我是一个对各种生物都着迷的人。我喜欢大多数人喜欢的毛茸茸的可爱植物，但也喜欢有鳞片的、多叶的、多刺的、臭的或黏糊糊的，以及那些我们不用显微镜就看不见但对周围世界有巨大影响的植物。我惊讶于在这个星球上有这么多种不同的生存方式，并为生物彼此之间以及它们所处环境之间错综复杂的联系而感动。
当我开始研究生命的多样性时，我注意到一个规律:许多生物处于危险之中，因为我们人类在无意中破坏了它们的家园。无论是通过污染、气候变化，还是通过清理栖息地来建造自己的东西，我们已经使世界上的许多地方变得不适合与我们共享它的生物居住。我们已经使一些物种灭绝，还有许多物种正在灭绝危险地接近．
我相信，保护健康、多样的生态系统有着令人信服的道德理由。还有一个强有力的实际案例:我们依赖完整的生态系统来提供像干净的水，新鲜的空气,帮助农作物繁殖的传粉者．住在绿色空间附近也改善了我们的健康健康而且社会作为一个整体。因此，我选择了一个研究如何帮助生态系统从我们更具破坏性的影响中最好地恢复的职业。在宾夕法尼亚大学Brenda Casper教授实验室的博士研究中，我研究了植物、土壤微生物和重金属之间的相互作用如何影响金属污染土壤上生态系统的长期发展。
造成帕默顿锌超级基金工地重金属污染的两家锌冶炼厂之一。图片来源:Lee Dietterich
污染与整治:一个地点的故事
我在帕默顿锌超级基金遗址的一部分进行了我的研究理海峡自然中心．该基地占地2000多英亩，位于宾夕法尼亚州北部的一座山的一侧受到重金属污染的摧残20世纪大部分时间都在经营的两家锌冶炼厂。当该遗址最糟糕的时候，当地居民和穿越该遗址的阿巴拉契亚小径(Appalachian Trail)上的路人经常把它比作月球表面，或者炸弹爆炸的后果。
该地点急需某种补救措施，以清除或控制污染物，减轻其对人类和环境健康的威胁。以我们对遗址历史和重金属对人类和环境的影响的最佳科学理解为指导，这是(现在仍然是)至关重要的。以审查这些站点数据的形式进行干预，或者让企业或政治优先事项主导有关环境管理的讨论，只会使补救工作变得更加漫长和困难。
理海峡自然中心部分场地在初步修复前和修复后的情况(左，2002年10月;右图，2006年8月)。照片:lgnc.org/conservation
今天，在科学家、社区成员以及众多联邦、州和私人组织进行了十多年的密集修复工作后，山坡与上面描述的月球地貌相比已经面面全非。种植金属吸收量低的草种，以建立健康的土壤，同时保持金属在地下隔离。这些草现在比大多数人还高，在微风中高耸摇摆。在许多地方，灌木和小树开始生长，在那些从污染中幸存下来的森林里，茂密的树冠在茂盛的蕨类植物地毯上创造了凉爽的树荫。鸟类、蚱蜢和蝴蝶种类繁多，数量丰富，在黎明或黄昏遇到鹿并不罕见。每年有数百名徒步旅行者和数千名学童参观该地区，这在很大程度上要归功于利哈伊峡谷自然中心(Lehigh Gap Nature Center)的土地管理和教育服务，该中心现在拥有该地区约三分之一的土地。
科学家、土地管理者和社区成员之间的持续合作对这项整治工作至关重要。在这个过程的早期，研究人员通过记录污染土壤对遗址的影响做出了宝贵的贡献植物，动物,微生物通过测试再生长策略．以前从未有过如此大规模的污染场地修复尝试，而这种早期测试是成功建立大规模种植的关键。
野生动物返回利哈伊峡谷自然中心。图片来源:Lee Dietterich
继续挑战
受干扰景观的修复是一项持续的任务，如何做好这项工作，基础科学研究和应用科学研究都至关重要。当我开始在这个网站工作时，许多基本的问题仍然存在。例如，我们知道一组土壤真菌被称为丛枝菌根真菌(AMF;土壤真菌(利用植物营养物质换取糖)对许多植物的生长很重要，但我们不知道AMF在田间条件下如何影响植物对金属的吸收或金属耐受性。在现场、实验室和电脑上工作了几年之后，我发现菌根真菌对植物的金属吸收影响很小，但植物的物种特征与土壤的化学成分之间有着非常密切的关系．这表明，一旦植物在一个地区生长，添加AMF对它们的金属吸收几乎没有影响。然而，了解在某片土壤中生长的植物可以告诉我们很多关于土壤化学成分的信息。
帕默顿地区的研究人员和管理人员还担心，一种不请自来的树种——灰桦树的叶片金属浓度如此之高，以至于它的落叶会使土壤表面的金属升高，毒害邻近的植物，包括它们辛辛苦苦培育出来的草。这种通过落叶对土壤的污染已经被假设发生了，但尚未得到彻底的测试，而帕默顿地区似乎是进行这种测试的理想场所。再一次，我进行了调查，经过几年的研究，包括种植、监测、收获和分析现场近500棵橡树和枫树幼苗，我的同事和我发现金属污染的桦树落叶不会增加表层土壤污染或毒害其他植物，但是桦树和草下的土壤金属和有机物的浓度不同以一种可以塑造该地点植物群落发展的持续轨迹的方式。
基于科学的决策有助于我们恢复和修复生态系统。图片来源:Lee Dietterich
从补救中吸取的教训如何帮助我们更好地重建生态系统
这些发现已经形成了持续修复的过程，并拓宽了我们对金属污染生态系统如何运作的更广泛的理解。我们现在知道，直接改变土壤或植物群落可能比操纵AMF更好地控制植物对金属的吸收。我们也知道，灰桦并不像我们担心的那样威胁到补救措施，尽管人们仍然担心它可能会遮挡住想要的草，或者通过树叶将金属引入食物链。此外，由于其他数十名科学家在这个和其他污染地点的工作，我们正在了解有关污染持续遗留问题的重要信息，例如金属如何在地下水中移动，以及污染地点对在那里休息和觅食的候鸟的影响．
很明显，保护健康、完整的生态系统比扰乱它们然后试图重建它们更可取。与大多数疾病一样，预防仍然比治疗容易得多，也便宜得多。然而，对于那些我们已经破坏的景观，科学正在为当地居民和土地管理者提供工具，通过恢复和恢复健康的生态系统，来改善他们的生活，以及他们宝贵的模糊、多叶或黏糊糊的邻居的生活。