反面教材供批判用2018年11月辑: 与野火共生


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送交者: HHS 于 2018-11-15 03:03:33

反面教材供批判用2018年11月辑 与野火共生

  ·方舟子·

  前几天我们一家子去爬山,经过了一片桂叶漆树林。这种南加州特有的植物
之所以叫这个名称,是因为它的叶子展开了就像是月桂的叶子,其实二者的亲缘
关系很远,是不同科的植物。桂叶漆树的叶子从中间往上卷起来,就像一个个的
墨西哥玉米卷。我摘下一片叶子,闻到一股芳香,问我女儿:“知不知道它的叶
子为什么这么厚?”女儿说:“是不是为了防止水分蒸发?”

  是的。南加州的气候属于半干燥地中海型气候,一年的降水集中在温暖的冬
天下几场雨,夏天几乎天天万里无云、阳光灿烂。国内的地理课本说这叫做“雨
热不同期”,不利于植物生长,而实际上南加州有着极其丰富的植物多样性,光
是圣地亚哥就有2400多种维管植物(包括蕨类植物和种子植物),是美国所有的
郡当中植物种类最多的。南加州和与之相连的墨西哥下加利福尼亚有世界上别的
地方没有的海岸鼠尾草灌丛和查帕拉尔群落这两种特殊的植物群落,桂叶漆树就
是这两种群落、特别是查帕拉尔群落的重要组成部分。查帕拉尔是西班牙语
chaparral的音译,原来意思是“矮常绿栎树”,用来指加州常绿硬叶灌木丛这
个特殊的植物群落。

  要成为这个群落的一员,就必须适应干旱的环境,度过干燥的夏天,熬到有
雨的冬天。它们的叶子是硬的,因为里面含有木质素,这样叶子就不会因为脱水
而枯萎。它们的叶子往往比较小,表面积因此也小,减少了水分的丧失。它们的
叶子是竖起来的,或者像桂叶漆树一样是卷起来的,减少了被阳光照射的面积。
它们的叶子比较厚,上面覆盖着一层蜡或树脂,避免水分的蒸发。而且,它们往
往含有挥发性油(因此散发着香气),其作用也是为了避免水分蒸发。

  但是即便如此,它们的叶子和茎还是比较干燥的,再加上树脂、挥发性油都
是易燃物,所以遇到火很容易燃烧。要燃烧首先要有火源。自然界也有火源,例
如火山爆发,更常见的是闪电。所以,即使没有人为纵火或失火,查帕拉尔群落
也时不时地会被闪电击中,迅速地燃烧起来。这种天然野火通常发生在夏天。如
果一片查帕拉尔群落生长的时间很长了,例如有几十年了,长得非常密集,积累
了很多枯枝落叶,也就有了特别多的燃料,燃烧的时间也就会很长,甚至烧上几
个月。桂叶漆树林尤其容易燃烧。有人测量过,在几种查帕拉尔群落的植物中,
桂叶漆树积累下的枯枝落叶是最多的。

  不管怎样,植物地上的茎、叶最后烧光或基本烧光了。桂叶漆树受损尤其严
重,往往百分之百被烧光。然而被烧掉的只是地上的部分。桂叶漆树还有地下部
分:地下茎和根。它的根扎得很深,能够深入地下十几米。它的地下茎非常粗大,
直径能够达到1米左右。桂叶漆树把光合作用产生的淀粉储存在地下茎和根里,
一旦地面部分被火烧掉了,这些储存的淀粉就开始为发芽提供养料。在火烧过的
十几天后,大约四分之一的地下茎就会长出新芽,灰烬为它们提供了肥料,让它
们快速生长。在几个月后,冬天的雨水降临的时候,所有的地下茎都已发芽,而
那些发芽早的,这时候已长到一米多高了。

  可见桂叶漆树并没有被烧死,而是获得了新生。而且还产生了新的一代。新
的一代当然是来自种子。每年夏天桂叶漆树会开出像丁香一样的小白花,然后结
出一种红色的小核果,果实里是坚硬的种子。种子要么掉到母树下,要么被吃果
实的动物传播到其他地方。但是种子的外壳太坚硬了,它们没法自己发芽。要发
芽需要火的帮助,在高温下种子外壳被烤裂,水才能渗进去,种子才能发芽。实
验表明,桂叶漆树种子发芽的最佳温度是95~115摄氏度。在自然界,要达到这
样高的温度,只有等来野火,有时候一等就是几十年甚至更长时间。在每棵桂叶
漆树下的土壤里,都密密麻麻地隐藏着历年生产的种子,它们休眠着,等着野火
把它们唤醒。

