生态学笔记 10-11

说起观测,最常提的词大概是“时空代表性”。在一片森林或者草地背着仪器到处观测,就是为了有尽可能多的点来代表空间上的变化。对于时间尺度的变化,最好的就是用自动观测仪器。我最爱自动设备,因为在野外布好之后,只需定期去下载数据、检查设备就好,得到的数据却有成千上万 图片是现在常用的测土壤呼吸的自动设备,一般设置半小时采一次数据。第一张图是设备公司的宣传图,实际能这样做观测的项目组一定高富帅…自动设备到了湿地不能随便往地上搁,中间的图是我的加腿改良版。我虽最爱自动设备,可是也有悲催的时候,第一年没有经验,一场大雨过后,设备就成了第三张图的样子 被淹之后,必须把所有的设备拆除,从“水路”运到森林外的公路再运回实验室。晾干后把所有的设备全部拆开,检查是否进水。已经进水的仪器必须送回公司修理。密封良好的确认没问题后再装回。四根15米长的管子,每根用醇水混合物冲洗,再用气泵抽气吹干。幸好我们实验室不是高富帅,只有四个自动采样器 说了一堆测什么,试试说怎么测。话说测土壤呼吸其实很简单,就是把土壤盖起来,在很短的时间内,比如2分钟,让二氧化碳在一个封闭体系里堆积,然后计算单位时间里二氧化碳浓度增加的量就是所谓的呼吸量。自动设备的设计就是要控制这个盖子的自动开合。测的时候盖上,测完打开 (This gif is made from a LICOR youtube video https://youtu.be/Ck5FKreORjM) Q: 那个土壤呼吸仪只能测二氧化碳吗?别的气体行不行,比如甲烷什么的? A: 那个还测水蒸汽,呵呵。直接测土壤呼吸的甲烷的自动仪器好像还没有。我的项目本来也考虑做甲烷,但是只能用便携的GC做手动观测。现在野外自动测甲烷的我只知道涡度相关法有对应的观测系统 Q: 我们组有做其他一些土壤气体的,比如砷的气态化合物,如果有好的原位分析方法,会非常有意思,但是测定是个麻烦的事情,现在只能异位收集富集,淋洗转液相测。 A: 那个土壤呼吸自动仪也是因为气候变化的问题市场越来越大,所以商业化很快,最初其实也是一些实验室自己设计的。现在连测二氧化碳的稳定同位素都开始自动化了。这个砷的气态化合物要自动化,估计也得实验室自己设计,现成的短期内估计很难找

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生态学笔记 8-9

之前写的在野外设计各种条件控制,只是基础设施搭建,并非真正的野外数据采集。无论是自然条件或是干旱、加温控制,数据采集是要对具体的理化环境、生物活动做周期性观测。我最熟悉二氧化碳,先从地下过程开始写。最直接的地下过程观测就是在地表观测土壤的二氧化碳排放,称作土壤呼吸 测量二氧化碳是通过它对红外光的吸收(这也是温室效应产生的原因),所以仪器也称作红外气体分析仪。野外用有很多种红外分析仪,照片里的算经典一款,虽是便携式,仍旧很重,加上在野外没法使用交流电,背电池往往是个大难题。照片里这个人的设计很彪悍,用的车用蓄电池,总重60斤,大概也只有男生能背… (照片来自 ) 下面的照片里是另一款观测土壤呼吸的设备,前些日子多才多艺的普京照片里出现过。相比前一帖里的分析仪轻一些,第一张照片里的背架算女生款了俺老板也建议过我去做一个,只可惜对我的湿地不太适用。在旱地观测还能坐在地上,在湿地非但没法坐,淹水季还得额外拎个小板凳搁设备

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我的森林日记 – 2012

2012/5/22,清晨5点50出门,午夜12点20回家。期间遭遇两次雷雨。站在树冠顶端,看乌云压顶,两秒钟感慨大自然威武,两分钟收拾工具打包,十分钟撤离下塔,五分钟后大雨开始倾盆。照片不是我拍的,是塔上装的自动摄像头拍的 2012/11/15,这个我爬了三年多的塔就要被拆掉,所有的设备都被临时卸掉。两周后要换成一个中间有可行走的台阶的新塔。小老板说其实也没有太大不同,我说对你是差不多,对我来说,要不要用臂力可是大不同。只可惜轮不到我用了…… 2012/12/13,旧塔已经被拆掉,新塔在建中。虽然新塔比旧塔稍窄一些,但是坚固了很多,即使有风也不会觉得很晃。最最关键的,看那些漂亮的台阶啊…… 为了让新来的人能了解项目的“历史”,做了张时间表,列出观测那几年在野外的实验是怎么积累起来的,顺便把自己的出野外记录也整理了一下。被问到怎么一个人能照顾过来所有的观测,我说我也不知道。现在再回头,大概我是做不到了。2009-2011,有记录的出野外次数78次,每次往返650公里

