杂草,是敌是友?
汤姆·克里斯托夫(Tom Christopher)文
刘易斯·兹斯卡(Lewis Ziska)是美国农业部下属的农业研究署的一位杂草生态学家。他身材瘦长,长着一头浅棕色的头发,一双疲惫的眼睛,给人一种冷幽默的感觉。这种幽默对于兹斯卡的研究课题——全球气候变化对人类和杂草所产生的影响——有着十分重要的意义。他承认,好多天以来,他感觉自己的目标将会面临着和政府提供的蓝灰色的办公桌下面的胎方位一样的结局。但是,当他谈到杂草时,他总是带着一丝赞美,一丝忧虑,甚至还带着一丝期望。
如果考虑一下2002年春天兹斯卡在巴尔的摩(Baltimore)市中心栽种的杂草的位置的话,任何人都会不由地与他一起分享这份赞美和忧虑。这个位置隐藏在城市内港(Inner Harbor)的旁边,是再造的工业风景的草地延伸出去的一部分。这块并不肥沃的土地看起来就是一块不毛之地,但是兹斯卡却从中看到了,也许带着一些恶兆,为作为整体的全球生活环境的发展方向提供了典型的模式。
特殊的实验室
“灵活性,”兹斯卡说,“也许是发明创造之母,但是贫穷必然是发明创造之父。”一段时间以来,他一直打算根据政府间气候变化委员会对21世纪中期的气温升高和空气中的二氧化碳浓度升高所作出的预测在实验室中创立一个模拟环境。该委员会是在全球范围内研究这一课题的最具权威的国际科学组织。作为温室气体,二氧化碳已经引起了人们广泛的关注,因为这种气体是导致全球变暖的主要因素。但是,这种气体,与水、光和营养一起,是植物生长所必需的四种最主要的资源之一。这种气体在大气中的浓度升高将对植物产生难以理解的影响。
兹斯卡的美国农业部(USDA)实验室位于马里兰州的贝兹维尔(Beltsville, Md.),不过该实验室中用于检测二氧化碳的浓度升高所产生的影响的设备非常有限。他在那里最理想的选择是一个供植物生长的温室,从本质上来讲,就是一个密封的、可以控制气候的、可以人工控制光照的铝盒,差不多和那些可以供人自由出入的储藏室一样大。兹斯卡的心中拥有更大的抱负,但是他得到的预算被一再削减,好像负责预算的管理部门打算减少对全球气候变化的关注(在他的实验室中,专门研究气候变化与农业的研究人员已经由1999年时的10人减少到现在的3人)。所以,他根本无法建造这样的特殊实验室。
利用季节的特性
不过,兹斯卡随后就有了一个想法。在夏季,巴尔的摩附近的居民一直在埋怨他们的这座城市,因为这里的空气污染严重,而且在太阳强烈照射下的建筑物和公路将这座城市变成了一个极度不正常的“热岛”。 兹斯卡觉得,居民们的这些埋怨值得一用。在进行实地测量时,他发现,巴尔的摩的气温实际上比周围的乡村地区的气温平均高出3到4华氏温度;当地大气中的二氧化碳浓度(440-450 p.p.m.)远远高出当前的全球平均值。这些测量值恰恰与气候变化委员会所预测的30到50年后全球在“B2预测”方面的整体情况相吻合。“B2预测”是一个采取中间路线的方案,该方案预测温室气体将会持续上升,但是同时又认为,人类在消除这些气体方面也会取得一定的成功。
通过比较初步选定的三个位置——马里兰州西部的有机农场、巴尔的摩郊区的一个公园和内港旁边的一个公园——兹斯卡计划研究这三个地方的情况:现在的情况(在有机农场上),气候变化委员会所预测本世纪中期的情况(在巴尔的摩)和处于两者之间的情况(在郊区的选址)。他从有机农场中取走一些土壤,其中已经包含了35种常见杂草的种子;使用这些土壤,他在三个位置——市区、市郊和乡村——分别培育出同样的植物生长环境。这样,植物的生长媒介和杂草的数量自始至终都是相同的。在经过了五个生长季节之后所发生的一切甚至让他也感到惊讶。
