知识就是力量:海上的森林

时间:2014-07-15 16:49
摘要:在我国东南沿海的潮间带,生长着一片片的森林,它们时而树冠露出海面,时而完全被海水淹没,这就是我们下面要介绍的红树林。 红树林里无奇不有,期待你发现的眼睛。

本文已获得《知识就是力量》杂志授权转载,如需转载请自行联系杂志出版社。原文载于《知识就是力量》2014年6月刊,总第499期。


海上的森林

文/刘毅


在我国东南沿海的潮间带,生长着一片片的森林,它们时而树冠露出海面,时而完全被海水淹没,这就是我们下面要介绍的红树林。


提到森林,大家脑海里冒出的画面一定是亚马孙的热带雨林、大兴安岭的针叶林或者我国广泛分布的常绿阔叶林,很少有人知道海里也有森林,这就是红树林。


红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落。由于涨潮时被海水部分淹没仅树冠露出水面,故被称为“海上森林”;有时完全淹没,只在退潮时才露出水面,也有人称之为“海底森林”。


红树林是红色的吗?

红树林,顾名思义与“红”有关,你是不是想到了秋天变红的“枫叶林”或做家具的“红木”?其实它们之间没有任何关系。从外观上看,红树林与其他森林无异,都是郁郁葱葱的绿色,因其植株内富含单宁酸,单宁酸氧化后会显示成红色,红树林的名字由此而来,可以说,红树林是“心红表不红”。 许多年前,马来人在砍伐一种叫木榄的植物时,发现其裸露的木材显红色,就连砍刀的刀口也变成红色,他们利用这种植物的树皮提取物制作出了红色染料,于是木榄的树皮被称为“红树皮”。


红树林并非单一物种,而是包含许多种植物。全世界红树植物种类超过80种,而我国则有红树植物36种(其中24种为真红树植物,12种为半红树植物)。我国常见的红树植物有秋茄、白骨壤、桐花树、木榄、红海榄、海漆等,也不乏珍稀濒危物种,比如红榄李和海南海桑。由南到北,红树植物种类随着纬度的增加而不断减少。以真红树植物为例,海南分布有24种真红树植物,广东、广西和福建依次减少,而到了浙江仅剩秋茄1种。在红树林生态系统发育较完善的地方,不同的红树植物通常“列队”分布,从陆地到潮间带依次为:黄槿、银叶树等半红树植物;海漆、卤蕨;木榄、海莲;秋茄;桐花树、白骨壤等先锋植物。

中国主要红树林保护区分布图

中国的红树林分布于东南沿海的海南、广东、广西、福建、浙江(人工引种)以及台湾、香港和澳门等8省区,总面积约为2.2万公顷。


红树林,植物里的“特长生”

海边的潮间带有以下几个特点:间歇性的潮水浸淹、海水、土壤缺氧等,因此,红树林必须有足够的本领应对这些条件,而红树林所具备的这些本领,在植物界里也堪称“特长生”了。


叶子,会吐盐

众所周知,几乎所有生物的新陈代谢都依赖淡水,海里的生物也不例外。虽然周围全是海水,但对于红树林而言是“生理缺水”,它需要的是淡水,因此红树林首先必须解决淡水的问题。所有的红树植物都有“拒盐”的本领,通过构建特殊的“半透膜”体系将盐分过滤。过滤效率高的植物如秋茄和木榄可达99%以上,称为“拒盐植物”;过滤效率稍低的植物如白骨壤和桐花树也可达90%以上,吸入体内的多余盐分可通过叶片的盐腺分泌出去,称为“泌盐植物”。

桐花树叶片泌盐(摄影/刘毅)


果实,能海漂、能胎生

红树植物为了适应潮间带生活,还演化出了以海漂方式传播果实的本领,部分红树植物甚至还具有特殊的“胎生”技能。大部分红树植物的果实都具有海漂果实的特点:体积大、重量轻、密度小于海水、富含营养、果皮坚韧或富含单宁酸、有些果皮纤维化或果实内有较大的空隙。比如秋茄,其成熟的胚轴长度可达20cm,而质量却不足20g,其密度小于海水,可随海水漂流;胚轴内富含可保证长途海漂的消耗;胚轴内富含单宁酸,可避免漂浮过程海水的腐蚀和动物的啃食。在动物界,胎生现象很普遍,在植物界,也有极少数植物具有“胎生现象”。绝大部分植物的果实成熟时即脱离母体,种子不休眠或经短暂休眠再萌发,有些种子需要经历长时间的休眠,但对于红树植物而言,间歇性的潮水冲刷否定了大部分的客观条件,因此一些真红树植物如秋茄、红海榄、白骨壤等掌握了“胎生”的技能,它们的果实在早期并不脱离母体,种子在果实里萌发并从母体吸收营养,待果实成熟并脱离母体时,已经是一棵“小苗”了。这些“小苗”能在很短的时间内扎根于滩涂,从而避免被潮水冲走。

