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寂靜的春天 第五章

第五章土壤的國度

    那一塊塊覆蓋在陸地表面的薄層土壤，控制了我們及陸地上每一動物的生存空間。沒有土壤，陸上的植物就無法生長，而沒有植物，任何動物都無法生存。

    然而，正如我們以農業為主的生活倚賴土壤，土壤也一樣倚賴生物，其起源和性質，都和動植物有密切的關係。因為土壤是生命起源的一部分。源自遠古以前生物和非生物神妙的相互作用所形成。其組組成材料是由火山噴湧而出，或流水浸蝕大地的裸露岩層，甚至最硬的花岡石也不例外，及岩石被冰霜凍碎所形成的。然後生物慢慢運用神奇，將這些不起作用的物質變成土壤。覆蓋在岩石上的地衣，會釋出酸性分泌物，幫助岩石分解，製造出供其他生物寄居的住所;苔蘚則緊附在土壤的小孔中，這種土壤是由岩石上崩落的地衣碎片。細小昆蟲的外殼，及剛從海洋踏上陸地原始動物的殘碎片。

    生物不但產生土壤，其無比的豐盛與多樣性也表現在土壤中---倘非如此土壤將是死的，什麼東西都長不出來;而由於無數的生物及其活動，使土壤方能滋養地地球的綠衣。

     土壤會不斷變化，形成一個無始無終的循環。石塊分解，有機物腐化，或氮氣及其他氣體由雨水帶到地可都成為新的材料，不斷地添進土壤中，同時，其他物質也一直被帶走，暫借給生物。微妙而極重要的化學變化，不斷地在進行，將取自空氣和水的元素轉變為適合植物利用的形式。所有這些，都債經由生物達成的。

    在土壤黑暗的領域裡，再也沒有比研究其中豐富的生物更令人著迷，但卻最為人所忽略的了。對於土壤與個種生物及世界運作的關係，我們知道得太少了。

　或許土壤中最主要的生物是晚微小、肉眼看不見的細菌及絲狀真菌。其數量可以說是個天文數字，一茶匙的上層土壤可能會有數十億個細菌。雖然它們的體積微小，但一畝地上層一尺的肥沃土壤所含的細菌總重量，可以高達 一千磅 。長有線形菌絲的放射菌，數量沒有細菌那麼多，不過由於它們比較大，同量的土壤中可能也有同等的重量。這兩種生物和稱為「藻類」的小型綠色細胞一起構成土壤裡微小世界中的主要植物成分。

　　細菌、真菌和藻類是把動植物腐化成礦的主要媒介，沒有這些微小的植物，化學元素如碳和氮等，將無法進行使土壤和空氣轉移到活組織的大循環。比如說，沒有固氮細菌的作用，植物管為含氮的空氣所包圍，也會因缺氮而死。有些生物會形成二氧化碳，再形成碳酸，有助於溶解岩石。其他土壤中的微生物會進行氧化和還原反應，轉化為鐵、錳和硫等礦物質供植物使用。

　　此外，還有數量繁多的小蜘蛛及稱為彈尾蟲的原始無翅昆蟲。特們雖細小，但在分解植殘餘、幫助森林地想物質緩緩化成土壤的過程中，扮演很重要的角色。這些微生物的分工點作，巧妙得令人難以置信。例如，有些種類的小蜘蛛只在樅樹針葉落地時才孵化出來。在針葉的遮掩下，牠們吃針葉裡面的組織。等到小蜘蛛發育完時，針葉就只下殼而已。每年落葉時節，真正負此重任，將數量龐大的落葉處理掉的，就是土壤和林地裡的小昆蟲，牠們將葉子分解、消化，且將腐化的物質與上層泥土混合起來。

　　除了這群微小且辛勤工作的生物外，當然還有許多較大的生物；因為土壤維繫的生物種類廣泛，從細菌到哺乳動物，有些是漆黑、次層泥土的永久蟄居者，有些在地下的洞內冬眠或在生命週期的某時間藏於其中，會促進土壤空氣的流通，有助排水及水分滲入植物的成長層。

