多樣的植物——針葉和蘇鐵類植物(三)

2021-02-07 少兒科普讀物

6000年以前,針葉林覆蓋了中國東北部、美國北部、加拿大、北歐和西伯利亞的大部分地區,在地球北端形成了一片綠色的海洋。如今,大部分林木已經被砍伐殆盡。在少數倖存下來的林木中包含一些世界上最古老的樹種,它們都是靠種子繁殖的裸子植物。




世界上分布面積最廣的森林,是生長在北半球寒溫帶的針葉林。它們就像是一條綠色的帶子橫貫歐亞大陸,直達遠東。被它們覆蓋的地域長約5800千米,寬約1300千米。在這條綠色帶的北部,主要生長著刺柏(刺柏屬)和雲杉(雲杉屬),而在它的南部,雲杉和冷杉(冷杉屬)、松樹(松屬)、雪松(雪松屬)混生在一起。針葉林的樹冠層終年常綠,因此,它們的地面層通常非常陰暗。針葉林裡還生活著少量落葉樹,比如落葉松(落葉松屬)。它們的存在使得陽光能在冬季的時候照射到地面上。

在很多針葉林裡,樹與樹之間挨得太近,以至於陽光無法透進來。很少有植物能在這種陰暗的環境裡存活下來,所以,針葉林的地面層一般都很稀疏——只有少數灌木、蕨類植物、蘚類植物和草類植物能在這種微弱的光線裡生存。




▲少數針葉樹(比如落葉松)屬於落葉植物,這意味著,它們的葉子會在冬季時凋落。


生活在這片森林裡的很多針葉樹都藉助小型哺乳動物和鳥類(比如鶇、鵐和雀)散播種子。刺柏的球果呈肉質,上面的鱗片緊密聚合,看上去有些像漿果。當鳥兒們吞下這些球果後,種子會「毫髮無損」地穿過它們的消化系統,最終隨鳥糞散落到地上。在蘇格蘭的卡利多尼亞森林裡,蘇格蘭松(歐洲赤松)和蘇格蘭交嘴鳥之間也形成了一種非正式的共生關係。蘇格蘭交嘴鳥喜歡啄食蘇格蘭松的種子,那些沒被「選中」的種子便被遺留在地上。蘇格蘭松為蘇格蘭交嘴鳥提供了食物,作為回報,蘇格蘭交嘴鳥將它們的種子散播到各處。


大多數針葉樹的種子都長在其木質球果的鱗片上,而這種來自阿根廷的羅漢松的種子卻長在它們那白色的肉質球果的頂部。


在溫帶、亞熱帶和熱帶地區也生有針葉林。美國加利福尼亞州和俄勒岡州的西北沿海一帶,氣候比較溫暖。在這裡,生有大面積的道格拉斯冷杉(花旗松)、香雪松(雪松屬)和紅杉。海岸紅杉(北美紅杉)生長在霧氣瀰漫的迎海面山坡上或者山谷裡。它們是世界上最高的樹,通常能長到91米高。它們的親戚巨杉(世界爺)分布於加利福尼亞州內華達山脈西部。巨杉是世界上最大的樹,也是存活著的最大的生物體。那些樹齡超過4000年的巨杉重約3000噸。


生長在陡峭的山脈斜坡上的針葉樹通常比較矮小,這是因為這些地方的土壤大都比較貧瘠,從而阻礙了它們的生長。


在亞熱帶和熱帶,針葉林的生長環境都比較潮溼。落羽松(美國水松)生長在佛羅裡達大沼澤地裡,智利南美杉則生長在熱帶雨林裡。


智利南美杉(南洋杉科)和羅漢松(羅漢松科)是原始裸子植物中的殘留物種,過去生長在被稱為「岡瓦納古陸」的超大陸上。如今,澳大利亞、巴西和智利都把智利南美杉(如圖)當做木材樹進行栽植。


很多針葉樹都已經適應了這種寒冷的氣候。它們的葉子的表面積都比較小,從而可以減少體內熱量蒸發。葉片上通常還覆有厚厚的蠟質層,可以較好地抵禦嚴寒。它們的枝幹向下傾斜,因此降落到上面的雪會慢慢滑落下去。




蘇鐵是一種小型樹狀植物,幾乎很難長到10米高。在距今2.45億年前的三疊紀時期,蘇鐵類植物非常興盛。但是,如今只有140種蘇鐵植物存活下來。雖然它們遍布澳大利亞以及美洲和非洲的熱帶地區,但不幸的是,其中一些品種已經瀕臨滅絕。


蘇鐵類植物屬於雌雄異株植物,也就是說,它們的雄性生殖器官和雌性生殖器官分別生長在不同的株體上。在雄性植株和雌性植株的莖頂都生有球果。來自於雄性球果中的花粉粒會藉助風力或者昆蟲散播到雌性球果處。與針葉樹一樣,它們的花粉粒也會萌發出一個直達卵細胞處的花粉管。


如今,在南非已經很難看見野生蘇鐵(如圖)了,這是因為大多數野生蘇鐵都已經被移植到私人花園裡。在齊齊卡馬大森林裡的一個海岸保護區內發現了一片僅存的野生蘇鐵存活地。





▲蘇鐵類植物的祖先曾經廣泛地分布於美洲的亞熱帶地區。如今,這種長著羽毛狀樹葉和橢圓形球果的全緣大蘇鐵已經很難看見了。




目前,人們仍然不清楚裸子植物的祖先到底是誰。許多植物學家認為銀杏類植物是由已經滅絕了的種子蕨進化而來的。但是,買麻藤類植物的起源仍然是個謎。


▲銀杏,又稱白果樹(銀杏屬)。它們是世界上最古老的樹種之一,同時也是銀杏綱植物中唯一的倖存者。野生銀杏幾乎滅絕。但是,在歐洲和北美洲以及中國北方的公園和植物園裡卻培植了大量銀杏。銀杏的葉片(上圖)非常漂亮,呈扇形;它們的球果較小,為圓形。


▲買麻藤綱分為3個目:買麻藤目、麻黃目和百歲蘭目。所有這3個目的植物都具有比其他裸子植物更為高級的內部組織——次生木質部具有導管。一些買麻藤類植物的球果與花非常相似,有些品種(比如顯軸買麻藤)則長有與許多開花植物相似的闊葉。




20世紀40年代,科學家在中國四川省一個遙遠的山谷裡發現了水杉。之前,人們對水杉的了解僅限於一些化石。如今,歐洲的很多花園裡都栽有被科學家譽為「植物活化石」的水杉。


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