用直升机消除入侵植物

Trae Menard leans out of a helicopter with a paintball gun over a patch of healthy Australian tree ferns
(所有内部权利,有限的外部权利) 2012年9月。Trae Menard 在夏威夷考艾岛 Lumahai 山谷,在一片健康的澳大利亚树蕨(Cyathea cooperi)上方,带着一支彩弹枪从直升机上探出身子。这支枪是真的彩弹枪,但未组装(缺少压力弹药筒),装填的是彩弹(而非除草剂),并且不是James Leary博士用于除草剂弹道技术的模型。照片来源:© Ethan Welty © Ethan Welty

上个月,我 写了 一篇关于蕾切尔·卡森著名著作《寂静的春天》中一段被忽视的文字的文章。概括来说,这段话是这样说的:

“我并非认为化学杀虫剂绝对不能使用。但我认为,我们已经将有毒且具有生物活性的化学品不加区分地交给了那些对它们的危害潜力知之甚少或完全不知情的人手中。”

我的观点是,《寂静的春天》并非如一些卡森的批评者所声称的那样,是呼吁禁止使用杀虫剂,而是请求更审慎地使用这些化学品。在卡森的时代——事实上,在二战后以及第一批合成杀虫剂问世后——我们曾一度疯狂地使用这些东西。卡森提倡要更加关注整个景观的生态系统,以便限制和靶向地使用杀虫剂,避免杀死不该杀的东西。

《寂静的春天》主要讲的是昆虫防治,但我最近偶然发现了一个关于植物防治的审慎使用除草剂的例子,我认为她会很欣赏。

The Stinger" on a patch of invasive Australian tree ferns
© Ethan Welty,经授权使用

2003年,夏威夷自然保护协会夏威夷森林保护部主任 Trae Menard 担心入侵植物会吞噬考艾岛偏远山区本土森林。该地区提供该岛的饮用水:雨水填充山区的含水层,那里的植物生长影响水的吸收方式。如果错误的植物取代了脆弱的本土植物,可能会危及供水。考艾岛也拥有夏威夷约一半的生物多样性。入侵植物——以及像野猪这样的入侵动物——都威胁着它。

地形太危险,无法徒步勘察,于是 Menard 和他的团队花了三年时间通过直升机绘制山区森林地图,并用 GPS 标记出潜在的入侵植物和动物。科学家们看到的一种植物尤其令人不安:生长迅速的澳大利亚树蕨,它可以长到三十英尺高,并产生数千万个孢子。“澳大利亚树蕨真正可怕的是它的分布,” Menard 上周给我打电话时说。“大多数杂草,你会看到一个核心入侵区,然后会看到前沿,然后就没有杂草了。通常我们会关注那些杂草的前沿。但澳大利亚树蕨,天哪,它无处不在。我们在森林最深处、最偏远的地区都发现了它。”

Menard 需要一种更简单、更准确的方法来绘制森林地图,以便更好地定位巨大的入侵蕨类植物。2006年,他与当时在美国地质调查局工作的 Stephen Ambagis 合作。后来,他们与一家名为 Resource Mapping 的公司合作,该公司提供了一种方法,通过一家名为 Icaros, Inc 的 以色列公司 的专有软件,将广角和长焦数码图像结合到地理配准地图中,该软件最初是为了识别简易爆炸装置(IEDs)而开发的(2008年,Ambagis 和 Resource Mapping 的首席研究员 Dana Slaymaker 创立了 Resource Mapping Hawaii)。

与此同时,Menard 试图弄清楚一旦发现澳大利亚树蕨,他将如何杀死它们。从地面攻击植物是不可能的——再次强调,徒步太危险了。即使不危险,蕨类植物也太大了,无法手动移除,而且数量太多了。他必须使用除草剂,并且必须从空中施用。

Menard 必须仔细选择除草剂。除了入侵植物,考艾岛的森林里还生长着数百种本土植物,其中一些濒临灭绝,这意味着错误的除草剂可能会造成无法弥补的

The nozzle of the "The Stinger" at Lihue Airport in Lihue, Kauai, Hawaii
© Ethan Welty,经授权使用

损害。夏威夷还有一个强大的反除草剂运动,他们注意到了这个项目,促成了一次社区会议,科学家们必须在那里展示他们计划如何防止除草剂损害流域。

Menard 测试过的、在森林和流域中合法使用的除草剂大多能在实验室杀死澳大利亚树蕨,但需要剂量很大。从直升机上喷洒大量液体除草剂可能会意外地溅到错误的植物上。这也意味着直升机将不得不进行额外的飞行来重新加注除草剂罐,这将使飞行成本过高。

幸运的是,Menard 接到了夏威夷大学的入侵植物专家、他的朋友 James Leary 的消息,他推荐了咪草烟(imazapyr)用于该项目。在测试中,平均只需要10毫升,也就是大约两茶匙,瞄准蕨类植物的中心,即叶丛从茎干处长出的地方。再加上蕨类植物庞大的体积——这使得它从空中相对容易被发现——Menard 找到了它的致命弱点。他和他的团队改装了一套直升机输送系统,在考艾岛的森林里像80年代街机游戏里的场景一样“射击”着入侵植物。(在早期的测试中,他们用装有除草剂的彩弹枪击中蕨类植物;如今,他们使用一种名为“stinger”的喷洒装置,从直升机底部垂下)。

在过去的四年里,Menard 的团队已经处理了约10,000株澳大利亚树蕨,分布在15,000英亩的土地上。而且最棒的是:他们只用了23加仑的除草剂。这相当于每英亩略高于一茶匙。很难找到一个合适的比较来表达这有多么少。当我向 Menard 索要一个比较时,他说这些类型的控制项目是“苹果与橘子的比较”。他补充说:“每当我告诉我们的合作伙伴和其他从事保护和林业杂草控制的人我们使用了多少除草剂时,他们通常都很惊讶用量如此之低。”

现在判断 Menard 和他的团队的工作是否足够快,能否在数百万孢子扩散入侵植物之前将其杀死,还为时过早,但他们目前正在重新绘制森林地图,以了解蕨类植物是否正在消退。这项工作可能在一年内发表。

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延伸阅读

《太平洋入侵:新技术对抗威胁考艾岛森林的超级杂草》,作者:Matt Jenkins,《自然保护杂志》

绿色复仇者:植物守护者攻击外来植物,作者:Ben Paynter,《连线》杂志(可悲的是,Menard 不再使用彩弹枪输送除草剂)

 

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布鲁克·博雷尔(Brooke Borel)是《大众科学》的特约编辑,她也为 Slate、Aeon 和 NOVA Next 等杂志撰稿。她的第一本书《受感染:臭虫如何侵入我们的卧室并占领世界》(Infested: How the Bed Bug Infiltrated Our Bedrooms and Took Over the World)于 2015 年由芝加哥大学出版社出版。

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