森林

保护森林的最顶层

在森林中,林冠层发挥着很多重要的作用,包括抵御气候变化。一位生物学家立志通过她的项目将林冠的重要作用展现在世人面前并加以保护。
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<p>“几乎所有重要的事情都发生在那里”,林冠不仅承载着动植物的多样性,还有助于吸收大气中的二氧化碳。图片来源:比尔·戈奇</p>

“几乎所有重要的事情都发生在那里”,林冠不仅承载着动植物的多样性,还有助于吸收大气中的二氧化碳。图片来源:比尔·戈奇

1975年,梅格·洛曼(Meg Lowman)离开家乡纽约,到澳大利亚悉尼攻读植物学博士学位。当时她还是一个面带朝气的22岁年轻人。那是她第一次踏足热带雨林,万事开头难。但其中有一件事给她留下了格外深刻的印象。

“我意识到大多数人研究的只是森林地表和树干,却忽略了森林其余95%的部分,”洛曼表示。在她看来,这样的研究方式狭隘得惊人。“这就好像大夫一直盯着你的大脚趾看,却忘记了你上半身还有很多重要的部分一样。”

对于洛曼来说,这一发现是她职业生涯的转折点,她决定专注于研究树顶生命之谜。四十多年过去了,她所获得的一系列称号足以说明一切:“林冠研究之母”、“屋顶上的爱因斯坦”、“现实中的老雷斯”(译者注:老雷斯(Lorax) ——美国作家Theodor Seuss Geisel创作的儿童文学作品《老雷斯的故事》中的主角,是森林守护者)等等。

只有极少数人敢冒险去到过她所去过的地方,见识过她所说的“第八大洲”的美。现在,洛曼正在努力改变这一现状。她创立了“绿色使命”(Mission Green),探索建立一个遍布全球的树顶步道网络。而她的目标?便是让普通人能够更加便捷地接近和认识林冠。

对此她解释说,人们更容易去保护那些他们亲眼可见的东西。“整件事最根本的目的便是我们希望拯救森林。”

众生家园

林冠(canopy)指的是森林的最上层。在温带地区,树顶平均高度在30米到60米之间;而热带地区树顶的高度则基本是温带的两倍。美国太平洋海岸和澳大利亚南岸拥有世界上最高的树——分别是红杉花楸,最高可以高达100米。

A dusky leaf langur climbs on the railing of a forest canopy walkway in Penang, Malaysia
马来西亚槟城步道的命名灵感来自于郁乌叶猴(dusky leaf langurs)。图片来源:桑迪·翁

无论在何地,树冠都发挥着很多至关重要的作用。并且随着气候变化不断加剧,人们对于有着“地球之肺”之称的热带雨林只会越来越关注。

位于华盛顿特区的史密森尼环境研究中心(Smithsonian Environmental Research Center)的森林生态学家杰弗里·帕克(Geoffrey Parker)表示,我们可以从林冠的结构上看出森林的健康程度。“它能很好地预测森林生物量的多寡。”

帕克使用激光传感雷达从鸟瞰视角标记林冠的结构。“森林年代越久,林冠层就越‘凹凸不平’——坑洞更多,内部纵向布局也更加细密,”他说。“这些特征往往使其承载的物种种类更加多样化,不仅是树木,其他各种依赖树木的生物种类也更多样。”

森林上层生活着数量惊人的物种。“我们现在认为,陆生的植物、昆虫和动物中有一半生活在树顶,”洛曼表示。

“我见过鬣蜥、各种各样的猴子还有金刚鹦鹉等平时你在地面上看不到的有趣生物,”曾在世界各地雨林中工作过的帕克表示。

哥斯达黎加非营利组织“保护奥萨”(Osa Conservation)负责人、生物学家安德鲁·威特沃斯(Andrew Whitworth)对于他在当地树顶上见过的野生动物如数家珍:蜘蛛猴、侏食蚁兽、加氏犬浣熊,甚至还有名为长尾虎猫的小型猫科动物。“林冠起到保护伞的作用——它们为众多其他物种提供栖息地和食物来源,”他说。

