人文社会科学知识在生态学的重要性

摘要：杂草与人类生活关系密切，其生态多样性和区域分布受人文文化和社会活动影响较大。该文以杂草的政治生态学为例，阐述了人类与杂草的关系以及现代城市和现代农业对杂草生态学的破坏，强调了保持杂草生态多样性的意义，解释了人与杂草和谐共存的理念，以此为例说明人文社会科学知识在生态学研究中的重要性。

关键词：杂草；政治生态学；人文素养；社会活动；除草剂；自然景观

随着我国生态文明建设战略的推进和深化，生态学的发展面临着前所未有的机遇和挑战。生态学是一门与人类生存与社会发展密切相关的宏观学科，其不仅研究生物与环境之间的关系，同时也研究与人类生活密切相关的环境与发展问题。随着社会的发展，人类活动对生态环境的影响越来越显著，人们已经意识到人文社会科学在生态学研究中的作用。杂草生态学是与人类活动关系最为密切的研究领域之一，该文以此为例说明人文社会科学知识在生态学研究中的重要性。植物因其生物学特性和功能在人类社会生活中一直扮演着重要角色，农业生产、植物化工、城市绿化、庭院景观、环境治理、生态修复等都离不开它。我国传统中医药还赋予植物重要的医疗保健功能。但在我们生活中，有一类不受人类欢迎植物——杂草。传统上，杂草被定义为没有使用价值或美观价值，且会阻碍有益植物生长的野生草本植物；在社会学上，杂草被定义为在人类活动中不受欢迎的草；生态学上杂草则被定义为繁殖和生长能力突出的草。目前人们最关注的杂草生态学问题是外来植物物种入侵[1-2]，其实杂草生态学问题不仅存在于野外，在农村和城市也广泛存在，后者与人类的社会行为密切相关，但似乎没有引起足够的重视[3-4]。比如：杂草的生物多样性与土壤侵蚀、除草方式、农药使用、环境治理及国家政策都有着密切关系。最近，科学家提出了“杂草政治生态学（politicalecology）”的概念，开始关注人类社会活动对杂草生态学的影响[5]。该文从政治生态学这一特殊视角，阐述了杂草的性质和价值、人类与杂草关系，以及人文文化和人类社会活动对杂草生态的影响，为生态学相关研究提供参考。

1杂草政治生态学的概念与价值

目前的杂草科学主要研究杂草的生物学特性及其管理策略。杂草种子数量多，繁殖能力强，具有非常有效的种子传播机制或通过根状茎在地下繁殖。另外杂草还具有生长速度快，抵抗不良环境和病虫害的能力强、潜伏期长等特质，如有的杂草的种子能在土壤中休眠5年以上。为了适应除草剂的广泛施用，有些杂草还进化出了抗除草剂的能力，形成“超级杂草”。杂草的这些突出的生物能力对人类社会生活产生了重大影响。研究杂草与人类社会活动相互关系的学科就是杂草政治生态学[1]。政治生态学是把生态学与政治经济学相结合的学科，通过分析生态资源和人类社会的辩证关系来解释生态问题，提出新的发展途径，也包括人文文化对生态学的影响。东西方文化对杂草的态度有显著差异，西方文化的主流观念是“二元对立”，他们更加追求经济利益，常把杂草看作是对资本积累无用的植物[6]。我国传统文化则是从农耕文化基础上发展而来的，强调多元、平衡、和谐、共存，特别重视杂草在人类生活中的作用，往往从开发应用的角度去研究杂草的价值。由此可以看出，杂草生态学问题的成因和解决方式都与人文及人类社会活动密切相关。

