来源:科学大院 于 2025年12月04日 07:10 》〉》返回首页
先来看一张我在美国乔治亚州的郊区随手拍摄的一张图片:生活在南方的朋友,可能对于这种树木茂盛、藤蔓缠绕的景象早就习以为常了。然而,我却感受到了一种极大的震撼——图中的树林,几乎完全被同一种藤本植物所霸占。
这种植物,叫做野葛。
在中国,野葛更多是以“葛粉“”葛根“的名字,作为食品出现在商场和超市的货架上。很难想象,在大洋彼岸的美国,野葛却是一种臭名昭著的入侵物种,甚至已经成为吞噬整个美国南部的“绿色沙漠”。
悠久的开发利用史
野葛(Pueraria montana)是豆科葛属的多年生大型缠绕藤本植物,可以长到足足30米长。作为豆科的一员,和常见的大豆、车轴草等类似,野葛也有着豆科经典的羽状三出复叶——它长长蔓藤上的每一片复叶都是由三片卵圆形带浅裂的小叶组成,看起来识别度非常高。
野葛在中国有着数千年的开发利用史。作为一种能够长到30米长的大藤本植物,野葛不仅藤蔓长,而且纤维质量好,在很早以前便被古人用作捆绑东西的绳索。而野葛坚韧的纤维经过加工,还能用在织布和造纸——早在6000多年前的江苏苏州草鞋山遗址里,就发现了可能是用野葛纤维纺织的布。
不过,葛布不如绸缎轻便,更不如羊毛、棉花等柔软舒适,以现代人的视角看,除了厚实坚韧外,着实乏善可言。再加上葛布的制作工序复杂、效率低下,步入近现代后,葛布便迅速从人们的日常生活中消失了。然而不可否认的是,在过往的数千年时光中,野葛都曾是中国先人重要的纺织原材料。
除了用,野葛还能吃——和以苜蓿为代表的其他优质豆科牧草一样,野葛也是一种优质的饲料,它的叶片蛋白质含量很高,可以帮助多吃野葛的家畜快速增重。而更重要的是,野葛还有着富含淀粉的巨大块根,至今仍是被人们广泛食用的食品。
作为一种大型的藤本植物,野葛伸展在地面上的枝叶固然惹眼,但它隐藏在地下的部分其实更值得细说——野葛有着巨大的块状根(俗称“葛根”),富含淀粉和水分,可以占据整株植物生物量的50%以上。而其中最大的一些块根,更是能够长到直径18厘米,重量180千克以上,并深埋于地下超过3米深的位置!
虽然野葛的根藏得很好,但擅长靠山吃山、靠水吃水的中国先人很早便发现了野葛藏于地下的宝藏。古人会采挖葛根,用和对待芋头类似的方式将葛根蒸、煮后食用,又或者晾晒、磨成粉后作为杂粮。在部分地区,野葛还会被作为糖渍的蜜饯或水果食用。
直至今日,野葛仍旧以葛根或葛粉的形式,作为食品出现在各大销售平台上。
大洋彼岸的来客
在中国,野葛分布广泛,但并不是优势物种。人们通常能在东部和南部地区看到零星分布的野葛,很少发现密集生长的大片群落。
然而在换了片大陆后,野葛的画风却变得不一样了。
故事得从十九世纪末说起,美国内战(1861-1865)结束后的战后重建引发了一场建筑热潮,并让美国人民对园艺景观的兴趣抵达了顶峰。无数或平常或稀奇的植物和藏在它们身上的“偷渡客”们一起,被从欧洲和亚洲运往美国,并导致了后续的一系列生态灾难,比如至今仍在美洲大陆进行着平等杀戮的中华大刀螳。
野葛正是在这个过程中来到美国的。
1876年,为了庆祝《独立宣言》通过一百周年,美国宾夕法尼亚州的费城举办了一场盛大的百年博览会,并吸引了近千万的游客前来参观。而在博览会一座展示日本植物的展馆里,一种有着繁茂叶子的大型藤本植物吸引了众多游客的兴趣。
其中一位游客参观完博览会后,在写给住在佛罗里达的姐姐的信里如此写道:
“…我今天去参观了博览会。在那所有令人惊奇的事物中,最让我惊叹的是一种被日本人称为野葛的藤蔓…哦我亲爱的姐姐,我知道你在南方经受的是何等可怕的高温,我会试着给你弄一株野葛寄去…”
——这一段话充分体现出野葛对于美国南方人最初的诱惑:它能提供荫凉。
在7年后的新奥尔良博览会上,野葛被引入了美国南方,作为一种观赏藤本植物,用于装饰社区庭院和门廊。
野葛一开始并没有给美国人带来什么麻烦:十九世纪末,野葛只是一种平平无奇的观赏植物,攀援在一个又一个庭院的棚架上点缀;二十世纪初,商家将野葛鼓吹为“能够造福人类的奇迹藤”,并大力推广和销售野葛,甚至向农民发放野葛苗,鼓励农民将野葛作为家畜饲料种植。此时的野葛,只是在被引入的地方生长,并未开始大规模的繁殖和扩散。
直到美国政府亲自下场,并用一系列不当的治理措施,最终将原本克制而温顺的野葛,化作了吞噬整个美国南部的“绿色沙漠”。
无法控制的蔓延
1930年代,为了拯救近乎崩溃的南方农业系统并控制水土流失,美国联邦政府发动了一场大规模的葛藤推广运动,向南方的土地所有者提供了约8400万株野葛苗用于水土保持和土地修复,并向种植者提供了每公顷最多20美金的种植补助。
于是野葛的种植面积从1934年的约4000公顷,迅速翻了300倍,激增到1946年的120万公顷。
对于当下的生态学者们,不轻易引入、推广外来物种是一个早已达成的共识,但那个年代的美国尚未理解使用外来物种的正确方式和风险。于是在推广种植野葛的短短几年后,人们迅速发现了野葛极强的侵略性以及带来的严重危害——相比起那些生活在东部落叶林和东南部混交松林里的本土树种,野葛的生长速度实在是太快了!
