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柳 明（编译）
中图分类号：X3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1010001－01
美国农业部农业研究所杂草生态学家刘易斯•齐思卡最近在探索全球气候变化给杂草和人类带来的影响的研究中取得了一些重要发现。
2002年春，他在美国东部马里兰州的巴尔的摩市区里种上了草，这里紧邻市中心，原先是一片工业用地。这片不毛之地本来是不适合生长任何植物的，但齐思卡却认为这里很可能就是代表人类生存环境变化趋势的一块典型的地方。
他曾经考虑过按照国际权威机构联合国政府间气候变化委员会所预测的21世纪中期的大气温度和CO2浓度，在实验室里通过设定温度和CO2的浓度做试验。但由于齐思卡在马里兰州贝兹维尔的美国农业部研究院实验室设备条件很有限，这时候他想到了巴尔的摩附近的居民经常抱怨，这个城市的夏天空气里充斥汽车尾气，建筑物和街道吸收了太阳的热量，使得城市里形成了“热岛”。这样的条件倒是可以加以利用。经过仔细测量，他发现巴尔的摩的温度要比周围乡下高出3到4华氏度，空气中CO2的浓度（达到440-450ppm）要比全球平均值高出许多，这几乎与联合国政府间气候变化委员会关于未来30-50年内的全球气候变化所预测的数值完全吻合。
通过三个地点的对比分别是位于马里兰州西部的一个有机农场，一个位于州府巴尔的摩郊区的公园和一个位于巴尔的摩市中心的公园，齐思卡计划对三种环境条件进行研究：目前条件（有机农场试验点），联合国政府间气候变化委员会所预测的本世纪中期条件（巴尔的摩试验点）和这两者之间的条件（郊区试验点）。他从有机农场取来一些土壤，这些土里已经含有35种常见草类的草籽，用这些土壤分别在市区、郊区、乡村的三个试验点制出相同的种植床，这样，三个培养基地的土壤条件和草籽条件是完全一样的。接下来的五年里所发生的情况使他自己都大为吃惊。
在较热、CO2浓度较高的试验点，不仅草长得更高大有一种叫做藜的杂草在农场只长到6至8英尺高，而在市区里竟然长到了10至12英尺高，而且，城市里“未来派”的草还生出更多的花粉。更令人称奇的是，热量和CO2还刺激了物种的异常更替现象。举个典型的例子，在美国东部的一片开阔地，如果没有外来因素的情况下，它会变成一片本地林地。这一过程的长短因不同的地点和环境而异。起初，生长迅速的年生草先把土壤覆盖住，起到一种生态学家称之为“先驱植物”的作用。后来渐渐地，这种草被生长期更长的多年生草类所取代，再后来，多年生草类又被灌木和乔木取而代之。在自然界里，这一过程中的先驱植物和取代它们的植物都是本地的物种，林地的恢复需要几十年的时间。但齐思卡发现，他的市区试验点是一种亢奋状态的生态状况，到了第五年末，这片试验点就几乎已然变成了完全的林地，主要是一些外来的杂木，而且是些最令人头痛的树种：臭椿树、挪威枫木和桑树。制成这几块试验点五年后，在乡村试验点的最大臭椿树只有大约5英尺高，而在城市试验点的臭椿树却已长到了20英尺高。郊区试验点仅次于城市试验点，生长时间也滞后了两三年。
作为一名科学家，齐思卡对实验结果可能得出的结论他不禁有些惊恐杂草已经毁了了美国农民收成的12%，每年造成的损失高达330亿美元。今后，生命力过于旺盛的野草不仅给农民，还有种树人、土地管理者和园林工人们，还会给他们造成多少麻烦呢？
草的种类数不胜数，从农民们最厌恶的那些影响农民收益的顽固的杂草，到有碍观瞻的，被园林工人们称之为“生错了地方”的野草，到拉尔夫•沃尔多•爱默生所断言的“其价值尚待发现的植物”。但对于这样一条判断标准，所有人都没有异议，即草是一种对人类无益的植物。与人类的共处使得这种顽强的植物能够在我们无所不用其极的摧残下依然繁盛着又是锄、又是拔、又是烧，近年来更多的是喷洒除草剂。但这些野草却能够设法适应了我们为了除灭它们所用的所有手段，甚至把这些处理方式转变成为对它们有利的条件。例如，如果用锄或者犁的办法清除加拿大蓟草（这种实际上是来自欧亚地区的草年年都出现在“北美最顽固杂草”的名单上）的话，则只会消除地表以上的部分，却在土壤中留下了无数的断根，而每个断根都会长成一棵新的植株。
