重建生态系统：从湿地到稀树大草原的生态修复之旅 2025-01-022025-01-02 作者 C3P00 在当今这个充满挑战与机遇的时代，环境问题日益成为人们关注的焦点。无论是对那些热衷于探索自然奥秘的科学家，还是关心地球家园未来走向的普通民众来说，如何创建复杂系统并保护好生态环境都有着不可忽视的重要意义。 一、湿地修复并非简单的灌水 “要想得到一块湿地，不能只是灌入大量的水就指望万事大吉了。”斯图亚特·皮姆如是说。他的话犹如一记警钟，敲醒了那些可能抱有简单想法的人们。我们所面对的是一个已经历经千万年演变的系统。仅仅开列一份丰富多样的物种清单也是不够的，这就好比我们在建造一座大厦时，只准备好了建筑材料的清单，却没有考虑如何将这些材料组合搭建起来一样。你必须要有组合指南，就像建筑工人需要详细的施工图纸来构建高楼大厦那样。 湿地是一个复杂的生态系统，它包含着众多相互关联的生物和非生物因素。从微生物到大型水生植物，从昆虫到鸟类，每一个环节都在这个系统中发挥着独特的作用。如果仅仅是注入大量的水，可能会暂时营造出一片水域的模样，但其中的生态平衡却难以维持。例如，一些原本适应特定水质和底泥环境的微生物无法生存，这就会影响到整个食物链的底层结构。没有了微生物对有机物的分解作用，水中就会堆积大量的有机残渣，导致水质恶化。而水中的植物也会因为缺乏适宜的生长环境而难以茁壮成长，进而影响到以这些植物为食的动物的生存。所以，在进行湿地修复的时候，我们需要深入了解各个物种之间的关系以及它们对环境的具体要求，按照正确的顺序逐步引入合适的物种，才能真正恢复湿地的生机与活力。 二、史蒂夫·帕克德与北美草原栖息地的延续 史蒂夫·帕克德的初衷非常纯粹，那就是想延续真正的北美草原栖息地。北美大草原（prairie）分布于北美大陆中部和西部，辽阔无垠，是许多动植物的家园。这里的生态系统有着独特的结构和功能，高草草原东部气候半湿润，草木繁茂，种类丰富，并常出现岛状森林或灌丛；而矮草草原则位于西部内陆靠近荒漠一侧，雨量减少，气候变干，草群低矮稀疏，种类组成简单，并常混生一些旱生小半灌木或肉质植物。 在这个过程中，他复活了一个已经消逝了的生态系统，也许还得到了一个稀树大草原的合成指南。30年前，戴维·温盖特在百慕大群岛的故事也为我们提供了宝贵的借鉴经验。他们所做的不仅仅是保护几个珍稀物种，而是试图还原整个生态系统的完整性。 （一）百慕大的生态危机与拯救行动 百慕大群岛曾经遭受过严重的生态破坏。第二次世界大战结束时，住房开发商、外来害虫彻底侵占了这片岛屿，当地植物被进口的花园物种所毁灭。这是一个典型的病态的、无规划的人工生态系统蹂躏本土生态的例子。1951年，在该群岛外岛的悬崖上发现了被认为已经灭绝几个世纪的百慕大圆尾鹱，这一发现震惊了当地居民和全球科学界。这种海鸥大小的海鸟最后被看到是在渡渡鸟灭绝前后的17世纪。由于它们大部分时间生活在水上，只有在构建地下巢穴时才上岸，因此4个世纪都没人注意到它们的存在。 戴维·温盖特从小就对鸟类充满热情，他在中学时代就积极参与到保护鸟类的工作中。当1951年成功将第一只圆尾鹱从裂隙深处的鸟巢取出时，他就与这些珍稀鸟类结下了不解之缘。后来，他参与到尝试在百慕大附近名为楠萨奇的无人居住的小岛上重新安置圆尾鹱的行动中。为了这项工作，新婚的他毅然搬到了这个无人居住、没有电话的外岛上的一处废弃建筑里，这种奉献精神令人钦佩。 （二）楠萨奇岛的生态系统重建 楠萨奇和百慕大原本覆盖着茂密的香柏树林，然而在1948至1952年短短三年的时间里，香柏就被引入的害虫彻底毁掉了，只剩下巨大的白色树干。取而代之的是许多外来植物。温盖特深知，如果不还原这里的整个生态系统，就不可能恢复圆尾鹱的兴旺。他面临着所有整体系统制造者都会面临的难题：从何入手？事事都要求其他的条件万事俱备，但又不可能一下子把整个东西拎起来舞弄。有些事必须先做，而且要按正确的顺序去做。 通过对圆尾鹱的研究，温盖特发现它们的地下筑巢地点已经因无计划的城市扩张而减少了，之后又有热带白尾鸟前来抢夺仅存的合适地点。好斗的热带鸟将圆尾鹱的幼鸟啄死，再占用其鸟巢。严峻的形势需要采取严厉的措施。于是，温盖特为圆尾鹱制定了“政府安居计划”，他制作了人工巢穴——一种地下鸟窝。假如楠萨奇森林能够恢复的话，那些树木就会在飓风的作用下微微倾斜，根部拔起而形成大小合适的缝隙。热带鸟太大进不去，但对圆尾鹱来说就太完美了。但是，温盖特等不及这一天了，因而，他制作了人工鸟巢，作为解开这个谜题的第一步。 由于需要森林，他种植了8000棵香柏，希望其中能有一些抵抗得住枯萎病。有些香柏确实顶住了病害的侵袭，但是又被风扼杀了。于是，温盖特又种了一种辅助物种——生长迅速、非本地生的常青植物木麻黄——作为环岛防风林。木麻黄迅速长大，使香柏得以慢慢生长，几年过后，更适应环境的香柏取代了木麻黄。补种的森林为一种已经几百年未在百慕大出现过的夜鹭创造了完美的家，而夜鹭吞食陆地蟹。如果没有夜鹭，这些陆地蟹就成了岛上的有害物种。数目爆长的陆地蟹一直享用着湿地植物汁多味美的嫩芽。如今蟹的数量减少，让稀少的百慕大莎草有了生长的机会，近几年里，它也有了结籽的机会。这就好像“少了钉子，丢了王国。”反过来说：找到钉子，王国获胜。温盖特一步一步地重组了失去了的生态系统。 三、生态系统的复杂性与重建原则 生态系统和其他功能系统犹如帝国，毁掉容易，建起来难。大自然需要发展森林或湿地的时间，因为就连大自然也不能同时做好一切。温盖特所给予的那种帮助并没有违反自然规律。大自然一般都是利用临时的脚手架来完成自己的许多成就的。 （一）人工智能专家丹尼·希利斯的见解 人工智能专家丹尼·希利斯从人类的大拇指身上看到了类似的故事。借助拇指的抓握，灵巧的手使人类的智能更进一步，具备了制造工具的能力。但是一旦智能建立，手就没那么重要了。希利斯认为，建立一个巨大的系统确实需要许多阶段，一旦系统动作起来，这些阶段就变得可有可无了。“锤炼和进化智能所需的辅助手段远比简单地停留在某个智能水平上要多得多。”希利斯写道，“人们在确信与其他四指相对的拇指在智能发展中的必要性的同时，也毫不怀疑现在的人类可以脱离开拇指进行思考。” 在生态系统重建方面也是如此。当我们躺在隐于高山山梁的草甸上，或涉入潮沼肮脏的水中，就遭遇了大自然的“无拇指思想”。将样板草场更新为花的世界所需要的中间物种此刻都消失了。留给我们的只有“花的念想”，而缺失了看护它们成型的“拇指”。 （二）艰巨的“拼蛋壳”任务 生态系统重建常常面临着“拼蛋壳”的艰难任务。虽然我们希望能将失去的生态系统重新组合起来，但如果所有的碎片都不复存在，那将是不可能完成的任务。也许陪伴生态系统早期发展的某些物种——正如助推智能发展的拇指——在附近已不复存在了。或者，在一场真正的灾难中，重要的辅助物种在全球灭绝了。完全有可能存在这样一种情况，曾经有一种假想的、到处生长的小草，对于北美大草原的形成具有至关重要的作用，但却在最后的冰河时期被一扫而空。随着它的逝去，蛋壳就不可能再还原了。