物种自然演替加快
在更热而且二氧化碳浓度更高的地方,杂草不仅生长得更加粗壮——一种名叫藜的杂草在农场中的一般生长高度为6到8英尺,这已经能够给让人留下深刻的印象了,但是这种杂草在城市里的生长高度竟然达到10到12英尺,着实让人感到惊讶——而且在城市中生长的将来大气条件下的杂草也能够产生更多的花粉。更让人感到惊讶的是,不断增加的热量和二氧化碳能够使这块土地上的物种加快自然演替的速度,同时还会导致物种的变异。举一个典型的例子来说,美国东部的一个荒芜的地方,任其自然发展,最后竟然成了一片天然的林地。这个演变过程因地理位置和环境而有所不同,但是在林地原始形成中,一年生杂草首先覆盖了土地,扮演着生态学家们所称的“植物先驱”的角色。这些植物的优势逐渐被那些生存时间更长的多年生杂草取代,然后依次被灌木和树木取代。
在这个自然演变的过程中,先驱者和他们的继承者都是当地固有的一些物种,林地的恢复需要几十年的时间。但是兹斯卡在市区那块土地上所观察到的生态系统却像“服用了安非他明兴奋剂”一样:在五年的时间里,这块土地上生长的植物几乎全部都是树木,而且一些外来入侵的杂草树种处于支配地位,如臭椿、挪威枫木和桑树等。创建这几块土地五年之后,乡村的试验基地中的臭椿大约有5英尺高,而市区基地中的却高达20多英尺。郊区基地中的香椿树的高度仅次于市区的,尽管落后大约一两年。
超强的生命力
作为一名科学家,兹斯卡为自己开展的实验所得出的显著成果激动不已。和许多花费了毕生精力与杂草进行斗争的人一样,他为自己的研究成果所隐含的信息感到震惊。杂草已经让美国的农民损失了大约12%的收成,具体来说,据估计,每年的损失高达330亿美元。不仅对于农民们,而且对于林务人员、土地管理者和园艺人员来说,将来的额外费用会达到多少呢?在兹斯卡为此而沉思的时候,他说,他的内心中不由地会产生一种钦佩的感觉。当年在加利福尼亚大学河滨分校读大学的几年里,他就发现自己对杂草产生了浓厚的兴趣:他注意到南加利福尼亚大学的人行道上的裂缝里长出来一颗野草,突然间,他为任何一种能够在这样炎热干燥而又危机四伏的环境中茁壮生长的有机体感到震撼。兹斯卡觉得,那也许会成为一种非常重要的能力,好像我们赖以生存的星球正需要这样一种能力。
从长远角度来看,发生在兹斯卡的实验基地中的事情,在长达1万多年的人类与杂草共同的历史中,显然又是一个结。自从新石器时代以来,人类一直与杂草保持着密切的联系,因为从根本上来说,杂草实际上是人类的创造。“杂草”是一个带有主观性的标签,完全以人的判断为标准。如果考虑一下到底有多少种“有害的杂草”——现在被联邦、州县政府明确要求消灭的植物——是因为人们相信他们漂亮或者有用而被引入北美,这一点就会变得非常明显。拿臭椿来说,现在被城市居民看作最讨厌的杂草之一,但是在19世纪却曾被人们当作一种生长迅速的行道树,从中国不远万里引种至北美东部地区。据说,臭椿还被一些重视药物价值的中国移民引种至加利福尼亚。
美丽风景的入侵者
