#土壤退化的防治[超话]#目前是贵州的雨季，最近的天气预报有的地方几个小时的降雨量超过100毫米，属特大暴雨，这个时期是地质灾害的易发期，贵州地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主！崩塌主要发生在石质山地，整块整块的岩石脱离了原来的岩体，形成“山崩”，贵州二叠系灰岩区域最易发生，岩体崩塌后形成绝壁，巨大的岩石有的以百吨计，顺坡而下，到平坦的地方重力消耗完了才停止下来，所以绝壁之下都有一个坡积体（堆），十几年前纳雍张家山等地的山体崩塌，损失严重，前两天织金的崩塌基本属于这一类型；滑坡主要出现在泥质山体区域，前几年水城鸡场的特大滑坡就出现在二叠系峨眉山玄武岩区域，土层深厚，植被也不错！另外一种就是泥石流，岩土交错，多发生在冲沟发育地区，崩塌出现的是巨石坡积堆，滑坡多半与泥石流相伴！具体机理明天再说，总之今天谈到的类似区域都要注意！

【行走十堰|房县孤峰隐藏城堡 相传官兵和义军曾在此展开拉锯战】房县土城镇花楼门村境内，一座孤峰高耸，如蜡烛指向天空，很多人都好奇不已。近日，记者一行探访发现，这里从下到上有三层人工建筑。层层防护之下，这里曾经是一处固若金汤的空中城堡。不仅如此，这里还有“一线天”“地缝”等景观，衍生出许多神奇的传说，官兵、义军在此展开拉锯战的故事也在当地广为流传。

孤峰陡然而立山村因而得名

从房县驾车沿着 S235公路（十两路）往十堰城区方向行驶，途经土城镇花楼门村时，很多人不由得对右侧山顶多看几眼。只见一座十几层楼高的孤峰直插云天，孤峰下方是星罗棋布的房屋，这样的奇观自然令人心向往之。

不过，看似近在咫尺的景观，来回却需要一整天。“夫夷以近，则游者众；险以远，则至者少。”大多数人只是站在路边仰望这座孤峰，无法前往。不久前，记者与十堰蓝天救援队、高度探险队几名探险爱好者来到花楼门村，决定一探究竟。

该村与 S235公路隔河相望，我们沿着一座堤坝进入村里。村民介绍，这座孤峰名为小寨，该村以前因而得名小寨村，本世纪初才合并到花楼门村。“上面有三层寨子。最上面一层像城堡，一般人只是在下面看看，不能到达。”向村民问路后，我们沿着一条小溪上行数里，就向着山顶孤峰攀登。山谷背阴处，积雪随处可见。汗流浃背、气喘吁吁中回望来路，只见沟沟壑壑，纵横交错。

蜿蜒的羊肠小道消失处，山下星星点点的房屋远观如火柴盒。不知不觉已经爬升几百米，眼前一条顺着山脊的平直小道直通孤峰。

城堡有两层防护，常人难以到达

要到达孤峰脚下，还得通过一道两米多高的寨墙。整体呈弧形、约500米长的寨墙，像铁桶一样把孤峰所在的山尖团团围住，只留下一道一米多宽的寨门。构成寨墙的石条、石块皆就地取材，形态各异的它们组合在一起严丝合缝，使得来犯之敌的双脚根本无法攀爬，体现出建造者的匠心。

通过寨门，这才真正到达孤峰下方，一道高达四五米的陡壁又挡住了去路。幸亏岩壁中间有一棵破壁而出的小树，加之一段枯木，我们才能借此勉力攀爬而上。陡壁边又是一道寨门，可居高临下守此天险，真乃一夫当关万夫莫开。

陡壁上的第二道寨门，守卫的是一块十几平方米的空地，周围也是寨墙。站在寨墙残缺处，脚下十几米高的岩壁斧劈刀削般整齐，让人望而生畏，而这个位置只是孤峰中下部。抬头仰望，一道天然裂缝直通峰顶。前两道寨门，当地百姓费点力气都能到达，而我们的目的地是孤峰中部、当地村民说的空中城堡。这时候，专业攀登者的设备、经验就派上了用场。

当地相传，李自成余部曾在此地征战

使用无人机从远处观察，孤峰从上到下皆为书页般的层理，在风化作用下，表面的突出、凹陷大致平行，而城堡就位于孤峰中部的凹陷处。往上攀爬，我们看到的是一个从内到外皆由石头垒成的月牙形人工平台。整个平台有十几米长、五六米高，中间留出一个仅容一人通过的台阶，下方则是深不可测的悬崖。

岩壁上处处都是人工开凿的痕迹，纹路犹如层层波浪；平台上木头散落一地，最完整的是与一根木头相连的三块木板，柏木材质黝黑中透着沧桑，仍坚硬异常。在平台边的岩壁上，我们又发现几个人工开凿的洞，足以放下梁柱，可见这处平台曾经是一处人工打造的屋基，其上有几间木架结构房屋。

