了生命的存亡

一场铺天盖地的能量保卫战即将打响

能量保卫战

这些生命便是

落叶植物

它们收到了能量减少的信号

已经准备“收缩战线”

即抖落身上的全部叶片

但辛苦长出的叶片怎能白白丢弃?

能量回收势在必行

落叶植物们开始分解叶片中的叶绿素

这是植物进行光合作用的主要色素

它吸收阳光中的红色光、蓝色光

而将绿色光反射出来

使叶子呈现出绿色

(梵净山鹅掌楸,摄影师@何雄周)

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当叶绿素被分解

叶子的绿色越来越浅

之前被叶绿素掩盖的另外两类光合色素

便显露了出来

一种是橙黄色的胡萝卜素

一种是黄色的叶黄素

于是

落叶植物们变得一片金黄

“金秋”诞生了

(请将手机横屏观看,坝上草原,摄影师@贝城)

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典型的叶色变黄植物包括

生长在西北干旱地带的

胡杨

(额济纳胡杨林,摄影师@朱金华)

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被人工广泛栽种的古老孑遗物种

银杏

(秦岭山下千年古银杏,摄影师@韩飞)

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树干灰白挺立的白桦

在大兴安岭它与常绿的樟子松交替出现

黄绿相间

(白桦,内蒙古根河市大兴安岭,摄影师@李程光)

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除了胡萝卜素、叶黄素

一些落叶植物在回收能量时

还会产生一些新的色素

花青素

它在偏酸性的细胞液中呈现红色

于是

秋天在黄色之外

又多了红红火火的红叶

(新疆克拉玛依的红叶,摄影师@罗铭)

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最有名的红叶

当属因树脂有香气而得名的枫香

枫香在中国南方分布广泛

文人雅士多有歌咏

“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”

指的便是枫香树

(枫香,江西婺源石城程村晨曦,摄影师@石耀臣)

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槭属的许多树种也被人们习惯称为“枫树

如元宝枫、五角枫等

位于内蒙古的代钦塔拉

红色的五角枫散布在草原上

一朵朵、一簇簇

(代钦塔拉五角枫,摄影师@李昂)

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高大的落羽杉原产于北美

目前在中国大量引种

多生长在水网地区

(安徽宁国青龙湾落羽杉,摄影师@蒋凌翔)

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北京的香山红叶则主要是

近代人工造林的黄栌

它耐干旱、贫瘠

非常适合北京的自然条件

(香山红叶,图片源自@VCG)

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黄色、红色

还有常绿植物的绿色

三种颜色共同构成了秋色家族

大地由此变换了色彩

它们美化道路

(南京紫金山秋色,摄影师@朱金华)

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簇拥建筑

(南京美龄宫,摄影师@朱金华)

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塑造城市

(杭州浴鹄湾,摄影师@姚璐)

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点缀山谷

(秦岭太洋公路附近,摄影师@朱金华)

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铺陈于极高山脚下

(央迈勇,摄影师@李贵云)

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最动人的则是与水辉映

营造出色彩斑斓的火山天池

(大兴安岭布特哈天池,摄影师@杨孝)

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也可以让原本单调的沙漠世界

变得多姿多彩

(新疆塔里木河尉犁段,摄影师@王汉冰)

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植物们回收了能量

也渲染了大地

与此同时

更多的能量也汇集起来

准备创造出地球上最高能、最诱人的“成果”

能量大丰收

随着秋季能量的减少

一年生的草本植物会逐渐枯死

(雅拉雪山下枯黄的草地,摄影师@曾诚宇)

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但是生命并不会终止延续

因为植物们已经将能量转移到了新的地方

种子

种子不畏寒冷

甚至可以存活数十年

待来年春暖花开

又是一株蓬勃的生命

对于人类而言

种子提供了一场能量大丰收

它们种类众多

包括新疆甘肃等地秋季收获的小麦

(新疆伊犁河谷的春小麦,春种秋收,比内地收获时间要晚,收获完成后的秸秆也会被收集起来,可用作牲畜饲料;摄影师@赖宇宁)

