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中国学者最新研究:雾霾越严重 森林长得越快
关键字:刘玲莉的好奇心被激发,她想在更小的维度上寻找证据,也就是说,“在一片树叶上看到全球生态变化”。
她意识到,正在与霾撕扯的地方应该就是“最理想的试验场”。
农田里的树木加护病房
“那几年,北京的雾霾太规律了。”刘玲莉回忆。每次来访,霾几乎总是赖上一周左右,浓度在第三、四天达到顶点,又逐渐减弱最终退去,直到下一波侵袭。一个周期里,气溶胶中的大小颗粒先是吸引灰尘,越滚越大,最终因太重而纷纷掉落。这一规律也被其他一些研究者的观测所证实。
王欣是刘玲莉回国任教后带的第一个博士生。野外观察时,她穿长袖长裤戴手套,帽檐耷拉下来能遮住脸颊。远近都是农田,田间劳作的老乡都知道她是个大学生,但始终不明白她究竟在忙些什么。
在京郊的一小片杨树林,王欣、刘玲莉为植物打造了“加护病房”。粗细电线蜿蜒在林间土地,连接着大小仪器。光合测定仪则像手术时放大观测的摄像头,时刻记录着叶片的光合速率。观测树木体液流动的导管深入树干,打点滴似的。林边一排漏斗记录着降雨量,高高悬挂的探头则关注着阳光的强弱。
王欣的观察从不间断。有时天气晴好,能看见香山葱郁的轮廓;有时污染严重,稍远一点的叶片都隐没在一片灰白之中。对她们师徒而言,恶劣的环境反而对科研有利。
2014春节前,王欣分析数据,看见在时间的维度上,阴生叶的光合作用速率和气溶胶浓度变化紧密相关,这是预料之中的。
她没有料到的是另一条曲线。空气湿度的变化似乎也与气溶胶浓度和生长速率暗暗相合。
“北京的雾霾天似乎总是阴天,是不是?”刘玲莉对记者说。霾在空气中的大小颗粒仿佛胶水一样,吸聚着水汽。一般来说,雾霾越严重,植物的水汽蒸发率越小。
“植物的一辈子就忙两件事:获得更多的光,蒸发更少的水。”冠层外围的阳生叶不缺阳光,雾霾带来的更多水汽则降低了蒸发率,它敢于将气孔张得更大,于是光合作用效率就更高。
针对这个意外的发现,王欣和刘玲莉补充了实验设计。在接下来的两年里增加了对于树茎增长的检测。植物茎干生长传感器像健康手环一样箍在树干上,记录它们身材的变化。它的精度可达10微米,增长了一层细胞都能被记录下来。
传感器两年的观测结论印证了她们的猜想:雾霾越严重,茎干长得越欢。
学术三轮车的田野
“故事的逻辑更加完整了”。北京郊区这片小树林的植物细胞生长为全球生态变化的宏大趋势提供了证据。大气气溶胶会对光照和湿度产生影响,改变森林的生长速度,左右光合作用效率。
刘玲莉松了口气。她一直担心这个实验做不好,影响王欣顺利毕业,“把孩子坑了”。出于“保全考虑”,她还指导王欣完成了另一个课题,发了一篇不错的论文,能保证她获得博士学位。
导师没让学生知道她默默的担忧。生于1986年的王欣觉得自己一直有种不辨利害的年轻之勇,“傻傻的”。在种下那片杨树林的树苗前,她还单身,一心喜欢植物。进行论文数据分析和写作时,她结婚了。收到刊物的录用通知前夕,她诞下了一个女儿。
最初的树林已经不在了。土地是当时植物所租用的,后来地价涨了人家收回去了,据说是要盖房子。整片白杨林被砍倒,只留下一个树桩,拳头大小,收藏在刘玲莉办公室里。
那个树桩,她一直开玩笑说要给王欣当嫁妆。做妻子、做母亲、做学问“都是大事儿”。
两人还是有遗憾。论文本来进入一家更核心刊物的最终审稿环节,却没被录用,对方认为实验所用树种只是白杨有些单一。实验室当时的预算没机会进行更大型的实验设计,如今则难以复现曾经的情况。随着北京近年治霾力度加大,严重的污染天气已不再常见。
王欣在植物所获得了助教的职位继续科研,有了一门师弟师妹,每个人都皮肤黝黑。美国大片里在火星上种土豆活下来的宇航员是个植物学家,在刘玲莉眼中,这些学植物的孩子“动手能力特别强,特别善于解决问题”。测量雨水的漏斗容易被大粒灰尘堵住,他们就在上面蒙一层窗纱,挡住灰尘留下雨水,便宜高效。野外的大型仪器24小时运转需要散热,遮雨的塑料布不透气,他们就在仪器外面围上有一定斜度的百叶窗,透风挡雨。
实验室有一辆“学术三轮车”,电动的,是“装备升级”后的交通工具。小师弟驾驶它,博士硕士们坐在车身的铁皮斗里——一般农民拉瓜菜的位置,颠儿颠儿地从植物所的大楼到实验的田地去。前车轱辘一度出了小故障,不受控地扭来扭去。
据刘玲莉介绍,孩子们正继续进行气溶胶与生态环境的研究。下一步研究的方向之一是雾霾环境下玉米的生长情况。玉米是我国最重要的经济作物之一。精度更高、更敏感的观测工具将被采用,应对不再极端的雾霾环境。
刘玲莉是一家小辈中唯一一个学农的。她从小熟悉农田,父亲是贵州毕节农科所的工作人员。她在办公室里养绿植“种什么死什么”——那是育种专家的领域。生物学是一片广大的田地,她更关注风云变幻。眼下,她正在争取资金,“在北京海淀区种地,还是挺奢侈的”。
北京盛夏的阳光里,他们绕过植物所的花园——那里有北京最完整的华北植物收藏。他们和路边头搭着白毛巾遮阳的农民打招呼,驶入一片开阔的田野。田野被划分成属于各个实验室的方块,管线在黄土里蜿蜒,花朵、果实和树木在热风中摇摆。在田野更远的地方,实验室已经种下了一片新的杨树林。
(中国青年报·中青在线记者 王梦影)
- 原标题:雾霾越深,森林越壮
- 责任编辑:郭光昊
- 最后更新: 2018-07-19 13:06:13
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