生物圈二號是教訓(xùn) 媒體列舉四大愚蠢事件 人類文明盡管只有五千年的歷史，卻已完整地覆蓋了龐大的地球，今天，在地球的每一個角落都能找到工農(nóng)業(yè)合作留下的痕跡。
應(yīng)該說，這些智慧成果大多數(shù)改善了社會福利，使人作為物種變得空前強大、幸福，但是，其中有些“成果”實際屬于對自然環(huán)境的自作聰明之舉。 《青年參考》發(fā)表中國國務(wù)院發(fā)展研究中心蘇揚的文章：人類搬磚砸腳的幾件事。文章認(rèn)為，進入工業(yè)社會以來，由于人類自作聰明地改造自然，終于短時間即釀成了大規(guī)模的自然災(zāi)害。文章列舉了以下四件“搬磚砸腳”的事。 文章指出：人類應(yīng)保持對自然的敬畏，不滿300萬歲的人類想對45億高齡的地球指手劃腳當(dāng)家作主，為時尚早。人類要避免對自然環(huán)境的種種自作聰明，否則，人們很可能不會再有下一個五千年文明。 農(nóng)業(yè)的自作聰明：黑白雙風(fēng)暴 從農(nóng)業(yè)文明開始，人類就大力拓荒墾植以增加糧食產(chǎn)出。但回顧歷史，一個現(xiàn)象顯而易見：文明越發(fā)達(dá)，衰亡越徹底。從伊拉克的兩河流域到黃河流域，在人類大規(guī)模無節(jié)制的開發(fā)下，生態(tài)環(huán)境遭到毀滅性的破壞，文明被迫淪落他鄉(xiāng)。進入工業(yè)社會以來，由于人類改造自然的手段“高明”了，終于短時間即釀成了大規(guī)模的自然災(zāi)害。 這種災(zāi)害中影響最大的是在美國和蘇聯(lián)兩個大國發(fā)生的“黑白雙風(fēng)暴”。 19世紀(jì)，美國鼓勵向半干旱的西部大草原移民開荒，認(rèn)為這是既發(fā)展西部又解決飯碗的聰明之舉。1860—1890年，90萬平方公里處女地被開墾。孰料過度墾牧造成大面積沙化，20世紀(jì)30年代，沙塵暴漸成氣候，1932年爆發(fā)14次，1933年達(dá)38次，1934年春季終于發(fā)展成災(zāi)害性的沙塵暴，掃蕩了中西部大平原，使全國小麥減產(chǎn)1／3。1935年，震驚世界的黑風(fēng)暴降臨了，裹挾著大量新耕地表層黑土的西風(fēng)“長成”了東西長2400公里、南北寬1440公里、高約3公里的“黑龍”，3天中橫掃了美國2／3的地區(qū)，把3億噸肥沃表土送進了大西洋。黑風(fēng)暴所經(jīng)之處，農(nóng)田水井道路被毀，小溪河流干涸，16萬農(nóng)民逃離西部地區(qū)。當(dāng)年美國農(nóng)業(yè)損失慘重，糧食減產(chǎn)一半以上。事后美國不得不專門制定“農(nóng)業(yè)復(fù)興計劃”，推行免耕法，建立了國民資源保衛(wèi)隊，實施世界四大造林工程之一——“羅斯福生態(tài)工程”，沿西經(jīng)100度線種植了一條寬100英里、縱貫美國的防護林帶，恢復(fù)了這一地區(qū)的自然環(huán)境，才避免了黑風(fēng)暴的繼續(xù)肆虐。 可是，前蘇聯(lián)并沒有接受美國的教訓(xùn)，從1954年開始，為“讓荒地服務(wù)于社會主義”，在哈薩克、烏拉爾等地的半干旱草原，10年之內(nèi)開墾了約60萬平方公里土地，一度使前蘇聯(lián)糧食年產(chǎn)量增加了2／3。但植被和表土結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果是1960年3月和4月兩次出現(xiàn)的大面積黑風(fēng)暴，僅哈薩克新墾區(qū)農(nóng)田就被毀了20萬平方公里，新墾區(qū)農(nóng)耕系統(tǒng)幾乎癱瘓，連鄰國羅馬尼亞、匈牙利和南斯拉夫也都塵霧迷漫。比黑風(fēng)暴波及更廣、持續(xù)更長且已覆水難收的，是同時發(fā)生并綿延至今的白風(fēng)暴。前蘇聯(lián)在土庫曼斯坦卡拉庫姆沙漠中修建卡拉庫姆運河，每年可從亞洲第三大湖、咸海的主要水源——阿姆河調(diào)水灌溉10萬平方公里的農(nóng)田和草場。