生態學的關鍵思索─生物與礦物間的關聯

　　生物地理化學循環 (biogeochemical cycle) 是地球生態一個非常有趣的現象。化學礦物質能以營養份的型式在生命體與非生命體間運動、進出、循環作用，這使得生命不斷地更新、生長、分佈、繁殖，但是所用的物質是老而彌舊，幾乎與地球的年代一樣久遠

　　這種生物地理化學循環，在地球不同的高度：高山、丘陵、平原、海洋、大氣等有很大的差異性。在不同的生態系統：森林、溪流、坡地、感潮區、湖泊、溼地等也不相同。營養份在物質與生命間運動的快慢與變遷，將影響生物族群在地理空間與時間的變化，成為生態關鍵的因子。

　　最早以化學營養去解釋生物在地理空間分佈，是瑞士的科學家索蘇爾 (Nicolas Theodore de Saussure, 1767-1845)。索蘇爾來自一個非常特殊的家庭，他的祖父是個植物學家，由於信仰的緣故，在法國遭到逼迫，舉家逃到瑞士的日內瓦。他的父親是地質學家，不僅是最早登上阿爾卑斯山的探險隊員之一，而且紀錄沿途的地質、地理特徵。索蘇爾沒有唸中、小學，完全是在家受教育，造成他是歷史上結合植物、化學與地理學的第一人。

　　他長期擔任父親實驗與旅行的助手。1793年，他獨自前往英國，並且沿途找零工，以維持一路學習與探險的費用。1796年，他回到瑞士，同年結婚，並且決定一生以科學探索為職業，他開始在英國皇家科學會發表研究。1802年，他成為日內瓦學院礦物與地質學系教授。

　　他最著名的研究就是發現不同的地質生長的植物，所含的成分都相同，他分析出有氮、鉀、磷、鈣、錳、鎂、鐵、矽等項目，但少於礦物中所含的化學項目，因此他提出植物有選擇性吸收營養份的能力。索蘇爾將這些元素稱為「必要營養份」(essential nutrients)。

　　他也發現生長不同地區的相同品種植物，其營養份的比例、多寡，會受到土壤所含營養多寡有關，進而影響植物的生長狀況，這是生物地理化學循環學的萌芽。原來，地球上的生物都受到地理條件的影響，成為生長分佈的設限與疆界。

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