西康扁桃的微圃

昨天下午，同事来办公室讨论其关于西康扁桃的论文修改事宜。同事展示了其调查过程的工作照和西康扁桃群落状况照片，包括小叶石枳木群落等照片。调查地点位于迭部县尼傲乡。照片上可以看出，西康扁桃在群落中占有很大优势，灌丛高约2米，冠幅超过1米，无疑属于建群种，但其灌丛均集中成小片状分布，所在地表满布砾石，灰岩类，大小与拳头和人脚相近，其余则见黄土裸露。另一处以小叶石枳木为建群种的群落，小叶石枳木高、冠幅不足半米，主要分布在相对平整的黄土坡面上，呈分散随机分布，冲沟近沟底及沟坡见零星西康扁桃。同事介绍，两处照片拍摄地相距不远，以公路隧道相隔，但气候条件明显有别。小叶石枳木群落所在地位于远迭部县城一侧，为明显干热河谷气候；西康扁桃所在地位于近迭部县城一侧，相对湿凉。小叶石枳木生长坡面土质坚实，多含小砾石，在地质学分类中称之为粗骨质土或砾石土，指砾石可以互相支撑，形式骨架，细颗粒填充其间，并经沉实，坚实近乎混凝土。怀疑是滑坡经塑性泥石流过程导致土质坚实，与武都城西北清水沟沟口的滑坡坡面情况相似。西康扁桃所在地面的砾石覆盖层看似厚度有限，不超过三十公分，同事称踩上去易滑动。向王解释，可以利用微圃（参见《微圃植树法》，甘肃林业科技，2014年3期）概念解释西康扁桃和小叶石枳木的生境之别，简而言之，即其生境中有各自的微圃为其种子发芽成苗长成具备独立生活能力的小树创造了条件。

砾石覆盖具有保墒作用，与兰州北部早川区砂田道理相同。土壤中含有各种孔径的孔隙，大孔隙毛细管效应微弱，是降水入渗的良好通道，但不能悬持液态水；小孔隙毛细管效应明显，能够悬持液态水，特称为毛管孔。土壤毛管孔构成毛管网，是土壤赋存运移分配降水的主要结构。土壤密实，孔隙主要为毛管网，当地表水蒸发变得干燥时，毛管网会把深层水提升到地表继续蒸发。砾石由于体积大，互相接触构成的孔隙大，属于气孔，不能悬持液态水，因此砾石覆盖层内孔隙间只通过水蒸汽消耗土壤层的水分。由于随着孔隙深度的增加，孔隙内空气湿度增加，甚至接近饱和，从而大大降低了土壤表面的蒸发率，表现为良好的保墒性能。同事也补充称，石块下往往见湿土，正是砾石覆盖保墒的明证。不唯砾石保墒，沙子颗粒大，沙粒之间的孔隙直径也超过毛管孔，因此覆沙也具有良好的保墒作用，我国传统农业中的精耕细作本质上就是模仿沙层通过疏松表土而实现的保墒措施，并非一般认为的疏松土壤利于作物扎根。实质上，砾石、沙、疏松土层等覆盖切断了土壤毛管网与大气的直接联系，从而有效减缓了土壤水的蒸发过程。

砾石覆盖的另一作用是创造了西康扁桃的微圃。砾石之间较大的孔隙可以容纳西康扁桃种子落入其中，被泥水覆盖后，遇到降水，可以充分吸水萌发。西康扁桃种子为圆球形，较大，正适合在坡面滚动落入孔隙中。种子较大，能够供应幼苗较长时间的生长之用，待到种子贮藏营养耗尽，幼苗也差不多长出孔隙，具备了独立生活能力。但是，这样的条件却不是小叶石枳木的微圃。小叶石枳木种子小，发芽比较迅速，遇到较长时间的降雨就会萌发，根迅速扎向土壤深层，待到地表土层干燥时，其根扎入深层，得到深层土壤水的供应。所以，小叶石枳木不适应很深的孔隙，只需微凹小穴轻埋入土即可。西康桃种子发芽缓慢，从吸水膨胀到萌发，需要一周以上的时间。这种较长的吸胀期其实是其探测环境是否适宜萌发的机制，或者称为微圃探测机制。一般说来，如果落点小环境能够维持种子一周以上的吸水膨胀，那么就说明其地湿润且环境比较稳定，变化不剧烈，适应其脆弱的幼苗生长。小叶石枳木和西康扁桃这种适应各自立地条件、各具微圃的现象，其实是其适应策略决定的。所以，在生态学研究中，决定植物自然分布的不是成年植株的适应性，而是其脆弱敏感的种子发芽过程和幼苗阶段的适应性，用微圃概念来说，就是决定植物自然分布的是其微圃的有无。这是我在泥石流生态修复课题中得到重要理论成果。在课题研究中，我还注意到，苦楝子树和小果博落回（一种大型草本植物）都可以生长在风化板岩砾石覆盖的坡面上，尤其小果博落回，俗称野狐杆，在一些下坡位板岩砾石覆盖处可以形成单优群落，盖高达百分之百。同事称，在迭部也见到苦楝子树生长在砾石覆盖的地形中。

