2024-11-19 06:30来源:本站
华盛顿州立大学的加里·查斯塔格纳(Gary Chastagner)正在检查组成他的实验性圣诞树林的一排排密密的冷杉树。
树林潮湿、黑暗的地面上覆盖着红头、白色斑点的毒伞菌。蘑菇围绕着枞树,像许多色彩鲜艳的圣诞礼物。事实上,这些“神奇的蘑菇”与圣诞节神话和意象密切相关。
据传说,北方的萨满曾经以圣礼的方式摄入这种真菌,据说这种真菌的精神活性化合物能让他们飞到北极星上,这个故事恰如其分地与驯鹿有关。一些人认为,圣诞老人的起源不是可口可乐,也不是圣尼古拉斯。
所有这些都在提醒人们,查斯塔格纳的研究既有圣诞的祝福,也有自然的魔力。
查斯塔格纳是一位植物病理学家,又名“圣诞树博士”,他花了四十多年的时间向华盛顿和俄勒冈州的圣诞树种植者分发科学礼物,使用精心设计的实验来抵御大自然的各种攻击。
然而,近年来,查斯塔格纳的研究集中在一个令人困扰的问题上:如何种植一棵能适应气候变化的圣诞树。
查斯塔格纳说:“在过去的十年里,尤其是在过去的五年里,我们看到(太平洋西北地区)炎热干燥的夏季导致新圣诞树种植死亡率上升。”
据信,在2021年的高温圆顶期间,大量的圣诞树也受到了直接的热损害,尽管确切的数字还不得而知。
但太平洋西北地区的气候变化不仅仅是炎热干燥的夏季和烈日。
查斯塔格纳的研究表明,秋冬春雨充沛,加上土壤温度升高,为真菌和相关害虫创造了机会,这些害虫对该地区的圣诞树的吸引力远远不如他树林里的节日蘑菇,而且对圣诞树的危害要大得多。
这项关于气候的研究将是他送给圣诞树种植者的最后一份礼物。现年75岁的查斯塔格纳将于明年退休。
就像堆放在节日礼盒底部的纸链一样,太平洋西北地区圣诞树种植者面临的复杂气候威胁显然是相互关联的,而且令人沮丧地难以解开。
在这堆乱糟糟的书中,还有查斯塔格纳的科学家传记。
在11月一个寒冷的日子里,我见到了查斯塔格纳,并参观了他在普亚拉普华盛顿州立大学研究与推广中心的室内和室外实验室。
他身材高大,沙哑,胡子刮得干干净净,戴着双光眼镜。他的头顶秃了。
他笑容满面,笑得很爽朗。这是我们采访的背景——我知道——但我忍不住想,如果他留着胡子,穿上合适的红衣服,他会是一个一流的圣诞老人。
他和蔼可亲的性格使查斯塔格纳成为圣诞树种植者喜爱的人物。
但真正让他喜爱的是他的科学。他了解圣诞树——是什么让它们茁壮成长,又是什么让它们死亡。
从与查斯塔格纳的谈话中,我很清楚。虽然圣诞树在装饰上装饰物和彩灯后看起来是一样的,但没有两个物种——事实上,没有两棵单独的树——在基因上是相同的。
想想北美最珍贵的圣诞树品种:高贵的冷杉。虽然原产于太平洋西北部,但高贵的冷杉是一种中等海拔的物种,往往生长在2500英尺以上。
在我参观查斯塔格纳的户外实验室时,他向我展示的第一种高贵的植物却与这种趋势相反,它们之所以被选中,是因为它们能够在低海拔地区生长得很好。
查斯塔格纳说:“人们现在能够持续种植高质量的贵族冷杉的原因是基因试验。”
校园里的其他树种包括弗雷泽冷杉,这是一种北美东部的树木,在干旱的夏季灌溉时,在太平洋西北部生长得最好。
还有更多的外来物种。
自20世纪90年代中期以来,查斯塔格纳一直在试验诺德曼冷杉。这种树原产于土耳其、格鲁吉亚和俄罗斯的高加索山脉。
他还在调查相关的欧亚物种土耳其冷杉和特洛伊冷杉。
查斯塔格纳向我展示的诺德曼、土耳其和特洛伊冷杉来自国外收集种子和研究遗传特征的旅行。
Chal Landgren是俄勒冈州立大学推广部的名誉教授,也是Chastagner的长期合作伙伴,他陪同Chastagner去土耳其收集种子。
“加里(查斯塔格纳)是一个完美的研究者,”兰德格伦说。
土耳其之行包括从“母树”收集球果,然后用gps标记,以便未来的研究工作可以在森林的混乱中找到它们。然后,这些种子被运回太平洋西北地区,在那里种植。
在接下来的10年里,查斯塔格纳和他的同事们对这些种子长成的树进行了测试。然后,把表现最好的树的树枝剪下来,嫁接到全国各地种子果园的树上,包括威拉米特山谷兰德格伦经营的果园。
兰德格伦说:“加里已经对这些树进行了测试,只有那些‘保存性’最好的树才会被放进我们的种子果园。”(“保持能力”是行业术语,指的是树木在收获后保持水分和保留针叶的能力。)