站在平台边眺望前方，水库碧波荡漾，公路笔走龙蛇，山川秀美如画。遥想悠远往事，心旷神怡。

平台上，一阵紧一阵的寒风把我们拉回了现实。在没有现代攀登设备的古代，城堡里的先人是怎样上下、出入的呢？带着疑问，我们返回孤峰脚下，在平台台阶下方的岩壁前找到了答案。只见岩壁足有十几层楼高，上面每隔几米对称分布着两个孔洞。依此判断，古人使用较长的竹竿等物做成梯子，再在孔洞里安插木桩固定梯子，上上下下。每当有外敌来犯时，守卫城堡者便拿走梯子。

以前是什么人盘踞在这座孤峰城堡上？土生土长的原小寨村人、土城镇退休干部王启成告诉记者，我们攀登的孤峰是小寨，南侧与之对望的山顶上还有一座大寨，有些人合称为“大小寨”。不过，大寨不如小寨地势险峻，历史遗存相对较少，如今外来游览者多以小寨为主。

当地流传着一个人尽皆知的故事：以前小寨无人能登的顶上，存放着无字天书、宝剑等物，一直被人觊觎。小寨所在的山上，遍地生长着猕猴桃。一次，一个放牛娃依靠猕猴桃藤蔓，冒险登上峰顶，正欲将手伸向天书、宝剑，刹那间一道晴天霹雳下来，放牛娃落荒而逃……这个故事在该县系列丛书《千里房县红旗飘》里也有记载。

王启成介绍，听当地老人说，以前李自成余部曾征战房县，官兵和义军围绕小寨天险展开拉锯战。

《鄂西北历史文化论纲》记载：“自崇祯十四年（公元1641年）至十七年（公元1644年），李自成5次派出强兵攻打郧阳，多次在十堰境内驻兵和征战。起义军失败后，李自成余部有万余人退至房县、竹山县、竹溪县等地坚持斗争20余年。”

记者结合史料判断，李自成余部也许确实曾在小寨活动。

孤峰旁有“飞来石”“地缝”景观

我们返回时绕行到孤峰后侧，这才看到，在高耸的孤峰旁，还有一座体量更小的独立山峰。两峰之间矗立着一块3米多高的“飞来石”，触地面积不足一平方米，有摇摇欲坠之感，似乎一阵微风就能跌落山崖。

“飞来石”下方，一条只容一人通过的裂缝出现在脚下，即为驴友们所说的“一线天”。走进裂缝，两边岩石高耸，只有头顶落下微弱的一线天光。行进五六米，才发现裂缝两侧出口让人有豁然开朗之感，下方均为深渊。

方寸之地，竟然同时存在孤峰、“飞来石”、“地缝”等奇观，让人大饱眼福。那么，这些奇观是怎样形成的？当地流传的神话传说姑妄听之，记者找到了十堰地质环境监测保护站负责人、地质专家徐鹏。

他认为，应该是在地壳运动抬升、重力崩塌及雨水冲刷等地质作用下，形成了小寨孤峰奇特的砂岩峰林地貌景观。而小寨后方的“飞来石”，应该是崩塌过程中滚石恰好落在此处，而“一线天”的形成有多种可能。

孤峰一侧，还有一座体量更小的独立山峰，夹着一块“飞来石”。

孤峰一侧的的“地缝”景观。

“飞来石”景观。

【天生物理学大师！嘘，别惹蚂蚁[并不简单]】卢卡斯在欺负小蚂蚁时，他看到的只是草坪上冒出来一个小土堆，中间有一个小洞，几只蚂蚁忙着四处乱爬。蚁丘看上去不是很厉害。

但当卢卡斯被神奇药水缩小，来到地表之下，一个神奇的蚂蚁地下王国展现在了他眼前。隧道向下延伸，不断分支并通向专门空间：蜂王的家、幼蜂的温床、食物储藏间、垃圾站等等。25英尺的地下，在没有机械和加固材料的情况下，蚂蚁建造了一个能容纳数百万同伴的家园，并能维持数十年。

图1：研究人员站在蚂蚁穴模型旁边。来源：美国加州理工
图2：在蚂蚁挖隧道之前，土壤中颗粒之间的力链是随机排列的（左），但当蚂蚁挖隧道时，力链会重新排列。来源：美国加州理工

现在，利用X成像和计算机模拟，美国研究人员揭开了蚂蚁是如何建造这些复杂而稳定结构的。相关论文https://t.cn/A6IjAKk2刊登于美国《国家科学院院刊》。

有“想”才做

蚂蚁“知道”如何挖隧道吗，还是它们只是盲目地挖？加州理工学院的José Andrade一直有这个疑问。

但Andrade是一名工程师，对蚂蚁“一窍不通”，所以他求助了该校生物学和生物工程助理教授Joe Parker，后者的研究重点是蚂蚁及其与其他物种的生态关系。

Parker说：“Andrade团队需要一个研究蚂蚁的人，深入了解这些群居昆虫的适应性和集体行为，为弄清其挖掘行为机制提供一些生物学信息。”

