告別刀耕火種　保護(hù)全球碳匯

劉一彤

就在世人以為今年引發(fā)喧囂的亞馬孫森林大火已經(jīng)告一段落的時(shí)候，10月初巴西媒體又報(bào)道稱“亞馬孫熱帶雨林大火危及多處古巖畫群”，再次牽動(dòng)了國(guó)際社會(huì)的視線。在客觀分析亞馬孫森林大火的動(dòng)因后，生態(tài)環(huán)保界更傾向于將其歸結(jié)為“人禍”而非“天災(zāi)”。當(dāng)?shù)厝嗽嫉母N方式就是這種“人禍”的表現(xiàn)形式之一，而如何破解這一難題是焦點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

一百年前的“兔子籬笆”

讓我們先回望112年前的澳大利亞。1907年，該國(guó)農(nóng)業(yè)部的官員們沿著海岸線修建了一條長(zhǎng)達(dá)3200多公里的鐵籬笆，目的是防止數(shù)以億計(jì)的兔子侵襲牧場(chǎng)和農(nóng)場(chǎng)。在籬笆建成后，人們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：籬笆外側(cè)有原生植被的一邊，天空中形成了雨云;而被籬笆保護(hù)的農(nóng)田上空晴天居多，降雨量少了20%。當(dāng)時(shí)研究人員對(duì)此的解釋是，顏色較深的原生植物吸收更多的熱量，并釋放到大氣中，隨熱量一起釋放的還有用來形成云的能量和水蒸汽。

然而，百年前的“兔子籬笆”給現(xiàn)代人上了一堂生動(dòng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)課。研究人員借助計(jì)算機(jī)建模等“法寶”來探究森林砍伐的影響，在研究了降水、碳儲(chǔ)存、云團(tuán)的化學(xué)釋放以及對(duì)太陽(yáng)能量的吸收等過程后，近年來已有越來越多的科學(xué)家警告：大規(guī)模的砍伐使亞馬孫地區(qū)近20%的森林已經(jīng)消失，由此產(chǎn)生的影響可能使當(dāng)?shù)匾恢币詠沓渥愕挠晁騽e處轉(zhuǎn)移。當(dāng)人為活動(dòng)使森林縮小到某個(gè)臨界點(diǎn)（有資料稱砍伐率達(dá)到25%左右），雨林上空的降水就難以維持雨林自身的生存，這片超級(jí)雨林就會(huì)退化成非洲常見的那種稀樹草原，世界其他地區(qū)的氣候也會(huì)面臨著不可預(yù)知的變化。

全球最大“碳匯”還在刀耕火種

位于南美洲的亞馬孫雨林面積600多萬(wàn)平方公里，被視為地球上最大的“碳匯”。有文獻(xiàn)估計(jì)，這片雨林把地球生成的1/4的二氧化碳捕捉到自己懷抱中。如果這個(gè)碳匯失效或者吸納二氧化碳的能力大幅下降，大氣中二氧化碳的濃度會(huì)迅速增加，無疑會(huì)進(jìn)一步惡化目前的氣候變化態(tài)勢(shì)。這是誰(shuí)也不愿意見到的。

盡管怎樣重視亞馬孫雨林的存在都不為過，但8月份以來讓很多讀者們驚愕的一個(gè)事實(shí)是：亞馬孫雨林有相當(dāng)一部分比例是以刀耕火種的形式被毀掉的。人們不理解的是，這樣一種早已在很多國(guó)家和地區(qū)消失的原始耕作方式，怎么還在亞馬孫河流域廣泛存在？難道就沒有更好的替代方法么？

刀耕火種長(zhǎng)期存在于世界各地

長(zhǎng)期以來，占地廣袤的亞馬孫地區(qū)，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出之微薄讓歷屆巴西領(lǐng)導(dǎo)人頭疼不已。世紀(jì)之交以來，受國(guó)際市場(chǎng)上牛肉和皮革貿(mào)易激增的刺激，每年都有面積不等的亞馬孫雨林區(qū)域被開發(fā)成牧場(chǎng)和農(nóng)田，用來養(yǎng)牛和種植多種經(jīng)濟(jì)作物。拋開這種有組織的開發(fā)不論，讓我們重點(diǎn)看看該區(qū)域大批小農(nóng)和原住民為了在雨林中維持生計(jì)是怎樣耕作的。

為開展小型自給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，當(dāng)?shù)厝藭?huì)在旱季選定一塊雨林（通常1到4公頃）將其林木砍倒，放置在地上晾干后再付之一炬。這樣不但會(huì)清除掉雜草和害蟲，還會(huì)在地面鋪上一層營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富的草木灰燼，當(dāng)?shù)厝司驮谶@樣的地塊上種植各種作物。但由于作物成長(zhǎng)和水土流失等因素，這塊土地的肥力會(huì)在3到5年內(nèi)持續(xù)下降乃至耗竭，最后被農(nóng)民拋棄，然后再開始新一輪的伐木燒林活動(dòng)。每年旱季，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）衛(wèi)星拍下的亞馬孫雨林中星星點(diǎn)點(diǎn)的焚林照片，有許多就是當(dāng)?shù)厝说陡鸱N留下的證據(jù)。