秋茄(水笔仔)的胎生胚轴 摄影/刘毅


根,为支撑、为呼吸

抵御潮水冲刷和获取氧气是红树林需要解决的另外两大难题。不同的红树植物有庞大的且奇形怪状的根系,用以解决这两大难题。具有支柱固着作用的根系主要有:红海榄和正红树的支柱根、银叶树和秋茄的板状根等;具有呼吸和传输氧气作用的根系主要有:白骨壤的指状呼吸根、海桑属红树植物的笋状呼吸根和木榄的膝状呼吸根等。如果细心观察,不难发现水生植物都具有发达的通气组织,比如水稻的茎是中空的,莲藕也是中空的。红树植物的呼吸根系也一样,内部有发达的通气组织,有些呼吸根的表面还有密密麻麻的皮孔。皮孔不仅出现在红树植物的呼吸根,有些红树植物如尖瓣海莲的树皮上也密布皮孔。白骨壤的指状呼吸根(摄影/刘毅)银叶树的板状根(摄影/刘毅)

红海榄的支柱根(摄影/王文卿)


物种大家庭

作为生产力最高的“四大海洋生态系统”之一,红树林为许多动物提供了安全的居住环境和丰富的食物来源。当然,红树林中的动物也为红树林的生长提供力所能及的帮助,它们之间是和谐的共生关系。比如红树林中生活着大量螃蟹,红树林的凋落物为螃蟹提供丰富的食物来源,植株和根系又为其提供安全的庇护场所;螃蟹通过掘穴的行为改善土壤的通气条件从而帮助植物获取更多的氧气,同时螃蟹的排泄物又为红树林提供养分。涨潮时红树林根系被淹没,发达的支柱根为许多鱼类提供栖息、觅食和产卵场所(摄影/张帆)


据统计,中国红树林中生活着超过2000种的动物。树冠上,白鹭正在巢里孵蛋;树干上,攀附着许多斑肋滨螺和红树拟蟹守螺;树洞里,海蟑螂不断探头出来观察险情;树基部,附着了大量的牡蛎和藤壶;树根间,时常夹插着红树蚬,一些方蟹将烟囱状的洞口高高垒起;滩涂上,大弹涂鱼正长大嘴巴竖起背鳍耀武扬威,企图吓走无意中侵入领地觅食的招潮蟹;远处浅滩里,黑脸琵鹭正在水里“摇头晃脑”,用其特有的方式觅食;偶尔,还会有大的(雌性)中国鲎背着小的(雄性)中国鲎到红树林里谈情说爱……


中国的红树林区大型的爬行动物和哺乳动物很少,但在东南亚的其他红树林区却很常见。马来西亚的婆罗洲红树林中生活着至少三种灵长类动物,比如著名的长鼻猴以一种海桑的叶子为食;银叶猴则取食水黄皮的叶子和果实;长尾猴在退潮时会进入红树林抓螃蟹改善伙食,因而又得名“食蟹猴”。印度和孟加拉国交接的孙德尔本斯三角洲红树林中,甚至生活着鳄鱼、巨蜥、梅花鹿和孟加拉虎。

银叶猴在取食水黄皮的果实 摄影/刘毅


潮涨潮落的每一天,曼妙的红树林中总在发生有趣的故事。也许你会听到“啪啪”的脆响,那是鼓虾在用它一只强有力的大螯高速夹击水流而发出的声音;也许你将看到远处光滩上密密麻麻的乳白色“光头”螃蟹,眨一下眼睛就瞬间消失了,那是长腕和尚蟹的惯用伎俩,因为它们拥有高超且快速的螺旋式挖洞技能;也许你会发现一片贝壳在退潮时逆流而上,请不要怀疑自己的眼睛,那是关公蟹带着它的“帽子”在躲避敌人的同时找寻食物。


红树林里无奇不有,期待你发现的眼睛。


《知识就是力量》

《知识就是力量》创刊于1956年,由周恩来总理亲笔题写刊名,经历了半个多世纪的风风雨雨,凝聚了众多科普工作者的心血,许多著名科学家,如高士其、茅以升、钱学森、李四光、华罗庚、周光召、白春礼等都为其创作了很多优秀的科普文章。

2014年1月,《知识就是力量》杂志以全新的面貌改版上市。改版后的杂志旨在为青少年播下科学的种子,点燃科学的梦想。以小知识,增大智慧,建知识圈,筑力量源;服务于青少年的学业,服务于青少年的兴趣,服务于青少年的生活,服务于青少年的成长。

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