互动科普

自然保护区死于“自然”

撰文  埃玛·马里斯（Emma Marris）

翻译  冉隆华

你能想象美国蒙大拿州的冰川国家公园没有冰川，加利福尼亚州的约书亚树国家公园没有约书亚树，或者该州的红杉国家公园没有红杉吗？50年内，气候变化将彻底改变全球一些国家公园，这些国家公园的名称将名不副实。

乔恩·贾维斯（Jon Jarvis）2009年成为美国国家公园管理局（US National Park Service）局长，他认为气候变化是“我们曾经见识过对国家公园完整性的最大威胁”。这种情绪表明，布什政府时期对气候变化的立场发生了巨大变化，那时的官员们拒绝完全承认存在气候变化。现在，世界各地的公园管理人员都在和研究人员一道努力，描绘他们所保护的景观可能发生的变化。他们逐渐认识到，恢复大多数国家公园的历史原状——保留一片土地的“自然”状态，是做不到的。“你不可能与气候变化对抗，”在怀俄明州黄石国家公园研究外来物种的爱达荷州立大学波卡特洛分校生态学家肯·阿霍（Ken Aho）说，“最终你不得不举手投降。”

没有哪个地方像美国黄石国家公园那样，几乎完整保持了历史原貌。该公园是美国第一个国家公园，风景似乎没有随时间流逝而变化。人们参观黄石公园，在路上会邂逅野牛和狼。不难想象，下一个路口会聚集一群探险家。

黄石国家公园占地9 000平方千米，大部分是高原，河流纵横，地热池和间歇泉星罗棋布。该公园创建于1872年，以保护象征美国西部的地质奇观和原始景观。自1916年以来，黄石国家公园以及美国的其他公园和遗址都由美国国家公园管理局管理，该局致力于保护这些区域的“自然”状态——通常意味着白人到来之前的状态。1963年出版、后来颇具影响的《利奥波德报告》（Leopold Report）中说：“国家公园应呈现出原始美洲的部分场景。”

但是，黄石国家公园再也不能保持1872年的样子，即使曾经有这种可能。气候变化已经开始改变黄石公园。气温升高助长了虫害，侵扰着黄石地区的树木。预计火灾将更加频繁，动物种群迁移，景观和生态不断重塑。所有国家公园都在演绎类似的故事，国家公园管理局开始作出反应。2010年9月，管理局发布了一份《气候变化应对战略》报告，包括科学、适应性变化、减排和交流等部分。报告暗示，气候变化可能迫使国家公园管理局改变对自身使命的定义。保持自然状态无法再成为目标，一些有关适应性变化的重要工具，如物种转移或选择育种，应该被禁止。此外，这场战斗或许已经失败。

蚕食危害

驱车在黄石地区走走，就会看到景观变化。最引人注目的是，大面积树木竖立着，却已经死亡：它们被米粒大小的害虫杀死。山松甲虫这种原产寄生虫，会钻进活树木，在里面繁殖。零下40℃的气温能杀死甲虫，使其数量下降。但是，过去十年暖冬已使它们数量激增。大黄石生态系统一半以上的松林都发生了山松甲虫危害，10％的森林遭受到“严重危害”，超过40％的树木已经死去。在整个美国西部，公园管理局已使用杀虫剂来保护一些树木，并清除了一些死树。然而更多时候，他们只能眼睁睁地看着树木死去，一片片森林变得焦黄。

山松甲虫侵袭过后，留下的干枯树木可能召来更猛烈的森林大火，可能会在更大程度上重塑景观，不过也不一定。美国威斯康星大学麦迪逊分校生态学家莫妮卡·特纳（Monica Turner）一直在黄石公园模拟大火，例如1988年那场烧毁了3 210平方千米森林的大火。她和同事发现，这些大火起于活树的树冠，和死树没有关系；此外，山松甲虫侵害杀死树木，减少了某个区域树木的数量，形成能够阻止大火的空地。

即便如此，特纳小组预测，未来即使没有甲虫危害，通常每隔几百年发生一次的大火也可能发生得更加频繁，原因是温度升高和降水量变化。火灾频率增加，可能把黄石公园的一些区域变成幼林，它们从大气中吸收二氧化碳的能力不如成熟林。从总体上说，这可能把黄石公园从碳汇变成碳源。

但是，预测未来是复杂的。黑松的生长受到生长季节长短和低温制约，在更温暖的未来，没遭受大火侵袭的松树实际上可能长势更好。同时，黄石公园中生长海拔目前低于松树的落叶松等物种，可能随气温升高而向更高海拔扩张。