“记住，两点之间并非总有一条路径可走，”皮姆说。 帕克德曾经有过这样的沮丧想法：“大草原永远不能完全复原的一个原因是有些成分永远消失了。也许没有大型食草动物，如古时候的乳齿象乃至过去的野牛，大草原是不会回来的。”皮姆和德雷克的工作还得出更可怕的结论：“不仅要有合适的物种按恰当的顺序出现，而且还要有合适的物种在恰当的时间消失。一个成熟的生态系统也许能轻易地容忍Ｘ物种，但是在其组合过程中，Ｘ物种的出现会把该系统转到其他路径上，将其引向不同的生态系统。”帕克德叹息道：“这就是创造一个生态系统往往要经过数百万年的原因。”如今，扎根在楠萨奇岛或驻扎在芝加哥郊区的哪个物种能将重现的稀树大草原生态系统推离原来的目的地呢？ 四、成功的生态重建案例及其启示 尽管面临着诸多困难，但在世界各地也有不少成功的生态重建案例给我们带来了希望。 （一）真实的植树造林故事 有一个感人的故事——《植树人种出了幸福》，虽然是杜撰的，但它反映了人们对从荒芜中创造出森林和幸福的美好向往。不过，也有一些真实的故事同样鼓舞人心。比如20世纪60年代初期，英国奇女子温迪·坎贝尔 – 普尔蒂旅行到北非，通过在沙漠中栽种树木来抵御沙丘的入侵。她在摩洛哥提兹尼特省的45英亩沙地上种植了2000棵树，形成一道“绿色的墙”。在6年的时间里，这些树功勋卓越。温迪又设立了基金，为在阿尔及利亚布萨达的260亩沙漠荒原上再种植13万株树木提供资金。这项工作也取得了成果，形成了一小块适合柑橘、蔬菜和谷物生长的新田地。 （二）生态系统的自我强化机制 哪怕只给予一个小小的立足点，那些相互关联的绿色植物内所隐藏的巨大潜能都会触发收益递增的法则：“拥有者得到更多。”生物促进环境发展，也促进更多生物的成长。在温盖特的岛上，鹭的出现使莎草能够重现。在帕克德的北美大草原，以火来清除障碍使野花得以生存，从而使蝴蝶得以生存。在阿尔及利亚的布萨达，一些树木改变了气候和土壤，从而使那里适合更多树木的生长。更多的树木为动物、昆虫和鸟儿创造了生存地，从而为更多的树木准备好了栖息地。从一些橡子开始，大自然就像一部机器，为人类、动物和植物建造豪华的家园。 五、生态系统的成长过程与机械思维的类比 楠萨奇和其他森林收益递增的故事，以及来自斯图亚特·皮姆微观世界的数据报告，都印证了一个重要的经验，皮姆称之为“拼蛋壳效应”。这让我们联想到制造极其复杂的机器的过程。 （一）复杂机械的逐步完善 复杂的机器必定是逐步地，而且往往是间接地完善的。别指望通过一次华丽的组装就能完成整个工作正常的机械系统。你必须首先制作一个可运行的系统，再以此为平台研制你真正想完成的系统。例如，计算机网络的发展就是一个逐步成长的过程。即使我们拥有现存电话系统的所有关键技术，但如果缺少了从许多小型网络向一个全球网络成长的过程，我们也不可能组装出一个与现有电话系统一样巨大且可靠的替代品。 （二）生态系统的成长与机械思维的关系 制造极其复杂的机器，如未来时代的机器人或软件程序，就像还原大草原或热带岛屿一样，需要时间的推移才能完成，这是确保它们能够完全正常运转的唯一途径。没有完全发展成熟或没有完全适应外界多样性就投入使用的机械系统，必然会遭到众口一致的诟病。用不了多久，再听到“时机成熟，再把我们的硬件投放市场”时就不会觉着可笑了。 总之，生态系统的重建是一项庞大而复杂的工程，它需要我们深入理解生态系统的内部结构和运作机制，遵循自然规律，采用循序渐进的方法。同时，我们也应该从成功的案例中汲取经验教训，不断探索创新，为保护我们的地球家园贡献更多的力量💪。
