今年4月,登上德國哈茨山的布羅肯峰,目光所及,是一片片死亡的森林。
準確地說,是成片死亡的單一樹種森林——歐洲云杉(Picea abies)。
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哈茨山上成片死亡的歐洲云杉 | 商周
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單一的林區(qū)
歐洲云杉是一種高大的常綠針葉樹,偏好陰濕寒冷的環(huán)境,因此成為歐洲山區(qū)最常見的樹種之一。歐洲云杉生長迅速,約50年即可長至25米高、近40厘米胸徑,成為可用木材。而橡樹、山毛櫸等其他德國本地樹種長成這樣,往往需要近兩倍時間。
此外,歐洲云杉可以密植,樹干筆直,木材利用率極高。這種特性,使它在歷史上尤其受到礦業(yè)的青睞。
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成片的歐洲云杉 | Wikimedia Commons / Christian Ferrer
哈茨山區(qū)不僅是德國重要的林業(yè)產(chǎn)區(qū),也曾是歐洲重要的礦業(yè)基地。采礦并不僅僅是與巖石打交道的行業(yè),木材在其中同樣不可或缺。由木材搭建的支護結(jié)構(gòu),是防止礦井坍塌的地下生命線;在缺乏電力的時代,礦石冶煉所需的能源主要來自木炭;而采礦機械的運作以及排水系統(tǒng)的維持,也同樣依賴大量木材。
正是在這種持續(xù)而巨大的需求下,哈茨山的原始森林逐漸被消耗殆盡。
自18世紀起,當?shù)亻_始有計劃地造林。生長迅速、樹干筆直的歐洲云杉因而成為首選樹種。它不僅被種植于適宜的高海拔地區(qū),也被推廣到原本并不屬于它的低海拔區(qū)域。到19世紀中葉,歐洲云杉已覆蓋了哈茨山區(qū)約90%的林地。
二戰(zhàn)后,為滿足重建需求,森林再次被大規(guī)模砍伐,而補種的依然是歐洲云杉。盡管礦業(yè)自19世紀末逐漸退出歷史舞臺,這種單一結(jié)構(gòu)的森林卻被保留下來,延續(xù)至今。
2018年,樹皮甲蟲——歐洲云杉的天敵——在這里爆發(fā)。
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悲情的森林
樹皮甲蟲,學名云杉八齒小蠹(Ips typographus),體長不過5毫米,只有一粒米的大小,卻擁有極其靈敏的化學感知能力,能夠迅速集結(jié)并攻擊宿主。
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雌性樹皮甲蟲成蟲 | Wikimedia Commons / Gilles San Martin
它們并不直接吃掉樹木,而是侵入樹皮與木質(zhì)部之間的韌皮部,在其中構(gòu)建密集的隧道網(wǎng)絡(luò)。韌皮部如同樹木的血管,負責運輸光合作用的產(chǎn)物,并兼具儲藏營養(yǎng)和機械支持作用。韌皮部一旦被破壞,整棵樹便迅速枯亡。
哈茨山大片森林的毀滅,正是樹皮甲蟲攻擊歐洲云杉韌皮部的結(jié)果。
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樹皮甲蟲的巢穴,上半部分還有白色的幼蟲 | Wikimedia Commons / T?nu Pani
那些枯死的歐洲云杉,因死亡時間不同而呈現(xiàn)出各異的形態(tài):剛剛死去的,還保留著樹皮與枝條,像被剝?nèi)メ樔~的空殼;時間稍久的,樹皮脫落、枝條盡失,只剩灰白的樹干,如同林中豎立的電線桿;而被清理砍伐的區(qū)域,則留下密密麻麻的樹樁,遠遠望去,宛如一片無聲的墓地。
樹皮甲蟲并非新來者,它們與歐洲云杉一樣古老,長期共存于這片生態(tài)系統(tǒng)中。那么一個問題隨之而來:為什么如此大規(guī)模的死亡,偏偏發(fā)生在2018年?