这项工作是合作冷杉种质评估项目(又名CoFirGE项目)的一部分,这是一项正在进行的努力,涉及华盛顿,俄勒冈州,北卡罗来纳州,密歇根州和其他地方的科学家,以确定能够承受未来气候变化的圣诞树。
CoFirGE项目参与者得出的结论是:诺德曼、土耳其和特洛伊冷杉可能具有太平洋西北地区种植者一直在寻找的气候适应能力。研究表明,这种树对高温和干旱具有很强的抵抗力。
兰德格伦说:“我们一直在研究的土耳其、特洛伊和诺德曼(第一)往往比我们的一些本地物种更能应对俄勒冈州和华盛顿州的夏季炎热。”
引导查斯塔格纳进入CoFirGE项目的道路始于1978年。
查斯塔格纳刚从加州大学戴维斯分校毕业,很快就在华盛顿州立大学找到了一份工作,并在那里待了46年。
他最初的研究对象是草坪草和观赏球茎——郁金香、水仙花和百合。第二年,圣诞树进入了他的生活。
在20世纪70年代中期和80年代初,华盛顿州和俄勒冈州的圣诞树种植者正在处理一种持续流行的瑞士针铸造在他们的道格拉斯冷杉树上,当时这两个州最常见的圣诞树。
瑞士针铸是由一种真菌攻击针叶引起的,导致树木干燥并过早脱落,或“脱落”针叶。
受够了这种真菌,1979年,华盛顿的圣诞树种植者寻求帮助。
华盛顿立法者的回应是要求华盛顿州立大学进行调查。查斯塔格纳——用他的话说,是“新来的孩子”——被分配了这项任务。
查斯塔格纳确定,华盛顿和俄勒冈州84%的圣诞树上都有导致瑞士针铸的致病真菌。尽管只有约16%的树木感染严重到无法销售,但仍有60万棵树无法销售,销售额损失达340万美元。
在确定了疫情爆发的程度之后,查斯塔格纳开始着手对付这种疾病。
“在疾病管理中,了解疾病周期和何时发生感染非常重要。查斯塔格纳说:“关于(瑞士针铸)感染何时发生的信息确实不多。”
在一系列后续研究中,Chastagner描述了该疾病背后的真菌Nothophaeocryptopus gaeumannii的疾病周期。
了解了这个周期,查斯塔格纳证明了农民可以通过在周期的适当时间使用一种常见的杀菌剂来控制这种疾病。这意味着农民使用的杀菌剂比之前估计的要少得多。
Chastagner的建议后来被广泛采用,瑞士针铸成为一种可控的疾病,而不是爆发。
但查斯塔格纳并不完全相信,剩下的84%的无症状道格拉斯第一种在运输和陈列在人们家里的压力下会保持无症状。
查斯塔格纳的怀疑导致了1984年的一项研究,他在研究中表明,受感染的道格拉斯冷杉比未受感染的树木干得快两倍,失去的针叶也更多。
这是他寻找一棵适应气候变化的圣诞树的开始,他在自己的“地牢”里继续这项工作。
查斯塔格纳的“地下”实验室看起来像是防空洞和秘密种植屋的混合体。该建筑陈旧,外观有些废弃,部分嵌入山坡。事实上,这是一个古老的蓄水池。
随着查斯塔格纳研究野心的扩大,他对实验室空间的需求也越来越大。他被迫在微薄的预算下勉强度日,于是亲自帮忙翻修了这栋建筑,其中包括挖一个地方装一扇门,门的开口穿过了一堵厚厚的钢筋混凝土墙。
在这个有气候控制的地牢里,沐浴在人造植物灯的超自然色调中,68度的温度令人愉快。一向节俭的Chastagner,在西雅图地区的一次毒品搜查后,通过警方的捐赠,廉价地获得了他的第一套地牢灯。
灯光照亮了一排又一排白色的桌子,桌子上放着小瓶又小瓶的特洛伊和土耳其冷杉树枝。这些剪枝看起来一模一样,但外表可能具有欺骗性。
查斯塔格纳抓住一根插枝,以一种滑动的动作,轻轻地刷掉它的针。刀口干得像骨头,针很容易脱落,掉到下面的桌子上。
他说:“很明显,这个人是不会守住的。”
这些树木的插枝已经被故意剥夺了三个星期的水分。这是一个压力测试。
查斯塔格纳随后抓起另一棵杉树,试图拔掉它的针叶。虽然有些会脱落,但大多数不会。
“这些针仍然很柔韧。他说:“这是一个为期三周的分支,针头保持得很好。”
每次砍下的都是同一棵树。
这个简单的测试旨在确定哪些树种以及这些树种中哪些个体在被砍伐后保留针叶的时间最长。
然后,从适应性强的树木上剪下的新枝条将被制成并运往种子果园,在那里它们将被嫁接到砧木上,确保树木的基因可以被反复使用。
Chastagner早在几十年前就开始做这种压力测试,以确保为消费者提供更好的产品。这个想法是为了测试砍伐和展示的树木在没有水的情况下能保留多长时间的针叶。
但在做这项研究时,查斯塔格纳有了一个顿悟:因为湿度是决定植物生长地点的重要气候因素,他推断他真正研究的是气候压力。
他与CoFirGE项目的研究将气候和展示压力都考虑在内。