　　土壤裡較大的動物中，最重要的恐怕是蚯蚓了。大約在七十五年前，查理士‧達爾文出版一書叫做「經蟲的作用形成植物狀的真菌，預及對其習性的觀察」首次提到蚯蚓對地質的根本功能，即運送泥土。藉著蚯蚓，地底下的細土被帶到地面而漸漸將岩石蓋住，每年每英畝可達數噸。同時，草和樹葉「在六個月內所含的有機物可多達每平方呎 二十磅 」被帶入地底下和土壤混合起來，據達爾文估計，蚯蚓在十年間可一吋厚的泥土增加到一吋半厚。除此之外，蚯蚓在泥土中鑽來鑽去，有助土壤的通氣及排水，以及植物根的伸展。同時，蚯蚓的消化道可分解有機物，排泄物則使土壤肥沃。

　　所以，土壤的社會裡有一個許多生物交織而成的網，其中的每一份子都有密切關係。生物倚賴土壞，但是唯有土壤裡的生物繁殖，土壤才能成為地球重要的一環。

　　在這裡我自所關心的一個問題，很少有人注意到，那就是有毒性的化學物質流到土壤裡，不是直接被攙入土中，就是隨著雨水從森林、果園和農田的葉上刷洗下來，對土壤裡無非常重要的生物有何影響呢？我們能用個農藥去消滅潛藏在土中對農作物有害的昆蟲幼蟲，而不傷害分解有機物的「益蟲」嗎？或者，我們有可能使用殺菌液而不致殺死生存在根，有助於樹木從泥土中吸取養分的菌類嗎？

　　像土壤生態學這麼重要的一門學問，往往為科學家所忽視，而這方面可管理人員更是幾乎完全將之拋在一旁。用化學方法防治昆蟲，假定土壤可以耐住毒物的侵害而不會任何損傷。土壤的性質，就這麼完全遭到漠視。

　　有幾個研究已慢慢顯出殺蟲劑對土壤的影響。這些研究的結果不一，這倒不奇怪，畢竟土壤的種類差異很大，對某一種土成大害的農藥，可能對另一種土全無影響，輕質砂土遠較腐植土容易受害，而數種農藥混合的殺傷力又比單一藥物來得嚴重。雖然後果差異很大，但已有足夠的證讓科學家憂心。

　　在某些情況下，生物界重要的化學轉換過程會受到影響。使大氣中的氮氣能為植物使用的硝化作用，便是一個例子，除草劑24-d　會使硝化作用暫時中斷。最近在佛羅里途州做的實驗中，發現飛佈達、靈丹和六氯化苯在短短兩個星質時間內可以減少土壤的硝化作用。ｂｈｃ和ｄｄｔ在經過一年後仍對土壤有很大的傷害力。在另一項實驗中，六氯化苯、阿特靈、靈丹、飛佈南　達和ｄｄｄ都會阻止固氮細菌在豆科植物的根部形成必要的根瘤。直菌和高等植物根部之間的共生關係，就這麼嚴重地被阻斷了。

　　有時，問題是出於大自然中各生物的微妙平衡遭到破壤。如果某些生物被殺蟲劑殺亡，其他種類的生物數量可能就會大幅增加，因而破壤了捕食食者和獵物之間的關係。這種變化很容易改變土壤的代謝活動和生產力。同時，本來生長繁殖受到抑制的有害生物，會逃離環境的控制機制而造成蟲害。

　　有關殺蟲劑對土壤影響的其中一個要件，是其可長期留存在土壤裡，不是以月計算而是數年。阿特靈在四年後仍能在泥土中找到殘餘，或者轉變為地特靈。用來撲殺白蟻的托殺芬　在經過十年後仍然能大量存留於砂土中。ｂｈｃ可以存留至少十一年之久，飛佈達起碼有九年，而克靈丹在使用十二年後　仍存有原含量的百分之十五。

　　看起來分量似乎還可以的殺蟲劑，經過幾年後，可以在泥土中累積到驚人的程度。由於氯氫化點物很耐久，每一次處理的藥效數就等於和上一次的相加。如果再三噴灑ｄｄｔ，舊觀含「 一磅 ｄｄｔ對一畝地不會有害」的說法是荒謬的。種馬鈴薯的土被發現每畝含有 十五磅 的ｄｄｔ，玉米田有九九磅，有一座莓園還多到每畝 三十四點五磅 。果園的土壤似乎已達到污染的最高點，其ｄｄｔ累積的速度，和每年噴洒的頻率成正比。甚至在同一季噴過三或四遍後，果園的ｄｄｔ殘餘可以累積到三十到 五十磅 ，若經年再三噴洒，樹與樹間的區域是每畝二十六到 六十磅 ，樹下則高達一百一十三磅

