這種植物在中國天天被喫,怎麼成了吞噬美國南方的綠色沙漠?
先來看一張我在美國喬治亞州的郊區隨手拍攝的一張圖片:
生活在南方的朋友,可能對於這種樹木茂盛、藤蔓纏繞的景象早就習以爲常了。然而,我卻感受到了一種極大的震撼——圖中的樹林,幾乎完全被同一種藤本植物所霸佔。
這種植物,叫做野葛。
在中國,野葛更多是以“葛粉“”葛根“的名字,作爲食品出現在商場和超市的貨架上。很難想象,在大洋彼岸的美國,野葛卻是一種臭名昭著的入侵物種,甚至已經成爲吞噬整個美國南部的“綠色沙漠”。
美國田納西州一處被野葛藤完全覆蓋的山丘丨Katie Ashdown
悠久的開發利用史
野葛(Pueraria montana)是豆科葛屬的多年生大型纏繞藤本植物,可以長到足足30米長。作爲豆科的一員,和常見的大豆、車軸草等類似,野葛也有着豆科經典的羽狀三出複葉——它長長蔓藤上的每一片複葉都是由三片卵圓形帶淺裂的小葉組成,看起來識別度非常高。
野葛的三出複葉非常有識別度丨作者自攝
野葛在中國有着數千年的開發利用史。作爲一種能夠長到30米長的大藤本植物,野葛不僅藤蔓長,而且纖維質量好,在很早以前便被古人用作捆綁東西的繩索。而野葛堅韌的纖維經過加工,還能用在織布和造紙——早在6000多年前的江蘇蘇州草鞋山遺址裏,就發現了可能是用野葛纖維紡織的布。
葛布丨aoni texiles
不過,葛布不如綢緞輕便,更不如羊毛、棉花等柔軟舒適,以現代人的視角看,除了厚實堅韌外,着實乏善可言。再加上葛布的製作工序複雜、效率低下,步入近現代後,葛布便迅速從人們的日常生活中消失了。然而不可否認的是,在過往的數千年時光中,野葛都曾是中國先人重要的紡織原材料。
除了用,野葛還能喫——和以苜蓿爲代表的其他優質豆科牧草一樣,野葛也是一種優質的飼料,它的葉片蛋白質含量很高,可以幫助多喫野葛的家畜快速增重。而更重要的是,野葛還有着富含澱粉的巨大塊根,至今仍是被人們廣泛食用的食品。
用於食用的葛根丨veer圖庫
作爲一種大型的藤本植物,野葛伸展在地面上的枝葉固然惹眼,但它隱藏在地下的部分其實更值得細說——野葛有着巨大的塊狀根(俗稱“葛根”),富含澱粉和水分,可以佔據整株植物生物量的50%以上。而其中最大的一些塊根,更是能夠長到直徑18釐米,重量180千克以上,並深埋於地下超過3米深的位置!
雖然野葛的根藏得很好,但擅長靠山喫山、靠水喫水的中國先人很早便發現了野葛藏於地下的寶藏。古人會採挖葛根,用和對待芋頭類似的方式將葛根蒸、煮後食用,又或者晾曬、磨成粉後作爲雜糧。在部分地區,野葛還會被作爲糖漬的蜜餞或水果食用。
直至今日,野葛仍舊以葛根或葛粉的形式,作爲食品出現在各大銷售平臺上。
葛根片和葛根粉丨veer圖庫
大洋彼岸的來客
在中國,野葛分佈廣泛,但並不是優勢物種。人們通常能在東部和南部地區看到零星分佈的野葛,很少發現密集生長的大片羣落。
野葛的觀察記錄,可以看出在東亞分佈非常廣丨iNaturalist
然而在換了片大陸後,野葛的畫風卻變得不一樣了。
故事得從十九世紀末說起,美國內戰(1861-1865)結束後的戰後重建引發了一場建築熱潮,並讓美國人民對園藝景觀的興趣抵達了頂峯。無數或平常或稀奇的植物和藏在它們身上的“偷渡客”們一起,被從歐洲和亞洲運往美國,並導致了後續的一系列生態災難,比如至今仍在美洲大陸進行着平等殺戮的中華大刀螳。
野葛正是在這個過程中來到美國的。
1876年,爲了慶祝《獨立宣言》通過一百週年,美國賓夕法尼亞州的費城舉辦了一場盛大的百年博覽會,並吸引了近千萬的遊客前來參觀。而在博覽會一座展示日本植物的展館裏,一種有着繁茂葉子的大型藤本植物吸引了衆多遊客的興趣。
展現百年博覽會的畫作,大洋彼岸的野葛由此進入美國人的視野丨Wikipedia
其中一位遊客參觀完博覽會後,在寫給住在佛羅里達的姐姐的信裏如此寫道:
“…我今天去參觀了博覽會。在那所有令人驚奇的事物中,最讓我驚歎的是一種被日本人稱爲野葛的藤蔓…哦我親愛的姐姐,我知道你在南方經受的是何等可怕的高溫,我會試着給你弄一株野葛寄去…”
