五年前，德国人首次得知他们的森林正在毁灭之中。从那时起，这一种秘的疾病风卷了整个欧洲。大气污染受到谴责。但祸根是哪一种污染物质？通过什么途径危害树木？据最近统计，有186种假说。

伯恩哈德 · 尤里奇是位土壤生物学专家，他研究西德索灵森林里的土壤生物化学已达二十年之久。五年前，他向西德一家著名的新闻杂志透露了他的担心：他们国家的树木日趋毁灭。

他说，西德森林的毁灭，是一个多世纪以来酸雨降临到森林土壤上面所造成的，他勾画出了索灵森林受酸雨侵蚀的过程图，并指出这一过程在其它地区也同样潜在。1982年在瑞典召开的酸雨问题专家研讨会上尤里奇发言道：“如果出现几个温暖干旱年份，森林将继续受到更严重的毁灭，目前，捷克斯洛伐克、波兰和东德，都有大片森林死亡，这种现象不久也将在西德（如Harz大高原）出现”。

他的警言过后，接着就是两个温暖干旱的夏天，森林死亡亦即开始。据去年德国林务员报道，全国52%的树木受到了不同程度的损害，其中情况严重的占1/5。今年三月，尤里奇和我一起来到Harz高原。大山中部的阿克岭顶峰上，残存的只有一棵幼树了，它艰难地从雪堆里钻出。一些死树点缀着山坡。这种残景提醒参观者要保护空旷山景中的树木，尤里奇说，这棵幼树可能也活不长了，“这里的土壤太酸，树的根系不能建立”。

尤里奇剥开积雪，指着下面一棵倾斜的树根说：“这根应扎到1米深处，但你看，它们都集中在土壤表层的20 cm以上”。较细的根看上去有些木质化，还有些分解现象。它们抵抗不了这样的酸。整个山岭的状况都是如此。附近的一家旅馆曾在岭上建造了一处平台供游人观赏自然风光，“六年以前，这里的树非常茂盛，为不影响视线还需要砍掉些树枝，但今天，它们全死了”。

德国北部三分之二以上的森林土壤已至少酸化了1米之深。这个数字是尤里奇在Harz山脉发现的。“整个根部发育区的土壤全是酸，新树从这里长不起来”，他说，阿克岭及以外的森林土壤现在快变成“酸泥”。

在德国，阿克岭上的残景仍属例外。死亡的树多处在太阳直射的高山上。坐在急驶于高速公路的汽车里，艰难相信森林即将毁灭。但若乘飞机俯瞰德国森林，就会发现并非健康的绿色、而是病态的黄色树叶，针时变黄，是德国森林出现的一种新病。人们称之为“死亡森林”。

科学家们承认，早在70年代后期就出现过森林即将遭难的征兆，那是在1976年欧洲多数地区包括英国出现了大旱之后。人们开始在阿尔卑斯山脉的冷杉森林里发现这种征兆，后来这一现象蔓延到了约占德国树木总数一半的挪威云杉。德国树林覆盖了全国面积的1/3，所以这个数量是十分惊人的。今天，人们越来越关心落叶树，例如橡树、白桦等。

任何一个林务员都预感到树要生病。就连抱怀疑态度的英国林业委员会森林死亡问题的专家比尔 · 宾司也承认被五年来森林疾病的广泛传播所震惊。他说，发生在黑森林Forest）山顶上的这一疾病已无情地向山坡传播开去。一片受到特殊监测的云杉树林的衰亡现象十分明显，其叶子变黄、衰落。今天，德国冷杉（多数生长在阿尔卑斯山脉）中已有87%受害，其中2/3的情况严重。1985年国家森林概况的结尾是：“必须清醒地认识到这一珍贵树种正处在危急之中”尽管为此已出现了全国性的恐慌（这是导致“绿色政策”形成的重要因素之一），但全国的生物学家俩面对严峻的现实却迟迟得不出结果。他们讨论太多，实验太少。由巴戈利亚州七所大学23个研究所进行的全国最大的控制试验直到最近才得出结果。来自一所美国大学、参与这项攻关项目的以色列人罗姆 · 奥文说：“问题出在，每个人都推行自己的假说，而谁都不肯在艰苦的林海里用辛勤的汗水去证明”。

这个攻关项目的负责人之一，贝鲁大学的恩斯特苗夫 · 斯库也认为“如果我们有一个像英国陆地生态研究院那样的全国性研究组织，至今所得的研究成果就不止如此。”

