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中國學者最新研究:霧霾越嚴重 森林長得越快
關鍵字:劉玲莉的好奇心被激發,她想在更小的維度上尋找證據,也就是說,“在一片樹葉上看到全球生態變化”。
她意識到,正在與霾撕扯的地方應該就是“最理想的試驗場”。
農田里的樹木加護病房
“那幾年,北京的霧霾太規律了。”劉玲莉回憶。每次來訪,霾幾乎總是賴上一周左右,濃度在第三、四天達到頂點,又逐漸減弱最終退去,直到下一波侵襲。一個周期里,氣溶膠中的大小顆粒先是吸引灰塵,越滾越大,最終因太重而紛紛掉落。這一規律也被其他一些研究者的觀測所證實。
王欣是劉玲莉回國任教后帶的第一個博士生。野外觀察時,她穿長袖長褲戴手套,帽檐耷拉下來能遮住臉頰。遠近都是農田,田間勞作的老鄉都知道她是個大學生,但始終不明白她究竟在忙些什么。
在京郊的一小片楊樹林,王欣、劉玲莉為植物打造了“加護病房”。粗細電線蜿蜒在林間土地,連接著大小儀器。光合測定儀則像手術時放大觀測的攝像頭,時刻記錄著葉片的光合速率。觀測樹木體液流動的導管深入樹干,打點滴似的。林邊一排漏斗記錄著降雨量,高高懸掛的探頭則關注著陽光的強弱。
王欣的觀察從不間斷。有時天氣晴好,能看見香山蔥郁的輪廓;有時污染嚴重,稍遠一點的葉片都隱沒在一片灰白之中。對她們師徒而言,惡劣的環境反而對科研有利。
2014春節前,王欣分析數據,看見在時間的維度上,陰生葉的光合作用速率和氣溶膠濃度變化緊密相關,這是預料之中的。
她沒有料到的是另一條曲線。空氣濕度的變化似乎也與氣溶膠濃度和生長速率暗暗相合。
“北京的霧霾天似乎總是陰天,是不是?”劉玲莉對記者說。霾在空氣中的大小顆粒仿佛膠水一樣,吸聚著水汽。一般來說,霧霾越嚴重,植物的水汽蒸發率越小。
“植物的一輩子就忙兩件事:獲得更多的光,蒸發更少的水。”冠層外圍的陽生葉不缺陽光,霧霾帶來的更多水汽則降低了蒸發率,它敢于將氣孔張得更大,于是光合作用效率就更高。
針對這個意外的發現,王欣和劉玲莉補充了實驗設計。在接下來的兩年里增加了對于樹莖增長的檢測。植物莖干生長傳感器像健康手環一樣箍在樹干上,記錄它們身材的變化。它的精度可達10微米,增長了一層細胞都能被記錄下來。
傳感器兩年的觀測結論印證了她們的猜想:霧霾越嚴重,莖干長得越歡。
學術三輪車的田野
“故事的邏輯更加完整了”。北京郊區這片小樹林的植物細胞生長為全球生態變化的宏大趨勢提供了證據。大氣氣溶膠會對光照和濕度產生影響,改變森林的生長速度,左右光合作用效率。
劉玲莉松了口氣。她一直擔心這個實驗做不好,影響王欣順利畢業,“把孩子坑了”。出于“保全考慮”,她還指導王欣完成了另一個課題,發了一篇不錯的論文,能保證她獲得博士學位。
導師沒讓學生知道她默默的擔憂。生于1986年的王欣覺得自己一直有種不辨利害的年輕之勇,“傻傻的”。在種下那片楊樹林的樹苗前,她還單身,一心喜歡植物。進行論文數據分析和寫作時,她結婚了。收到刊物的錄用通知前夕,她誕下了一個女兒。
最初的樹林已經不在了。土地是當時植物所租用的,后來地價漲了人家收回去了,據說是要蓋房子。整片白楊林被砍倒,只留下一個樹樁,拳頭大小,收藏在劉玲莉辦公室里。
那個樹樁,她一直開玩笑說要給王欣當嫁妝。做妻子、做母親、做學問“都是大事兒”。
兩人還是有遺憾。論文本來進入一家更核心刊物的最終審稿環節,卻沒被錄用,對方認為實驗所用樹種只是白楊有些單一。實驗室當時的預算沒機會進行更大型的實驗設計,如今則難以復現曾經的情況。隨著北京近年治霾力度加大,嚴重的污染天氣已不再常見。
王欣在植物所獲得了助教的職位繼續科研,有了一門師弟師妹,每個人都皮膚黝黑。美國大片里在火星上種土豆活下來的宇航員是個植物學家,在劉玲莉眼中,這些學植物的孩子“動手能力特別強,特別善于解決問題”。測量雨水的漏斗容易被大粒灰塵堵住,他們就在上面蒙一層窗紗,擋住灰塵留下雨水,便宜高效。野外的大型儀器24小時運轉需要散熱,遮雨的塑料布不透氣,他們就在儀器外面圍上有一定斜度的百葉窗,透風擋雨。
實驗室有一輛“學術三輪車”,電動的,是“裝備升級”后的交通工具。小師弟駕駛它,博士碩士們坐在車身的鐵皮斗里——一般農民拉瓜菜的位置,顛兒顛兒地從植物所的大樓到實驗的田地去。前車轱轆一度出了小故障,不受控地扭來扭去。
據劉玲莉介紹,孩子們正繼續進行氣溶膠與生態環境的研究。下一步研究的方向之一是霧霾環境下玉米的生長情況。玉米是我國最重要的經濟作物之一。精度更高、更敏感的觀測工具將被采用,應對不再極端的霧霾環境。
劉玲莉是一家小輩中唯一一個學農的。她從小熟悉農田,父親是貴州畢節農科所的工作人員。她在辦公室里養綠植“種什么死什么”——那是育種專家的領域。生物學是一片廣大的田地,她更關注風云變幻。眼下,她正在爭取資金,“在北京海淀區種地,還是挺奢侈的”。
北京盛夏的陽光里,他們繞過植物所的花園——那里有北京最完整的華北植物收藏。他們和路邊頭搭著白毛巾遮陽的農民打招呼,駛入一片開闊的田野。田野被劃分成屬于各個實驗室的方塊,管線在黃土里蜿蜒,花朵、果實和樹木在熱風中搖擺。在田野更遠的地方,實驗室已經種下了一片新的楊樹林。
(中國青年報·中青在線記者 王夢影)
- 原標題:霧霾越深,森林越壯
- 責任編輯:郭光昊
- 最后更新: 2018-07-19 13:06:13
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