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青藏高原上的青稞

(日喀则秋收,摄影师@贾纪谦)

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特别值得一提的是水稻

中国水稻种植面积高达30万km²

相当于3个浙江省

(土楼旁的水稻梯田,龙岩市永定区,摄影师@张炜)

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每年秋季

南方的晚季稻成熟

无数农家满载而归

将这些稻谷转化为餐桌上的美食

为成千上万人的生活提供能量

(农民装载稻谷去稻场,湖北襄阳,摄影师@叶强)

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另一种神奇的一年生草本植物玉米

于明代中后期才进入中国

非凡的适应能力

让它在短短数百年间

播种面积和产量超过水稻、小麦

成为中国粮食作物之王

从西北甘肃

(玉米,甘肃省平凉市泾川县,摄影师@左雪兰)

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到西南贵州

(玉米,贵州凯里,摄影师@项新平)

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再到东部山东

玉米养活了从明清时起就激增的中国人口

(山东诸城市栗行村,人们在房前晾晒玉米,红瓦黄谷,摄影师@王泽东)

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与一年生植物不同的是

许多二年生及多年生植物的地上部分

虽然在寒冷季节同样枯萎

但它们却将能量转移到了地下

地下的茎或根储藏大量营养物质

由此变得肥厚多汁

可供来年生长发育时需要

植物学上称为变态茎变态根

萝卜、胡萝卜、红薯、土豆、洋葱

皆属于此类

(拉萨曲水土豆秋收,摄影师@李珩)

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这些大块头的茎根

就像一个个能量储钱罐

同样是人类的粮仓

(刨洋葱是个手工活,2018年9月中旬拍摄于甘肃金昌双湾镇,摄影师@刘忠文)

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而让中国人的饮食更加有滋有味的任务

则由一年生的木本植物辣椒完成

它的一部分器官生长膨大

将种子包裹其中

形成果实

辣椒的果实以辣味刺激人的味觉

自从传入中国

便让云贵川湘陕等地的人们难以抗拒

它赋予人们的能量

如同它的外表一样红火

(辣椒,陕西省陇县,摄影师@左雪兰)

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作为一种调味品

辣椒在中国的年产量居然高达数千万吨

占世界总产量的近一半

(新疆晒辣椒,摄影师@王汉冰)

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果实一方面可以给种子更多保护

一方面还需要吸引动物们食用

从而获得更多的传播繁衍机会

因此在秋季

多年生的木本植物们不惜花费“血本”

将大量营养物质注入果实

在味道上争奇斗艳

动物和人类都因此大饱口福

包括苹果

(新疆苹果,摄影师@赖宇宁)

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桔子

(桔子,浙江永康方岩镇,摄影师@项新平)

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红枣

(新疆红枣,摄影师@赖宇宁)

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这些果实不但丰富了中国人的饮食

还产生了一种无形的跨地域文化

柿子为例

它只是一种最平凡不过的果实

却既可挂满甘肃人的枝头

(柿子,甘肃省平凉市泾川,摄影师@左雪兰)

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也能吸引山东人攀上高枝

(柿子熟了,山东,摄影师@朱金华)

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还能点缀安徽人的粉墙黛瓦

(安徽塔川,摄影师@陈国曦)

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摆满广西人的庭院

(广西恭城,摄影师@邓飞)

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装饰福建的土楼

(柿子,福建土楼,摄影师@陈永诚)

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陪伴浙江人的童年

(柿子,浙江永康市塘先镇,摄影师@项新平)

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人人笑逐颜开

(浙江永康市舟山镇,摄影师@项新平)

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这一切都是因为

柿子的红火

柿子的喜庆

柿子的能量

(柿子,甘肃省平凉市泾川摄影师@左雪兰)

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收获了种子、收获了根茎、收获了果实

于是人类又有了一个新的活动

晒秋

红的、黄的铺满屋顶

成串的、成捆的挂满房檐窗边

这是数千年以来

中国人最满足、最幸福的时刻

(婺源晒秋,摄影师@罗铭)