作為原始農(nóng)業(yè)時(shí)期的耕作方式，刀耕火種曾在世界各地普遍存在。直到工業(yè)革命之后，土地所有權(quán)制度被引進(jìn)，農(nóng)業(yè)市場(chǎng)化被推廣開來，許多地區(qū)轉(zhuǎn)向我們今天熟知的精耕細(xì)作，才終止了刀耕火種。但是，由于世界各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，有資料稱，至今全球仍有2億到5億人使用這種在生態(tài)環(huán)境上不可持續(xù)的耕種方式。除了亞馬孫雨林所在的巴西和玻利維亞等國(guó)外，刀耕火種在印度、泰國(guó)、剛果、馬達(dá)加斯加和印度尼西亞等國(guó)也廣為存在。

在某種程度上，刀耕火種對(duì)森林的破壞要遠(yuǎn)大于亂砍濫伐。被砍伐后的森林留下的木樁和樹根通常會(huì)長(zhǎng)出樹苗，假以時(shí)日會(huì)再次成材。但刀耕火種后被拋棄的地塊，一般只能長(zhǎng)出灌木叢和野草，其生物群落的豐富度和生物多樣性大為降低。如何用更科學(xué)的耕作方式取代刀耕火種來抑制環(huán)境退化，這成了生態(tài)環(huán)境學(xué)界長(zhǎng)期關(guān)注的課題。

神奇的亞馬孫黑土

出人意料的是，正是亞馬孫河流域的部分土壤為本土居民的可持續(xù)耕種提供了思路。這種土壤就是上世紀(jì)末歐美科學(xué)家在亞馬孫部分區(qū)域發(fā)現(xiàn)的“亞馬孫黑土”。這是一種暗色、富含有機(jī)質(zhì)的肥沃土壤，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就引起了國(guó)際土壤學(xué)界的極大興趣。

亞馬孫黑土的特征是土壤里含有高濃度的低溫?zé)傻哪咎繗堅(jiān)?，大量的小陶片和有機(jī)質(zhì)（如植物殘留、動(dòng)物糞便、魚和動(dòng)物的骨頭等）以及氮、磷、鈣、鋅和錳等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微生物活動(dòng)非?；钴S。相比當(dāng)?shù)氐钠胀ㄍ寥溃瑏嗰R孫黑土不但土層更深厚，而且由于其中的大量木炭集聚了許多礦物質(zhì)和微生物，營(yíng)養(yǎng)成分不容易隨水分流失，在作物栽培上有著極為突出的優(yōu)勢(shì)。更令人稱奇的是，這種土壤有自我更新能力，2004年有報(bào)道稱它能夠以每年1厘米的速度再生。

學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為，亞馬孫黑土是公元前450年至公元950年間的當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)社區(qū)的創(chuàng)造物。16世紀(jì)，西班牙探險(xiǎn)家弗蘭西斯科·德·奧雷拉納第一次穿越亞馬孫河之際，曾親眼目睹了沿河延伸數(shù)百公里的人口稠密區(qū)。今天的研究人員認(rèn)為，正是這些相當(dāng)數(shù)量的聚居人口開展的大規(guī)模農(nóng)業(yè)活動(dòng)造就了亞馬孫黑土。他們?cè)谠鞠鄬?duì)貧瘠的普通土壤中添加了木炭、碎陶片、骨頭和堆肥等混合物，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?？上У氖牵@些原住民人群由于染上了歐洲人帶來的天花病毒，大部分在16到17世紀(jì)消亡了。幸存者為躲避殖民者而不斷遷移，從此告別了在亞馬孫黑土周圍定居和耕種的生活方式。

“亞馬孫黑土”也可人工仿制

近年來的模型預(yù)測(cè)分析顯示，亞馬孫雨林中約有3.2%的面積有這種黑土存在。此外，美洲的厄瓜多爾、秘魯和法屬圭亞那，以及非洲的貝寧、利比里亞和南非草原也有這種神奇黑土分布。早期人類似乎在這些地區(qū)采取了類似的做法：每開墾出一塊新地后就將砍伐的林木就地挖坑、掩埋悶燒，把燒制的木炭再施入到土壤中。長(zhǎng)期燒炭入土的耕作方式形成了厚厚的炭化土壤層，使有機(jī)質(zhì)與土壤礦物質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定共存體，炭化土壤層的存在是其維持高生產(chǎn)力的關(guān)鍵。

在了解上述情況后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)亞馬孫黑土的加工細(xì)節(jié)看來難度不大，有條件的當(dāng)代人完全可以在自家的土地上嘗試制作一下，木炭無須自己燒制，把市場(chǎng)上買來的木炭敲成小塊和家庭堆肥一起摻到土里就可以。這里有一個(gè)需要注意的細(xì)節(jié)是：新木炭在首次埋入土壤中前，必須先“喂飽”才能成為生物群落的“新家”，否則新木炭會(huì)大量吸收土壤中已有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其實(shí)，“喂飽”木炭的方法很簡(jiǎn)單，只需把新鮮的木炭先在液體營(yíng)養(yǎng)物（如尿液）中浸泡半個(gè)月到1個(gè)月即可。

