樹大可不止招風,還有可能被寄生

2021-01-09 澎湃新聞

原創 ArtemisiaLiu 物種日曆

今天是果殼的生日,我們就來講講「果殼」的故事,果殼引領科學小少年們剝開科學的堅果,而今天我們要介紹一下橡樹的堅果,這可是貨真價實的堅果。還記得動畫片《冰河世紀》裡那個可愛的小松鼠嗎?它歷盡磨難,一直緊緊抱在懷裡的寶貝就是一顆橡實,外面還帶著殼鬥。

抱著堅果的Scrat。圖片:動畫《冰河世紀》

與小動物們互惠互利

橡樹是殼鬥科櫟屬植物的統稱,要注意的是,在中文語境中,有許多文字描述可以櫟屬植物,「橡」、「槲」、「櫟」、「柞」這四個字,全部都是指櫟屬植物,它們所結的堅果,通稱為「橡實」。

橡實。圖片:Darkone / wikimedia

橡樹所在的殼鬥科(Fagaceae)大家族,約有10屬1000種,廣布於北半球溫帶和熱帶地區,其中櫟屬(Quercus)是最大的屬,有400多種,主產歐亞大陸和北美的溫帶地區,櫟屬的模式種就是今天要講的主角——夏櫟(Quercus robur),它是林奈老爺子在1753年出版的《植物種志》裡發表的,也是歐洲最為廣布和常見的一種櫟樹。

英國野生的夏櫟植株。圖片:ArtemisiaLiu

為什麼小松鼠會偏愛橡實呢?當然是因為它們可以吃。雖然從人類的感官上來講,櫟屬並不如同科的慄屬(Castanea)、錐屬(Castanopsis)果實好吃。在以前饑荒年間,橡實被人們採收回來,磨成橡子面供食用,但由於橡子面有澀味,且不易消化,吃多了不舒服,所以現在基本上沒人會把橡實當作食物,而慄屬的果實(通稱「板慄」)才是人們的最愛。

慄屬的果實。圖片:Fir0002 / wikimedia

不過對於野生動物來說(尤其是北溫帶地區),這些橡實可是重要的口糧,很多鳥類和哺乳類都靠它們度過嚴寒的冬天。在秋季成熟後,就如同《冰河世紀》的情節那樣,松鴉、松鼠等動物會把橡實收集起來,埋到土裡、藏到洞裡或是其他很多地方,在冬季吃掉一部分,而另一部分則被它們遺忘,如果橡實被遺忘在某些合適位置,比如水分、土壤較好的地方(據觀測,通常松鴉埋的地方比較好),就會在來年春天萌發成幼苗,進而在這裡紮根生長,以後成為大樹。

取食夏櫟的松鴉。圖片:hedera.baltica / flickr

在歐洲的溫帶闊葉森林中,佔據主導地位的夏櫟提供大量果實給動物吃,也同時藉助動物的力量散布自己的後代,雙方是互惠互利的關係。

不過,夏櫟的種子只有一年壽命,如果在來年春天沒有遇到合適的萌發條件,就會死去,夏櫟所在的殼鬥科,基本上都是這樣的種子(稱為「頑拗性種子」),所以它們沒法像種子庫(如挪威的「世界末日種子庫」,中國科學院昆明植物研究所的「西南野生生物種質資源庫」)那樣貯存起來作為備用資源,要想它們在這個世界上存在下去,只能讓它們活在自然界中。

夏櫟的果實。圖片:ArtemisiaLiu

後來者居上

夏櫟的屬名「Quercus」在拉丁文裡就是「櫟樹」的意思,種加詞「robur」則是指堅硬的木材,而這樣的木材常常來自櫟屬植物,因此林奈用這個詞來描述這種歐洲最為廣布的櫟樹,它西起愛爾蘭和英國,東到高加索地區和土耳其,北至挪威和瑞典,南達地中海沿岸,是歐洲溫帶闊葉森林的重要成員,而且常常是建群種(建群種是生態學名詞,意思就是優勢種裡的優勢種)。

夏櫟也是常見的用材樹種。圖片:Beentree / wikimedia

夏櫟可以長到40米高,壽命也極長,可達1000年甚至更久,是森林裡名副其實的王者之樹。在歐洲很多地方都有夏櫟的古樹,比如丹麥有一棵被稱為「櫟樹王」(King Oak)的,據樹木年輪的測定,它的年齡在1450~1900歲之間,絕對是老壽星了。目前國內在新疆、陝西、北京、山東等省區有引種栽培,但一般都是小樹,僅在新疆有高達20米的大樹。

丹麥的一棵「櫟樹王」。圖片:Acrr / wikimedia

由於壽命長,在生態群落的演替過程中,殼鬥科植物往往是採用後來者居上的策略,夏櫟也不例外。如果某個地區的原生森林被大量砍伐後,短期內會形成次生林。由於建群種夏櫟大量倒下,可以留下廣闊的競爭空間,果實帶翅的樺樹和種子帶毛的楊樹會隨著風從別的地方飄過來,在這裡紮根,它們長得快,短短十幾年就可以形成密林,但是有個缺點——壽命短。