答案,在于防御的崩潰。
當樹皮被破壞、甲蟲侵入時,健康的歐洲云杉會分泌大量粘稠樹脂,將入侵者“淹死”,并封閉傷口。因此,在正常條件下,即便甲蟲存在,大多數(shù)歐洲云杉仍能存活。
但這種防御有兩個前提:樹木必須活著;且土壤必須有足夠水分。
2018年的哈茨山,恰好同時失去了這兩個條件。
那年1月,冬季颶風“弗里德里克”橫掃山林,大量歐洲云杉被連根拔起或攔腰折斷。由于風倒木數(shù)量巨大,林區(qū)無法及時清理。倒下的樹木既暴露出侵入通道,又失去分泌樹脂的能力,迅速成為樹皮甲蟲理想的繁殖溫床。
到了夏季,極端高溫與干旱席卷而來,幸存的歐洲云杉因缺水而降低了樹脂分泌能力,防御力減弱。更關(guān)鍵的是,這樣的高溫與干旱并非是一次性的異常,而是在隨后兩年的夏季都持續(xù)出現(xiàn)。
于是,那些原本局限于風倒木上的樹皮甲蟲得以迅速擴張,逐漸侵蝕周圍尚存的健康歐洲云杉,直至大片森林崩潰。
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哈茨山森林災(zāi)害原理示意圖 | AI繪制
風暴與干旱并不罕見,但如此強度、如此疊加地在同一年出現(xiàn),在過去幾個世紀中只有2018年才有。而當這一極端組合,疊加在一個單一樹種的森林結(jié)構(gòu)之上,其結(jié)果便是災(zāi)難性的。
如果哈茨山仍是昔日的混交林,結(jié)局則會很不相同。即便風暴依舊會吹倒歐洲云杉,甲蟲依舊會在風倒木上繁殖,但森林不會整體崩塌。原因主要有三點:
其一,橡樹、山毛櫸這樣深根系樹種能夠從地下深層獲取水分,并在夜間向淺層土壤釋放,有助于維持林地濕度,從而增強歐洲云杉的樹脂分泌能力。
其二,混交林中夾雜的闊葉樹不僅不是甲蟲的食物,其揮發(fā)性氣味還會干擾甲蟲的嗅覺信號,使其難以定位新的歐洲云杉。
其三,復(fù)雜的植被結(jié)構(gòu)為鳥類、寄生蜂及捕食性昆蟲提供了棲息地,這些天敵可以有效抑制甲蟲種群。
混交林,本質(zhì)上是自然界演化出來的一種更具韌性的生態(tài)系統(tǒng)。
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自然的重生
如何讓這片滿目瘡痍的森林重生,可能的方案有兩種:一是清理枯死的林木,并重新種植多種樹種,尤其是哈茨山原有的樹種,以此重建混交林;二是盡量減少人為干預(yù),既不清理枯死的歐洲云杉,也不進行人工補植,而是讓森林依靠自身過程逐步恢復(fù)。
哈茨山國家公園最終選擇了后者。
經(jīng)濟因素固然存在,大規(guī)模的植樹需要經(jīng)費,清理枯樹也意味著大量的勞動。
但更重要的是生態(tài)學上的考量。自然重生的森林,具有更隨機的結(jié)構(gòu)與更豐富的物種組成,這種多樣性,使其在未來面對氣候變化時更具適應(yīng)力。而那些倒下的歐洲云杉,也并非廢物。它們?yōu)橛酌缯趽蹶柟馀c風,腐爛后提供養(yǎng)分,同時維持土壤水分與結(jié)構(gòu)。
這片森林,也因此成為一個巨大的自然實驗室,讓人們可以觀察森林如何重生。
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2024年5月,重生中的哈茨山森林 | Wikimedia Commons / Sebastian Martin Dicke
7年過去,這個實驗開始顯現(xiàn)結(jié)果。
枯死的林地并未因此荒蕪。陽光穿透稀疏的樹冠照射到地面,促進了森林的自然演替。附近殘存的少量混交林,通過鳥類傳播等自然方式不斷提供種子來源,而原本零星存在于林中的非歐洲云杉樹種也開始擴張。于是,樺樹、山楸、山毛櫸、冷杉等樹種的幼苗,在原本單一的歐洲云杉林中自然生長起來,使森林逐漸向混交結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。
在這場災(zāi)害之后自然更新出的新一代樹木中,歐洲云杉依然占據(jù)相當比例,但與過去超過90%的絕對優(yōu)勢相比,其數(shù)量已明顯下降。在海拔800米以下的中低山區(qū),新生樹苗中歐洲云杉所占比例已降至50%以下;而在800米以上更適宜云杉生長的區(qū)域,這一比例也下降到了約70%。雖然這一數(shù)字仍高于數(shù)百年前原始森林中的水平,但隨著時間推移,森林結(jié)構(gòu)仍將繼續(xù)向更加自然、多樣的狀態(tài)逐漸回歸。
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重生中的哈茨山森林 | 商周
與此同時,枯木的生態(tài)價值迅速顯現(xiàn):真菌大量繁殖,昆蟲種類增加,啄木鳥數(shù)量上升;枯木還能有效保持水分、防止土壤侵蝕,反過來促進新生植被的成長。
站在這片正在重生的森林前,也許可以換一種眼光看待樹皮甲蟲。
對于歐洲云杉,以及依賴其木材的人類而言,它們無疑是災(zāi)難的制造者;但對于自然來說,它們更像一種觸發(fā)機制——在系統(tǒng)失衡時被激活,推動舊有結(jié)構(gòu)的瓦解,從而為新的生態(tài)秩序騰出空間。
它們是終結(jié)者,也是重啟者。
參考文獻
[1] https://www.braunlage.de/poi/wald-im-wandel-zur-neuen-wildnis
作者:商周
編輯:悲催的鉈寶寶
題圖來源:商周
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本文來自果殼自然(ID:GuokrNature)
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