“杂草”有很多的定义,从“农民观察到的顽固的植物”,到“杂草是指任何的妨碍农民获得利润的植物”,到美学上的定义(一位受欢迎的园艺师给杂草下的定义是,“一种生长位置不合适的植物”),再到拉尔夫·沃尔多·爱默生(Ralph Waldo Emerson)的假装虔诚的论断——杂草是“一种优点和价值尚未被人们发现的植物”。但是,所有这些定义都同意一个中心的标准:被称为杂草的植物,在人们看来,必定是那些不受欢迎的植物。任何一种植物,如果我们不喜欢,我们都可以让它成为我们美丽的风景的入侵者。于是,它就成了杂草。
可以论证的是,在人类发展到需要进行区别对待植物的时代之前,也是发展到大约公元前9000年的新石器时代农业开始出现之前,人们还没有杂草这样一个概念。实际上,在人类结束早期的狩猎采集时代之前,许多的野生谷物,比如现在的农业生产中最让农民感到麻烦的红米、野燕麦等,一直都是宝贵的食物来源。
将野生植物培育成现代的作物植物是我们在科学上取得的巨大成功。将亚洲东部的一种野生草(红米)培育成作物之后,能够为人类提供20%的能量摄入,这的确是一件非同寻常的事情。我们(除杂草科学家外)一般无法得知的是,我们将杂草培育到了什么程度。
见缝插针地生活
尽管面临着人类能够想到的各种消灭方法——挖掘、手拔、火烧,最近又开始使用除草剂喷洒田地——与人类共存使得一些生命力顽强的植物生长得更加繁茂。杂草已经习惯了人类用以消灭它们的每一种方式,甚至能够将它们转变成对自己的生存有利的因素。比如,用锄头或耕犁挖掘一种在加拿大生长的植物——蓟(实际上,这种植物最早生长在欧亚大陆,一直被列入“北美最恶贯满盈的杂草”名录),可以破坏这种植物地上部分的生长,但是却弄得土壤中到处都是生命力极强的肉质根茎,每一块都有可能发芽,成长为一棵新的植物。
这一历史造成的结果之一是,作物和杂草采用截然不同的两种遗传策略。在过去的几个世纪里,我们有意地从种植的作物植物中繁殖出遗传多样性的作物。创造出无性繁殖或接近无性繁殖的作物种类是取得更高的作物产量和实现大规模的机械化耕种和收割的重要步骤。因为杂草就像机会主义者一样见缝插针地生活,所以它们必须包含一些有能力在人类制造的各种类型的生活环境下生存的个体。它们也需要多样性的物种来应对人类施加的一系列的惩罚措施。一小块土地中的加拿大蓟,如果想要在农民们从原来的挖掘转变成现在的使用除草剂的情况下仍然生存下去,必须包含一些能够在一段时间之后对化学农药产生耐药性的个体。缺乏必要的遗传多样性的杂草将会从我们的土地,草坪和闲置的土地上消失;农业历史学家们可以举出许多这样的灾难。
可塑性强的植物
幸存下来的都是一些具有惊人的可塑性的植物。詹姆士·邦斯(James Bunce)是兹斯卡隔壁办公室的一位植物生理学家。他一直在研究人工增加浓度的二氧化碳对蒲公英产生的影响(郊区的高尔夫球场管理人的强硬对手)。他发现,在一系列的试验中,关系亲近的杂草有机会实现进化,改变自己的外形,以便在一个生长季节内更好地利用这种增加的资源。
“如果改变生长环境中的某种资源,”最近兹斯卡坐在他的小办公室中说,“实际上,你是在帮助杂草战胜作物,因为总有一部分杂草能够从容地改变遗传因素,几乎能够从任何一点变化中受益。”
兹斯卡,和邦斯一起,一直忙于测试变化了的二氧化碳浓度对一系列的作物和杂草物种所产生的影响。走进一个到处都是水泵、过滤器和像箱子一样的铝制栽培室后,兹斯卡开始大显身手,显示出自己是一个大气研究专家。在查看了栽培室外的一个仪器面板后,他记录了这里的二氧化碳浓度为310 p.p.m.。“这相当于1957年时的大气状况,我就是在那一年出生的,”他说。他和他的同事们已经发现,他说,杂草从二氧化碳浓度的变化中的受益程度远比作物植物多;这对农业和公共卫生带来了值得引起注意的含意。
