干旱中植被揭示古建筑遗迹的原因

网读到《40年来最严重高温，致使英国各地暴露不为人知的历史遗址》一文，有趣！但文中一处解释语焉不详，没能准确使用土壤学理论解释新现象。先全文引用如下。

最近几个星期，英国一直在遭受着令人印象深刻的破纪录热浪。尽管当地状况可能是前所未有的，但在热浪背后所发生的事情却给人们带来了更大的冲击。因为，英国的诸多历史秘密，在灼热的气温下暴露无遗。英格兰全国各地的田野和山坡上都出现了历史遗迹的轮廓。

航空考古学家对威尔士乡村等地进行了梳理，结果发现了一个个奇妙的景观：一些以往赏心悦目的绿色植被区域在高温的灼烧下已经变成了棕色，这揭示了古老遗迹的存在。涉及数百年历史的城镇和建筑物，不为人知的“幽灵花园”，甚至第二次世界大战期间的机场，应有尽有。这一切对于站在平地上的人来说都是看不出来的，只有在高空才具备观察条件。

来自威尔士古代历史遗迹皇家委员会（RCAHMW）的空中调查员托比介绍：“自1997年我接管皇家委员会的考古飞行以来，还从没有看到这样的情况。如此多的新考古学发现简直令人难以置信。”

考古学家在炎热环境下所看到的各种形状的微弱痕迹，代表了从未被人发掘的历史岁月。

正是威尔士和英国其他地区持续存在的干燥条件，使得无数古老城堡、堡垒、农场、豪宅等的“幽灵地基”变得显而易见。其中一些可以追溯到铁器时代，较近期的遗迹则包括二战期间的防空洞结构等等。

这些轮廓之所以在地面上显现，其原因与土壤中的含水量有关。

农作物标志着历史上人类活动的存在，这种活动使得土地和地球上自然的土壤形成了对比：能够接触到水的肥沃土壤，和干燥浅薄的土壤，两者差别显而易见。

有时，这种反差是古代沟渠或者护城河造成的结果，人们后来会用更新鲜的土壤进行填充，从而形成了对比；而有些情况则是岩石墙壁或地基仍埋在地表之下，较薄的表层土壤比更深层的潮湿环境更容易干燥所致。

无论哪种情形，这种区别可能在长达数年或数十年的时间内都无从体现，直到干燥和炎热的天气条件引发出地表植被健康状况的显著差别。这简直就是大自然为人类掩藏着的秘密。

早在1976年，罕见的干旱在英国考古学中发挥了作用，当时的天气揭示了许多以前未知的考古遗址。而2018年的热浪同样富有成效，配合无人机技术的发展，航空摄影变得更加容易。

这一机会的独特性意味着时间至关重要。对于托比这样的航空考古学研究者来说，这些无价的时间窗口并不会永远敞开。

他表示：“我们遇到了如此严重的干旱，这使我们已经在全国多地发现了各种历史遗址。这是一场与时间的赛跑，留给我们的时间可能还剩下两周半左右。”

据悉，今年6月是英国自1976年以来最热的6月，英国也遭受了有记载以来持续时间最长的热浪。

“有些情况则是岩石墙壁或地基仍埋在地表之下，较薄的表层土壤比更深层的潮湿环境更容易干燥所致。”语焉不详之处就在这里，其中还有一点小错误，“更深层的潮湿环境”应该为“更深厚的土壤”。

为什么较薄的表层土壤比深厚土壤更容易干燥？文中没有进一步解释。

土壤由疏松的大小不等的土粒混合胶结而成，属于气、液、固三相共存体系，土粒之间仅仅棱角部分互相接触，没有接触的地方就围成大小不等的孔隙，大土粒之间的孔隙大，小土粒之间孔隙小。小孔隙直径落入毛细孔范围，能够悬持液态水，可以称为持水孔，其中的液态水不会因为重力下渗，相反还会把液态水从多的地方拉向少的地方，包括向上提升。大孔隙直径超过毛细孔范围，不能悬持液态水，平时被空气充填，可以称为通气孔，其中的液态水会因为重力下渗，是降雨或灌溉时地表水下渗的主要通道。总之，土壤中共存一套立体持水孔网和一套立体通气孔网。表层土壤干燥时，立体持水孔网会把深层土壤的液态提升到表层。

石墙或地基结构密实，内部孔隙直径非常小，阻力大，其中的液态水移动缓慢，具有隔水作用。地下石墙或地基构成隔水层，分隔开了深层土壤与表层土壤的持水孔隙网联系，阻断了深层土壤水向表层土壤移动过程。因此，当地下埋有古建筑石墙或地基时，在干旱时期，其表层土壤得不到深层土壤水补充，较深厚土壤更容易干燥，其中生长的植被因而干枯。简而言之，古建筑的石墙或地基阻断深层土壤水向表层土壤的补充途径，造成后者更容易干燥。

2018-7-12于兰州