环境污染导致森林衰亡，这已是老生常谈，几十年前，英国林业委员会在奔宁山脉就种不活树，该委员会的罗杰 · 兰斯说：“50年代，工厂的烟雾弥漫到奔宁山脉的农区，把针叶树涂得很厚、使其失去了光合作用的能力”。虽然今天大量的烟雾已经消除，“但能生长树的区域非常小”。

目前工业烟雾在西欧并不多见，但东欧还在到处弥漫。欧洲释放工业烟雾和二氧化硫最多的是一个带状区域，即从东德南部到捷克斯洛伐克的北部城市再到波兰境内北部西里西亚煤矿，波兰南部西贝斯基德山区的2000平方公里森林已部分毁灭，有的即将死亡。据捷克人报道，曾为最好旅游区的塔特拉山区波兰 - 捷克边界处的森林死伤惨重，据捷克斯洛伐克国家林业局统计，全国西部有1/3的树木死于二氧化硫，其中受害最严重的是东德与捷克斯洛伐克边境的埃格勃芝山区。那里的林务人员已清除了大面积的死伤树。护林员已经离开，大风带着污染物质刮过这荒废的山野。

然而，上述理论并不能解释为什么在很少受到环境污染的西德、瑞士和奥地利，“死亡森林也渐渐出现。一些学者，包括尤里奇，认为森林生态系统的破坏，一定是导致西德和从法国到波兰出现这一残景的重要原因。至少在德国有个别人还怀疑是1982和1983年的干旱引起了森林的衰亡。还有人认为病毒类（至今未鉴定出是哪一种）和小蠹及真菌是残杀森林的刽子手。针叶树类变黄的现象以前还未出现过，但几乎所有的科学家都认为森林衰亡的中心原因是大气污染。可问题是哪一种污染物呢？它是用什么途径危害的呢？”

回答这两个问题的大规模争论有两大派别：顶根派与根顶派。顶根派认为大气污染危害树叶及针叶，破坏光合作用等重要过程，因而涉及整个树身。根顶派的创始人尤里奇等认为，长期积累的污染物首先酸化森林土壤。酸杀死了土壤中的微生物，释放出有毒金属物质，毒害树根。“只有在这时才出现这种现象，根部严重受伤，殃及整个树身。”

两派都认为森林的衰亡与镁有关。缺乏这种营养成分针叶就会变黄。索灵森林中钙和镁的缺乏，首先使尤里奇预料到森林即将出现灾难。尤其是镁，德国的土壤一直缺乏。尤里奇说，一个多世纪以来，处在上风的鲁尔工业区给索灵森林土壤上尘落了大量的酸，把养分从土壤中冲走，同时，土壤中的结合铝也被转变成一种可以被植物吸收的形式，它被树根有效地吸收，取代了营养物质的吸收，树叶便因此变黄和失去光合作用——在阳光下把空气中二氧化碳转变成糖和淀粉的过程——的能力。

顶根派认为森林的衰亡，是因为空气中的污染物质从针叶里冲走了镁，而根又补充不上所造成的。这种观点是说，汽车废气形成的臭氧危害树叶表面，酸雾和雨把养分冲走，科学家们可以在实验室里证明这一过程。

预言实现以后

这场德国死亡森林辩论会的一个最奇怪的特点，是尤里奇按照自己的理论作出了预言并早在1982年和1983年就实现了，但他的理论并未受到赞同。科学家们问：如果几十年来积酸尘落是主要原因，那为什么森林衰亡程度在边远地区和北部老工业区一样？而且死亡森林在巴伐利亚阿尔卑斯山脉和黑森林地区更为严重？基于解释这一问题，顶根派形成了自己的假说。他们的根说似乎很有吸引力，因为现代的污染物质诸如臭氧和酸雾（比酸雨的酸性强10倍以上）的传播更严重，污染物含量最高的通常也是在黑森林的高山顶上，顶根派正确吗？我问巴伐利亚森林污染问题研究小组组长阿托 · 兰芝。他并不在这场辩论中随风摇摆。“我们研究了每个熟知的区域。我是植物学家，我相信植物，我先观察植物对空气的直接效应。顶根派的观点尽管很有魅力，但我们的试验结果使我们产生了别的理论。实验室的结果确实可以证明臭氧和酸雾可以冲走针叶中的养分，但在巴伐利亚森林里，这一作用是微不足道的”。