生长的更加旺盛
对于普通的像加拿大蓟和偃麦草之类的农业杂草进行的测试表明,如果它们生长在二氧化碳浓度较高的地方的话,它们抵抗除草剂的能力就会增强,使得它们更难加以控制。兹斯卡推测,这可能是杂草生长速度加快带来的结果;杂草也成熟得更快,从而使得杂草最容易受到攻击的幼苗阶段大大缩短。对于农民们来说,这必定是一个昂贵的问题,因为他们将不得不花费更多的资金用于购买化学制剂和采取其他的除草措施,以便保护他们的作物。(全球范围内的农民们每年花费在购买除草剂方面的费用超过了100亿美元。)
但是,提高了的二氧化碳浓度,兹斯卡已经发现,不仅会加快许多普通杂草的生长速度,进而增加它们的大小和生长数量,还会改变杂草体内的化学成分。当他在二氧化碳浓度为600 p.p.m.(按照气候变化委员会作出的“B2预测”,这相当于本世纪末时的浓度)的大气中种植豚草植物时,豚草产生的花粉数量是生长在浓度为370 p.p.m.(1998年时的周围环境浓度)的大气中的植物所产生的数量的两倍。
对于许多过敏患者来说,这是一个坏消息,尤其是因为研究人员已经被证明,在二氧化碳浓度增强的房间中产生的花粉中含有更多的能够导致过敏反应的蛋白质。中毒的常春藤也已经表明,在二氧化碳浓度较高的环境中,它们不但能够生长得更加旺盛,而且会产生更多的带有剧毒的漆酚——常春藤细胞组织内能够引起皮疹的一种油类物质。
自然灾难肆虐
兹斯卡认为,自从工业革命开始以来,大气中的二氧化碳持续增加,这有可能已经对至少一种让农民的花费增加的杂草的生长速度产生了重大的影响。原产于中亚地区的旱雀麦能够传入美国纯属偶然,因为19世纪中期用于压载船舱的泥土中可能会含有它的种子,还有可能是因为它的种子混进了当时的农业种子中。
从此之后,因为这种植物耐旱性强,能够在干燥的生活环境中生长繁茂,而且它能够产生大量的种子(一棵这样的植物能够产生多达5000粒种子),所以这种植物迅速地蔓延到超过1亿英亩的西部牧场中。这甚至比整个怀俄明州的面积还要大。这样带来的后果是,旱雀麦已经取代了营养更为丰富的当地杂草,降低了单位面积的土地可以承载的家畜的数量。同时,旱雀麦还较少了土地对野生动物的价值,因为它们也发现,新引进的物种的口味比原来的差得多。
旱雀麦的蔓延在很大程度上导致了当地的牧场因过度放牧而严重退化——牲畜更喜欢而且有选择地吃当地的牧草——更重要的是,旱雀麦带有非同寻常的可燃性,非常容易造成火灾。定期的火灾是牧场生态系统不可或缺的组成部分,但是在当地牧草仍然在牧场上占主导地位的时候,许多地区平均每隔60到110年才发生一次火灾。但是,在一些旱雀麦蔓延的地区,大火每隔三到五年便会肆虐一次。尽管旱雀麦能够承受数量如此频繁的火灾燃烧,当地的植物群却无法承受。
形式进一步恶化
旱雀麦的易燃性是植物生长模式中与生俱来的。这种植物在秋季萌发,然后一直生长到冬季末,进入成熟期,直到夏季初产生种子,然后植物枯萎死亡,在接下来的整个干旱季节留下一簇干燥而又十分易燃的叶子。旱雀麦和他的同事们发现,因为旱雀麦在美国西部大肆蔓延的时期,大气中的二氧化碳呈现不断增加的势头,杂草的易燃性好像也因此而被大大加强了。
