空气污染破坏了开花植物的香气,使传播花粉的昆虫无法循着花香找到花朵。维吉尼亚大学近期的一项研究验证了这一结论,同时指出,电力工厂和机动车辆造成的污染直接导致了诸如蜜蜂这样的野外授粉昆虫的消失。
城市中的工业污染令空气中的化学物质失衡,这种失衡从本质上破坏了植物在开花时所释放的芳香分子,“这使春天到来的时候,花香闻起来很淡薄,并且不再清新自然。”何塞·D·弗恩特斯教授说。而这种破坏的危害性不仅仅体现在我们对春天气息的诗意感受上,更在于它正悄无声息地让自然界的生态结构陷入某种恶性循环:蜜蜂等大批能够传播花粉的昆虫如今很难循着花香找到它们的食物,植物因此无法实现繁殖,也无法通过自然环境完成植物物种的多样性保存。
300 米内令花香中和 何塞·D·弗恩特斯教授最近通过研究验证了这一结论,并在最新一期的《大气环境》杂志上发表了这项研究。
弗恩特斯是维吉尼亚大学环境科学院的教授,他和他的同事一直关注着环境和生态结构作用关系,并领导了这项关于“空气污染和花香”的研究。他们以数据分析的方法考察了美国前工业时代空气污染和花香传播之间的关系,并与现代的状况作出比较。
“植物开花时所产生的香气分子,在一个污染较少的环境中,比如19世纪的环境里,能够扩散到1000米到1200米之外的地方;但是在今天,饱受污染的城市环境中,即使顺风,花粉也只能传播到二三百米远的地方。”
为了验证他的理论,弗恩特斯教授制作出一个数字模型,来展示花香分子如何在空气中传播。这个模型显示,当花香分子被植物释放到空气中,它的活动状态很不稳定,很容易和污染物结合在一起。比如汽车尾气、工业烟囱中所排放的废气等,其中包含的臭氧分子、氢氧基分子或硝酸盐分子,都能很轻易地中和花香分子,令花香分子的化学性质发生改变。空气污染甚至在植物花朵附近就破坏掉了香气,使花香不再能够随风飘散,而浓度本身也变得淡化。“花香以前能传播很远,浓度也很高,这不是为了让人觉得好闻,是为了执行传达某种信息的功能,比如"花粉在这里"。但是现在,这样的信息很难被传送出去了。”弗恩特斯教授说。“这使得传播花粉的昆虫定位花朵并找到它们这件事变得越来越困难。”
蜜蜂的生态恶性循环 在污染严重的空气中,花香无法在空气中传播较远距离,甚至在花朵附近就被中和,这使花粉成熟的讯号无法被授粉昆虫获得,这对于开花植物和授粉昆虫来说,是一种双重伤害。按照弗恩特斯教授的观点来说:“这让依赖花香来完成合作的生态结构陷入一种恶性循环中。”
首当其冲的是大黄蜂和白蛱蝶。从初春到仲夏,这两种昆虫都要靠采集花蜜来维持生命,当花香在空气中变得淡薄,大黄蜂和白蛱蝶将无法依靠它们的嗅觉寻找到足够多的花源——它们的视力也是不足以依靠的,最后,它们因为缺乏食物导致死亡;对于植物来说,尽可能多地传播花粉才能实现自身的繁殖,而只有靠这种方式的繁殖,才能够最大化地保证植物种类的多样性。蜜蜂和其它授粉昆虫的缺席令这种远距离和大规模的自然授粉无法完成,而这却是人工手段所无法弥补的。
这种恶性循环已经在世界各地日渐凸现。2007年,加拿大尼亚加拉瀑布地区,数以百万计的蜜蜂突然消失或死亡,当地约80%~90%的蜂农损失惨重。而同样的情形在美国、欧洲各地也曾先后出现,严重影响当地果树及其他农作物的授粉,导致大量减产。
“这都是直接或间接由空气污染造成的,特别到了夏天,空气污染状况的顶峰时期,这种危害更是显而易见。”弗恩特斯教授强调:“这绝不仅仅是一个让花香消散的问题,这是维系整个生态结构所要关注的问题。
2008-04-24 总第 281 期