在当今这个充满挑战与机遇的时代，环境问题日益成为人们关注的焦点。无论是对那些热衷于探索自然奥秘的科学家，还是关心地球家园未来走向的普通民众来说，如何创建复杂系统并保护好生态环境都有着不可忽视的重要意义。
一、湿地修复并非简单的灌水
“要想得到一块湿地，不能只是灌入大量的水就指望万事大吉了。”斯图亚特·皮姆如是说。他的话犹如一记警钟，敲醒了那些可能抱有简单想法的人们。我们所面对的是一个已经历经千万年演变的系统。仅仅开列一份丰富多样的物种清单也是不够的，这就好比我们在建造一座大厦时，只准备好了建筑材料的清单，却没有考虑如何将这些材料组合搭建起来一样。你必须要有组合指南，就像建筑工人需要详细的施工图纸来构建高楼大厦那样。
湿地是一个复杂的生态系统，它包含着众多相互关联的生物和非生物因素。从微生物到大型水生植物，从昆虫到鸟类，每一个环节都在这个系统中发挥着独特的作用。如果仅仅是注入大量的水，可能会暂时营造出一片水域的模样，但其中的生态平衡却难以维持。例如，一些原本适应特定水质和底泥环境的微生物无法生存，这就会影响到整个食物链的底层结构。没有了微生物对有机物的分解作用，水中就会堆积大量的有机残渣，导致水质恶化。而水中的植物也会因为缺乏适宜的生长环境而难以茁壮成长，进而影响到以这些植物为食的动物的生存。所以，在进行湿地修复的时候，我们需要深入了解各个物种之间的关系以及它们对环境的具体要求，按照正确的顺序逐步引入合适的物种，才能真正恢复湿地的生机与活力。
二、史蒂夫·帕克德与北美草原栖息地的延续
史蒂夫·帕克德的初衷非常纯粹，那就是想延续真正的北美草原栖息地。北美大草原（prairie）分布于北美大陆中部和西部，辽阔无垠，是许多动植物的家园。这里的生态系统有着独特的结构和功能，高草草原东部气候半湿润，草木繁茂，种类丰富，并常出现岛状森林或灌丛；而矮草草原则位于西部内陆靠近荒漠一侧，雨量减少，气候变干，草群低矮稀疏，种类组成简单，并常混生一些旱生小半灌木或肉质植物。
在这个过程中，他复活了一个已经消逝了的生态系统，也许还得到了一个稀树大草原的合成指南。30年前，戴维·温盖特在百慕大群岛的故事也为我们提供了宝贵的借鉴经验。他们所做的不仅仅是保护几个珍稀物种，而是试图还原整个生态系统的完整性。
（一）百慕大的生态危机与拯救行动
百慕大群岛曾经遭受过严重的生态破坏。第二次世界大战结束时，住房开发商、外来害虫彻底侵占了这片岛屿，当地植物被进口的花园物种所毁灭。这是一个典型的病态的、无规划的人工生态系统蹂躏本土生态的例子。1951年，在该群岛外岛的悬崖上发现了被认为已经灭绝几个世纪的百慕大圆尾鹱，这一发现震惊了当地居民和全球科学界。这种海鸥大小的海鸟最后被看到是在渡渡鸟灭绝前后的17世纪。由于它们大部分时间生活在水上，只有在构建地下巢穴时才上岸，因此4个世纪都没人注意到它们的存在。
戴维·温盖特从小就对鸟类充满热情，他在中学时代就积极参与到保护鸟类的工作中。当1951年成功将第一只圆尾鹱从裂隙深处的鸟巢取出时，他就与这些珍稀鸟类结下了不解之缘。后来，他参与到尝试在百慕大附近名为楠萨奇的无人居住的小岛上重新安置圆尾鹱的行动中。为了这项工作，新婚的他毅然搬到了这个无人居住、没有电话的外岛上的一处废弃建筑里，这种奉献精神令人钦佩。
（二）楠萨奇岛的生态系统重建