科学家们在四种不同的二氧化碳浓度的环境条件下种植植物:70 p.p.m.(19世纪初的环境条件,也就是在工业革命发生之前的时期)、320 p.p.m.(20世纪60年代的水平)、370 p.p.m.(20世纪90年代的水平)和420 p.p.m.(气候变化委员会的估计的2020年时的大致水平)。他们发现,从1800年到现在为止,增加的二氧化碳使得每一种旱雀麦植物产生的生物量增加了接近70%。而且,随着二氧化碳的增加,旱雀麦的成分也随之发生变化,植物组织中的炭含量也更为丰富,所以植物的叶子和茎干也就不那么容易腐烂。在自然的环境中,这意味着植物枯萎之后的枝叶存留的时间将会更长,为野火的肆虐提供了更多的燃料。
更多的燃料,存留的时间更长——兹斯卡说,人类造成的温室气体的增加可能已经对那些改变了美国西部生态环境的杂草的不断蔓延起到了决定性的作用。看起来,形势有可能进一步恶化。兹斯卡种植在二氧化碳浓度相当于预测的2020年水平的环境中的旱雀麦体内的生物量比现在的水平又增加了18%。看起来,全球气候变化将会进一步对牧场野火起到推波助澜的作用。
植物物种入侵
“没有像自然选择这样的事情了,”兹斯卡吐露出肺腑之言。他赶紧又解释说,他不是一个创造主义者。他只不过想指出,查尔斯·达尔文(Charles Darwin)和艾尔弗雷德·华莱士(Alfred Wallace)在19世纪提出的最初的进化论已经有些不合时宜。他们提出的进化模型把进化看成一个完全没有人类干涉的纯自然的过程。这与现在的情况大相径庭——即使在海洋中也是如此。
《科学》杂志最近发表的一篇论文指出,全球仅还有不到4%的海洋没有受到人类活动的影响。人类对自然的干涉为大量杂草——尤其是入侵的植物物种——的成功提供了有利条件,旱雀麦就是其中的一个典型例子。
这些植物是在当地之外的生态系统中实现了进化过程,但是某些时候,尤其是因为人类的活动,它们被带入当地的生态系统中。许多的入侵物种,如旱雀麦,是通过“搭便车”和“偷渡”的形式到达这里的;其他一些物种,如野葛,则是人类有意识地引入的。(20世纪30至40年代,联邦和各州的一些机构引入了一种原产于日本的物种——野葛,以便控制南部各州出现的水土流失现象。)无论如何,入侵的植物物种都有一些共同的特点:在新的生存环境中进行侵略性、爆炸性的生长、比当地森林、草原和湿地中的植被的竞争力更强,而人们一般认为,这些地方都是一些远离人类影响的世外桃源。
生物多样性的威胁
业界普遍认为,入侵的植物物种是一种不符合规定的植物。美国环境保护署已经把这些入侵物种列为实现大陆生物多样性的第二大威胁,只有直接破坏它们的生存环境才能够对它们加以遏制。人们花费了大量的人力物力用于喷洒药物,以便将这些入侵物种斩草除根,因为人们希望这样做能够有助于恢复原来的生态系统。比如,人们每年花费大约4500完美元用于阻止欧洲的一种湿地植物——千屈菜的蔓延,但是一直没有取得明显的成功。
不过,最新的研究显示,入侵的物种,至少在某些情况下,并不是造成环境恶化的原因,因为它们并没有像生态机会主义者那样趁机去利用被扰乱了的生活环境。或者,正如位于安大略省的圭尔夫大学的生物学家安德鲁·麦克道格尔(Andrew MacDougall)所指出的那样,入侵的物种也许只是扮演着“乘客”的角色,而不是“驾驶员”的角色。这是他在开展了两次大规模的研究之后得出的结论:其中一次是在加拿大英属哥伦比亚地区的稀树草原开展的研究;另一次是在萨斯喀彻温省西南部的退化草原上开展的研究。
对外来草类的误解
