农田里的树木加护病房
“那几年,北京的雾霾太规律了。”刘玲莉回忆。每次来访,霾几乎总是赖上一周左右,浓度在第三、四天达到顶点,又逐渐减弱最终退去,直到下一波侵袭。一个周期里,气溶胶中的大小颗粒先是吸引灰尘,越滚越大,最终因太重而纷纷掉落。这一规律也被其他一些研究者的观测所证实。
王欣是刘玲莉回国任教后带的第一个博士生。野外观察时,她穿长袖长裤戴手套,帽檐耷拉下来能遮住脸颊。远近都是农田,田间劳作的老乡都知道她是个大学生,但始终不明白她究竟在忙些什么。
在京郊的一小片杨树林,王欣、刘玲莉为植物打造了“加护病房”。粗细电线蜿蜒在林间土地,连接着大小仪器。光合测定仪则像手术时放大观测的摄像头,时刻记录着叶片的光合速率。观测树木体液流动的导管深入树干,打点滴似的。林边一排漏斗记录着降雨量,高高悬挂的探头则关注着阳光的强弱。
王欣的观察从不间断。有时天气晴好,能看见香山葱郁的轮廓;有时污染严重,稍远一点的叶片都隐没在一片灰白之中。对她们师徒而言,恶劣的环境反而对科研有利。
2014春节前,王欣分析数据,看见在时间的维度上,阴生叶的光合作用速率和气溶胶浓度变化紧密相关,这是预料之中的。
她没有料到的是另一条曲线。空气湿度的变化似乎也与气溶胶浓度和生长速率暗暗相合。
“北京的雾霾天似乎总是阴天,是不是?”刘玲莉对记者说。霾在空气中的大小颗粒仿佛胶水一样,吸聚着水汽。一般来说,雾霾越严重,植物的水汽蒸发率越小。
“植物的一辈子就忙两件事:获得更多的光,蒸发更少的水。”冠层外围的阳生叶不缺阳光,雾霾带来的更多水汽则降低了蒸发率,它敢于将气孔张得更大,于是光合作用效率就更高。
针对这个意外的发现,王欣和刘玲莉补充了实验设计。在接下来的两年里增加了对于树茎增长的检测。植物茎干生长传感器像健康手环一样箍在树干上,记录它们身材的变化。它的精度可达10微米,增长了一层细胞都能被记录下来。
传感器两年的观测结论印证了她们的猜想:雾霾越严重,茎干长得越欢。