在美国西北部,最脆弱的生态系统莫过于以乡土植物为主的草原了。也许在不久的将来,人们可以用剪草机来帮助这种生态系统恢复其繁茂的植被。这是最近由一位多年从事草原研究的学者提出的新观点。
在俄勒冈州西部的威拉米特山谷(Willamette Valley),生长着大片由当地乡土植物组成的草原,但是由于种种原因,这片草原的繁茂程度已不及原先的1%。依靠这片草原生长的农作物和牲畜也受到了很大影响。
俄勒冈州立大学的植物学与植物生理学副教授马克-威尔森(Mar k Wilson)表示,毫无疑问,这片草原的生态系统长久以来是由火烧来控制,并保持稳定的。但也正由于火烧加上农业的发展和城市化的进程,给草原生态系统带来了巨大压力,使其越来越脆弱,再这样下去可能导致整个生态系统的消亡。然而,现在的情况都变了,人类在改变草原生态系统方面有了很多手段,除了火烧外,入侵植物、对草原进行分割等都会这个生态系统造成影响。人们再也不能指望火烧能像两三百年前那样对稳定草原生态系统起到相同的作用了。
不久前,在俄勒冈州波特兰举办的美国生态学会年会上,威尔森详细讲述了他的观点,并提出了恢复草原生态系统的规划,其中也提到了对火烧的应用,但并没有把火烧作为主要手段。
在最近的研究中,学者们发现,火烧可以有效地清除外来的植物如一些高灌木和乔木等,这些植物已经在一定程度上侵占了乡土植物的地盘。这是一个好的开端,如果不把这些树木清除的话,是不可能恢复原有的草原生态系统的。
但是,火烧后的植物灰烬中含有大量营养物质,有利于植物的生长,尤其是会促进外来植物代替乡土植物。根据在湿地草原进行的一项研究,经过7年的火烧试验,乡土植物的繁茂程度没有发生变化,而外来植物的繁茂程度几乎比此前扩大了一倍。
威尔森说,这些外来植物中有一部分就具有很强的入侵性,会导致乡土植物的减少甚至消失。火烧还会毁掉一些对保护乡土植物有利的物种,尤其是在干旱地区,火烧方法的使用是很让人担心的。
在威尔森看来,使用剪草机不失为代替火烧的一种好办法。他说,这并不是要把天然草原也要剪成人工草坪那样整齐,而是要在适当的时间和草长到适当的高度时进行修剪。这时,通过除去上层植被,使下层的植物能够得到充裕的阳光,促进它们的生长。
同时,威尔森还认为,可以使用经过精心挑选的除草剂,尤其是在那些乡土植物对常用除草剂已经有了抗性的地区,除草剂可以有效地出去外来植物。
对于火烧,威尔森有自己的看法,他说,火烧是不具有选择性的,不但昂贵而且危险,现在还有很多地方可以用火烧的办法来保持生态系统的现状,但这并不说明火烧是唯一的手段。很多地方把火烧作为最重要的草原生态管理工具,却往往达不到人们预想的效果。
要恢复以乡土植物为主的草原生态系统,就要不断采取积极的管理措施。威尔森说,目前的令人欣慰的是,很多草原都有很不错的管理人员负责,并且取得了很好的效果。比如有一种蓝色的蝴蝶,曾被认为已经灭绝,但是俄勒冈州立大学的研究人员15年前又一次发现了这种昆虫生活在乡土植物群落中,而乡土植物群落是这种蓝色蝴蝶生存的必要条件。现在,这种蝴蝶虽然仍被官方列为濒危物种,但是其数量在最近几年来有了爆炸性地增长,这与多处以乡土植物为主草原生态系统的恢复有很大关系。