这次交谈的重要收获是，复习了土壤水、毛管网等知识，以及应用微圃概念圆满解释了两种植物的生境特点，并对微圃概念有所细化，加深了印象。当然了，因为仅仅看过照片，还未能全面考察西康扁桃的生境，其是否总生长在砾石覆盖之处，还需进一步积累考察资料，深入确定其微圃要素。

昨晚审读同事的论文修改稿，注意到其中称西康扁桃灌丛呈斑块状分布，而上次审读时却没有留意该点，以为其所指为西康扁桃群落呈斑块状分布在系统中的其他群落之间。想到下午照片上看到的情况，才意识到，同事的原稿中灌丛所指西康扁桃丛状聚生体，并非真正意义上的群落。学界内对灌丛一词的使用有两个含义，分指不同概念，一个指灌木为建群种的群落，一个指成丛状的灌木植株。王的原稿中灌丛一词其实是结合并在一定程度上混淆了上述两个概念，是多株呈丛状的西康扁桃植株聚集成斑块分散于群落内。因此，在其稿中“斑块状”一词之后加以“聚集”，意指数丛西康扁桃聚集成斑块散布于群落内，从而有效避免了混淆。

今天上午，同事再来讨论论文修改事宜。同事提出，其申请的地区自然基金项目已经成功立项，但对于如何执行，一直心怀忐忑。其项目研究内容为以小流域为对象，探究其生态、经济、社会系统变化规律，确定驱动因素。同事认为，退耕还林等政策是小流域生态、经济、社会变化的驱动因素。我分析指出，本质的驱动因素是人，是人口增加，并在传统掠夺式简单扩大生产规模的自给自足经营模式下，导致了生态系统的退化，经济落后。政策只是调整人的行为，改变传统经营模式为高经济产出的商品生产，在市场上出售后换取生活资料，即优势土地高效利用，从而把原本属于自然休养生息的土地归还给自然，即退耕还林。同事还对如何获取数据、获取什么样的数据感到棘手。实言相告，刚听到题目时，我就对该项目非常担心，成败就出现在数据中。因为该项目要求的数据量很大，很复杂，若不适当简化数据规模，执行过程中极易迷失方向。就是在一些学术讨论中，也很少有人能为研究者提供具体的有助于清晰思路的建设性意见，往往都是些指手画脚式的否决性“建议”，不仅无益，更会搅乱主持人的思路。如此将导致主持人独力支撑庞杂异常的项目研究，必然困难重重。同事称，项目评审专家也指出要精简数据，清晰研究思路，听过之后仍然不知从哪里入手。我坦诚，对于项目的测定数据提不出具体建议，只能提供一些原则性认识。要研究相关文献，追本溯源，深读该领域奠基人、里程碑式贡献人的经典论文，分析其测定某项数据的用意所在，是否复合该项目的研究目标，进而选择确定数据项，万不可囫囵吞枣，生搬硬套，否则就会迷失在数据海洋中。这实际是国内学界的通病，只是照葫芦画瓢地把外国人在某地或某个研究对象上做过的实验换个地方或对象照做一遍，写成论文，只见数据，少见实在结论，亮点暗弱，给人留不下深刻印象。其深层原因在于，国内学者不善于观察，以为科学研究就是获取数据，其实大错特错了。只有观察，清晰问题所在，并利用现有理论予以某种猜测性解释，然后设计实验检验假设是否属实，属实时假设就变为结论，否则就给出否定性结论。观察都是定性化的，也是非常细致的，一般不能表示为数值，但往往能够得到更接近真相的认识。观察要有洞察力，要明察秋毛，要以不懂的心态去观察，万不可以为自己读了十几年书就明白了一切。实际上，我读过多数论文，数据虽然很多，实同一盘散沙，结论因而模糊不清。原因就在于没有过细致观察，照葫芦画瓢，并不知数据测定的用意何在，自然也就无从分析得出实在结论了。想到这里，忽然意识到，土粒细碎，有黏性，是粘合土壤的胶结剂。仿照于此，对于科学研究来说，定性的细致观察资料则是定量测定数据的胶结剂，可以把枯燥的数字粘合为一体，得出结论，并有助于深入讨论和预测。这是今天的一大收获。

2016-1-27初稿，2018-6-2修改于兰州