受其保护的也包括植物。“有兰花、积水凤梨,还有蓝莓树丛,甚至还有树中树。有一次我发现一棵红杉树顶端枝干间的一块儿土壤里长出了一株10米高的铁杉树,” 宾夕法尼亚州富兰克林与马歇尔学院(Franklin and Marshall College)副教授西比尔·戈奇(Sybil Gotsch)在谈到她研究过的林冠时说道。

保护林冠就意味着保护最大的树木。
安德鲁·威特沃斯,非营利组织“保护奥萨”负责人、生物学家

“林冠支撑着森林整体多样性中非常重要的一部分,”位于马来西亚婆罗洲的东南亚热带雨林研究合作项目(South East Asia Rainforest Research Partnership,简称SEARRP)负责人格伦·雷诺兹(Glen Reynolds)表示。

那是因为林冠是“大气与生物圈之间相互作用的界面,”他说,光合作用、气体交换以及其他重要的化学过程都是在这里发生。林冠还是大多数果实和花朵生长的地方,因此授粉也是在那里进行的。“几乎所有重要的事情都发生在那里。”

巨大的未知数

不过,据估算大约只有十分之一的林冠得到研究。如何抵达林冠是主要的限制性因素。多年来,研究人员不得不用弹弩和弹弓将绳子发射到林冠的目标枝干上,然后再用吊绳将自己拉上去。洛曼本人发明了一些攀爬的方法,其中很多是受洞穴探险和援救技术的启发。

但是正在攻读林冠生态学博士学位的香港大学研究员巴尔托什·马切尔(Bartosz Majcher)认为,攀爬“费时、费力且危险”。

A biologists hangs from ropes in the forest canopy to conduct research
除了无人机和遥感器等现代技术,生物学家仍旧采用“费时、费力且危险”的攀爬技术来研究林冠。图片来源:比尔·戈奇

好在过去二十年中,吊臂和林冠塔的出现,以及无人机、激光雷达和遥感器等现代技术的应用都降低了考察林冠的难度。但这些技术也并非完美无缺,一个主要的问题就是成本过高。此外,吊臂只能覆盖一小片地区,而监测技术并非总能提供足够精细的数据。因此在很多地方,吊索仍然是研究人员的首选工具。

尽管如此,树顶科学研究的进展仍慢得令人沮丧。“林冠被称为生物界最后的前沿,”马切尔说。“那里生活着数百万个物种,而我们只见过其中很少的一部分。”

“可以肯定的是,我们还没有来得及找到它们,就失去它们了,”洛曼补充说。

而这正是她最新发起的保护项目的意义所在。2020年11月诞生的“绿色使命”(Mission Green)计划在包括莫桑比克、马达加斯加、印度、不丹、秘鲁和北美在内的生物多样性热点地区的森林中建设10条林冠步道。目前已经有两条步道在加州和马来西亚槟城建成并投入使用。

“已经有很多很多森林消失,并且还会有更多森林消失,”洛曼解释说。“因此我们必须更有策略,保护那些未来可以作为‘基因库’、供我们的子孙后代研究的地方。”

“如果我们可以首先在最具生物多样性的地方挽救更多物种,这可以算是一条物种保护的捷径,”她说。

抵御全球变暖的先头部队

保护林冠不止具有生物多样性方面的重要意义,对于应对全球变暖也同样重要。

戈奇说,对于居住在林下叶层的物种而言,林冠扮演着“大气与陆地之间看门人”的角色,充当着“阻隔环境冲击的缓冲垫”。林冠的结构和生理机能可以调节森林的微气候,能通过阻截降水、减缓风速、影响蒸发和蒸腾速度等方式让森林内温度低于周边环境。

The branches of mature trees often provide habitats for a host of other forms of life
树中树。森林年代越久,林冠层就越凹凸不平,坑洞也越多,使其承载的物种种类更加多样化。图片来源:比尔·戈奇

