“自然之图”描绘了钦博拉索峰的纵剖面，以一张维系万物的大网将自然呈现在我们眼前。洪堡标示了不同海拔高度的植物分布，其中包括深埋地底的菌类，以及雪线之下的地衣等多种植物；山脚是热带棕榈树的地盘，再往上是喜欢温和气候的橡树和类似蕨类的灌木。洪堡根据亲眼见到的每一种植物的所在地，将它们排布在图中。
洪堡绘制“自然之图”的初稿
洪堡在南美洲完成了“自然之图”的初稿，后来进行了改进，最终以长三英尺、宽二英尺的形式发布。他在画面的左右两侧排布了几列文字栏，提供一些细节信息。只要在左边栏中选择某个海拔高度，就可以在图中找到这一高度下相互关联的事物，了解此处的温度、湿度和气压，以及生活在这里的动物和植物。洪堡描绘了不同的植被带，以及海拔高度和温度等因素造成的影响。他还在钦博拉索山的轮廓旁标注了世界上其他主要山脉的高度，以便相互比较与联系。
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以如此简练的形式传递这般丰富的信息，这在当时是史无前例的。在洪堡之前，从没有学者在视觉上以加此直观的形式展示大量的数据。“自然之图”首次揭示了全球各大陆间相互对应的气候带。洪堡特别着意的是“多样性中的统一性”。他通过气候与地理位置，而非按照每个物种的分类学归属来理解植被。这一新颖的想法于我们今天对生态系统的理解而言，仍然至关重要。
洪堡一行离开钦博拉索，向南 1 000 英里到达利马。从动植物到印加帝国的建筑，洪堡对一切事物都感兴趣。在穿越拉丁美洲的旅行中，他经常为古老文明的辉煌成就而惊叹，动手抄下当地的手稿、临摹印加石碑，并收集当地语言的词汇。他发现原住民的语言十分精深，无论用哪一种都完全能够翻译任何一本欧洲的书籍；就连抽象的概念，如“未来”“永恒”“存在”等，都有对应的词汇。在钦博拉索山以南地区，他拜访了一个原住民部落，他们保存着描述火山爆发的手稿。幸运的是，已经有人将这些手稿翻译成了西班牙语，洪堡得以将全部内容抄录在笔记本中。
在途经洛哈（今天厄瓜多尔境内）的金鸡纳树林时，洪堡再次见证了人类活动对环境的破坏。金鸡纳树的树皮中含有奎宁（当时治疗疟疾的药物），但被剥去树皮的树木很快就会死去，而西班牙人已经将大片野生树林采剥殆尽。洪堡发现，已经很难在那里找到生长多年且比较粗壮的树了。
洪堡的探寻精神几乎是无穷尽的。他既研究岩石构造、气候现象以及印加庙宇的遗迹，还着迷于地磁现象——在翻山越岭的时候不忘架起仪器，测量地球的磁场。和跨越大陆的植被带、地震现象类似，地球磁场是一个相互关联的复杂全球网络，这引起了洪堡的好奇。17 世纪以来，科学家们就已经知道地球本身是一块巨大的磁铁；他们还发现罗盘的指针并不指向正北，因为地球磁场的北极与地理学意义上的北极并不重合。更令人困惑的是，地磁场的南北两极会移动，这给航海带去了极大的困难。此外，当时并不清楚地球磁场强度在世界范围内的变化究竟是随机的，还是具有一定规律的。
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洪堡沿着安第斯山脉向南旅行，从波哥大到基多，越来越接近赤道。一路上，他通过测量发现，地球磁场强度越来越弱。令他吃惊的是，即使当他们跨越了基多附近的赤道之后，地磁场的强度竟然还在继续减弱；直到他们到达秘鲁境内荒芜的卡哈马卡高原时，地磁场的强度才逐渐停止减弱。这里地处南纬 7°，距离地理学意义上的赤道将近 500 英里远。在此处，磁针相对于地面的水平倾斜角度发生了反转：实际上，洪堡发现了磁倾赤道。②
1802 年 10 月底，洪堡一行抵达利马，此时距离从基多出发已经过去四个半月的时间，离开欧洲也已经三年多了。他们从利马搭船向北行进，到厄瓜多尔西海岸的瓜亚基尔去，打算再从那里去往墨西哥的阿卡普尔科。在从利马到瓜亚基尔的航行途中，洪堡检测了他们正身处其中的寒流：它沿南美洲西岸流动，一直从智利南端延伸到秘鲁北部。寒冷的洋流携带着大量营养成分，滋育了无数海洋生物，是世界上最富生命力的海洋生态系统。多年以后，这股寒流将被命名为洪堡寒流。虽然洪堡觉得这一命名是莫大的荣耀，但他也提出了抗议：沿岸的渔民早在几世纪前就已经知道洋流的存在，自己所做的只不过是探测它的性质，并发现这是一股寒流。
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为了理解作为一个整体的自然，洪堡逐步收集所需的数据。如果自然是一张庞大的生命之网，那么他不能仅仅以一位植物学家、动物学家或是地质学家的眼光看待它。他从各处收集关于一切事物的信息，因为“我们必须将在这个星球上相隔最远的区域中观察到的事物进行比较”。洪堡积攒了丰富的实验结果，提出了众多的问题，两者的数量之庞大使人们认为他在很愚蠢地追寻“似乎显而易见”的答案。一位向导注意到，洪堡像小男孩一样，在外套口袋里装满了植物、石头、纸片。没有什么是过于琐碎或不值一提的，因为在自然这张宏伟的挂毯上，一切事物都有自己的位置。
1803 年 1 月 4 日，他们到达港口城市瓜亚基尔。就在同一天，位于瓜亚基尔东北方向 200 多英里处的科托帕希火山突然开始喷发。洪堡已经勘查了附近安第斯山脉中所有的火山，等的就是这一刻。但这个突如其来的新挑战就发生在他准备前往墨西哥的当口，这让他十分为难。在返回欧洲之前，他希望务必能够游历墨西哥。在夏季的飓风季节到来之前，他必须尽快地找到航船，否则接下去的一整年都会被困在瓜亚基尔。但考察一座正在喷发的火山又是充满诱惑的难得机会——也许来得及去科托帕希，再及时赶回来乘船离开？可实际情况是，从瓜亚基尔到科托帕希的路程极其危险，洪堡需要再次翻越安第斯山脉，并且这次是朝着火山活动剧烈的地段而行。
科托帕希峰及其火山口附近的烟雾