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当有了充足的能量

新的家园逐渐清晰在望

新家园

动物们在秋季疯吃猛长

体重达到一年中的高点

是为“秋膘

(新疆阿尔泰山的牛马,摄影师@赖宇宁)

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为了躲避严寒

一些动物会在吃饱喝足后

转移到新的家园

(坝上草原的羊群,摄影师@一诚)

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每年9月到10月上旬

一场秋季生命大迁徙

在新疆阿尔泰山准时上演

数十万牛羊从山脉深处涌出

沿着崎岖山道赶往平原地带

(阿尔泰山秋季转场,摄影师@赖宇宁)

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候鸟们也完成了脂肪积累

脂肪比例甚至可以达到体重的50%

如此高的体脂率

是因为它们将从北方家园出发

沿着数条南北通道长途跋涉

奔赴南方越冬地

(中国候鸟南北迁徙通道,依据张孚允/杨若莉《中国鸟类迁徙研究》,绿色为中国重要湿地集中分布区,制图@王朝阳/星球研究所)

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它们每天飞行6-8小时

时速30-70千米

迁徙距离从几百到上千千米不等

体重耗损可能高达14%-27%

(青海大天鹅,摄影师@徐永春)

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为了补充能量

大多数鸟类会中途寻找落脚点降落取食

中国东部的滨海湿地、长江中下游湿地

以及西部青藏高原上的河流、湖泊

都是它们的最佳选择

(甘肃肃州区三墩镇湿地,摄影师@张世宏)

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还有不少鸟类

会选择飞越大海或沙漠腹地

因为途中食物有限

它们往往需要马不停蹄地完成整个迁徙

(内蒙古小天鹅,摄影师@徐永春)

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迁徙中

鸟类的飞行高度多数低于1000米

(青海棕头鸥,摄影师@徐永春)

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大型鸟可以达到

3000-6300米

(黑颈鹤,摄影师@彭建生)

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个别种类可以达到9000米

蓑羽鹤、黑颈鹤、斑头雁等

都有飞越喜马拉雅山脉的记录

(请将手机横屏观看,蓑羽鹤,内蒙古克什克腾旗,摄影师@徐永春)

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以斑头雁为例

它们体内的血红蛋白可以与氧迅速结合

承受仅有海平面30%的氧气浓度

每年9-10月

它们成群结队飞越珠穆朗玛峰

这是其他众多地球生命难以企及的高度

(斑头雁,纳帕海,摄影师@彭建生)

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能量驱动着鸟类完成迁徙

它们没有卫星导航定位

仅依靠日月星辰、地面标志、磁场风向

就可以准确地到达目的地

于是

在中国秋季的天空中

你可以看到单飞的猛禽

(刚收获猎物的大鵟kuáng,部分迁徙,摄影师@徐永春)

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也可以看到比翼双飞

(赤麻鸭内蒙古达里诺尔,摄影师@仇梦晗)

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还可以看到

雁、鸭、鹤等最喜欢排列的“人”字形

(蓑羽鹤南飞,河西走廊,摄影师@仇梦晗)

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或者一条绵延不绝的长链

(鸿雁,内蒙古,摄影师@徐永春)

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数量可以成百上千

无比壮观

(蓑羽鹤,摄影师@赖宇宁)

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总之

大地变色、人类丰收

动物们奔向新的家园

中国之秋如此丰富、如此恢宏

它不萧瑟、不寂寥

它是一场元气满满的能量总动员

(辣椒,甘肃金塔,摄影师@张世宏)

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P.S. 主要参考文献:Frederick K. Lutgens《气象学与生活》、王文和/关雪莲《植物学》、蔡庆生《植物生理学》、余树勋《园林秋色秋景植物及配置》、郑光美《鸟类学》、张孚允/杨若莉《中国鸟类迁徙研究》、任继周《中国农业系统发展史》

[责编:廖慧文]

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