2人类与杂草关系的研究现状

2.1国家生物安全计划中的杂草

植物物种入侵、气候变化和土壤侵蚀是目前全球面临的3个主要自然威胁。物种入侵虽然并非完全由人类活动所驱动，但日益密切的全球贸易加剧了植物入侵事件的发生。2020年1~10月份，我国海关就截获有害植物3948种、40.97万次[7]。有些植物是通过自然入侵的方式进入我国，如紫茎泽兰、薇甘菊等主要通过风媒，水体流动或由昆虫鸟类的传带等自然方式传入我国。但大部分入侵杂草是人为因素引起的，如互花米草是一种源自美洲的植物，1979年被引入我国，用于抵御台风，保滩护岸。然而，引种的互花米草在各地迅速繁殖扩张成为入侵物种，威胁当地海岸生态系统，影响湿地滩涂养殖，阻塞船道。为此，我国于2021年开始实施《中华人民共和国生物安全法》。植物入侵的危害常定义为“威胁当地生物多样性，影响当地植物生长繁殖”，但其本质上是因为杂草入侵影响了人类的社会生活。所以杂草从生态学上常分为“本土植物”和“外来植物”两类。这种二元分类的有效性受到质疑，因为在人类历史上有更多有益于社会发展的植物引进，包括农作物。因此，我们应该还是以多元、平衡的理念来看待杂草的入侵，而不是一概地排斥。这里以一个故事进行说明，200年前，在美国费城召开的世界博览会上，有位日本人带来了一种叫野葛的绿植作为装饰。有位美国人觉得野葛非常好看，就偷了一小株回去种植。野葛因其生长速度快，生命力顽强，具有很好的防止土壤沙化的作用，曾被美国政府鼓励广泛种植。200年后，野葛在美国南部泛滥成灾，即使建立了专门消灭野葛的组织，仍然收效甚微。野葛也广布于我国除新疆和西藏以外的所有地区，却从未泛滥，这是因为在野葛在国人眼中全身都是宝，其根、茎、叶、花均可入药。葛根除了具有药用价值外，还具有较好的食用价值，可制成经济价值较高的葛粉或葛酒，其茎皮纤维则可以织布、造纸或制成绳索，这在西方国家看来很不可思议。由此看来，植物的文化认同和文化排斥对于杂草生态学具有重要影响。各国在制订物种安全计划时，也不可避免地会受到文化背景的影响。扩大生态学者的人文视角，有利于他们接受杂草的社会新属性，为解决杂草入侵问题提供新思路[8]。

2.2庭院杂草问题

在私人庭院、校园或其他企事业单位庭院里，人们都会种植一些植物来美化环境。但是杂草往往会破坏我们对庭院美丽、整洁或功能的预期，这就涉及了庭院杂草生态学问题。西方发达国家的私人庭院较大，他们喜欢在庭院中种植大面积私人草坪；他们的足球场、高尔夫球场等大面积公用草坪也比较多。这些草坪需要大量的人力物力来清除杂草，常常甚至大量使用除草剂来保持完美干净的草坪和庭院景观。与西方国家的草坪文化不同的是，我国居民喜欢在自家小院内种植蔬菜、花草，庭院除草时很少使用除草剂，植物多样性相对好一些。不过，新世纪以来我国单位庭院的草坪绿化面积逐渐扩大，成片的天然杂草植被在单位庭院中已经很少见到。即使在农村，由于庭院及周边的地面硬化和人工绿化，杂草生物多样性也显著降低。这使得人们与杂草亲密接触的机会大大减少，取而代之的是人工植物景观。随着人们生活水平的提高，杂草在人们生活中的作用减弱，人们对杂草的情感也有所减退，“人与天然植物同存”的和谐理念有所淡化。无论是曾经庇护人们生活的杂草、广泛作为生活用品的杂草，能够救荒的野菜野果，还是能够治病救人的中草药已开始淡出人们的生活视野，即使出现在我们生活区内的少数杂草，我们也大多不知道它们的名字，说明我国的自然科学教育中缺乏相关的人文教育和植物分类的基础知识教育。保持一些“百草园”也许能给人们带来更多的乐趣和收获。我们真的需要把生活中的杂草全部清除吗？清除了杂草的花园才是完美的吗？庭院中“除草”还是“不除草”目前已成为世界上反草坪、反单纯人为景观运动的中心问题[9]。