兰芝认为，如果大气污染引起树叶脱去营养物质的话，那么这一过程应渐渐地贯穿于针叶的整个存活期，并且易于造成越来越严重的污染。而他在巴伐利亚森林中测试的结果表明没有这种现象发生。兰芝他们研究的有两种树叶：经过1983年长期干旱、暴晒的树叶和83年以后长出的新叶。第一组缺乏营养，第二组好些。这足以证明只有在干燥的夏天，土壤变酸、营养缺乏的时候才出现森林衰亡现象。

氮因子

1985年底，在由德国高级专家参加的森林死亡研讨会上，植物病理学家提出的论据使顶根派感到很难堪。德国森林问题之科学趋势的“钟摆”又偏向了尤里奇一方。但科学家们尚有一事不甚清楚：为什么在距离北部工厂烟囱和大发电厂最远的地方森林衰亡最为严重？或许原因有二：汽车和农畜。它们一起形成氮因子。

森林死亡故事的最后一章开始于荷兰。科学家们首次在林堡的罗亏勒自然保护区观察到了死树。这个保护区周围是一些大养猪场。农民把巨量的猪粪施于田野，氨气向空气散发并悬浮于其中，再与空气中的二氧化硫反应，生成硫酸铵。硫酸氨附在树上和侵蚀到土壤。在土壤中，硫酸根变成硫酸，氨（由氮氢两原子组成）转变成硝酸。这样生成了双倍的酸量。研究发现，进入土壤中的酸比进入其它地方的酸多5倍。

观察到的这一结果，首次发表在1982年的英国《自然》杂志上，曾引起了轰动。瑞典的科学家本特 · 尼尔加德等在此基础上形成了“氨假说”，作为解释森林衰亡的理论之一。氨的危害可有三种。首先，在树叶上形成硫酸铵后直接危害树木，第二，在土壤中形成硝酸，使之增高含酸量，第三，使土壤承受了大量额外氮的负担。

欧洲酸雨问题的论战的焦点传统上是二氧化硫及其转变成硫酸后的作用。而今氮元素的影响问题占据了首位。在德国的典型森林区，每天往每公顷上尘落氮50公斤。主要来源是猪场的氨尘落和汽车排出废气中的氧化氮。氮乍听起来是个好事，树喜欢氮，有氮长得快。但过多的氮就形成了“陷阱”，就像饥饿的人被强制吃糖一样。德国森林长得过快，只能使缺乏其它营养的状况变得更糟。

由于树木吸收氮，人们最近才意识到它也能酸化土壤。科学家们观察到，硝酸会被从土壤中冲走。在捷克斯洛伐克污染最严重的地区，有人观察到进入土壤中氮的92%被冲到江河，植被不再能把接收的所有的氮利用起来了。尤里奇在索灵森林里发现了类似的现象，该森林中进入土壤氮的60%被冲走了。黑森林也出现了类似的现象。在欧洲中部，好像突然出现了“氮满为患”的局面。多余的氮变成硝酸，进一步酸化土壤，尤其在夏天。

“氮致”理论最有影响的代表是古那 · 阿拉巴哈姆，他是一家森林研究院的院长。70年代初，出于关心酸雨问题，他做了用酸浇树的实验。“我们曾首先提出树是由于根部受到破坏后而缺镁的”，他列举了具有说服力的理由解释，为什么尽管离污染源很远，德国南部森林还是受到酸的侵扰的原因、他的理论还能解释另一个难题：为什么树木在南部肥沃的粘性土壤上衰亡。

他指出：肥沃的土壤中含有大量的氮，瘠薄土壤里通常缺少氮，因此肥沃土壤更容易变酸。按瑞典研究人员计算的目前欧洲中部氮的尘落量推算，云杉树下的瘠薄土壤需要65年才被酸化，而肥沃的土壤只需要25年。德国的贫瘠土壤都在大的污染中心附近，肥沃土壤处在污染很少的南部，所以有足够的依据把尤里奇的理论和森林发生衰亡的地带联系起来。

三十年来，欧洲中部的多数地区，来自汽车暖气和农场的氮的尘落量增加了一倍，使土壤大大增加了含酸量。这一点为人公认。尤里奇也同意“当树木从土壤中吸收不到养分时，臭氧在后期能破坏树木”。氮因子的发现，表明巨量的现代污染物质肯定是酸土壤化的潜在资源。

越来越多的研究结果表明欧洲的土壤已经酸化，之进一步充实和完善了尤里奇的理论。现在很清楚整个欧洲是一个巨型酸库。即使所有的污染在明天就停止，它们的清除仍需要几十年的时间，那时恐怕欧洲的许多树木早已灭绝了。

（New Scientist 1986年12月）