——這一段話充分體現出野葛對於美國南方人最初的誘惑:它能提供蔭涼。
在7年後的新奧爾良博覽會上,野葛被引入了美國南方,作爲一種觀賞藤本植物,用於裝飾社區庭院和門廊。
庭院入口處的園藝攀援架,美國南方早期的野葛通常是被種植並攀附在棚架上的丨The Home Depot
野葛一開始並沒有給美國人帶來什麼麻煩:十九世紀末,野葛只是一種平平無奇的觀賞植物,攀援在一個又一個庭院的棚架上點綴;二十世紀初,商家將野葛鼓吹爲“能夠造福人類的奇蹟藤”,並大力推廣和銷售野葛,甚至向農民發放野葛苗,鼓勵農民將野葛作爲家畜飼料種植。此時的野葛,只是在被引入的地方生長,並未開始大規模的繁殖和擴散。
直到美國政府親自下場,並用一系列不當的治理措施,最終將原本剋制而溫順的野葛,化作了吞噬整個美國南部的“綠色沙漠”。
無法控制的蔓延
喬治亞洲路邊大片的野葛藤丨作者自攝
1930年代,爲了拯救近乎崩潰的南方農業系統並控制水土流失,美國聯邦政府發動了一場大規模的葛藤推廣運動,向南方的土地所有者提供了約8400萬株野葛苗用於水土保持和土地修復,並向種植者提供了每公頃最多20美金的種植補助。
於是野葛的種植面積從1934年的約4000公頃,迅速翻了300倍,激增到1946年的120萬公頃。
一張推廣種植野葛的老照片丨USDA NRCS
對於當下的生態學者們,不輕易引入、推廣外來物種是一個早已達成的共識,但那個年代的美國尚未理解使用外來物種的正確方式和風險。於是在推廣種植野葛的短短几年後,人們迅速發現了野葛極強的侵略性以及帶來的嚴重危害——相比起那些生活在東部落葉林和東南部混交松林裏的本土樹種,野葛的生長速度實在是太快了!
以美國南部常見的混合橡樹林爲例,一棵橡樹生物量最大的部分是它的樹幹,它每年需要把高達50%的能量,投入到新木質的生長中。而一棵成熟的落葉樹種,其所有葉子加起來的乾重,僅佔整株樹木生物量的1-2%。
然而野葛不一樣,作爲一種結構性寄生的藤本植物,它不需要把過多的能量投入到支撐自己的莖幹上。它只要纏住那些本土樹木的枝幹,之後一路攀援向上——野葛能將高達21-28%的生物量投入到葉子的生長上,並以每天30釐米長的速度飛速生長。它們能在一個生長季里長上20-30米,並形成厚達2.5米的樹冠層。
快速生長的野葛只需要幾年時間,便可以將一片樹林裏的樹木完全覆蓋。層層疊疊的葉片會將身下的本土樹木遮擋得嚴嚴實實,導致得不到光照的本土樹種被活生生餓死。更可怕的是,由於野葛長得太快,遮蓋面積又太大,在野葛擴散的區域沒有任何樹苗可以突破野葛的包圍。缺少新生樹木的補充,整片樹林只會在野葛的絞殺中慢慢死去。
而隨着橡樹爲代表的本土樹種的死亡,本土動物所能獲得的橡子等食物也會減少。失去食物來源的本土動物將陷入饑荒,縱使整片樹林在野葛葉片遮蓋下依舊鬱鬱蔥蔥,也無法阻止整片樹林化作一片喪失生機與活力的“綠色沙漠”。
一張來自阿肯色州檔案庫的老照片,被葛藤殺死的綠色荒漠丨Arkansas State Archives
瘋狂擴散的野葛不僅對於危害生態環境,更直接影響着人類的生產與生活。攀援於電線杆和電線上的葛藤會壓倒電線,並時不時造成停電,逼迫電力公司每年花費超過150萬美金,用於清理電線上的葛藤;蔓延的葛藤不僅會殺死樹木,還會將死去的多棵樹木連在一起,使得山火更容易蔓延;在南方的部分州,政府機構甚至推薦人們睡覺的時候把窗戶關上——不然一覺睡醒,你很可能就發現葛藤穿過窗戶爬到你桌子上了。
電線上的野葛丨ontheroadwithdec
在野葛的野蠻擴張面前,美國政府一開始仍然沒有意識到事態的嚴重性。1953年,美國農業部將野葛移出《農業保育計劃》所允許使用的地被植物名錄;1970年,野葛被美國農業部認定爲“普通雜草”;直到1997年,在積累半個世紀的大量證據後,野葛才終於被列入《聯邦有害雜草法》中的“有害雜草”。
然而到了這時,野葛的佔領早成定局。
治理爲何如此之難?