  在大火过后种子才发芽有着很好的生存优势,因为地面的植物都烧光了,新
苗才能接触到阳光和雨水,才能茁壮成长。查帕拉尔群落的一个特点是长得非常
密集,树下难见阳光,如果不经火烧,即使有种子发芽,也没法成长。所以桂叶
漆树不仅不怕火,而且欢迎火,没有火,它们的下一代不会发芽、成长。桂叶漆
树那些易燃的特点,也许不完全是防止水分蒸发的副产物,而是为了把火“勾引”
来而进化出来的。有人研究过,桂叶漆树叶子的分布很适合把火引到树干,真正
是引火烧身。

  并不只是桂叶漆树才不怕火甚至欢迎火。查帕拉尔群落的其他植物也有类似
的特点,它们或者会在大火烧过之后由地下茎发芽,或者它们的种子要在火或烟
的刺激下才能发芽,或者像桂叶漆树一样二者兼而有之。还有的植物以更为奇特
的方式来适应火。加州有一种叫主教松的松树,它结出的松果里种子是密封着的,
这样经过了很多年后,遇到了野火,火把树烧死了,把松果烧焦了,里面的种子
才掉出来,掉到了灰烬覆盖的土壤里,开始发芽。

  对火的适应性才得以产生如此奇特又多样化的查帕拉尔群落植物。例如,和
桂叶漆树不同,野火烧过后加州丁香就被完全烧死了,只有种子留下,它们的种
子同样需要经过火的烧烤才能发芽,为了等到大火其种子能在地下休眠几百年。
每一次大火来临,对加州丁香就是一次快速的自然选择,而且加州丁香很容易杂
交,在经历了二三十次野火之后,就可能出现一个杂交新物种。经过了无数次野
火,才产生了如此多种类的加州丁香:多达50多种。类似的还有熊果,多达上百
种。

  如果没有野火,加州丁香、熊果都可以生存很多年。但是有的查帕拉尔群落
植物是一年生的,它们只在野火之后发芽、开花、结种子,然后死亡,只剩下种
子在地下休眠,等着下一次野火。它们被称为火追随者,例如火罂粟,每次野火
之后,很快就能看到满山遍野的火罂粟,开着红色或橙色的花,然后就消失了,
其实地下满是新结出的种子,等着野火产生的烟来唤醒它们。

  人们常常把火当成植物的敌人,却不知道火也有对植物有利的一面。火能够
烧掉多年的枯枝落叶以制造肥料,能够烧掉密集的灌木、草丛让阳光照射到地面,
能够烧掉病菌、害虫控制病害、虫害,还能让植物获得新生。但是在以前,美国
护林员对野火采取的是零容忍政策,哪怕是由闪电引起的天然野火,也要迅速将
其扑灭。然而野火是不可能永远不发生的,一旦发生,累积多年的“燃料”烧起
来,后果会更为严重。而在南加州,由于过度开发,人们就在查帕拉尔群落旁边
居住、生活、工作,经常发生人为的纵火、失火。和天然野火通常发生在夏天不
同,人为野火通常发生在秋天,秋风肆虐,火势凶猛,难以控制,所以近年来加
州的野火经常大得成为世界新闻。查帕拉尔群落虽然对野火有一定的适应性,但
是也是有限度的。如果野火持续的时间太长、火势太猛、温度太高,地下茎也会
被烧焦,没法发出新芽。如果野火发生得太频繁,例如十几年就来一次,上一次
的野火之后查帕拉尔群落还没有恢复,就再来一次野火,那么查帕拉尔群落就会
消失,而被入侵的荒草代替,变成了草地。随着南加州人口越来越多,而且随着
气候变暖,南加州的野火越来越频繁,越来越凶猛,已经与野火共生数百万年的
查帕拉尔群落却怕起火来,正在逐渐消失。


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