外来植物与全球气候变化
2008/2/1 来源:硅谷 作者:柳 明


  柳 明(编译)
  
  目前人们普遍把外来植物看作是植物界的非法入境者。美国环境保护局把它们称作是对北美生物多样性的第二大威胁,其影响仅次于直接人为破坏。对入侵植物的药物喷洒和根除消耗了大量的资源,因为人们相信,把它们除掉就会使生态环境得到恢复。每年仅用在阻止一种欧洲湿地千屈菜(purple loosestrife)泛滥的费用就达到0.45亿美元。
  但最新的研究结果表明,有些外来物种,并非真的是植物环境恶化的罪魁祸首,用加拿大圭尔夫大学生物学家安德鲁·麦克道加尔的话说,外来者只是一位“乘客”,而非“司机”。这是他经过对比试验研究得出的结论,他的一个试验点在加拿大西部的不列颠哥伦比亚省的一片橡树草原,另一个在加拿大西南部的萨斯喀彻温省草原。
  麦克道加尔在他当初研究温哥华岛上的加拿大自然保护区特性时,并无意研究外来植物。这个保护区是一片86英亩大的残存下来的长有橡树的草地,像这样自然的草原在这个地区曾经非常常见,但现在已经被农垦和城市扩张侵蚀得所剩无几。麦克道加尔原来的研究兴趣在于本地植物,这个自然保护区是个生物多样性的典型地区,有着一百多个在本省或整个加拿大濒临灭绝的动植物种类。
  Skip to next paragraph 尽管这里已经受到了保护,但麦克道加尔发现,这里的本地植物仍然在消退,稀有物种更加稀少了。年轻的生态学家们认为几种外来的草类是这种情况出现的元凶。起初,他也以为只要把外来户们赶走,就能使本地草和野花恢复生机。
  而实际情况却并非如此。三年来,麦克道加尔不断地把保护区里的外来草清除掉。有的地方,采用刨锄和火烧的方法,有的地方干脆连根拔掉。但是本地植物却并没有大的起色。在一些地方,本地植物并非有所恢复,而是植物的一些基本特性开始发生变化一些乔木类植物渐渐侵蚀掉了原先的草地。
  麦克道加尔由此得出结论,外来草并非是这种变化的始作俑者,不是“司机”,而只是一个“乘客”而已,当本地草消退后起到了填补作用而已。事实上,这些外来者似乎还起到了一定的稳定作用。因为它们可以阻止太阳光直接照射地面,从而防止了树木和灌木种子的萌芽。这样,通过阻挡灌木的入侵,就可以保持这片草地的开阔性,使得这里原先的本地野花、草类和野生动物至少可以生存下去。麦克道加尔说,基于这些发现,他开始相信,本地植物的衰败是由于人类的干扰。在欧洲移民来此定居之前,经常性的野火会把地面上的残枝烂叶清理干净,但欧洲移民定居后总是扑灭这些野火,使得地表积累了一厚层枝叶,而外来的草类比本地草类更能适应这样的环境。
  这一发现所得出的与全球气候变化有关的结论在下面这个麦克道加尔在萨斯喀彻温省草原进行的研究中就更加明确了。这里的草原到处长有冰草(crested wheatgrass),这是一种来自欧洲西伯利亚一带大草原的草类。在这里同样地,外来草背上了使本地植物衰退的恶名。但麦克道加尔说,他认为,外来者的成功更主要是由于近半个世纪以来的气候变化。气候记录显示,这个半干旱地区的春季到来的时间比过去提早了,这个季节的雨水也更加丰富了。冰草也比本地草从冬眠中醒来得要早,因此它们在这种变化中占了上风。
  麦克道加尔说他希望科学家们预测的本世纪内的气候变化不会超过大多数本地植物品种的承受力。不过,他承认,外来者的泛滥说明它们的遗传基因决定了它们更具有多变性,也更能适应环境变化。麦克道加尔坦言,他可以想象,未来会是一幅被人类破坏得很惨的情景,以至于我们要对这些外来植物的侵略性和适应性(他把它们称作“有益的服务”)心存感激。