在麦克道格尔开始研究温哥华岛(Vancouver Island)上的自然保护区中的加拿大资产时,他并没有打算集中精力去研究入侵植物。在这片长满了橡树的面积为86英亩的草地上,这个避难所证明了一种开放的稀树草原生活环境的存在。以前在这一地区非常普遍地存在着这种环境,但是农业和无计划的发展导致这种环境几乎毁于一旦。麦克道格尔原来对当地的植物群感兴趣;这里的自然保护区提供的天然避难所造就了生物的多样性,这里生活着100多种在英属哥伦比亚地区或全国范围内濒临灭绝的动植物。
尽管这块土地被保护起来了,麦克道格尔发现,当地的植物群落却在不断地衰退,稀有物种变得越来越稀有。这位年轻的生态学家将物种的不断衰退归咎于几种外来草类的入侵。最初,他主张,只要消除这些外来物种就能够恢复当地的草类和野花的生机。
但是,实际效果却并不多么理想。三年来,麦克道格尔在自然保护区内划定了一些区域,移除了其中的外来草类。在很多地块上,他割掉或燃烧掉了这些草类;在其他地方,他彻底地移除了这些草类。然而,当地的植物群落并没有因此而出现任何强烈反弹的迹象。在很多情况下,当地的一些植物物种甚至出现了加速衰退的现象,而且某些地区的植物群落的基本特性开始改变,木本植物逐渐向以前开阔的草原地区蔓延。
填补空缺的角色
麦克道格尔总结说,对于这些变化,外来的草类并不能起到“驾驶员”的作用,而更多地是在扮演着“乘客”的角色——在当地的物种消失的情况下填补空缺。实际上,外来物种看起来扮演着稳定处理的角色。通过阻止光线照射到土壤,它们抑制了许多树木和灌木种子的萌芽。这样就保护了稀树大草原生活环境的开放特性,所以遗留下来的稀树草原中的原始的野花、草类和野生动植物至少可以幸存下来。
根据这些发现,麦克道格尔说,他开始转变自己的看法:当地的植物群落之所以不断衰退,主要是因为人类的干涉。欧洲人来到这里定居之前,周期性的大火可以清除那些存留在土壤表面的干枯植物的茎叶。欧洲人定居以后,大火得到了遏制,地面上的垃圾因此越堆越厚,与此同时,外来草类应对这种情况的能力远比当地草类的应对能力强得多。
麦克道格尔随后在萨斯喀彻温省大草原里开展的研究表明,这一发现与全球气候变化时代显然存在着十分密切的关系。冰草,一个来自于欧亚大陆西伯利亚大草原的物种,逐渐地渗透到这些草原上。外国草类又一次受到指责,人们认为它们是当地植物群落衰退的始作俑者。
获得了竞争优势
不过,麦克道格尔说,他认为入侵物种之所以能够取得成功,在很大程度上是由于过去的半个世纪中所发生的气候变化。天气情况的记录表明,在这些半干旱地区,春季变暖的时间要比以前早一些,这个季节的雨水更稳定了。这样,芽草之类要比当地的草类物种更早地从冬天的冬眠状态中苏醒过来,从而在这一变化中获得了竞争优势。
麦克道格尔说,他相信,一定可以在北美地区找到一种能够在变化了的气候中占据竞争优势的草类物种,而且它可以与当地的野生动植物相互之间产生积极影响(不像外来物种那样)。他承认,恢复这个大草原需要付出巨大的努力,需要付出像19世纪的先驱们一样多的努力来改造草原的生活环境。是否存在这样的意志和资源看起来的确是一个问题,尤其在全球都出现了生活环境紊乱、出现众多类似现象的情况下。
麦克道格尔说,他希望本世纪可能出现的气候变化不要超过大多数植物物种可以忍耐的程度。他承认,外来物种的蔓延说明它们在遗传方面更具有多样性,所以能够更好地应对环境的变化。显然,麦克道格尔不喜欢这种可能出现的变化,但是他承认,他能够想象得出,将来可能会出现很大的混乱,我们可能会非常感激他所称的外来植物物种所提供的“积极服务”——具有挑衅性的适应性。
