生物防治

寂静的春天

生物防治是利用生物及其生态关系来限制害虫或有害植物。在本书详述的案例中,它与不加选择的喷药形成对照——它不是在整片土地上大范围杀灭生物,而是由经过审慎匹配的生物作用于范围更窄的目标;由此减少目标物种,便能为其他物种回归腾出空间。生物防治的重要性不只在于以一种防治手段取代另一种,而在于它把目标视为一个有生命的群落的一部分,并认识到群落的平衡及其相互依存关系至关重要。

根除策略的生态替代方案

本书将生物防治与那些主要把一片土地视为有待清除的问题的行动相对照。西部艾草灌丛地区历经数百万年形成,随着落基山脉系统隆起而出现;书中将其描述为气候极端严酷的土地,动植物在其中顺应当地条件演化而来。艾草灌丛、叉角羚和松鸡都属于这一演化形成的生态格局。然而,土地管理机构响应牧场主对更多牧草地的需求,试图创造一片没有艾草灌丛的草原。因此,针对有害植被的喷洒行动可能改变的不只是目标植物——它把一种单一用途强加给了一个由多种生命形态相互作用而形成的栖息地。

美国林务局在怀俄明州布里杰国家森林约一万英亩的艾草灌丛地区喷药,说明了这种广泛施药方式会造成什么后果。药剂不仅杀死了艾草灌丛,也杀死了柳树。1959年喷药当年,威廉·O·道格拉斯到访时,看见柳树枯萎、濒死;损失不止于植被,因为海狸依赖柳树生存,而当地原本也是垂钓和狩猎之地。这一事件具体呈现出生物防治与这种做法的区别——两者的分野在于,是把一处地方当成需要消灭的单一有害植物,还是承认有针对性的干预会在栖息地及人类对它的利用中引发连锁影响。

克拉马斯草案例

本书对生物防治最清楚的论述,围绕克拉马斯草,也称圣约翰草展开。在西部牧场地区,这种植物的蔓延与严重损失相关——吃下这种有毒植物的牲畜会患疥癣、口腔溃烂、体况衰弱,土地价值也随之下降。人们认为,克拉马斯草仿佛在受害土地上占据了优先抵押权。然而,在欧洲,克拉马斯草并未成为同类问题。与它共同演化的昆虫以它为食,从而限制其数量。

法国南部有两种甲虫尤其适应这种杂草。它们只有豌豆大小,呈金属色,而且只以克拉马斯草为食、只在其上繁殖。正是这种狭窄的依存关系,使它们格外有用——它们并非无差别的破坏者,其取食活动集中在防治行动旨在减少的植物上。1944年,首批这类甲虫运抵美国。本书称,这是北美首次尝试利用食植昆虫防治植物,标志着生物防治的一项新应用,而非传统的化学攻击。

到1948年,两种甲虫都已广泛建立种群,不再需要继续引进。它们自行扩散,随着克拉马斯草消亡而迁移,并能精准找到新的成片生长地。因此,它们的扩散与食物来源的分布密切相关。随着甲虫减少克拉马斯草,先前受到排挤的优良牧场植物得以回归。这项干预并非意在使土地无法生长任何生物,也不是要将其改造成单一的理想作物;据记载,其结果是先前受到目标植物压制的植被重新恢复。

1959年完成的一项为期十年的调查发现,防治效果甚至超过了支持者的预期——克拉马斯草的数量降至原先的百分之一。调查称,残存的零星植株无害。这一结果的意义既在于防治规模,也在于其限定条件。成功并不意味着这种生物已被彻底清除,而是其数量降到了不再被认为会造成损害的水平,同时甲虫能够继续迁移,其他牧场植物也得以重新获得生长空间。

专一性与生态关系

日本金龟子的案例将这一原则从植物防治延伸到害虫防治。这种甲虫扩散到原生分布区以外后,迅速增加,因为它脱离了在原居地限制其数量的因素。然而,到1945年,在它侵入的大部分地区,它已成为危害程度很轻的害虫。本书将其数量下降主要归因于引进的寄生性昆虫和已在当地建立种群、能够杀死日本金龟子的病原生物,并将自然防治描述为研究害虫原生分布区的关系、再将这些关系重新引入的结果。

1920年至1933年间,为建立这种防治方式,人们在日本金龟子的原生分布区内各地搜寻天敌。五种引进的自然天敌在美国东部建立了种群。其中,寄生蜂知菌瘿蜂效果最显著,分布也最广。雌蜂在土壤中找到日本金龟子的幼虫,将麻痹性液体注入其体内,并把一枚卵附在幼虫腹面。卵孵化后,蜂幼虫以不能动弹的幼虫为食,将其杀死。其生命周期本身便构成了防治机制——寄生蜂攻击的是特定的寄主虫态,而不是土壤中的所有生物。

约二十五年间,通过州与联邦机构合作开展的计划,知菌瘿蜂的种群被引入美国东部十四个州。此后,知菌瘿蜂在当地广泛建立种群,昆虫学家普遍认为,它在控制日本金龟子方面发挥了重要作用。本书将此描述为一项逐步累积的工作——从搜寻、引进、建立种群到最终评估,而不是一次性的灭绝行动。

本书指出,另一个更重要的作用来自一种影响金龟子科昆虫的细菌性疾病,日本金龟子也属于这一科。这种病原生物具有高度专一性——它不会攻击其他类型的昆虫,对蚯蚓、温血动物和植物也无害。这种选择性使生物防治区别于本书其他部分所述的广谱毒杀。衡量一种防治手段的价值,不仅要看它能否伤害目标,也要看它能否避免伤害其他生物。

证据、局限与意义

在本书中,生物防治是一种以生态知识为基础的替代方案,而不是无所不能的捷径。作者主张,植被管理计划应当以管理植物群落为目标,而非不加选择地消灭某一特定物种。克拉马斯草甲虫说明,防治可以利用目标植物的自然天敌,并使优良植物得以回归;日本金龟子的案例则表明,寄生和疾病同样可以限制害虫。这两种情况都依赖自然界原有的关系,或依赖通过有计划的研究得以建立的关系。

这一对照之所以重要,是因为本书反复指出,化学防治行动会造成附带损害,包括非目标植被和野生动物的损失,以及公众信任的丧失。例如,在火蚁防治计划中,州和联邦野生动物生物学家以及多所大学开展的研究发现,一些施药地区的野生动物损失程度不一,最严重的甚至全部灭绝;家禽、牲畜和宠物也遭到杀害。在路易斯安那州越冬的丘鹬体内检出火蚁毒剂残留,而污染源头可追溯到丘鹬取食蚯蚓。这些后果凸显了生物防治背后的实际问题——一项计划能否在限制目标生物的同时,避免伤害扩散到更广阔的生命网络之中。

本书支持生物防治的论据,建立在具体且可观察的结果之上——甲虫成功建立种群、在不同克拉马斯草生长地之间迁移、受排挤的牧场植物恢复,以及1959年调查得出的百分之一这一数据;还有日本金龟子随着引进的天敌出现而减少的现象。综合来看,这些案例将生物防治呈现为一种顺应生态关系进行干预的模式,而非把生态关系当作障碍。它所展现的希望,并非创造一片不再有任何有害物种的土地,而是在限制损害的同时,保全野生动物和人类利用所依赖的生命系统。

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