2.3城市与四旁绿化杂草问题

由于杂草可能导致各种虫害、传染病，或者本身具有一定的毒性，或者其本身缺乏美感，或者经常蔓延入侵到人们的生活空间，常常被人们所嫌弃。现代城市化建设中，人们更倾向于建造更清洁、健康和安全的城市，这就意味着人们必须与杂草作斗争。比如：在城市的施工或拆迁的闲置区域，由于缺乏人员管理，往往杂草丛生，这些自发形成的杂草往往是单一的优势群落，如葎草。这些带有倒刺的葎草常常给过往的人们带来不便。但茂密的葎草可避免该区域产生风尘以及雨季水土流失，效果要比遮尘网好得多[10]。很多人不知道的是，葎草嫩枝嫩叶还可以食用，并且是清热解毒的名药。所以，从不同角度看待杂草，就会产生不同的态度。城市公共区域的杂草管理也一直陷入“除草”与“不除草”的矛盾冲突中。有些国家甚至颁布了《杂草法》，规定了必须清除的杂草名单。我国的文化传统使得我国居民对杂草具有一定的包容性，在城市的角落中都有一定的杂草分布，这对我国城市杂草生态多样性的合理保持和恢复创造了有利条件。在制定城市杂草管理制度时建议相关部门充分征求植物生态学家的意见；同时要普及杂草知识，经常举办“人类-杂草”互动活动，让民众了解杂草，主动参与到城市生态建设中来。杂草宣传活动有助于民众真正地亲近自然、融入自然，丰富民众的生活知识和生活情趣，增强人们的社会责任感。在城市的郊区，曾是杂草的自然分布区，现在大多都改造成了公园或者进行了人工绿化。即使曾经杂草广布的四旁（村旁、路旁、水旁、宅旁），随着我国美丽乡村建设计划的实施，也逐渐变成了人为景观带。这些区域过去曾经是人们踏青游玩，采摘野菜和中草药，观察或捕捉蝴蝶、蟋蟀、青蛙、蛇、刺猬等小动物的天然乐园。目前，这些区域面积广大，管理人员较少，为了保持这些区域的人为景观整齐有序，管理者大多通过喷施有毒的除草剂来控制。这些区域临近农田和河流，除草剂污染不仅危害人体健康，还有较强的致癌性，给郊区及四旁绿化带来了新的问题。另外，由于农药的大量使用，景观植物单一，动物生态也遭到严重破坏，很多小动物已经绝迹，人们想看到它都成为了一种奢望。所以，我们在美化生活环境运动中也丢失很多有意义的东西，包括杂草和野生动物。园林学家已注意到这些问题，“自发绿化”开始被纳入公园设计，为城市和四旁绿化提供了新型的“生态美学”[11-12]。自发植物具有较好的生态稳定性和抗逆性，人们只需对特殊物种进行适当控制，无需播种、耕耘、浇水、施肥、除杂、喷施农药，就可保持美丽的自然景观，既能节约成本，也能节省大量的人力物力，同时为可杂草的生物多样性创造了安全避难所。人类改造自然的过程中总是在不断“犯错”和“纠错”的道路上不断前进。近些年，在突飞猛进的城市化运动和乡村改造运动中，我们过多地学习西方国家的文化理念，大规模使用人为景观美化环境，用大量的人力和农药清除杂草，忽略了生态学科的理念和方法在改造环境中的作用。随着生态文明观念的不断深入人心，人们又开始渴望自然的生态景观，希望随处可以看到美丽的野花、美味的野菜、神奇的中草药以及生活于其中的形形色色的动物。自然生态景观设计是一项复杂的工作，既需要综合的生物技术和生态工程，也需要考虑人文环境、资源管理和生态美学。

3农业杂草

“杂草”的称谓最早来自于农业，杂草种类繁多，无处不在，与农作物争夺水分、养分、土壤和阳光，降低农作物的产量和质量，在社会生活中最受关注。所以我们把农业杂草单独进行讨论。

3.1正确认识农田杂草

我们用一个例子来说明杂草的危害。如在蔬菜的种植中，杂草会使蔬菜的长势大小不均，改变了蔬菜的形态，影响蔬菜的美观度和经济价值。此外，杂草还有很多危害：杂草可以寄生作物害虫和病原体，诱发病虫害；杂草还可直接吸引脊椎动物（如啮齿动物、鸟类）和无脊椎动物（如昆虫）捕食者来摄取蔬菜；杂草种子含有丰富有机营养，可促进有害的细菌和真菌繁殖；杂草生长快速，营养吸收能力强，会导致土壤贫瘠，难以恢复。杂草的繁殖方式多样，生命力顽强，一旦杂草泛滥，需要耗费极大的人力进行清除。在没有机械除草和化学除草的技术之前，除草是农业曾经是农业生产中最繁重的工作之一，农业的产量直接取决于除草的效果。20世纪，我国的半数以上的劳动力被限制在农村从事农业生产。目前，我国的有机农业，不施化肥、不打农药，其生产过程中最主要的投入仍然是杂草的控制。不过有些有机农场中会把一些有益的杂草种植在农田边缘，或者与农作物间作，以促进作物生长。如用紫云英、苜蓿、山毛豆等功能不同杂草作为绿肥，不仅可以给作物提供肥料，还能够将土壤深层的营养吸附至土壤表面供作物利用。有些杂草可以吸引鸟类、瓢虫等有益动物，防治病虫害，杂草与农作物之间的化感作用也可以减少作物病害，我国科学家朱有勇院士提出了多项利用生物多样性防控作物病害的策略[13]。在我国沿海地区，渔民甚至成功利用杂草预防对虾病害。此外，杂草还经常用于受损或污染土壤的修复。杂草在农业方面的有益功能也不可小觑。除上述杂草对人类的有益作用外，杂草本身所具有的生物学特性也是一种宝贵的生物资源。袁隆平院士因找到了野生型水稻中雄性不育的品系，从而打开了水稻杂交育种的大门。李振声院士利用野生小偃麦培育出抗病、耐旱、耐干热风的杂交小麦，是我国小麦育种的主要骨干亲本。屠呦呦先生因从青蒿中发现治疗疟疾的青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。每种生物都是一种宝贵的、不可再生资源，只是人类还未认识到它们的重要作用，这是保护杂草多样性的根本意义所在。