但寻找一棵适应气候变化的圣诞树远不止于此。这是因为气候变化不仅仅是炎热和干燥的条件;也可能是由于太潮湿和太温暖的环境,这些环境会导致圣诞树的另一个威胁:疾病。
今年秋天,查斯塔格纳在太平洋西北圣诞树协会(Pacific Northwest Christmas Tree Association)旗下的行业杂志《圣诞树瞭望》(Christmas Tree Lookout)上发表了一篇文章,文中描述了去年诺布尔和弗雷泽冷杉的“死亡率达到了前所未有的水平”。
查斯塔格纳认为,这种死亡是由于气候的双重打击——即潮湿和温暖的条件——以及一组被称为疫霉的真菌状病原体,这种水霉菌会导致第一棵树的“根腐病”。
查斯塔格纳说:“到2022年夏末,我们看到数千棵树被疫霉根腐病杀死。”“在某些情况下,杀死树木的不是热应力;都是湿气。”
Chastagner说,由于气候变化,“更具攻击性的温暖气候”疫霉物种可能会变得更加普遍。这包括肉桂疫霉,这是一种在该地区目前很罕见的物种,尽管查斯塔格纳在俄勒冈州的圣诞树上发现了它。
去年,查斯塔格纳还记录了弗雷泽冷杉的爆发,可能是由蜜环菌引起的,蜜环菌是一种真菌病原体,捕食因干旱而衰弱的树木。
查斯塔格纳说,干旱削弱的树木和具有侵略性的温暖天气真菌的持续影响可能会限制弗雷泽和贵杉在未来的生长。
在这里,诺德曼和土耳其冷杉也可能是气候变化的圣诞树。
根据查斯塔格纳和其他人所做的测试,欧亚大陆的树木似乎对太平洋西北地区常见的疫霉和蜜环菌有抵抗力。
尽管查斯塔格纳目前正在调查特洛伊冷杉的真菌和霉菌抗性,但陪审团仍然没有定论。
但随着查斯塔格纳退休的临近,他在故事中的角色可能会结束……也许吧。
“当加里对我们的行业感兴趣时,我们中了彩票,”圣诞树种植者贝蒂马龙说。
在过去的50年里,马龙一直在俄勒冈州科瓦利斯北部种植圣诞树。她认识查斯塔格纳的时间也差不多,并与他在多个项目上合作过。
她也不害怕使用“气候变化”这个词,她认为这只是作为一个树农的另一个现实。她认为查斯塔格纳帮助她了解了它对她所在行业的影响。
“他是最细心、最发人深省的人之一。加里的退休是一个巨大的损失,”马龙说。
Kristi Scholz-O 'Leary也知道圣诞树行业面临的气候威胁。肖尔茨-奥利里曾经是一名全职律师,现在经营着家族在华盛顿的圣诞树农场——雪鞋常青公司(Snowshoe Evergreen Inc.)。
她家的树经历了干旱和疾病的爆发,Chastagner一直在帮助她,她认为Chastagner是家里的朋友。
“关于加里,我对每个人说的是,他是一个合作大师。Scholz-O 'Leary说:“他是那种为了他所研究的行业的利益,把所有人召集到一起的人。”
为了确保Chastagner的工作继续下去,Scholz-O 'Leary正在领导太平洋西北圣诞树协会和华盛顿州托儿所与景观协会的努力,在华盛顿州立大学设立Gary Chastagner博士的捐赠主席职位。
据Scholz-O 'Leary说,到目前为止,该基金已经筹集了25万美元,而该基金预计将为该职位提供150万美元的资金。
她说,气候变化对太平洋西北地区的圣诞树产业构成了威胁,但这并不是一个树农不能在科学的帮助下处理的问题。
“我不认为(气候变化)会阻碍任何人,因为如果有的话,农民是有弹性的。我们一直与大自然共舞。但你必须让科学与种植者和农民合作来完成这项工作,”Scholz-O 'Leary说。
并非所有人都相信查斯塔格纳真的会退休。
“我不知道加里会不会完全退休。他是个工作狂,”俄勒冈州立大学的兰德格伦说。“至于加里,当他签字时,我就会相信他已经退休了。”
兰德格伦可能是对的。当查斯塔格纳结束我们的参观时,他告诉我一项新的研究工作,该研究旨在测试什么是有效的防晒霜,以帮助树木避免像2021年热穹顶期间发生的那样直接受到太阳的伤害。
但他说的最后一句话引起了我的注意。
就在感恩节之前。查斯塔格纳说,他计划和家人一起在亚利桑那州度过这个长假周末,或者至少大部分时间。他确实计划溜出去一会儿,手里拿着红外传感器,测量圣诞树的热应力。
查斯塔格纳说:“我的家人希望我在感恩节后离开一段时间,因为我要四处看看圣诞树。”
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