朝坏的方向变化
这是一月初的一个星期二,但是费城市中心的气温已经达到了华氏65°。喜来登社会山酒店外面生长着一些蒲公英,叶子上的莲座型叶丛已经开始从洁净的地面覆盖物中长出花蕾。酒店内,在一个配有椅子、屏幕和幻灯放映机的会议室中,东北地区杂草科学协会的会员们同样感到非常地不安。如果有必要的话,他们都是一些非常保守的人士。
出席这次会议的有大学里的研究人员、除草剂生产企业在农村地区的代理商和业务代表,他们的脸色和那些现在已经暂时离开了土地的农民和林务人员一样——轮廓鲜明、被太阳晒得黝黑。大多数人看起来非常地焦躁不安,穿着易碎的运动夹克和聚脂纤维运动夹克。看到这些衣服的人可能会想,自从上一次年会之后,这些衣服是不是一直被放在壁橱里存放了整整12个月。如果这些成员们看起来像农民的话,那是因为他们一直在为农民提供服务。他们显然已经耳濡目染了从事那种职业的人的机警的性格特点,任何的突然变化,无论是天气方面的,市场方面的,还是政府政策方面的,几乎都是朝着坏的方向变化。
今天的新闻的确证实了那种偏见。今年年会第二天的日程是举办一个关于杂草和全球气候变化的座谈会,演讲者勾画出了未来的情况,而与会人员当前的许多策略可能会与之毫不相干或者没有效果。
热带作物位置北移
主旨发言人——新罕布什尔大学气候变化研究中心的卡梅伦·维克(Cameron Wake)——丝毫没有让听众们感到舒服。维克是一个具有超凡魅力的人,他曾经到世界上一些较冷的地区旅行——如加拿大的北极、格陵兰岛冰川、南极洲和亚洲中部的一些高山。在旅行过程中,他收集了很多冰核。通过对这些冰核的分析,他修订了过去时代的大气和气候变化的历史。
在这个房间中,下唇附近生长的一小撮胡子、穿着粉红色的衬衫、打着粉红色的领带的他显得与众不同。观众中有人坚持认为气候变暖并不是什么新鲜事,因为罗马帝国的历史记载表明,柑橘和其他的热带作物比它们现在的生长位置往北很多。针对这一观点,他进行了激烈地辩驳。维克指出,当地的考古学无法改变全球的数据库,而该数据库证明,当前大气中的二氧化碳水平是65万多年来的最高值,而且增加的速度在不断加快。
随后的一些发言人叶开始认真考虑这一情况。康奈尔大学的农业科学家安德鲁·麦克唐纳(Andrew McDonald)运用政府间气候变化委员会对本世纪中期和末期的二氧化碳浓度所作的预测,制定出一些描述美国东部地区玉米田中的潜在的杂草迁移情况的图表。如果这些预测准确的话,在未来10到30年里,肯塔基州的气候(和杂草植物群落)状况将会类似于北卡罗莱纳州现在的状况;到本世纪末,那里的状况将会像现在的路易斯安那州的状况一样。
森林物种的路线
在同一时期,特拉华州首先会出现北卡罗莱纳州的状况,继而是乔治亚州的情况,而宾夕法尼亚州则会先后出现西弗吉尼亚州和北卡罗莱纳州的状况。佛罗里达州所面临的状况将会是全国历史上史无前例的。实地观测表明,这些变化已经开始了:另外一位发言人指出,“生长在南方的杂草”野葛已经开始向伊利诺斯州中部地区迁移,到2015年时,将有可能蔓延到密歇根州的上半岛地区。
