廖景平
北极植物园 | 格陵兰树木园的非凡科学意义 精选
2025-1-12 21:06
阅读:4790

【内容提要】20世纪中期,格陵兰岛的树木栽培遭遇了诸多挑战。为了应对本土树种在新环境中的生长问题,科学家们在纳尔斯苏阿克建立了树木园。格陵兰树木园的成立验证了在适宜的人工环境下,本土树种能够成功地生长,这一实验结果证实了若条件适宜,植物自会繁衍的理念。经过数十年的不懈努力,树木园内成功种植了北半球多种亚北极和北部亚高山林线树种,形成了一个生态多样性森林。格陵兰树木园不仅是一个树木科学培育基地,它还成为了研究全球变暖对树木生长影响的实验场所,其独特的地理位置使其成为全球变暖研究的前沿阵地。格陵兰岛最南端的峡湾地区,曾经存在矮林,其气候条件与阿拉斯加和冰岛相似,为研究气候变化提供了宝贵的自然证据。

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1 树木科学研究前沿的实验林气候变化的预警

20世纪中叶,北大西洋格陵兰面临着一个树木种植的难题,几乎到了只有引入邻国的树木才是唯一的解决办法。1954年,在纳尔斯苏阿克(Narsarsuaq)附近建立的格陵兰树木园,当树木学家意识到不是格陵兰的土壤阻碍了森林的形成时,该树木园开始作为本土树种在新环境中获得新生的地方。但一旦开始,科学家们认为为什么只限于此呢?

纳尔斯苏阿克的实验成为了一种科学表达,即“若条件适宜,植物自会繁衍”,测试了在人工环境中培育有效且自然的森林的极限。结果是一个色彩斑斓(对于北极松林来说)的森林。

在接下来的几十年里,从北半球各地借来了针叶树和灌木的幼苗和种子。到了新千年的曙光,格陵兰树木园的植被繁荣起来。在其近500英亩(约202公顷)的土地上,几乎包含了北半球所有亚北极和北部亚高山林线树种,包括与美国落基山脉常见的扭叶松(黑松 Pinus contorta Douglas ex Loudon)、西伯利亚落叶松(Larix sibirica)、挪威云杉(Picea abies)、苏格兰松(Pinus sylvestris)、喜马拉雅桦树糙皮桦(Betula utilis)、各种阔叶树种以及许多其他树种。

扭叶松(Pinus contorta Douglas ex Loudon).png

扭叶松(Pinus contorta)

更为严肃的是,格陵兰岛树木园的森林在另一个意想不到的领域成为了实验基地;由于其位于全球变暖前沿的环境中,这片极其多样化的树木群落现在也用于研究监测全球变暖在个体乔木的后果,这比气候变化波及它们的原产地要早。

格陵兰最南端的峡湾确实包含了一些由各种柳树、毛桦(Betula pubescens)、绿桤木(Alnus viridis)、格陵兰花楸(Sorbus groenlandica)、拉布拉多茶(Rhododendron groenlandicum)和平枝圆柏(Juniperus horizontalis)组成的矮林。有基于花粉记录的证据表明,这些矮林在最近1000年前曾延伸到努克以北的某些区域。这里的气候介于冬季较温和的亚北极气候和冬季较冷的副极地海洋性气候之间,夏季高温在15℃左右,大致相当于耐寒区4b或5a,可以与阿拉斯加的苏厄德半岛和/或冰岛的东北高原相比较。

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2 格兰陵岛植物

格陵兰岛是地球上最大的岛屿,位于北大西洋,以其低洼的苔原和冰盖而闻名,是地球上最大的淡水储备。格陵兰岛的植被主要由低矮的苔原组成,只有五种本土乔木和灌木分布在岛南部的适宜山谷中。格陵兰的植物包括约575种维管植物,其中13种是特有种,大约90种植物引入后归化。当前气候变化和内陆冰盖退缩导致许多湖泊盆地形成,这些盆地逐渐被泥炭地所占据,并在外围形成了一圈耐盐植物带。