3.2化学除草及其危害

人类在与杂草的现代斗争中发明了两大武器，一是除草剂，二是抗除草剂的转基因的农作物。20世纪初，西方国家曾用无机的有毒物质（铜、硫、铅）等除草，这种方法对土壤的污染难以恢复，很快被弃用。1932年，人工合成了第一种除草剂——二硝酚，由于二硝酚剧毒，也很少被使用。1941年，美国科学家发现高浓度生长素2,4-D具有良好的除草效果，而且成本低，安全性强，选择性杀死双子叶植物杂草，它因此成为世界上第一种广泛使用的除草剂。1971又出现了一种广谱除草剂——草甘膦，其后各种各样的除草剂不断被人工合成。除草剂的出现，形成了新的现代农业模式，这种模式鼓励农民最大限度地种植最有利可图的农作物，但导致了作物多样性锐减。比如：转抗除草剂基因大豆的广泛种植，使得上千种优良大豆品种的种植面积萎缩或消失。除草剂也并非完全根除杂草，只是在某一个季节或某一个领域暂时灭杀了杂草。不抗除草剂的杂草被灭杀，抗除草剂的杂草反而更加泛滥。像前文提到的野葛就因具有抗除草剂的特性而在美国南部泛滥。我国北方农村的葎草、蒺藜、白茅等抗除草剂杂草的分布面积也逐渐扩大，更多杂草却因除草剂的使用逐渐减少甚至灭绝。人们进行的化学除草犹如“植物种族灭绝主义”一样可怕。有些杂草被灭绝，有些杂草则更加顽强。西方这种“二元对立”和“追逐利益”的思维观念对农业的可持续发展危害极大，使人忘记了人与杂草的共生关系，忽视了杂草的功能。转基因作物大行其道，则导致经济利益小的优良品种因被弃种而消失，严重降低了农作物品种的多样性。如何克服除草剂带来的生态危害，又成了新的研究课题。目前，草甘膦是世界上使用最多的除草剂，草甘膦被植物叶片吸收后，干扰氨基酸代谢，从而杀死植物。草甘膦在播种前和出苗前施用，有助于杂草在作物出土前就已被控制。20世纪90年代，人们又发明了抗草甘膦的转基因农作物（GlyphosateResistant，GR）。GR农作物发明后，迅速风靡世界，被称为是“人类历史上最有效、最便宜的杂草管理技术”[14]，用飞机等机械喷洒草甘膦后，杂草全部死亡，GR农作物却安然无恙。目前，在美国种植的大豆、玉米、棉花中，转基因品种占到90%以上。除草变得如此简单，现在的农民似乎已忘记了还有非化学除草的方法。种植GR农作物的土地喷施草甘膦以后，土壤中已有的杂草已被杀死，落在地表的杂草种子也不能萌发，所以农田无需耕作，就能更好地除草，由此促进了农田免耕，减少了因耕作导致的土壤侵蚀，保存了土壤自然储存的各类营养，进一步降低了生产成本。但是科学永远是把双刃剑，GR农作物带来的危害也不可忽视。GR作物促进了草甘膦大面积广泛使用，对人的身体健康带来危害。草甘膦对人和动物剧毒，对农产品也不可避免地产生污染。除草剂的大量使用，不仅杀死了植物，同时也杀死了依赖本地生物多样性生活的生物，如鸟类、昆虫等（Dentzman，2018；Müller，2020）。更严重的是，化学除草压力下，进化出了一些抗除草剂的超级杂草。

3.3超级杂草的危害

在同一片田地中定期和重复使用相同的除草剂，就会迫使杂草为了生存而不断进化，产生了抗除草剂能力（Adler，2011），它们在田地里迅速扩张，使得人们不得不发明新的除草剂来杀灭它们。至今为止，大约40种抗草甘膦杂草在37个国家蔓延，34种农作物受到影响[15]。有些抗除草剂杂草本身就是GR农作物，它们转移到了其他农作物田地中变成杂草，如GR油菜在英国已遍及23％的谷类种植地、9％的甜菜种植地和马铃薯种植地。超级杂草的出现，使得除草剂种类和施用量增加。除草剂本身有剧毒，其对农产品的污染以及对人类自身的直接危害逐渐增大，除草剂以及杀虫剂的施用进入了一个恶性循环，这种人类经济利益至上的除草模式不可持续。了解农业化学除草状况、除草剂施用技术和法规，以及除草剂滥用的危害等方面的知识，有利于生态学者探索维持农作物与杂草和谐、健康、可持续发展的新途径。

4结语

该文系统总结了杂草的政治生态学相关知识，收集了相关事例，从多个角度分析了人文文化与人类社会活动对杂草生态学的影响，为“人类与杂草”建立和谐而持续的亲密关系提供参考。并以此强调将人文社会科学知识融入生态学研究的重要性，二者的融合将会有力促进我国生态文明建设。

作者：王仁君 焦来正 邱念伟 单位：曲阜师范大学生命科学学院