以美国南部常见的混合橡树林为例,一棵橡树生物量最大的部分是它的树干,它每年需要把高达50%的能量,投入到新木质的生长中。而一棵成熟的落叶树种,其所有叶子加起来的干重,仅占整株树木生物量的1-2%。
然而野葛不一样,作为一种结构性寄生的藤本植物,它不需要把过多的能量投入到支撑自己的茎干上。它只要缠住那些本土树木的枝干,之后一路攀援向上——野葛能将高达21-28%的生物量投入到叶子的生长上,并以每天30厘米长的速度飞速生长。它们能在一个生长季里长上20-30米,并形成厚达2.5米的树冠层。
快速生长的野葛只需要几年时间,便可以将一片树林里的树木完全覆盖。层层叠叠的叶片会将身下的本土树木遮挡得严严实实,导致得不到光照的本土树种被活生生饿死。更可怕的是,由于野葛长得太快,遮盖面积又太大,在野葛扩散的区域没有任何树苗可以突破野葛的包围。缺少新生树木的补充,整片树林只会在野葛的绞杀中慢慢死去。
而随着橡树为代表的本土树种的死亡,本土动物所能获得的橡子等食物也会减少。失去食物来源的本土动物将陷入饥荒,纵使整片树林在野葛叶片遮盖下依旧郁郁葱葱,也无法阻止整片树林化作一片丧失生机与活力的“绿色沙漠”。
疯狂扩散的野葛不仅对于危害生态环境,更直接影响着人类的生产与生活。攀援于电线杆和电线上的葛藤会压倒电线,并时不时造成停电,逼迫电力公司每年花费超过150万美金,用于清理电线上的葛藤;蔓延的葛藤不仅会杀死树木,还会将死去的多棵树木连在一起,使得山火更容易蔓延;在南方的部分州,政府机构甚至推荐人们睡觉的时候把窗户关上——不然一觉睡醒,你很可能就发现葛藤穿过窗户爬到你桌子上了。
在野葛的野蛮扩张面前,美国政府一开始仍然没有意识到事态的严重性。1953年,美国农业部将野葛移出《农业保育计划》所允许使用的地被植物名录;1970年,野葛被美国农业部认定为“普通杂草”;直到1997年,在积累半个世纪的大量证据后,野葛才终于被列入《联邦有害杂草法》中的“有害杂草”。
然而到了这时,野葛的占领早成定局。
治理为何如此之难?
俗话说得好:应对火灾最好的办法,就是让火灾不要发生;而在火灾发生后,最好的办法是扑灭小火苗,而不是等大火熊熊燃烧、疯狂蔓延时,才想起来救火。
野葛就是一个绝佳的例子。虽然野葛和我们熟悉的大豆之类都属于豆科植物,并且也会长出豆荚,但野葛的繁衍不靠有性繁殖,而是靠无性繁殖,这使其获得了惊人的繁殖能力。
野葛对于有性繁殖的投入非常低,只有0.02-2.1%的能量会被投入有性繁殖中。虽然野葛开的花不少,但是其中只有0-3.3%的总状花序会发育成果荚,不超过1.8%的胚珠会发育成种子,而即使侥幸发育为种子,也只有不到10%的种子能发育成幼苗。
作为对比,野葛的茎干只要接触到土壤便能够生根,并在1-3年的时间里,发育为独立的植物——在一公顷的土地上,一片野葛便能拥有上万分株!
这使得想要根除野葛非常困难,除非在多年时间里持续使用除草剂,否则但凡有少量节点幸存,野葛便能迅速卷土重来。而大量、持续多年的除草剂使用,也意味着高昂的治理成本和潜在的污染问题。而采用机械防治,同样无法负担高昂的人力和物力成本。
化学防治和机械防治不好使,生物防治也很难行得通。虽然研究发现美国有着超过25种昆虫会取食野葛,并且81%的野葛种子会被吃掉,但对于生长迅速又擅长无性繁殖的野葛来说,实在无关痛痒。
与此同时,大量取食野葛的昆虫同样会攻击以大豆为代表的豆科作物,比如2009年时被发现出现在美国的筛豆龟蝽,又比如经典大豆害虫——大豆尺蠖,后者甚至比起野葛,更喜欢取食大豆。这使得想要在不伤及豆科农作物的同时消灭野葛非常困难。
除了昆虫外,人们发现一种名为疣孢漆斑菌的真菌能有效控制野葛幼苗,但这种真菌所产生的真菌毒素却对哺乳动物剧毒。一些植物疾病也是控制野葛的潜在生物媒介,但往往对其它的豆科植物也会造成威胁。
种种原因使得美国至今仍对控制野葛束手无策——根据2010年的数据,野葛在美国东部的覆盖面积高达300万公顷,并以每年5万公顷的速度持续扩散。
野葛在美国南部的入侵和破坏,是外来物种管理失误的典型案例。早期对于生物入侵的认知缺失,最终导致了难以挽回的后果。它警示我们,对于外来物种的引进与应用必须足够审慎,才能避免类似生态悲剧的重演。
以人为镜,可以明得失;以史为镜,可以知兴替。不外如是。