亞馬孫地區(qū)早期原住民利用生物質(zhì)炭改善土壤、增進(jìn)肥力的做法給當(dāng)今的生態(tài)環(huán)保界提供了靈感。以美國(guó)康奈爾大學(xué)約翰尼斯·萊赫曼博士為首的一批學(xué)者撰文，呼吁人類利用炭化技術(shù)來改善土壤，以增加土壤有機(jī)質(zhì)、減緩氣候變化和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

種樹和農(nóng)作物能相得益彰

其實(shí)，亞馬孫地區(qū)的有些貧苦農(nóng)民主觀上也有擺脫刀耕火種的愿望，但在選擇新的耕作方式上顯得迷茫或難以承擔(dān)某些新耕作方式的風(fēng)險(xiǎn)。英國(guó)生態(tài)學(xué)家邁克·漢茲體察到這一點(diǎn)，他在洪都拉斯和哥斯達(dá)黎加工作期間，為尋找刀耕火種的替代耕作方式埋頭探索了近30年。最終，他確信印加樹等高條帶混合種植能夠解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)問題。

印加樹是一種原產(chǎn)于中美洲和南美洲許多地區(qū)的豆科植物，其根系不但具有固氮功能，而且根系上生長(zhǎng)出來的菌根能吸收土壤中多余的磷，并輸送到樹葉，樹葉凋落后，磷就能回到土壤中，即便在熱帶雨林的酸性土壤上，這類樹也能煥發(fā)出勃勃生機(jī)。按照漢茲的等高條帶混合種植實(shí)踐，農(nóng)民們要先把印加樹排成樹籬并排種植，兩排之間的間隙大約為4米。通常只需兩年，樹木就會(huì)長(zhǎng)大，濃密的樹冠會(huì)遮蔽兩排樹籬間的空間，沒有光線進(jìn)來，通道中的雜草大多會(huì)死掉。然后農(nóng)民動(dòng)手修剪印加樹，較大的樹枝可用來做薪柴，較小的樹枝和樹葉可丟棄在通道地面上任其腐爛。這些腐爛后的覆蓋物既是良好的堆肥，也能夠窒息那些因缺乏光照而茍延殘喘的雜草。然后，農(nóng)民在覆蓋物中挖掘坑洞，將農(nóng)作物種植到坑洞里。

隨著農(nóng)作物的生長(zhǎng)，印加樹也在生長(zhǎng)。莊稼被收割后，印加樹的樹冠又在樹籬上方合攏，農(nóng)民們?cè)俅螌⑵湫藜?，開始新一輪的作物種植。修剪環(huán)節(jié)可以說是種植環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，修剪的過程不但能遏制印加樹的根系擴(kuò)張，減少其與農(nóng)作物的競(jìng)爭(zhēng)，修剪下來的覆蓋物還能保護(hù)作物和土壤免受大雨的沖刷，保持土壤肥力，也能在分解時(shí)釋放出磷被作物吸收。使用等高條帶混合種植系統(tǒng)，當(dāng)?shù)厝瞬粌H可以種植玉米和豆類的基本作物，而且還可以種植經(jīng)濟(jì)作物，實(shí)現(xiàn)固定地塊上的精耕細(xì)作，這是以前的刀耕火種無法完成的。

近年來，邁克·漢茲依托自己的“印加基金會(huì)”，在亞馬孫雨林地區(qū)和周邊國(guó)家不遺余力地和政府一起說服當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采用這套耕種方式，他們?cè)诿佤敽秃槎祭沟拇媵攳{谷等地取得了進(jìn)展。另一個(gè)環(huán)保組織“雨林拯救者”則從2016年起，在厄瓜多爾的亞馬孫雨林區(qū)大力推廣等高條帶混合種植，到2018年底在該地區(qū)已經(jīng)有60多個(gè)農(nóng)場(chǎng)引入該耕種方式?！坝炅终日摺鄙踔涟训雀邨l帶混合種植推廣到非洲的喀麥隆，目前喀麥隆西部已有約100個(gè)采用該種植方式的農(nóng)場(chǎng)。有這些環(huán)保組織和個(gè)人的無私付出，我們相信不僅亞馬亞馬孫雨林會(huì)得到更有力的保護(hù)，而且這片超級(jí)雨林會(huì)更好地滋潤(rùn)南美洲，也會(huì)讓我們生活的這顆藍(lán)色星球的氣候更穩(wěn)定。

（本文寫作過程中參考了《生物質(zhì)炭與土壤可持續(xù)管理：從土壤問題到生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)》一文，以及英國(guó)《自然》雜志、《衛(wèi)報(bào)》，美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》以及印加基金會(huì)等網(wǎng)站的信息，在此一并致謝?。?/p>