俗話說得好:應對火災最好的辦法,就是讓火災不要發生;而在火災發生後,最好的辦法是撲滅小火苗,而不是等大火熊熊燃燒、瘋狂蔓延時,纔想起來救火。
野葛就是一個絕佳的例子。雖然野葛和我們熟悉的大豆之類都屬於豆科植物,並且也會長出豆莢,但野葛的繁衍不靠有性繁殖,而是靠無性繁殖,這使其獲得了驚人的繁殖能力。
野葛的花與豆莢丨作者自攝
野葛對於有性繁殖的投入非常低,只有0.02-2.1%的能量會被投入有性繁殖中。雖然野葛開的花不少,但是其中只有0-3.3%的總狀花序會發育成果莢,不超過1.8%的胚珠會發育成種子,而即使僥倖發育爲種子,也只有不到10%的種子能發育成幼苗。
作爲對比,野葛的莖幹只要接觸到土壤便能夠生根,並在1-3年的時間裏,發育爲獨立的植物——在一公頃的土地上,一片野葛便能擁有上萬分株!
這使得想要根除野葛非常困難,除非在多年時間裏持續使用除草劑,否則但凡有少量節點倖存,野葛便能迅速捲土重來。而大量、持續多年的除草劑使用,也意味着高昂的治理成本和潛在的污染問題。而採用機械防治,同樣無法負擔高昂的人力和物力成本。
層層疊疊的野葛藤丨作者自攝
化學防治和機械防治不好使,生物防治也很難行得通。雖然研究發現美國有着超過25種昆蟲會取食野葛,並且81%的野葛種子會被喫掉,但對於生長迅速又擅長無性繁殖的野葛來說,實在無關痛癢。
與此同時,大量取食野葛的昆蟲同樣會攻擊以大豆爲代表的豆科作物,比如2009年時被發現出現在美國的篩豆龜蝽,又比如經典大豆害蟲——大豆尺蠖,後者甚至比起野葛,更喜歡取食大豆。這使得想要在不傷及豆科農作物的同時消滅野葛非常困難。
野葛葉子上的篩豆龜蝽,但對於野葛的傷害實在有限丨作者自攝
除了昆蟲外,人們發現一種名爲疣孢漆斑菌的真菌能有效控制野葛幼苗,但這種真菌所產生的真菌毒素卻對哺乳動物劇毒。一些植物疾病也是控制野葛的潛在生物媒介,但往往對其它的豆科植物也會造成威脅。
種種原因使得美國至今仍對控制野葛束手無策——根據2010年的數據,野葛在美國東部的覆蓋面積高達300萬公頃,並以每年5萬公頃的速度持續擴散。
野葛在美國南部的入侵和破壞,是外來物種管理失誤的典型案例。早期對於生物入侵的認知缺失,最終導致了難以挽回的後果。它警示我們,對於外來物種的引進與應用必須足夠審慎,才能避免類似生態悲劇的重演。
以人爲鏡,可以明得失;以史爲鏡,可以知興替。不外如是。
參考文獻
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作者簡介:犬君,科普作者
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