歐洲的闊葉林。圖片:Andreas Rockstein / flickr

而殘留下來的夏櫟,以及周邊山地的植株,也會年復一年產生種子,並由小動物們帶過來,也在這裡生長,夏櫟的生長速度稍慢,但是它並不著急,而是一直在等待機會。等到樺樹和楊樹老去而倒掉的時候,就輪到夏櫟變成霸主了。直到它們再長成參天大樹,形成密林,恢復成這片森林原來的樣子。這就是自然界的規律,因為櫟屬植物在整個北半球溫帶地區一直都是森林區的王者。在櫟樹成為優勢後,樺樹和楊樹的數量就會相對減少,零星地夾雜在櫟樹之間,或者是長在櫟林邊緣。

夏櫟會在樺樹和楊樹的夾擊中緩慢發育。圖片:Rickard Holgersson / flickr

一棵較為年輕的夏櫟樹幹,從樹皮上斑駁的地衣也能推斷它已生長數十年的歲月了。圖片:ArtemisiaLiu

夏櫟還有一個同科的親戚,叫歐洲水青岡(Fagus sylvatica),同樣也在森林裡佔據一席之地,它的壽命也比較長,可以達到300年。這個森林喬木樹種競爭的過程,是生態演替的一種類型,通常要經過數十年甚至上百年的時間。

歐洲水青岡的果枝。圖片:ArtemisiaLiu

我們一般會在森林保護好的地方,如深山之中、自然保護區裡,見到較純的大片櫟林。只要沒有人類的強烈幹擾,森林就會演變成它們本來該有的樣子。

波羅葉和小杯盞

夏櫟的葉片是倒卵形的,兩面無毛,比較光滑,邊緣有波狀的淺裂片,中國國產的一些種類,如蒙古櫟(Quercus mongolica)、枹櫟(Q. serrata)、槲櫟(Q. aliena)、槲樹(Q. dentata)等,葉緣也是類似的形狀,在民間被統稱為「波羅葉」。

夏櫟的果枝,示波狀裂的葉片。圖片:ArtemisiaLiu

國產的一些櫟樹種類(A. 蒙古櫟;B. 枹櫟;C. 槲櫟;D. 槲樹)。圖片:ArtemisiaLiu

在春季,夏櫟發出新葉,葉腋的位置會抽出許多長而下垂的雄花序,可以產生大量花粉,在風中散發;它的雌花序很小,在靠近枝端的位置,有很多幼小的苞片包裹,裡面有1朵雌花,只把小小的柱頭露出來,花粉如果飄到柱頭上,就會被黏住,進而完成傳粉和受精過程。

夏櫟的雄花序。圖片:ArtemisiaLiu

夏櫟的雌花序(箭頭所指的紅色結構)。圖片:ArtemisiaLiu

授粉之後,雌蕊的子房部分在整個夏季安全生長,發育為果實。不過在相當長的時間裡,果實都是藏在苞片裡面的,那些苞片伴隨著果實也越長越大,始終包圍著果實,保護它不受外力侵害,這些苞片組成的結構就稱為「殼鬥」,殼鬥科的名字就是這麼來的。到秋天果實長到一定個頭時,才會從苞片中伸出來,露出大半截身子。

夏櫟的果實成長過程,從幼時大部分被殼鬥包裹到成熟時大部分露出殼鬥之外。圖片:ArtemisiaLiu

夏櫟的果實常常2~3個長在一起,懸垂在長長的果序梗上,秋天成熟時,枝條上掛滿沉甸甸的果實,等待動物們前來取食,同時也幫它散播後代。

成熟落地。圖片:Andreas Rockstein / flickr

樹大,可不止招風

在自然狀態下,夏櫟和它的兄弟們是森林中的王者,個體數量多,所以一些專營寄生生活的植物常會選擇它們作為寄主,如桑寄生類、槲寄生類。

「槲寄生」就是因為常常寄生在櫟類樹種上而得名的,它的根部伸入到寄主枝條內部,吸收水分和養料,結出的果實色彩鮮豔,容易被鳥類採食,等鳥兒排便時,由於果肉黏性太大,種子會黏在屁股上,鳥兒就會找一棵樹的枝條去蹭掉種子,種子又轉而黏在枝條上,就在枝條上萌發,根扎入寄主枝條內部,進而形成新的植株。

白果槲寄生的果實。圖片:ArtemisiaLiu

在歐洲最為常見的種類就是白果槲寄生(Viscum album),無論是森林中還是公園裡,都比較容易見到它的身影,當然槲寄生可是不挑食的,除了櫟屬植物,其他的喬木樹種,如楊樹、柳樹、榆樹、樺樹,也同樣能夠寄生,關鍵就看鳥兒把種子蹭到了什麼樹上。

寄生在樹上的白果槲寄生。圖片:ArtemisiaLiu

在歐洲,夏櫟是森林生態系統中的關鍵成員,除了大型動物依靠櫟林生活之外,還有數百種昆蟲與夏櫟有直接或間接的關係,或取食它的葉子,或寄生在它的果實裡,櫟樹建群的原始林下,也是各種灌木和草本植物的樂園,它們共同構成了多樣性豐富的溫帶闊葉森林。

讓我們捧起這顆堅果,向櫟樹致敬!

果殼,有意思。圖片:hedera.baltica / flickr

原標題:《樹大可不止招風,還有可能被寄生》

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