這種“創(chuàng)造性地再造自然”帶來了一系列生態(tài)環(huán)境問題：阿姆河河水被截走使得阿姆河下游的咸海水位急劇下降，30年間湖岸線后退了10至20公里，咸海湖底鹽堿裸露，周圍地區(qū)沙化嚴(yán)重，“白風(fēng)暴”(含鹽塵的風(fēng)暴)接踵而至，不僅使咸海附近的環(huán)境荒漠化，白風(fēng)暴還永久性地毀滅了60%的新墾區(qū)，使其成為生命的禁區(qū)，導(dǎo)致了不可逆轉(zhuǎn)的生態(tài)災(zāi)難。 像“黑白雙風(fēng)暴”這樣環(huán)境報復(fù)人類的事件說明，自然只有請出災(zāi)害作為代言人，人們才會相信自然的威嚴(yán)。 大型工程的自作聰明：給人添堵 人類文明的進步更多還是體現(xiàn)在大型工程上，因此在工程上的自作聰明影響就更大。如同有人搬起石頭搞建設(shè)，這塊石頭放不好就會砸在自己腳上，當(dāng)代最有爭議的水壩工程——埃及的阿斯旺大壩建設(shè)就是一例。 阿斯旺大壩是一座橫跨尼羅河的高壩，1970年建成，耗資約15億美元。水壩體積相當(dāng)于最大的胡夫大金字塔的17倍，是世界上七大水壩之一。按照初衷，高壩截河后形成的水庫可用于防洪、灌溉、發(fā)電、航運和養(yǎng)魚，是一項綜合利用的工程。但竣工30多年來，阿斯旺大壩的作用和影響卻引起了世界各國專家的激烈爭議。一方面，它在蓄洪、灌溉、發(fā)電、航運和養(yǎng)殖等方面產(chǎn)生了較大的效益；但另一方面，阿斯旺大壩在生態(tài)環(huán)境方面的影響更加深遠(yuǎn)。歷史上，尼羅河水每年泛濫帶出的淤泥為沿岸土地提供了豐富的天然肥料。阿斯旺大壩建成后，這些肥沃的淤泥被擋在庫內(nèi)，還造成河口漁場退化，漁業(yè)捕獲量大幅下降。 30多年過去，大壩的正向效益不斷減少，而當(dāng)時決策時認(rèn)為可能克服的弊端卻漸成災(zāi)害。造成這種狀況一個主要原因是，有人急功近利，想借巨型工程替自己樹碑立傳；有人趨炎附勢，明知違反科學(xué)規(guī)律也不敢直言，以致外行的自作聰明引來自然環(huán)境的報復(fù)，垮不掉的大壩成為埃及人心中永遠(yuǎn)的“堵”。我國目前正在實施南水北調(diào)、西氣東輸和青藏鐵路、三峽工程等對區(qū)域性生態(tài)環(huán)境有重大影響的建設(shè)工程，因此無論在規(guī)劃還是施工時都應(yīng)該慎之又慎。 生態(tài)建設(shè)的自作聰明：坍塌的“綠色長城” 即便是為了生態(tài)恢復(fù)而實施的生態(tài)建設(shè)工程，如果不遵循自然規(guī)律，也會好心無好報。這在世界四大造林工程中體現(xiàn)尤為明顯。 前蘇聯(lián)歐洲部分的草原地帶由于過度開墾和亂砍濫伐導(dǎo)致自然災(zāi)害頻發(fā)，當(dāng)年斯大林提出了規(guī)模超過美國的“斯大林改造大自然計劃”，倡導(dǎo)在草原區(qū)植樹，同時繼續(xù)發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)。1949—1953年，該工程營建防護林近3萬平方公里，但到60年代末，保存下來的防護林面積只有2%。 阿爾及利亞的“綠色壩項目”也是世界級造林工程。為防止撒哈拉沙漠的不斷北侵，北非的阿爾及利亞從1975年起沿撒哈拉沙漠北緣大規(guī)模種植松樹。該工程延伸到鄰國摩洛哥和突尼斯，綿延1500公里。理論上講，該工程能使阿爾及利亞林地面積每年擴展10%。但由于沒有弄清當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況和環(huán)境承載力，盲目用集約化的方式和外來物種搞高強度的生態(tài)建設(shè)，結(jié)果使生態(tài)建設(shè)變成生態(tài)災(zāi)難，沙漠依然在向北擴展，現(xiàn)在該國每年損失的林地超過造林面積。 