格陵兰岛是地球上最大的岛屿。位于北大西洋,以其低洼的苔原和冰盖而闻名,它是地球上最大的淡水储备。尽管格陵兰岛隶属于丹麦,但其大部分国内事务由自治政府管理。其人口主要由因纽特人组成,首府是努克(原名哥特哈布)。

格陵兰Groenland, 英语“Greenland”)意为绿色的土地,尽管在一年中的几个月里只有20%的领土呈现出这种颜色!严酷的气候条件只允许一些特别适应的植物生长。

从植被角度来看,这里与中欧的阿尔卑斯山区、冰岛和法罗群岛具有相同的植被特征(请参阅网站上的相关文章)。

格陵兰岛在45万年前还覆盖着森林,如今其植被主要是低矮的苔原,几乎完全覆盖了20%未被冰川覆盖的土地。只有五种本土乔木和灌木分布在岛南部最后的适宜山谷中(例如:秦格瓦山谷、纳尔斯苏阿克树木园):

- 格陵兰花楸Sorbus groenlandica

- 绿桤木Alnus viridis ssp. crispa

- 桦(Betula pubescens

- 柳(Salix glauca

- 欧洲刺柏(Juniperus communis

格陵兰的植物包括约575种维管植物,其中13种是特有种。

大约90种植物引入后归化,例如在格陵兰树木园中引入的针叶树,如西伯利亚落叶松(Larix sibirica)、扭叶松(Pinus contorta)、白杉(Picea laxa)和巨云杉(Picea sitchensis)。

格陵兰植被,除去冰(内陆冰盖),主要由低矮的苔原组成,这是一种体型和多样性都较小的植被。它由地衣、苔藓和极地草本植物组成。

在这些低矮灌木丛中常见的物种包括蔷薇科仙女木(Dryas octopetala)、杜鹃花科岩高兰Empetrum nigrum)、杨柳科柳草(Salix herbacea蔷薇科植物如阿尔卑斯委陵菜(Potentilla crantzii以及莎草科如矮莎草(Carex supina),在阿尔卑斯山徒步时也会遇到这些植物。

绵羊等外来食草动物密集放牧,导致了灰蓝柳(Salix glauca)灌木丛区域被密集低矮草地,如草地早熟禾(Poa pratensis)所取代。

当前的气候变化和内陆冰盖同时退缩创造了许多湖泊盆地,这些盆地逐渐被泥炭地所占据,并在外围形成了一圈耐盐植物带。

全年深度冻土仅允许浅层根系生长。只有匍匐植物(如矮桦、柳树等)能够在这种环境生长,就像在阿尔卑斯山脉的高山带一样。

在北极圈(北纬66°)以北,格陵兰西海岸的植被逐渐减少,最终成为稀疏低矮的苔原,生长在永久冻土上。再往北,地面通常是裸露的(基岩),上面有地衣和苔藓,或者覆盖着雪和冰。

3 格陵兰民族植物学

因纽特人的生活方式曾以狩猎和采集为主,但自18世纪以来,丹麦的贸易站引入进口商品,改变了他们的生活。 19世纪末,北极地区的人类与自然关系引起了探险家和科学家的兴趣,尽管该地区曾遭受丹麦殖民者的掠夺。因纽特人的饮食习惯以肉类为主,植物性食物虽补充维生素但不占主导地位。在北极短暂的夏季,因纽特人会采集植物资源,如海藻和浆果,用于食用、药用和燃料等。格陵兰南部的民族植物学调查显示,当地植物种类丰富,其中30种具有药用价值,杜鹃花科和松科植物在传统草药中使用广泛。

在传统上,因纽特人的生活方式主要依赖于狩猎和采集植物。然而,自18世纪丹麦建立贸易站并引入进口商品以来,他们的生活发生了显著的转变。在困难时期,某些物种的采集活动以及生存方式,类似于阿尔卑斯山区的情况,受到了贸易站供应中断(如战争封锁期间)的限制。

6 格陵兰杜鹃(Rhododendron groenlandicum).png

众多作者早在19世纪末便对北极地区人类与自然之间的关系表现出了浓厚的兴趣。实际上,长期以来,因纽特人的极地世界一直吸引着探险家及其同行的科学家,尽管这一世界曾遭受丹麦殖民者的广泛掠夺与轻视。

