人工干扰修复生态惹争议

资料来源:SARAH KOENIGSBERG

1836年，一位名叫斯蒂芬·米克的探险家沿着加利福尼亚北部克拉马斯山脉的松树坡行走。在这里，他从陷阱里看到了从未见过的美丽皮毛。

这个被称为斯科特谷的沼泽盆地在米克时代被命名为比弗谷，因为这些啮齿动物建造的大坝在这里形成了池塘、沼泽和草原。

仅在1850年，米克团队就在这里捕获了1800只海狸，并将它们的皮毛运往欧洲制作防水帽。更多的猎人紧随其后。1929年，山谷中最后一只海狸被杀。

什么都没剩下。

这场大*不仅给海狸带来了灾难，也影响了斯科特河的鲑鱼。斯科特河的鲑鱼曾经栖息在由海狸建造的池塘和水道中。但是，当旧河狸坝坍塌并被冲走后，湿地干涸，溪流开始侵蚀河床。

此外，金矿开采破坏了更多的栖息地。如今，斯科特山谷就像是后工业时代的受害者，曾经郁郁葱葱的洪泛区被埋在成堆的矿渣下。“这就是我们所说的‘完全占有’。”加利福尼亚州埃特纳的斯科特河流域委员会执行主任查娜·吉尔摩感叹道。

然而，并不是一切都失去了。除了一堆矿渣，一条叫“塘溪”的支流形成了一个闪闪发光的池塘。吉尔摩走进池塘，鱼苗像水银一样流到她的脚踝上。她似乎走进了时光机器，被送回了老斯科特山谷。

吉尔摩解释说，这片绿洲是比弗谷看似不切实际的努力的结果。池塘的下游矗立着一座啮齿动物和人类合作的海狸坝(BDA)。道格拉斯冷杉被砍倒，垂直放置在河床上，柳条网被编织在柱子上。

几只最近回到山谷的海狸很快接管了这个项目。他们啃倒附近的树，用树枝和泥土加固大坝。“看到海狸在这个地区工作真是太好了。”吉尔摩说，弯腰看着一根折断的棍子。“他们比我们做得好得多。”

吉尔莫团队只是目前部署在BDA的众多团队之一。BDA可能是美国西部发展最快的河流修复技术。非营利组织，如美国林务局、自然保护协会，甚至是私人农民，已经开始安装这些结构来修复严重侵蚀的河流，在某些情况下，帮助海狸重建它们的领地。在怀俄明州，BDA正在为一只脆弱的鸟创造潮湿的草原。在俄勒冈州，他们正在重建鲑鱼溪流，在犹他州，他们正在帮助灌溉牧场。

与其他修复技术相比，BDA很便宜。犹他州立大学的地貌学家乔·惠顿说:“每英里河流花费1万美元比花费100万美元要好。啮齿动物的劳动会有很大的帮助。”

然而，BDA也正在经历成长的阵痛。不熟悉这种方法的监管者有时会有疑问。一些土地所有者和*机构不愿意帮助这些啮齿动物，它们因毁坏珍贵的树木、造成洪水和堵塞道路涵洞而臭名昭著。仅去年一年，美国农业部就杀死了超过23，000只被认为有害的海狸。

华盛顿斯波坎市土地委员会的生态学家乔·坎农说，海狸可能被吹捧为生态系统建筑师。"但是我们对树松鼠有更多的保护."

海狸“工程师”

很难想象海狸是如何塑造陆地景观的。事实上，北美应该被称为海狸大陆。1805年，探险家梅里韦瑟·刘易斯和威廉·克拉克在调查密苏里河流域时发现了比弗大坝，“延伸到我们能找到的河的最深处”。

科学家估计，分布在非洲大陆的海狸池塘多达2.5亿个，足以淹没华盛顿、俄勒冈州和加利福尼亚州。美国海狸甚至为农业铺平了道路:1938年，古生物学家鲁道夫·鲁德曼在《科学》杂志上写道，通过捕捉池塘中的沉积物，这些动物“在北美创造了肥沃的农田”。

但是海狸无法抵抗17世纪到达新英格兰并迅速向西传播的毛皮猎人。到1843年，博物学家约翰·詹姆斯·奥杜邦发现密苏里盆地“非常贫穷”。研究人员估计，在20世纪初，只有10万只海狸幸存下来，不到历史数据的1%。