通过对农业中常见的一些草类，如加拿大蓟草和葡萄冰草的试验，人们发现，在更高浓度的CO2环境中生长出来的草会变得更加难以对付。齐思卡认为这可能是因为它们生长得更快的缘故，这些草会成熟得更快，使得它们原本最脆弱的幼苗阶段变得更短促。这就意味着农民们要花更多的钱解决这个问题，他们只能在化学药品上花更多的钱，还要借助其他除草手段，才能保住他们的作物。可是每年全球用于除草剂的费用已经高达100亿美元。
齐思卡还发现，提高CO2水平不仅加快了很多草类的生长速度，而且还增加了这些草的高度和大小，同时还改变了其化学成分。当他在CO2浓度为600p.p.m.（联合国政府间气候变化委员会预测的本世纪末的水平）的空气中种植豚草时，这些草所结出的花粉要比370p.p.m.（1998年的当地水平）的浓度时结出的花粉多一倍，而且在CO2浓度高的生长环境中结出的花粉的蛋白质含量更高，所以更容易使人过敏。在更高的CO2浓度下毒葛不仅生长更加旺盛，而且还产生出一种毒性更大的漆酚，这是其组织内的一种油，能引起皮疹。
齐思卡认为，空气中CO2浓度的持续增高至少对一种极其难对付的草的生长产生了重要影响，这就是旱雀草（Cheatgrass），一种原生于中亚的草种。据信，这种草是19世纪中期用来压舱的土壤中或是农用种子中夹带的、偶然被传入美国的。从那时起，它能够在干旱环境下大量繁殖，并产生丰富的草籽（每个植株可以结出多达5000个草籽）的能力使它在1亿英亩的西部牧区泛滥开来。同时，旱雀草还取代了营养更加丰富的本地草，由于牲畜喜食本地草，这使得单位面积上供养牲畜的数量大大减少。
旱雀草的泛滥曾经普遍被归因于过度放牧引起的本地草衰退，因为牲畜总是选择食用本地草，还被归因于旱雀草的易燃性。周期性的野火构成了牧场生态的一个组成部分。在以本地草种为主的牧场里，有些地区平均每60-110年发生一次野火；而在旱雀草主导的地区，野火每三到五年发生一次。旱雀草可以承受如此频繁的火烧，而本地植物则不能。旱雀草的易燃性跟它们本身的生长方式有关：旱雀草是秋季发芽，到冬末重新开始生长，在早夏季节成熟、结籽。当干燥的季节来临时，正值植株死亡，就会在地表上留下一层干燥、极易燃的叶子。但是，齐思卡和他的同事们发现，因为在旱雀草在西部蔓延的时期，空气中CO2的浓度增加了，因此这种草的易燃性似乎因此而大大提高。
这几位科学家曾经在四种CO2浓度条件下种植这种草：270p.p.m.（19世纪初工业革命前的当地水平）、320p.p.m.（1960年水平）、370p.p.m.（20世纪90年代水平）和420p.p.m.（联合国政府间气候变化委员会预测的2020年水平）。他们发现，从1800年到今天所增加的CO2浓度使得每棵旱雀草植株所产生的生物量提高了70%。此外，随着CO2水平提高，旱雀草的成分也发生了变化，其组织内含碳更加丰富，导致其叶和茎更不易腐烂。在自然的环境中，这就意味着死去的草会保留更长的时间，也就给野火提供了更多的燃料。
更多的燃料，更长的存留期齐思卡说，也许正是我们亲手造成的温室气体的增加，对于这种改变了美国西部生态环境的草的泛滥起到了决定性作用。而且，这种情形似乎还会恶化下去。齐思卡所种植的相当于专家预
测的2020年的CO2水平的旱雀草的生物量比现在CO2水平的旱雀草高了18%。看起来，全球气候变化会进一步加剧牧地野火。
“现在已经不存在所谓的‘物竞天择’了，”齐思卡坦言，但他声称自己并非创造论者。他只是想说明，查尔斯•达尔文和阿尔弗雷德•华莱士在19世纪的进化论观点已经过时了。他们提出的进化模式只是在没有人类干扰的独立的自然界中的情形，而今天的情形绝非如此根据《科学》杂志最近的一篇文章，即使在海洋里，也只有不到4%的海洋没有受到人类活动的影响。这种干扰就为像旱雀草这类的外来植物物种的成功生长繁殖提供了舞台。
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年曾分别获得国家级译林翻译新人奖（第三期）竞赛一等奖和河南省科技翻译征文一等奖。