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我的森林日记 – 2011

2011/5/20,鹭鸟歇在松树上。从前我定会羡慕鸟儿说,那里视野一定宽阔…… ​2011/5/20,箱龟在路上。我曾经在两周的间隔期在同样的地点遇见它。可见爬得有多慢[嘻嘻] “箱龟大多数都拥有可以摺合的腹甲,当它们完全缩入壳中时,整个外观有如一个密封的箱子或盒子,这就是箱龟或盒龟之名的由来。全世界的箱龟最主要的两个属,北美箱龟Terrapene属和亚洲箱龟Cuora属。” ​ 2011/6/30,在森林里剪高处的树枝,剪的时候差点把自己吊上去……(这个东西中学讲滑轮做功用作例子绝佳,呵呵)树枝剪下来,立即泡进水里,防止叶片关闭气孔,然后测叶子的光合作用和呼吸作用 某日在森林里装地下水位探头,一鸟儿不停在歌唱。回来后问人,知道了是卡罗莱纳鹪鹩,Carolina Wren。南卡的州鸟. 2011/9/5,去我的森林查看飓风Irene是不是把我的站点淹了,观测塔有没有被刮倒,特意带了小摄像机要去拍震撼场面,结果似乎飓风就没来过。于是同行的师妹给我拍了这段爬塔的视频 [youtube http://www.youtube.com/watch?v=GiU0VKvb_hc&w=420&h=315]