　　含砷藥物更是一個土壤永遠染有毒性的例子。雖然自四○代開始，菸草田已不再噴洒含砷農業，而改用人工合成的有機農藥，但美國自產菸草的香煙，在一九三二到一九五二年間的含砷量卻增日了三百倍。其後檢又增加到六百倍。砷毒專 家沙利 博士說，雖然含砷農藥已大為有機合成的農藥所取代，菸草仍然不斷吸取舊有的農藥，因為菸草田的土壤現在已被質量重，非水溶性的砷酸鉛留所充滿，而砷酸鉛將會再繼續釋出水性的鉛。根據 沙特列 博士所言，菸草田的大部分土壤，已受到「經年累積下來，幾近永久的毒害」。地中海以東的國家，菸農種菸草不用含砷農藥，含砷量就未增加。

　　因此，我們又面臨到第二個問題：我們得關心的不只是土壤，還有究竟有多少毒物從土壤被植物吸收到組織中？這多半視土壤種類、作物及農作物及農藥的性質與濃度而定。含高有機物質的土壤，釋出的毒性較低。葫蘿蔔累積的濃度，會比在土壤裡高。未來，或許有必要在種某作物前分析土壤的農藥含量。否則，就算不洒農藥，農作也可能光自土壤中吸取農藥就吸收到足量藥物而不能在市場上銷售。

　　這種污染，已產生無數的問題。至少有一家名牌嬰兒食品廠拒購任何曾用過農藥的水果或蔬菜。造成最大問題的是ｂｈｃ，因其經由植物的根部及塊莖吸收，使植物有一種發霉味，容易讓人察覺。在加州，從兩年前用過六氯化苯的田地生產的田薯，就因含這種六氯化苯的殘餘而為上述公司拒絕購買，有一年，該公司和南卡羅萊納州某農場訂立合約購買甜薯；後來由於發現有高比例的甜薯受到污染，這家公司不得不改向市場購買，財務上蒙受奇大的損失。此外，在數年間有好幾州的水果及蔬菜慘遭廢棄　最嚴重的當屬花生。在南部數州，農人通常輪流耕種花生和棉花，而六氯化苯廣為用來噴洒棉花。接下來種植的花生就從土壤吸取高量的ｂｈｃ。事實上，只要一點點的六氯化苯殘餘，就可以產生上面提過的霉味難以去除。就算加工，也無法把霉味去掉，而且往往反而使霉味更重。廠商的唯一辦法，就是放棄

所有在六氯化苯的田地上生產的花生。

　　有時，農藥會損直接對農作物造成傷害，只要農藥在土壤中存留，這種傷害就會繼續。有些農藥對較脆弱的作物有害　像豆子、小麥、大麥和黑麥等，妨礙其根部發育或制苗的成長。在華盛頓州和艾達荷州種花的農人，就有過這種經驗。在一九五五年春天，許多農民實施一種大規替的計畫來去除草莓根象鼻蟲。因其幼蟲群集在酒花的根部，經農藥工廠的建議，他們決定採用飛佈達。不到一年，噴過飛佈達的酒花漸漸枯萎，沒噴過的就沒問題，造成噴過和沒噴過的地方有顯著的不同。農民於是斥資重新種植，但下一年酒花的根部仍舊枯萎，經過了四年飛佈達依舊存在，沒人知道會持續多久，也不知用什麼方法來改善。聯邦政府的農業局遲至一九五九年才因壓力，宣佈不可用飛佈達處理種酒花的田地。這時雖馬上收回成命，惜為時已；同時，酒花農已向法院請求補償。

　　現在人們一直在用農藥，且累積在土壤中的農藥幾乎無法除去，可以肯定的是我們在自找麻煩。一九六○年，有一群專家在司拉庫斯大學，討論土壤的生態學，結論是───使用像化學物質和輻射線等「殺傷力強，我們不甚了解的工具」所造的後果，最後將會「讓節肢動物接管世界」。