中图分类号：X3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1010001－01
美国农业部农业研究所杂草生态学家刘易斯•齐思卡最近在探索全球气候变化给杂草和人类带来的影响的研究中取得了一些重要发现。
2002年春，他在美国东部马里兰州的巴尔的摩市区里种上了草，这里紧邻市中心，原先是一片工业用地。这片不毛之地本来是不适合生长任何植物的，但齐思卡却认为这里很可能就是代表人类生存环境变化趋势的一块典型的地方。
他曾经考虑过按照国际权威机构联合国政府间气候变化委员会所预测的21世纪中期的大气温度和CO2浓度，在实验室里通过设定温度和CO2的浓度做试验。但由于齐思卡在马里兰州贝兹维尔的美国农业部研究院实验室设备条件很有限，这时候他想到了巴尔的摩附近的居民经常抱怨，这个城市的夏天空气里充斥汽车尾气，建筑物和街道吸收了太阳的热量，使得城市里形成了“热岛”。这样的条件倒是可以加以利用。经过仔细测量，他发现巴尔的摩的温度要比周围乡下高出3到4华氏度，空气中CO2的浓度（达到440-450ppm）要比全球平均值高出许多，这几乎与联合国政府间气候变化委员会关于未来30-50年内的全球气候变化所预测的数值完全吻合。
通过三个地点的对比分别是位于马里兰州西部的一个有机农场，一个位于州府巴尔的摩郊区的公园和一个位于巴尔的摩市中心的公园，齐思卡计划对三种环境条件进行研究：目前条件（有机农场试验点），联合国政府间气候变化委员会所预测的本世纪中期条件（巴尔的摩试验点）和这两者之间的条件（郊区试验点）。他从有机农场取来一些土壤，这些土里已经含有35种常见草类的草籽，用这些土壤分别在市区、郊区、乡村的三个试验点制出相同的种植床，这样，三个培养基地的土壤条件和草籽条件是完全一样的。接下来的五年里所发生的情况使他自己都大为吃惊。
在较热、CO2浓度较高的试验点，不仅草长得更高大有一种叫做藜的杂草在农场只长到6至8英尺高，而在市区里竟然长到了10至12英尺高，而且，城市里“未来派”的草还生出更多的花粉。更令人称奇的是，热量和CO2还刺激了物种的异常更替现象。举个典型的例子，在美国东部的一片开阔地，如果没有外来因素的情况下，它会变成一片本地林地。这一过程的长短因不同的地点和环境而异。起初，生长迅速的年生草先把土壤覆盖住，起到一种生态学家称之为“先驱植物”的作用。后来渐渐地，这种草被生长期更长的多年生草类所取代，再后来，多年生草类又被灌木和乔木取而代之。在自然界里，这一过程中的先驱植物和取代它们的植物都是本地的物种，林地的恢复需要几十年的时间。但齐思卡发现，他的市区试验点是一种亢奋状态的生态状况，到了第五年末，这片试验点就几乎已然变成了完全的林地，主要是一些外来的杂木，而且是些最令人头痛的树种：臭椿树、挪威枫木和桑树。制成这几块试验点五年后，在乡村试验点的最大臭椿树只有大约5英尺高，而在城市试验点的臭椿树却已长到了20英尺高。郊区试验点仅次于城市试验点，生长时间也滞后了两三年。
作为一名科学家，齐思卡对实验结果可能得出的结论他不禁有些惊恐杂草已经毁了了美国农民收成的12%，每年造成的损失高达330亿美元。今后，生命力过于旺盛的野草不仅给农民，还有种树人、土地管理者和园林工人们，还会给他们造成多少麻烦呢？
草的种类数不胜数，从农民们最厌恶的那些影响农民收益的顽固的杂草，到有碍观瞻的，被园林工人们称之为“生错了地方”的野草，到拉尔夫•沃尔多•爱默生所断言的“其价值尚待发现的植物”。但对于这样一条判断标准，所有人都没有异议，即草是一种对人类无益的植物。与人类的共处使得这种顽强的植物能够在我们无所不用其极的摧残下依然繁盛着又是锄、又是拔、又是烧，近年来更多的是喷洒除草剂。但这些野草却能够设法适应了我们为了除灭它们所用的所有手段，甚至把这些处理方式转变成为对它们有利的条件。例如，如果用锄或者犁的办法清除加拿大蓟草（这种实际上是来自欧亚地区的草年年都出现在“北美最顽固杂草”的名单上）的话，则只会消除地表以上的部分，却在土壤中留下了无数的断根，而每个断根都会长成一棵新的植株。