中國在這方面也有深刻教訓(xùn)?！叭狈雷o林”曾被譽為中國的“綠色長城”。20余年的時間里，中國用了上百億資金來“筑城”，盡管局部收效不小，但首都北京每年仍要“迎接”沙塵暴。而且，綿延上千里的防護林，現(xiàn)在已經(jīng)是坍塌的“綠色長城”。這是因為當(dāng)初造林時不講科學(xué)，以致北方都是“楊家將”——到處種楊樹，不僅許多地方的楊樹長成半死不活的“小老頭”，而且由于普遍種純林，在發(fā)生蟲害時，一倒一大片，僅小小天牛就將寧夏20年的建設(shè)成果——幾十億株楊樹毀于一旦。 世界四大造林工程都在退化草原地區(qū)展開，為什么只有羅斯福工程取得了成功？究其根源，恰恰是因為美國的治沙之道不只是種樹。在開展羅斯福工程的同時，美國成立了土壤保持局，鼓勵各州采取土壤保持措施，農(nóng)田免耕、休耕和糧草輪作等措施得到廣泛推廣。與此同時，數(shù)百萬公頃易受旱災(zāi)的農(nóng)田退耕還草，改為牧場。另一個易被忽略的重要因素，就是在黑風(fēng)暴肆虐的幾年中，新墾地上的幾十萬居民舉家遷往西海岸，上千萬公頃的農(nóng)田得到了自然退耕還草的機會。而在蘇聯(lián)、北非和中國的三北地區(qū)，人們把美國的經(jīng)驗片面理解為營造農(nóng)田防護林網(wǎng)。伴隨造林工程的不是退耕還草，反而是耕種面積的進一步擴展和生產(chǎn)用水進一步搶奪生態(tài)用水，結(jié)果就是生態(tài)環(huán)境局部變好整體惡化。 一敗涂地的“生物圈二號”實驗 世界級造林工程的紛紛失敗可見主動的生態(tài)建設(shè)往往很難，這是由于自然的復(fù)雜造成的，有一個教訓(xùn)可為鑒證，這就是生物圈二號實驗。1991年，美國科學(xué)家進行了一個耗資巨大規(guī)模空前的“生物圈二號”實驗?！吧锶Χ枴笔且粋€巨大的封閉的生態(tài)系統(tǒng)，位于美國亞利桑拿州，大約有兩個足球場大小。從外觀看，它很像科幻片里建在月球上的空間站。依照設(shè)計，這個封閉生態(tài)系統(tǒng)盡可能模擬自然的生態(tài)體系，有土壤、水、空氣與動植物，甚至還有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8個人被送進“生物圈二號”，本來預(yù)期他們與世隔絕兩年，可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食，呼吸植物釋放的氧氣，飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存。但18個月之后，“生物圈二號”系統(tǒng)嚴(yán)重失去平衡：氧氣濃度從21%降至14%，不足以維持研究者的生命，輸入氧氣加以補救也無濟于事；原有的25種小動物，19種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡，植物也無法繁殖。事后的研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌在分解土壤中大量有機質(zhì)的過程中，耗費了大量的氧氣；而細(xì)菌所釋放出的二氧化碳經(jīng)過化學(xué)作用，被“生物圈二號”的混凝土墻所吸收，又打破了循環(huán)。一敗涂地的“生物圈二”計劃證明：天亦有道，面對大自然，才疏學(xué)淺的人類往往自作聰明生物圈2號的第2百萬名及第2百萬零1名參觀者1996年1月1日，哥倫比亞大學(xué)接管了“生物圈2號”。9月，由數(shù)名科學(xué)家組成的委員會對實驗進行了總結(jié)，他們認(rèn)為，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，人類還無法模擬出一個類似地球一樣的、可供人類生存的生態(tài)環(huán)境。