《中国科学报》从加州理工学院获悉，研究人员花费了近1年培养蚂蚁，并了解它们。他们不仅需要繁殖足够多的蚂蚁进行研究，还需要进行大量的试验。

研究人员在一个容器中建立了小型蚁群，容器中装有500毫升土壤和15只西部收工蚁。每隔10分钟，高分辨率x射线扫描就会捕捉到每一只蚂蚁和每一粒土壤的位置，每次试验持续20小时。

“蚂蚁有点反复无常，它们想挖才挖。”Andrade告诉记者，“我们把蚂蚁放在一个容器里，有些蚂蚁会马上开始挖掘，并会取得惊人的进展。但有些可能要花上几个小时，甚至根本不挖。有些蚂蚁会挖一会儿，然后停下来休息一下。”

但一旦蚂蚁开始行动，研究人员就会对整个过程进行x光扫描，从而生成所有内部隧道的三维扫描图。研究人员可以借助扫描结果创建模拟，显示蚂蚁在隧道越来越深时能取得的进展。

蚂蚁也懂物理学

接下来，研究人员开始分析蚂蚁的实际工作是什么。

他们发现，首先，蚂蚁会尽可能地提高效率，它们会沿着容器的内边缘挖掘，因为容器本身能充当隧道结构的一部分，从而能减少工作量。

它们还把隧道挖得尽可能直。“因为直线是两点之间最短的路径。而且，它们懂得利用容器的侧面，这表明蚂蚁的工作非常高效。”Andrade说。

蚂蚁们也会尽可能地挖出陡峭的隧道，一直挖到所谓的静止角。这个角度代表了颗粒材料在崩塌前可以堆积的最大角度。

什么是静止角？Andrade提到，想象在海滩上建造一个沙堡。如果用的是干沙子，加进去的每一勺沙子都会顺着已经堆好的沙子滑下去。更多的沙子会使堆得更高、更宽，但它永远不会变得更陡。另一方面，如果使用湿沙，就能够把沙堆得足够陡峭，以建造墙、塔和沙堡等。

湿砂比干砂有更高的静止角，蚂蚁能分辨出挖洞时的角度能有多陡，而且不会超过这个角度。“如果我是一名挖掘者，我要活下来，我的挖掘技术必须符合物理定律，否则隧道就会坍塌，我就会死。”他说。

最后，蚂蚁隧道的物理原理是这样的：当蚂蚁移走土壤颗粒时，它们会导致隧道周围称重力链的重新排列。这些力链在蚂蚁开始挖掘之前是随机的。重新排列后，力链一方面加固了隧道现有的土壁，同时减轻了位于隧道末端的颗粒承受的压力，使蚂蚁更容易安全地移走它们。

“在工程学和蚂蚁生态学中，蚂蚁如何构建这些持续数十年的结构一直是个谜。”Parker说，“事实证明，蚂蚁在挖掘时受益于这些环向力链。”

超级有机体

回到开头的那个问题：蚂蚁在挖的时候知道自己在做什么吗?

实际上，有人曾把熔化的塑料或金属倒进蚁巢，凝固成模型后，人们就能看到这些巨大的隧道系统。“这些系统令人印象深刻。我曾看到一张模型照片，模型旁边是一个人，我想‘天哪，这真是一个奇妙的结构。’从那以后，我开始怀疑蚂蚁是否‘知道’如何挖掘。”Andrade说。

但是，人们没有办法询问蚂蚁，于是，研究人员一开始就假设蚂蚁有意识地在泥土中摸索，寻找松散的土粒以便移走。这就像抽积木游戏，玩家需要选择哪块积木能安全取出来。而那些无法移开的石块，也就是蚂蚁建筑的承重“梁柱”（即力链）的一部分。

“一开始，我们假设蚂蚁可以感觉到这些力链，并避免在那里挖掘。它们可能在不停地敲打土壤颗粒，以评估施加在这些颗粒上的机械力。”Andrade告诉记者，“但后来，我们发现，它们似乎并不‘知道’自己在做什么。它们没有系统地寻找沙子中的薄弱点。相反，它们可能是根据物理定律进化出了挖掘能力。”

Parker将这称为行为算法。“这种算法并不存在于一只蚂蚁身上。”他说，“所有工蚁的群体行为就像一个超级有机体。这种行为程序是如何在所有这些蚂蚁的小大脑中传播的，这是自然界的一个奇迹，我们无法解释。”

Andrade希望开发一种人工智能方法，可以模拟这种行为算法，这样他就可以在电脑上模拟蚂蚁是如何挖掘的，并将蚂蚁的挖掘能力用于建造人类隧道。

“与流体或固体等材料相比，颗粒材料的形成方式不同。而且，移动颗粒状材料是非常耗能的，而且成本非常高昂。”他说，“如果蚂蚁的行为算法能够被进一步分析并最终复制，那么就可能在自动采矿机器人上得到应用，无论是在地球上还是在其他行星上，机器人就能更有效地工作。”https://t.cn/A6IjAKkL