其他人们熟悉的树种可能在原生地灭绝。白皮松是高海拔物种，正遭受松树甲虫、真菌病害疱锈病和气候变化的三重攻击。随着黄石公园山峰温度的升高，白皮松生长范围预计将上移；但是，越往上走，能供生长的面积就越小。特纳说：“黄石国家公园白皮松前景堪忧。”

生态系统变化不可预料。“气候变化导致的迁移往往极端混乱，”怀俄明大学拉勒米分校的气候学家斯蒂芬·格雷（Stephen Gray）说。格雷等人正在细化全球气候模型，以便预测单个公园会发生怎样的变化。

随着生态学家争相预测变化，公园管理人员正在准备推出一种新型管理模式，其中必将包括以下两种传统上禁用的方法中的一种：要么放手让事物发生变化；要么积极干预，让它们保持原样。在许多情况下，在这两种战略中进行选择是一项挑战。

如果管理人员选择前者，他们必须创造有利于变化的环境。许多保护生物学家认为，要创建和维护连接国家公园与其他自然区域的走廊。连接起来的区域越大，植物和动物活动余地越大，适应性变化可以选择的基因库就越大。

狼獾可能是需要人为干预帮助的物种之一。未来气候图表明，到2040年，它们现有栖息地的低海拔区域可能不再有厚厚的春雪覆盖，而狼獾需要在里面筑穴。因此，管理者也许应该专注于提高科罗拉多州落基山脉、加利福尼亚州内华达山脉、怀俄明州部分地区和犹他州部分地区的环境质量和连接性，从而确保狼獾种群足够大，能保持基因健康。

为了保持国家公园以外各地区间走廊的通畅，国家公园管理局正在参与2009年9月发起的景观保护合作社行动。由联邦机构、州机构、保护组织、大学科学家和其他有关各方组成的这些俱乐部，着重于将辽阔的土地按面积统一管理，而不再以各个公园、森林和私人土地形式进行独立管理。

一臂之力

但是，要干预到什么程度也很难抉择。保护黄石国家公园的一些大型哺乳动物和标志性树木可能需要积极干预。为了保护白皮松，不同部门的一些科学家已经开始鉴别能够抵抗疱锈病的树木，并收集它们的种子来培育抗疱锈病植株。他们还开始在刚被大火烧毁的区域种植白皮松。他们计划使用杀虫剂保护受到松树甲虫侵害的单株树木，修剪被感染的枝条，稀疏周围植被，使它们具有竞争优势。他们还计划阻止抗疱锈病或者具有特殊基因多样性的白皮松遭受火灾。这些行动计划中，有一些听起来很像是在搞园艺设计。

另一种办法是让黄石国家公园的白皮松消失，把它们种植到一些能够在将来更温暖条件下繁荣兴盛的地方。加拿大不列颠哥伦比亚大学温哥华校区森林遗传学家莎莉·艾特肯（Sally Aitken）已在白皮松现有栖息地之外——加拿大不列颠哥伦比亚省西北部种植白皮松。它们似乎很适合那里。

贾维斯曾建议，把物种移出原生地，为它们提供更好的生存机会——只不过去时不是现在。“关键是，我们愿意面对这些问题，”他说，“我们不怕谈论这些问题。”

其他国家也已经放弃了“保持自然原样”，转而制定一系列可以接受的目标，并且不排斥积极干预。加拿大公园管理局就采用了一种称为“生态整合”的方法，保护可能茁壮生长的当地植物群和动物群落格局。

2010年10月，在有关黄石国家公园生态系统的一次会议上，发言者谈论较多的是“恢复力”（resiliency）管理，在不改变性质的前提下增强一个生态系统的应变能力，而非忠实于历史原貌。这一概念不是要试图维持一个饱受压力、在首个炎热的夏天就土崩瓦解的生态系统，而是旨在让事物和平变化。

但美国公园管理局不打算在短期内就改变自己的使命。“我认为恢复力不会取代我们目前的管理基础，”贾维斯说，“我们的目标从来就不是让国家公园一成不变。”

黄石国家公园也许能够获得恢复力，哪怕它看起来已经不再是1872年时的样子。白皮松或许做不到这一点，但黑松具有很强的恢复力。熊和狼都很聪明。黄石国家公园很大，而且很坚强。

特纳说：“作为真正珍视这个区域的科学家，我相信，面对气候变化，黄石国家公园也能挺下去。黄石国家公园有很强恢复力。1988年大火不是灭顶之灾；山松甲虫也不是。”