编译 段景颐
中美洲国家哥斯达黎加的国土面积只相当于我国江苏省面积的一半,但就是这么一个不大的国家,却拥有全世界6%的物种,可谓是一座生物多样性宝库。20 世纪末,在哥斯达黎加受到破坏的某片雨林,一群生态学家进行了一次大胆的生态恢复实验。
1995 年,在哥斯达黎加瓜纳卡斯特保护区的外围区域,一家大型果汁企业的加工厂拔地而起。工厂生产过程中产生的废物、废水,以及运送原材料和成品果汁的汽车……种种因素对当地的动植物都将带来不可避免的影响。
正在哥斯达黎加进行生态多样性调查的生态学家詹森和霍尔瓦克斯反对这个项目。为此,他们代表保护区管理局,与果汁加工厂签署了一份奇怪的协议。其内容为:一是不准在加工厂种植过程中超标使用农药;二是加工厂在保护区范围内倾倒的垃圾只能是果汁加工后的果渣副产品,其中主要是橙皮和榨干的橙肉;三是加工厂在倾倒果渣前,必须将橙皮中的柠檬烯提取出来。
厂方原以为在垃圾倾倒地区还要修建封闭建筑来防止臭味四散,但詹森和霍尔瓦克斯表示,果渣直接露天倾倒即可,可用于生态恢复。根据协议,在20 年的时间里,厂方每年会在规定区域倾倒1000 车果渣。
1997 年一个阳光明媚的中午,几辆重型卡车出现在瓜纳卡斯特自然保护区,最后停在保护区内的一片草地上。几分钟后,成吨的橙皮和榨干后的橙肉被倾倒在草地上。在接下来的整整一年时间里,陆陆续续有卡车定期前来倾倒果渣,总共倾倒了约1.2 万吨。
整整一年时间里,总共有1.2 万吨的果渣被倾倒在保护区
果渣被倒在保护区一块曾经用来放牧的地区,面积约为3 万平方米。多年的放牧让原本富含营养的土壤严重退化。
这家工厂因为省去了一大笔垃圾处理费,相当于降低了果汁生产成本,所以他们的果汁产品售价在市场上变得更有竞争力,这当然招来了竞争对手的嫉妒。一纸诉状将果汁加工厂告上当地法庭,其中列举了该厂在保护区内倾倒垃圾破坏当地生态的种种证据。不久后,这个垃圾露天堆放的项目被叫停。
数万吨橙子果渣就这样在保护区的草地上随意堆放,由于不再有新的果渣被运来,仅仅六个月后,在苍蝇、蠕虫和微生物的帮助下,地表堆积成山的果渣被转化成了十多厘米厚的一层疏松的黑色土壤。而这一结果使当地土壤在放牧退化后首次变得如此肥沃。
果渣让土壤再次“躁动”起来
在该项目被叫停的16 年后,一些科学家在谈论手上的生态项目时,无意中提及了这个项目。他们决定回到当初倾倒果渣的地方,一探究竟。
来到保护区后,他们按照文献上记录的位置找了好久,却没有发现任何垃圾堆放场的踪迹。最终,一个倾倒指示牌让他们意识到自己已经身处垃圾堆放场中,只不过这里已经从当初只有稀疏树木的草地变成了茂密的森林。
一棵巨大的无花果树就是在这十多年间出现的,这棵树上还生活着狐鼬——一种小型哺乳动物。最终统计结果表明,果渣堆放区域共发现24 种乔木,而周围地区只发现了8 种。1.2 万吨果渣在十几年的时间里大大改善了这片放牧区的生态,健康而又充满活力的森林从原先的荒地中奇迹般“冒”了出来。通过改善土壤质量,詹森和霍尔瓦克斯成功恢复了当地的生态。
哥斯达黎加的这片保护区的一些外围部分被当地人用来放牧。不过,牧民引入一些外来牧草,导致放牧区的植被地被外来牧草大面积取代。放牧让土地被牛踩得结结实实,即使有植物种子落地,也难以生根发芽。只有先前已经扎根的入侵牧草能够在这片牧区活得好好的,这严重阻碍了保护区的林木生长。
上万吨的果渣被堆放到放牧地后,把牧草覆盖得严严实实,牧草无法透气,逐渐腐烂成堆肥。虽然并非所有有机质都能闷死牧草和恢复土壤,但富含萜类化合物的橙子皮能抑制牧草发芽和生根。当牧草被果渣闷死并完全降解成肥料后,果渣中富含的氮磷钾为土壤注入丰富的营养,从而促进本土植物生长。再加上哥斯达黎加雨水充沛的热带气候条件,这块地才过了16 年就完成了从稀疏草地到森林的转变。
之所以要专门在协议中规定橙子的种植过程不能使用农药,是为了避免有害成分影响果渣变土壤的生物转化过程。橙皮必须去除柠檬烯也是一个道理,因为柠檬烯会危害蚯蚓和昆虫,所以一定要去除。
咖啡浆果也被用于恢复生态
咖啡果渣
受果渣实验的启发,2018 年,美国科学家在夏威夷用当地的种植咖啡果改良土壤。咖啡豆是咖啡树的种子,当它们还在树上时,外层包裹着种皮、果肉和果皮,种子部分只占整个咖啡果重量的约 50%。和橙子皮里的萜类物质类似,咖啡果肉中的咖啡因也能抑制牧草生长。不出所料,在堆放咖啡果两年后,原本荒芜的实验区80%的土地被植被覆盖。
无论是橙子果渣还是咖啡果肉,科学家这种用自然手段恢复土壤的做法让我们见识了大自然的自愈能力。然而,我们不能抱着“反正大自然会解决一切”的心态为所欲为,而是应该思考怎样才能让我们的发展契合大自然,毕竟人类无法离开自然而独活。