这些北方民族特有的饮食习惯,主要以摄取肉类为主,这引起了民族学家的浓厚兴趣。相较于植物性食物,脂肪和肉类显然更受青睐,尽管植物性食物在补充某些维生素方面仍发挥着不可或缺的作用。

这些北极地区的土著因纽特人(爱斯基摩人)在一年中短暂的时间(6月至10月)内充分利用了有限的植物资源。在格陵兰南部和加拿大拉布拉多(同样居住着因纽特人)进行的许多民族植物学研究都证明了这一点。

在北极地区的调查中,人们经常引用这样一句话:所有可以生长且无毒的植物都是有用的或可以食用的。就像在冰岛一样,海藻可能一直在北极饮食中扮演着重要角色,尤其是在食物短缺的时期(冬季补给),特别是对于维生素C的摄入。

7 格陵兰花楸(Sorbus groenlandica).png

在格陵兰南部的民族植物学调查中,记录了39个植物科的78种植物,其中30种具有药用价值。在传统草药疗法中,杜鹃花科(杜鹃花、蓝莓)是最常见的,其次是蔷薇科(玫瑰、石南、悬钩子)、松科(松树)和杨柳科(柳树)。报告的用途涉及以下领域:食用(52%)、药用(43%)、燃料(38%)、建筑和手工艺(30%)、茶饮(20%)、清洁(4%)、游戏(3%)、传说和精神(2%)。

在北极夏季寻找燃料对于这些大部分时间生活在冰雪中的人群来说至关重要。他们依赖灌木类植物(31%),以及干燥的地衣、石松类和苔藓(27%),后者通常替代点火的作用。火堆产生的烟雾也有助于驱赶北极夏季无处不在的蚊子。关于食用植物,某些植物经过发酵,另一些则被保存在海豹油中以备冬季食用。采集野生浆果在格陵兰居民的自给自足饮食中扮演着核心角色。

8 黑松(Pinus contorta).png

黑松(Pinus contorta)

来自冰岛的维京人自10世纪起占领格陵兰岛,他们带来了自己的绵羊和某些植物(如酸模叶蓼、天使草、千层塔和其它豆植物)。这种定居将改变这些地区的生态平衡。绵羊的放牧对植被产生了影响。从17世纪开始,丹麦的殖民活动也将加强季节性的农业活动。

结语

纳尔斯苏阿克(Narsarsuaq)是格陵兰的一个小村庄,以其格陵兰树木园而闻名,这是该国唯一的植物园,是各种亚北极和北半高山树种的家园。它是世界上最大的林线植物园之一,拥有110种树种来自600种源地。纳尔斯苏阿克也是探索格陵兰维京历史及其壮观峡湾的重要地点。

格陵兰树木园以其独特的地理位置和生态森林优势,不仅是树木科学研究的宝贵资源,更是研究气候变化对植物生长影响的重要前沿阵地。经过几十年的探索与努力,科学家们在这里成功种植了来自北半球多种亚北极和北部亚高山林线的树种,形成了一片生机勃勃的生态森林。树木园的成功,不仅验证了植物在适宜条件下能够自我繁衍的科学理念,更为科学家提供了丰富的自然实验样本和天然的实验场地。

作为气候变化研究的实验林,格陵兰树木园正逐渐成为植物科学研究的中心。在这里可以监测气候变化对不同乔木生长的影响,探索植物如何适应新环境,甚至如何在逆境中生存。树木园内的树种在全球变暖的环境中展示出不同的生长状态,为气候变化研究提供了宝贵的数据。

除了科学研究,格陵兰树木园在促进当地生态教育、提高公众对气候变化问题的认识方面也发挥着关键作用。它的建立引发了更多关于植物自我繁衍和生态恢复的讨论,鼓励人们关注自身活动对环境的影响。

格陵兰树木园,这片融合了科学与自然的奇迹之地,正以其独特的生态价值和科学意义,为全球生态研究和应对气候挑战贡献力量。让我们共同期待,在未来的科学探索中,这片树木园能够继续为全人类揭示更多关于自然与生命的奥秘。

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