“这种缓冲作用巨大,”比利时根特大学(Ghent University)森林生态学家彼得·德·弗兰恩(Pieter de Frenne)表示。他对分布在五个大洲的70个森林点位进行综合分析后发现,森林中的日间气温比森林外平均低4摄氏度,且气温越高,温差越大,有时这一温差甚至可高达15摄氏度。

“这意味着,在气候变化的大背景下,林冠这种调节气温、提供保护性遮蔽的作用变得更为重要,”他说。

此外,森林的上层可以帮助吸收大气中的二氧化碳。据估算,如果能维持现有的林冠碳吸收水平并避免毁林造成的排放,可以有助于实现将气温上升幅度控制在2摄氏度以内所需碳减排量的一半。这是因为,保护林冠就意味着保护最大的树木。与“很多纤弱的小树”相比,大树的碳汇作用要大得多, “从碳储存的角度来看,它们极其重要,” 威特沃斯说道。

步道之链

正是因为以上这些原因,洛曼的“绿色使命”出现的正逢其时。戈奇说,这个项目之所以是一桩“美事”,是因为步道可以帮助人们接近林冠,“这样一来人们就能看见、评价、和欣赏林冠,从而有望帮助保护和研究它们。”

来自SEARRP的雷诺兹同意戈奇的说法。他认为“绿色使命”首批推出的两个步道项目之一——槟城的叶猴之路天空步道(Langur Way Canopy Walk)便是一个很好的例子。“这个项目做的真的很好,”我为他们构建了一个可以让任何人——无论是五岁顽童、九旬老人,还是坐在轮椅上的残障人士都能接近林冠的建筑而喝彩。”

步道交通便利。从公园入口沿着林荫小径走五分钟便可踏上230米长的悬索桥。站在桥上,远处令人惊叹的美景便立刻呈现在眼前:向右望去,目光越过茂密的森林(槟榔屿上三处原始丛林保护区之一),将马来西亚西岸波光粼粼的大海收入眼底。向左看,郁郁葱葱的热带雨林,龙脑香科树木树冠中的藤蔓、附生植物和蕨类植物都仿佛触手可及。低头俯视,林地如地毯一样铺陈在脚下40米远的地方。

People and a dog walk along a canopy walkway in Penang, Malaysia
马来西亚槟城230米长的叶猴之路天空步道。图片来源:桑迪·翁
View of a forest canopy walkway among dense rainforest, Penang Malaysia
这个悬索桥距离地面40米高。图片来源:桑迪·翁

七月份的一个午后,几只灰黑色的叶猴灵活地爬上了这条以它们命名的步道的围栏。这些猴子个头不大,性格温顺,脸上像是带着一副眼镜。其中有一只在附近的树上打盹,知更鸟、大盘尾,还有一只黑色的巨松鼠先后从它身边掠过。

 “这让人们看到了雨林最后前沿的庐山真面目,”雷诺兹说。他虽然没有参与槟城步道项目,却多次造访此处。

“我认为它是一个非常棒的环境教育设施,”他说。每天有近300人来此参观。在疫情之前,这里每年接待超过5000名学生。

教育是“绿色使命”计划的关键部分。洛曼说,该计划共有三个组成部分:建设步道;雇佣当地人经营步道,并通过可持续的生态旅游模式教育游客;以及资助学生前来开展林冠研究。

目前,“绿色使命”网络只包括现有的步道,如槟城和加州尤里卡(Eureka)的两个项目。洛曼说,位于佛罗里达州萨拉索塔(Sarasota)和秘鲁东北部的两个步道预计在接下来的几个月也将加入“世界各地的步道之链”中,并将从项目提供的教育和全球营销活动中获益。

“绿色使命”还有六条林冠步道即将建设。下一条步道将建在马达加斯加的拉努马法纳,计划于2023年春天动工。与此同时,北美生态多样性最丰富的大烟雾山(Great Smoky Mountains)的林冠步道项目也正在洽谈之中。

洛曼说,提到保护森林人们就会说到种树。“没错,种树是一件好事,但树苗不能给考拉提供居所。”

“我们最需要的是大树,而为大树代言就是我的职责,”她说。

翻译:子明