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鲜切花的故事 之 星象家百合

算是读书笔记吧,百合花是书里的第一个故事 Amy Stewart – Flower Confidential: the Good, the Bad, and the Beautiful 象很多我们认为理所当然存在的日常事物一样,大概少有人去想象大街小巷花店里的鲜切花背后有怎样的故事。这里的故事不是指那些依托花的言情小说,而是鲜花本身、创造这些花的人的故事以及背后连接着的历史。 星象家百合 (Star Gazer Lily) 一 人们对鲜切花的喜爱已有上千年的历史,但古时人们一直相信那些美丽花瓣和芬芳气味是造物主设计来取悦人类的。十七世纪中期,一位名叫Nehemiah Grew的英格兰医生第一次提出花儿的精密构造除了取悦人类,或许也是为植物本身的繁殖。十七世纪后期有植物学家开始推测花粉可能就相当于精子,但这个说法在当时一直未被接纳。直到十八世纪六十年代,一位德国的植物学家,Joseph Koelreuter,通过杂交两种烟草获得了也许算是世界上第一个出现的杂交物种。 在十八和十九世纪,植物学家逐渐了解到昆虫的传粉功能,达尔文通过研究兰花证明了植物可能通过形态演变来吸引昆虫。试着想象一下金鱼草(snapdragon)的杯状花朵,六出花(alstroemeria)中央的“蜜蜂线”,或者是木槿花(hibiscus)中央鲜明的对比色。剑叶兰(Red-hot poker)则更有趣,在授粉之前花朵是黄色,授粉之后变为红色。而它的授粉者蜜蜂是红色盲,花朵颜色的转变使得蜜蜂授粉之后便不再被吸引。 如果说花朵是植物的生殖器,我们喜爱的或许仅仅是花朵本身,却不一定喜欢它们作为生殖器的某些功能和相应的自然变化。比如,我们期望花朵被摘下后可以存活得久一些,或者我们不喜欢花粉,又或者令我们愉悦的芳香并不一定能吸引蜜蜂或蜂鸟。这大概有点讽刺的意味,人类尝试各种培育技术正是使一朵花不再是“花”。 但这一切对于许多传统的育种人而言,正是其魅力所在。 二 自然界有上百种百合,在这些自然品种上又有许多的杂交百合,在鲜切花工业中最流行的有三类,喇叭百合,亚洲杂交百合和东方杂交百合。东方百合品种花型大、香且艳丽,但早先在鲜切花市场里并不流行,因为它们的花朵开口向下,在收割和包装时极易折断,而且在宴会装饰中,与多数开口朝上的鲜花,比如玫瑰、雏菊和康乃馨,摆放在一起时显得突兀。亚洲百合品种颜色明亮鲜艳、花型小且无香味,但与东方百合品种不同,有些亚洲百合品种花朵是向天生长的。于是人们一直期望能培育出一种百合花,可以综合两种百合品种的优点,花朵向天、花型大且芬芳,但一直无人成功,直到Leslie Woodriff在二十世纪七十年代初培育出了星象家百合。 “星象家”的名字正是因为这种百合向天而长。 Leslie Woodriff算是最后一代的传统花卉育种人,他们象蜜蜂一样给百合花进行人工授粉。Woodriff对百合花有近乎疯狂的热爱,竭尽所能把各种百合花种都进行杂交,所以也有人曾说,Woodriff之所以能够培育出那么多非凡的品种,正因为他无所畏惧。他的培育毫无章法,不遵从任何规则,他的温室也从来都脏乱。与Woodriff合作过的养花人曾经说,能在他的温室存活的花种必然强悍。Woodriff的温室也许是我见过最乱的温室,花苗一摞一摞地堆着,又或者是堆在无光照也缺水的长椅下——真的,只有最强悍的能存活。 Leslie Woodriff的培育方法看起来很缺少专业性,他很少做试验记录,也没有什么重复试验,他只是自我享受培育的过程,比如不厌其烦地把花粉一点点地粉刷到另一朵花的雌蕊上,或者乐此不疲地把无数小玻璃瓶涂黑,然后用它们来采集花粉。他用来人工授粉的毛刷大概也从未清洁过,所以即使Woodriff宣称他知道某个品种是由哪些自然种杂交而来,大概都很难令人信服。他还有一套非常规的培育哲学,“你朝空中撒出一把纸牌,然后开始捡,你总会抓到一把同花顺的。”所以,他会把各种花粉搜集到一个瓶子里,充分混合后把它们撒到一片正在开花的百合花田里。 无论这些方法有多少问题,Woodriff却无时无刻不在思考完美百合的样子,他一直梦想能培育黑色或蓝色百合。曾有人劝他不要试图去改变百合明亮的色彩,因为人们往往用百合来象征纯洁。Woodriff则回应说,他的百合就是要为那些不纯洁的人而开。Leslie Woodriff常常随身带着他的百合花的照片,逢人就展示,他会说,“这一朵非常有意思。如果我可以让这种直立生长,或者得到这个品种的香味,又或者那个品种的颜色,我就可以成百万富翁了。”听众常常只是附和他,心里却在想,这个家伙天天做白日梦。 Woodriff的确是个梦想家,但他从来也没能为自己赚得一百万。 三 与很多日常商品相比,对鲜花的消费是件挺奇妙的事。你可以在路边免费采得鲜花;也可以在自家的院子里种植;鲜花可能和水果一样会腐烂,但是水果可食用,鲜花却仅仅是在花瓶里摆放几天,然后枯萎死去。尽管如此,鲜切花的市场在全球却高达四百亿美元。育种人因此而投入大量财力去培育新品种,以满足市场的各种需求,比如延长摆放时间,减少花粉的传播等等。 回馈育种人财力、物力消耗的最好办法便是专利。 美国在二十世纪三十年代开展的植物专利行动使育种人的付出能在经济上有所回收,爱迪生是这项行动的支持者之一。但最初的植物专利只给予无性繁殖产生的新品种,比如嫁接、扦插等等。种子与块茎繁殖的品种并未被包括在内,因为这一类的品种有些是作为食品售卖,如果允许专利申请会对食品市场带来巨大冲击。早期植物专利设定有效期十七年,育种人可以在有效期内从市场获利来补偿对新品种培育的投资。 植物专利1号是Henry F. Bosenberg培育的一种四季都开花的爬藤蔷薇。Bosenberg在申请专利时并未意识到自己在创造历史,所以对于新品种的描述也是平淡至极,申请理由仅仅是说一种四季常开的花好过只在一个时间段集中开放,至于颜色或是其它的物理特征并无新意。而这专利1号的新品种甚至没有自己的专属名字,只是被简单地称作“爬藤蔷薇”。 专利2号仍旧是变种蔷薇,接下来注册的有康乃馨、悬钩子等等。在前三百号专利中,蔷薇占去了半数。通用公司在早期也有介入过植物专利,注册了专利165号,一种被X射线照射三十秒后的Regal Lily,不会散播花粉。 二十世纪七十年代,种子培育终于也被允许申请专利;1995年,专利有效年限增至二十年。 四 星象家百合的专利属于一位名叫Ted Kirsch的农场主。…

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