  2008年元月,在美国的东北部杂草学学会年会上,一位康奈尔大学的农学家安德鲁·麦克唐纳,利用联合国政府间气候变化委员会对本世纪中期和末期CO2水平的预测,创制出一张东部美国玉米田中草类迁移的示意图。根据这张图,如果该委员会的预测是准确的,那么肯塔基州十年至三十年后的气候(及草类植物)将类似于今天的北卡罗来纳州;到本世纪末,将会类似于路易斯安那州。在相同的期间内,特拉华州将会先后变得类似北卡罗来纳州和佐治亚州;而宾夕法尼亚州也会先后变得像西弗吉尼亚州和北卡罗来纳州。而最南端的佛罗里达州的气候及植物类型将会变成在整个美国前所未有的样子。另一位学者则指出,这样的变化已经开始了,原来生长在美国南部的野葛草已经北上迁移到伊利诺斯州中部,预计到2015年它们可能会延伸到密执安州的北方半岛。
  在这次会议上,刘易斯·齐思卡声称,面对挑战的同时还应该看到机遇,例如,他始终在寻求资金,用于进行把野葛用来做生物燃料的研究。野葛中含有重量占到50%的淀粉成分,这是作为乙醇产品的理想成分。而这种有着超强生命力的藤蔓(每天可以长一英尺)的植物将是一种来源丰富的替代能源。这将会是一种双赢的策略:我们找到了一种可以替代化石燃料的能源,同时,又有了根治这种难对付的野草的资金保障。
  在全球气候变化的时期能够掌握控制杂草的技术对于世界农业的未来是十分必要的。美国农业部的专家们在这方面始终走在世界的前列。但是,齐思卡坦言,这其中有一个例外:他发现大麻的种植者们对于CO2浓度对他们的作物的影响这方面所掌握的知识居然详细得令人吃惊。只不过他们不会在科学杂志上发表出来罢了。而拥有这方面的专业知识对于美国来说,无论从它将给各种农作物带来的保护,还是从满足其他国家需要的技术输出来说,都是一笔巨大的经济财富,
  齐思卡说他担心在迅速变化的未来,人类是否还有足够的粮食吃。但具有讽刺意味的是,正是草类可能提供解决的办法。在过去它们曾经帮助我们度过一些不太严重的危机。这是因为草类具有更加多样性的基因组,在它们的身上更容易找到某种能够抵抗某种特定威胁的基因,并用它同已有的农作物品种培养出新的杂交品种。例如:1845-1846年间的爱尔兰马铃薯枯萎病时期,最终人们在马铃薯的野生草类近亲的身上找到了解决办法。20世纪60年代在以色列发现了一种野生燕麦,它们能够帮助培育出一种更加强壮、抗病性更强的燕麦作物。
  齐思卡预言,我们的农作物的草类祖先们将会比它们的农作物后代更能适应气候变化。毕竟,适应是草类最擅长的本领。去年联合国政府间气候变化委员会的报告《气候变化2007》中明确指出,我们已经引发了这场影响深远、不可阻止的全球温度、降水、大气成分的变化。无论我们采取什么行动,这些变化都会至少继续数十年。专家们一致认为,如果我们要避免灾难发生,就需要顽强、需要善于适应,需要在具有挑战性的、甚至是恶劣的环境中发现机遇,战胜险恶的环境。在这个我们亲手改变了的世界上,草类,这个人类的宿敌,不仅可能成为有用的工具,它还是我们学习的楷模。在这一点上,如果我们相信拉尔夫·沃尔多·爱默生的话,那么草类将再也不是原来意义上的“草”了。
  
  注:本文编译自2008年6月29日《纽约时报》“科学”版。
  
  作者简介:
  柳明,女,硕士学历,主修英美语言文学专业。现为河南人民出版社译文编辑处编辑,副编审。经国家教育部委派,作者曾赴西班牙格拉纳达大学进修西班牙语和知识产权法。已经翻译出版过《无限的你,无限的成功》、《一切皆有可能》、《花绽放》等六部译著。2008年曾获得国家级翻译竞赛一等奖和河南省科技翻译征文一等奖。