通过对农业中常见的一些草类，如加拿大蓟草和葡萄冰草的试验，人们发现，在更高浓度的CO2环境中生长出来的草会变得更加难以对付。齐思卡认为这可能是因为它们生长得更快的缘故，这些草会成熟得更快，使得它们原本最脆弱的幼苗阶段变得更短促。这就意味着农民们要花更多的钱解决这个问题，他们只能在化学药品上花更多的钱，还要借助其他除草手段，才能保住他们的作物。可是每年全球用于除草剂的费用已经高达100亿美元。
齐思卡还发现，提高CO2水平不仅加快了很多草类的生长速度，而且还增加了这些草的高度和大小，同时还改变了其化学成分。当他在CO2浓度为600p.p.m.（联合国政府间气候变化委员会预测的本世纪末的水平）的空气中种植豚草时，这些草所结出的花粉要比370p.p.m.（1998年的当地水平）的浓度时结出的花粉多一倍，而且在CO2浓度高的生长环境中结出的花粉的蛋白质含量更高，所以更容易使人过敏。在更高的CO2浓度下毒葛不仅生长更加旺盛，而且还产生出一种毒性更大的漆酚，这是其组织内的一种油，能引起皮疹。
齐思卡认为，空气中CO2浓度的持续增高至少对一种极其难对付的草的生长产生了重要影响，这就是旱雀草（Cheatgrass），一种原生于中亚的草种。据信，这种草是19世纪中期用来压舱的土壤中或是农用种子中夹带的、偶然被传入美国的。从那时起，它能够在干旱环境下大量繁殖，并产生丰富的草籽（每个植株可以结出多达5000个草籽）的能力使它在1亿英亩的西部牧区泛滥开来。同时，旱雀草还取代了营养更加丰富的本地草，由于牲畜喜食本地草，这使得单位面积上供养牲畜的数量大大减少。
旱雀草的泛滥曾经普遍被归因于过度放牧引起的本地草衰退，因为牲畜总是选择食用本地草，还被归因于旱雀草的易燃性。周期性的野火构成了牧场生态的一个组成部分。在以本地草种为主的牧场里，有些地区平均每60-110年发生一次野火；而在旱雀草主导的地区，野火每三到五年发生一次。旱雀草可以承受如此频繁的火烧，而本地植物则不能。旱雀草的易燃性跟它们本身的生长方式有关：旱雀草是秋季发芽，到冬末重新开始生长，在早夏季节成熟、结籽。当干燥的季节来临时，正值植株死亡，就会在地表上留下一层干燥、极易燃的叶子。但是，齐思卡和他的同事们发现，因为在旱雀草在西部蔓延的时期，空气中CO2的浓度增加了，因此这种草的易燃性似乎因此而大大提高。
这几位科学家曾经在四种CO2浓度条件下种植这种草：270p.p.m.（19世纪初工业革命前的当地水平）、320p.p.m.（1960年水平）、370p.p.m.（20世纪90年代水平）和420p.p.m.（联合国政府间气候变化委员会预测的2020年水平）。他们发现，从1800年到今天所增加的CO2浓度使得每棵旱雀草植株所产生的生物量提高了70%。此外，随着CO2水平提高，旱雀草的成分也发生了变化，其组织内含碳更加丰富，导致其叶和茎更不易腐烂。在自然的环境中，这就意味着死去的草会保留更长的时间，也就给野火提供了更多的燃料。
更多的燃料，更长的存留期齐思卡说，也许正是我们亲手造成的温室气体的增加，对于这种改变了美国西部生态环境的草的泛滥起到了决定性作用。而且，这种情形似乎还会恶化下去。齐思卡所种植的相当于专家预
测的2020年的CO2水平的旱雀草的生物量比现在CO2水平的旱雀草高了18%。看起来，全球气候变化会进一步加剧牧地野火。
“现在已经不存在所谓的‘物竞天择’了，”齐思卡坦言，但他声称自己并非创造论者。他只是想说明，查尔斯•达尔文和阿尔弗雷德•华莱士在19世纪的进化论观点已经过时了。他们提出的进化模式只是在没有人类干扰的独立的自然界中的情形，而今天的情形绝非如此根据《科学》杂志最近的一篇文章，即使在海洋里，也只有不到4%的海洋没有受到人类活动的影响。这种干扰就为像旱雀草这类的外来植物物种的成功生长繁殖提供了舞台。
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年曾分别获得国家级译林翻译新人奖（第三期）竞赛一等奖和河南省科技翻译征文一等奖。