楠萨奇和百慕大原本覆盖着茂密的香柏树林，然而在1948至1952年短短三年的时间里，香柏就被引入的害虫彻底毁掉了，只剩下巨大的白色树干。取而代之的是许多外来植物。温盖特深知，如果不还原这里的整个生态系统，就不可能恢复圆尾鹱的兴旺。他面临着所有整体系统制造者都会面临的难题：从何入手？事事都要求其他的条件万事俱备，但又不可能一下子把整个东西拎起来舞弄。有些事必须先做，而且要按正确的顺序去做。
通过对圆尾鹱的研究，温盖特发现它们的地下筑巢地点已经因无计划的城市扩张而减少了，之后又有热带白尾鸟前来抢夺仅存的合适地点。好斗的热带鸟将圆尾鹱的幼鸟啄死，再占用其鸟巢。严峻的形势需要采取严厉的措施。于是，温盖特为圆尾鹱制定了“政府安居计划”，他制作了人工巢穴——一种地下鸟窝。假如楠萨奇森林能够恢复的话，那些树木就会在飓风的作用下微微倾斜，根部拔起而形成大小合适的缝隙。热带鸟太大进不去，但对圆尾鹱来说就太完美了。但是，温盖特等不及这一天了，因而，他制作了人工鸟巢，作为解开这个谜题的第一步。
由于需要森林，他种植了8000棵香柏，希望其中能有一些抵抗得住枯萎病。有些香柏确实顶住了病害的侵袭，但是又被风扼杀了。于是，温盖特又种了一种辅助物种——生长迅速、非本地生的常青植物木麻黄——作为环岛防风林。木麻黄迅速长大，使香柏得以慢慢生长，几年过后，更适应环境的香柏取代了木麻黄。补种的森林为一种已经几百年未在百慕大出现过的夜鹭创造了完美的家，而夜鹭吞食陆地蟹。如果没有夜鹭，这些陆地蟹就成了岛上的有害物种。数目爆长的陆地蟹一直享用着湿地植物汁多味美的嫩芽。如今蟹的数量减少，让稀少的百慕大莎草有了生长的机会，近几年里，它也有了结籽的机会。这就好像“少了钉子，丢了王国。”反过来说：找到钉子，王国获胜。温盖特一步一步地重组了失去了的生态系统。
三、生态系统的复杂性与重建原则
生态系统和其他功能系统犹如帝国，毁掉容易，建起来难。大自然需要发展森林或湿地的时间，因为就连大自然也不能同时做好一切。温盖特所给予的那种帮助并没有违反自然规律。大自然一般都是利用临时的脚手架来完成自己的许多成就的。
（一）人工智能专家丹尼·希利斯的见解
人工智能专家丹尼·希利斯从人类的大拇指身上看到了类似的故事。借助拇指的抓握，灵巧的手使人类的智能更进一步，具备了制造工具的能力。但是一旦智能建立，手就没那么重要了。希利斯认为，建立一个巨大的系统确实需要许多阶段，一旦系统动作起来，这些阶段就变得可有可无了。“锤炼和进化智能所需的辅助手段远比简单地停留在某个智能水平上要多得多。”希利斯写道，“人们在确信与其他四指相对的拇指在智能发展中的必要性的同时，也毫不怀疑现在的人类可以脱离开拇指进行思考。”
在生态系统重建方面也是如此。当我们躺在隐于高山山梁的草甸上，或涉入潮沼肮脏的水中，就遭遇了大自然的“无拇指思想”。将样板草场更新为花的世界所需要的中间物种此刻都消失了。留给我们的只有“花的念想”，而缺失了看护它们成型的“拇指”。
（二）艰巨的“拼蛋壳”任务
生态系统重建常常面临着“拼蛋壳”的艰难任务。虽然我们希望能将失去的生态系统重新组合起来，但如果所有的碎片都不复存在，那将是不可能完成的任务。也许陪伴生态系统早期发展的某些物种——正如助推智能发展的拇指——在附近已不复存在了。或者，在一场真正的灾难中，重要的辅助物种在全球灭绝了。完全有可能存在这样一种情况，曾经有一种假想的、到处生长的小草，对于北美大草原的形成具有至关重要的作用，但却在最后的冰河时期被一扫而空。随着它的逝去，蛋壳就不可能再还原了。“记住，两点之间并非总有一条路径可走，”皮姆说。