更让人感到清醒的是宾西法尼亚州立大学的生物学家布伦特·海利科(Brent Helliker)展现在屏幕上的数字。首先,他使用一本生态学教科书上的地图展示了上一次冰川时期向南方驱赶各种森林物种的路线。然后,他展示了一张自己绘制的地图,表明当前的温暖状况看起来很有可能会改变森林树种适应生存的范围——比如,黑云杉现在的生长区域将来很有可能更适合于阔叶树种的生存。他提问了一个每一位听众都挂在嘴边的问题:森林能否在短短的几十年里适应如此剧烈的变化?海利科表示,自己无法提供这个问题的答案。他的演讲也到此结束了。
在会谈中间的一次休息时间里,刘易斯·兹斯卡表现出出人意料的乐观态度。他坚持说,挑战能够带来机遇。拿野葛来说,兹斯卡一直在寻求资助,研究这种植物作为生物燃料来源的可能性。野葛的根部含有高达50%的淀粉,看起来是乙醇生产的理想选择,而野葛的超动力的藤蔓一天可以生长一英尺,可以成为可替代能源的丰富原料。这将会是一个双赢的方案:我们能够开发出一种可以替代化石燃料的资源,与此同时,还能够创造出巨大的财政动力,来根除某些极为棘手的杂草。
巨大的经济支出
在全球气候变化的大背景下开发出一些管理杂草的技术方法,对于全球农业的未来来说,将是非常重要的。尽管面临着严重的财政支持问题,美国农业部的研究人员仍然在这一研究领域中走在世界前列。
(兹斯卡承认,存在一个例外:他的网络研究已经表明,在二氧化碳浓度如何影响他们的作物方面,大麻栽培者有着非常丰富的经验。但是,正如兹斯卡所指出的那样,他们不会将此刊登在科学杂志上。)对于美国来说,掌握这方面的专门技术将会是一笔巨大的经济资产,它不但可以为美国的农业生产提供保护,而且还可以向其他一些急需这一技术的国家提供知识出口。
兹斯卡说,在快速变化的将来,他非常担心人类是否能够实现自给自足。令人感到荒谬的是,他说,只有杂草才能够解决这一问题。在过去,杂草已经为人类应对较小的危机提供了帮助。当疾病和有害物质摧毁了我们的培育成熟的食品作物之后,植物的种植者们开始求助于这些作物的野生亲戚——几千年来人类一直试图剿杀的植物。因为杂草具有更多不同的染色体组,所以更容易找到一种能够抵御所发生的威胁的合适的染色体组——然后将其与现存的作物一起培养,创造出一种新型的杂交作物。
化敌为友
1845年至1846年间,爱尔兰发生了大范围的马铃薯枯萎病,最终在马铃薯的野生杂草亲戚中找到了解决问题的方法;20世纪60年代,以色列找到了一种野生的燕麦,这帮助创造出一种更具活力、抗病能力更强的驯养燕麦。
兹斯卡预测,面对即将出现的气候变化,食品作物的杂草祖先将比它们的经过人类驯养的后代表现出更强的应对能力。毕竟,应对各种变化一直是杂草所具备的最突出的能力之一。正如气候变化小组去年提交的报告——《环境变化2007》中明确指出的那样,在地区气温、降水量和大气组成方面,已经出现了影响深远、无法阻止的变化。
无论我们采取什么样的应对措施,这些变化都将持续几十年。专家们同意,如果我们打算避免灾难,我们就必须做到既顽强,又灵活,在将来的充满竞争、甚至充满不利因素的情况下,随时准备发现并且开拓任何的机会。在我们已经创造的这个新世界中,野草——我们过去的对手,不仅应该成为我们的工具,而且应该成为我们的良师益友。在这一点上,如果人们认为拉尔夫·沃尔多·爱默生(Ralph Waldo Emerson)的观点正确的话,那么,前面提到的杂草的定义可能将会不复存在。
NYT 陈战 译












杂草,是敌是友?(陈战 译 )
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