銀裝素裹下的雪王國有什么秘密？

　　大雪過后，大地白茫茫一片，似乎所有動物都停止了活動。但是，在雪下卻藏著一個秘密的世界。在那里，小動物們正過著紅紅火火的日子呢。

　　這個鮮為人知的世界就在雪和下面的土壤之間，被稱為“雪下溫層”。這里無風(fēng)，濕潤，相對暖和，是小動物們躲避嚴寒的樂土。

　　這樣的雪下生態(tài)系統(tǒng)是怎么形成的?當(dāng)前的氣候變暖又會給它們帶來什么影響呢?

　　生機勃勃的雪下避難所

　　每年冬天，大雪都要覆蓋北半球多達4000萬平方千米的土地，只要哪里條件合適，雪下溫層就會形成。“條件合適”是指需要有大約20厘米以上的雪，而且不能太密實。蓬松的小雪是最好的。當(dāng)雪在地上堆積起來，一時不會化掉，來自土壤的溫暖空氣就會上升，將靠近土壤的部分雪變成水蒸氣。水蒸氣遇到上面的冷雪重新凍結(jié)，于是在土壤上方就形成一個通常幾厘米高、擁有一個冰凍“天花板”的空間。

　　在這個淺淺的角落里，即使外面的氣溫降至-20℃，這里的溫度也徘徊在冰點附近，而且沒有風(fēng)。這種相對溫暖的環(huán)境使居住在土壤中的昆蟲，如跳蟲和甲蟲，以及一些蜘蛛和蒼蠅，在冬季保持著活躍。青蛙在有落葉的雪下冬眠。太陽光透過上面蓬松的雪照射進來，通常亮度足以讓苔蘚和常綠灌木進行光合作用。有些植物甚至可以在雪下開花。

　　雪下溫層還保護鼩鼱、田鼠等小型哺乳動物免受嚴寒的侵襲，躲避外面游蕩的捕食者。更大的哺乳動物，如狐貍和狼獾，偶爾也會在特別寒冷的日子或夜晚鉆進雪下溫層，甚至空中的燕鷗也會俯沖下來，躲進雪下溫層避寒。

　　雪下溫層正在縮小

　　那么對于一些小動物的生存如此重要的雪下溫層，隨著冬季的變暖會發(fā)生什么變化呢?

　　對北美地區(qū)的研究表明，自1980年代以來，這里雪季每10年縮短約5天，雪覆蓋面積每10年減少80萬平方千米。即便在仍然下雪的地方，雪量往往也更少了，更多的雨水將其壓成更薄、更冷的冰凌。總的來說，有可能出現(xiàn)雪下溫層的地區(qū)，以及它能持續(xù)的時間，正在縮小。不過全球也有例外：斯堪的納維亞半島和東歐的部分地區(qū)近年來出現(xiàn)了更深的積雪。

　　雪下溫層本身也在變化。矛盾的是，更溫和的冬天往往使雪下溫層更冷。這是因為溫和的冬天，保護雪下溫層的雪的厚度可能會減少，而已存在的雪可能會被雨水或雨夾雪壓實，更密實的雪隔熱效果更差。

　　雖然一些物種將從更溫和的冬天中受益，但研究人員已經(jīng)看到，那些依靠雪下溫層保護的動植物將受到影響。例如，生長在北美沿海溫帶雨林中的黃杉樹，可以活1000多年。但是最近，它們的數(shù)量減少了。研究表明，在積雪減少的地區(qū)，這些樹木正在死亡。沒有雪下溫層的保護，這些樹的淺根暴露在霜凍之下就會枯萎。

　　耐冬的兩棲動物也將受到打擊。例如，林蛙通過讓身體結(jié)冰來度過寒冷，因為它們的血液中有特殊的物質(zhì)，可以保護它們的細胞在結(jié)冰時不受損害。在雪下溫層的穩(wěn)定小氣候中，林蛙保持冰凍狀態(tài)，直到來春解凍。但是，如果沒有這個緩沖，任何暖冬天氣都會使林蛙解凍，新陳代謝加快，當(dāng)溫度下降時，又重新凍結(jié)。這樣反反復(fù)復(fù)的解凍和凍結(jié)，將消耗它們更多的能量，導(dǎo)致它們大批死亡。

　　保護雪下溫層

　　2021年發(fā)表的一篇論文為我們帶來了好消息。為了測試未來的氣候變化將如何影響雪下溫層，氣候?qū)W家在北美大湖地區(qū)建立了27個溫室。這些溫室有的位于森林，有的位于空曠的田野。它們有可打開或關(guān)閉的屋頂，里面的氣溫通常比外面高3℃或5℃。換句話說，這些溫室可以讓天然的雪降下來，同時又可以人為控制溫度。

　　他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫室里的氣溫只比外面高3℃時，雪下溫層的覆蓋范圍僅僅縮小了大約4%，但保持的時間幾乎沒有減少。然而，當(dāng)溫室氣溫比外面高5℃時，情況就發(fā)生了巨大的變化。雪下溫層的范圍下降了45%，其持續(xù)時間減少了一個多月。如此看來，對于雪下溫層的保護，有一個臨界點，一旦跨越了這個臨界點，情況就會發(fā)生劇烈變化。

　　除了阻止氣候變化之外，還有其他方法可保護雪下溫層，例如種植林下灌木，這些矮小的灌木被雪覆蓋之后，把雪撐起來，有利于雪下通風(fēng)。還有科學(xué)家呼吁，應(yīng)盡量減少用于雪地摩托和滑雪的區(qū)域，以免更多的雪下溫層被踩實。

　　通過這篇小文章，我想你對雪下溫層應(yīng)該有了一點印象。如果你住在一個多雪的地方，下次到雪地里散步時，不妨留心觀察一下這個雪下世界。