帕克德曾经有过这样的沮丧想法：“大草原永远不能完全复原的一个原因是有些成分永远消失了。也许没有大型食草动物，如古时候的乳齿象乃至过去的野牛，大草原是不会回来的。”皮姆和德雷克的工作还得出更可怕的结论：“不仅要有合适的物种按恰当的顺序出现，而且还要有合适的物种在恰当的时间消失。一个成熟的生态系统也许能轻易地容忍Ｘ物种，但是在其组合过程中，Ｘ物种的出现会把该系统转到其他路径上，将其引向不同的生态系统。”帕克德叹息道：“这就是创造一个生态系统往往要经过数百万年的原因。”如今，扎根在楠萨奇岛或驻扎在芝加哥郊区的哪个物种能将重现的稀树大草原生态系统推离原来的目的地呢？
四、成功的生态重建案例及其启示
尽管面临着诸多困难，但在世界各地也有不少成功的生态重建案例给我们带来了希望。
（一）真实的植树造林故事
有一个感人的故事——《植树人种出了幸福》，虽然是杜撰的，但它反映了人们对从荒芜中创造出森林和幸福的美好向往。不过，也有一些真实的故事同样鼓舞人心。比如20世纪60年代初期，英国奇女子温迪·坎贝尔 – 普尔蒂旅行到北非，通过在沙漠中栽种树木来抵御沙丘的入侵。她在摩洛哥提兹尼特省的45英亩沙地上种植了2000棵树，形成一道“绿色的墙”。在6年的时间里，这些树功勋卓越。温迪又设立了基金，为在阿尔及利亚布萨达的260亩沙漠荒原上再种植13万株树木提供资金。这项工作也取得了成果，形成了一小块适合柑橘、蔬菜和谷物生长的新田地。
（二）生态系统的自我强化机制
哪怕只给予一个小小的立足点，那些相互关联的绿色植物内所隐藏的巨大潜能都会触发收益递增的法则：“拥有者得到更多。”生物促进环境发展，也促进更多生物的成长。在温盖特的岛上，鹭的出现使莎草能够重现。在帕克德的北美大草原，以火来清除障碍使野花得以生存，从而使蝴蝶得以生存。在阿尔及利亚的布萨达，一些树木改变了气候和土壤，从而使那里适合更多树木的生长。更多的树木为动物、昆虫和鸟儿创造了生存地，从而为更多的树木准备好了栖息地。从一些橡子开始，大自然就像一部机器，为人类、动物和植物建造豪华的家园。
五、生态系统的成长过程与机械思维的类比
楠萨奇和其他森林收益递增的故事，以及来自斯图亚特·皮姆微观世界的数据报告，都印证了一个重要的经验，皮姆称之为“拼蛋壳效应”。这让我们联想到制造极其复杂的机器的过程。
（一）复杂机械的逐步完善
复杂的机器必定是逐步地，而且往往是间接地完善的。别指望通过一次华丽的组装就能完成整个工作正常的机械系统。你必须首先制作一个可运行的系统，再以此为平台研制你真正想完成的系统。例如，计算机网络的发展就是一个逐步成长的过程。即使我们拥有现存电话系统的所有关键技术，但如果缺少了从许多小型网络向一个全球网络成长的过程，我们也不可能组装出一个与现有电话系统一样巨大且可靠的替代品。
（二）生态系统的成长与机械思维的关系
制造极其复杂的机器，如未来时代的机器人或软件程序，就像还原大草原或热带岛屿一样，需要时间的推移才能完成，这是确保它们能够完全正常运转的唯一途径。没有完全发展成熟或没有完全适应外界多样性就投入使用的机械系统，必然会遭到众口一致的诟病。用不了多久，再听到“时机成熟，再把我们的硬件投放市场”时就不会觉着可笑了。
总之，生态系统的重建是一项庞大而复杂的工程，它需要我们深入理解生态系统的内部结构和运作机制，遵循自然规律，采用循序渐进的方法。同时，我们也应该从成功的案例中汲取经验教训，不断探索创新，为保护我们的地球家园贡献更多的力量💪。