同時，哥倫比亞大學(xué)加強了對實驗的研究力度。實驗的內(nèi)容有所擴大，從2000年開始，利用數(shù)碼相機技術(shù)分分秒秒地記錄葉片的生長情況，以得到圖片合成影像以便確定植物和生長過程。實驗還增加了學(xué)生實驗內(nèi)容。實驗還要進行10年，以便有充足時間觀察“生物圈二號”內(nèi)的野生動植物的生長規(guī)律。 目前，“生物圈二號”已經(jīng)成為亞利桑那州沙漠中的一道風(fēng)景線，每年到此旅游的人數(shù)超過18萬人。游客交上13美元，就可以到“生物圈二號”外的各種設(shè)施上走一遭。如果再添上10美元，還可以進入“生物圈二號”呢生物圈2號風(fēng)雨十年著名的美國“生物圈2號”實驗是用來檢驗人類能否在火星上生存的。從實驗伊始到現(xiàn)在，已持續(xù)10年時間，中間經(jīng)歷了多次失敗。這從側(cè)面反映出，地球仍是已知的唯一適合人類居住的星球，保護環(huán)境是何等重要。如果對此次實驗的歷程進行反省，就會發(fā)現(xiàn)以下幾個問題：圓屋居大不易…….10年以前，在美國亞利桑那州的索諾蘭沙漠博物館建成了一座圓頂?shù)耐该鹘ㄖ?對男女科研人員來到里面準(zhǔn)備呆上兩年時間。在這里，他們只能從外界得到陽光，其余的一切都要靠自己的努力――這與火星上的環(huán)境相一致。在他們進入圓頂屋以前的4年中，有關(guān)人員已在圓頂屋內(nèi)布置好了雨林、沙漠、草原、海洋、農(nóng)田，另一個微型的世界造就成了。哥倫比亞大學(xué)的許多科學(xué)家在這一地區(qū)為這個實驗項目提供著技術(shù)支持?？蒲腥藛T剛剛進入到圓頂屋時很興奮，他們自稱是“生物駕駛員”。但很快他們就發(fā)現(xiàn)情況不妙。從1991年9月開始，圓頂屋內(nèi)的“生態(tài)環(huán)境”開始惡化，氧氣含量下降如此之快以至于科研人員的健康受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，他們不得不要求打開“屋頂”以便從“地球”獲得氧氣補給。為期兩年的實驗在經(jīng)歷了一連串的技術(shù)故障、“生物駕駛員”之間的激烈爭吵之后終告失敗。許多人將失敗原因歸咎于“生物駕駛員”以及本次實驗的贊助商億萬富翁埃德沃德·巴斯缺乏基本的科技知識。物種平衡的重要性……….圓頂屋內(nèi)本來是有適宜數(shù)量的螞蟻和蜜蜂的。但一段時間以后，螞蟻數(shù)目瘋長，成了一害。而蜜蜂卻全部死亡，“生物駕駛員”只好人工對植物花卉授粉。這使人認(rèn)識到，生物多樣性和物種平衡對地球是多么重要。再來一次………此次失敗的實驗項目在社會上引起了廣泛的爭論，從事此項實驗的科研機構(gòu)的威信大受影響。1994年3月，7名“生物駕駛員”再次進入圓頂屋進行第二次實驗，這種努力在1年半之后再次以失敗告終。圓頂屋還有用嗎？公眾再一次表示了疑慮。實驗要發(fā)展，必須搞“三產(chǎn)”？…….1996年，實驗項目換了新負(fù)責(zé)人―――查勒斯·巴里·奧斯蒙德，同時，哥倫比亞大學(xué)加強了對試驗的研究力度。實驗的內(nèi)容有所擴大，從2000個開始，利用數(shù)碼相機技術(shù)分分秒秒地記錄葉片的生長情況，以得到圖片合成影像以便確定植物和生長過程。實驗還增加了學(xué)生實驗內(nèi)容。實驗還要進行10年（巴斯曾要求進行100年）以便有充足時間觀察圓頂屋內(nèi)的野生動植物的生長規(guī)律。目前，圓頂屋已經(jīng)成為亞利桑那州沙漠中的一道風(fēng)景線，每年到此旅游的人數(shù)超過18萬人。游客交上13美元，就可以到圓頂屋外的各種設(shè)施上走一遭。如果再添上10美元，還可以進入圓頂屋呢美國生物圈2號及其研究 郭雙生/孫金鏢 圖1〓生物圈2號的外觀圖 表1〓〖WB〗圈內(nèi)各個組成部分及結(jié)構(gòu)參數(shù)一覽表 區(qū)域面積體積 土壤水分