海狸的消失改变了北美的水路。在一条有大量海狸的健康溪流中，大坝减缓水流，拦截泥沙并抵消侵蚀。但是当海狸和水坝消失时，水就会侵蚀河床。这些河流已经失去了流向冲积平原和蓄水层的能力。一些供应地下水的溪流已经完全干涸。

这段悲惨的历史发生在俄勒冈州中部的布里奇克里克。这是一条45公里长的水道。随着海狸的消失和牲畜的放养，这条水道变成了一条狭窄的沟渠，两边都是干涸的牧场。"这是一个废弃的地方。"国家海洋和大气管理局西北渔业科学中心的经济分析师迈克尔·波洛克说。

虽然看起来很可怕，但桥西并不贫瘠。这条小溪里住着一群濒临灭绝的虹鳟鱼。像鲑鱼一样，它们迁移到海里，然后返回。海狸水坝的框架也幸存了下来，尽管水坝往往会被冲走。

然而，波洛克研究了阿拉斯加海狸和鲑鱼之间的关系。他怀疑，如果有机会，这些啮齿动物可以获得足够的沉积物来抬高桥溪河的河床，使其与洪水泛滥区重新连接起来，并淹没幼鳟鱼可能繁衍的支流和死水。在2007年的一项研究中，他发现即使寿命相对较短的海狸坝也会沉积大量的沉积物。

“疯狂”的决定

波洛克认为，如果几个濒临崩溃的大坝能够运转起来，一个更稳定的大坝会更好。所以他决定在这里增加一些像海狸坝这样的建筑。但是对于许多鲑鱼生物学家来说，这个实验简直是疯了:这些大坝将把关键的栖息地埋在淤泥中，并将静止的海水暴露在阳光下，使得池塘对小鱼来说太热了。“没有人真正理解它。”波洛克微笑着回忆道。

但是人们怎么能用工具而不是牙齿来模仿大自然中最有天赋的建设者呢？当波洛克和他的同事尼克·鲍威斯要求公司设计一个人造海狸坝时，每个价格是5万美元。“我很震惊。我刚刚用这么多钱建了一个小屋。”鲍威斯回忆道。

Bouwes在网上找到了一个更便宜的选择:液压支柱打桩机。2009年，他们在3.4公里长的桥溪上建造了76座BDA。从2010年到2012年，他们又增加了45个。“我的背仍然疼。”波洛克说。

很快，海狸就会过来跨过一只脚。"海狸会在我们盖房子的任何地方开店."相关项目的协调人尼克·韦伯说。

监测研究发现，到2013年，海狸已经加固了近60座大坝，并建造了115座新大坝。总之，桥西河流域的海狸活动增加了八倍。一些大坝堆积了如此多的淤泥，以至于它们被埋在淤泥中。河床开始从沟渠中“爬出来”，淹没了平原。这条河的淹没面积增加了两倍，支流增加了1200%以上。鲍威斯说:“我们认为需要10年才能改变的栖息地在1到3年内发生了变化。”

虹鳟鱼很快从中受益。研究人员在2016年的科学报告中报告称，桥西的鱼产量几乎是附近控制流的三倍，小虹鳟鱼的存活率高出52%。其他研究发现，大坝和池塘实际上有助于降低水温峰值。

然而，尽管势头良好，BDA仍“碰壁”在溪流中筑坝通常需要联邦或州*的许可，但许多监管者根本不知道如何建造既不天然也不完全人工的建筑。

在某些地方，BDA怀疑论有着深厚的历史渊源。例如，一些河流修复工程师担心这些建筑是由美国林务局建造的所谓的沙坝，以抑制土壤侵蚀。许多石坝以前都失败过，造成了更多的危害。

怀疑论者甚至摧毁了桥西实验的先驱。2017年，在至少一名委员会成员质疑“海狸的价值”是否值得监控成本后，联邦波恩维尔电力管理局撤回了对该项目的资助。

无论如何，海狸被证实了。吉尔摩说，甚至在五年前，她的同事们“就像壁橱里的海狸”。反对海狸的情绪如此高涨，以至于他们甚至不能穿印有啮齿动物肖像的t恤。她的团队甚至将BDA命名为“后辅助木结构”，以避免与这种有争议的动物联系在一起。

但是现在情况不同了。“许多土地所有者希望我们重新安置BDA，”她说。现在，当人们在城里看到我时，他们会说，'哦，你是海狸小姐！'"

(唐毅宸编译)

中国科学新闻(2018-06-20第三版国际版)