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与野火共生

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时间:2018-11-13  来源:《科学世界》  作者:方舟子 ★推荐请点击G+1→
前几天我们一家子去爬山,经过了一片桂叶漆树林。这种南加州特有的植物Ryy免费翻墙网
之所以叫这个名称,是因为它的叶子展开了就像是月桂的叶子,其实二者的亲缘Ryy免费翻墙网
关系很远,是不同科的植物。桂叶漆树的叶子从中间往上卷起来,就像一个个的Ryy免费翻墙网
墨西哥玉米卷。我摘下一片叶子,闻到一股芳香,问我女儿:“知不知道它的叶Ryy免费翻墙网
子为什么这么厚?”女儿说:“是不是为了防止水分蒸发?”Ryy免费翻墙网
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是的。南加州的气候属于半干燥地中海型气候,一年的降水集中在温暖的冬Ryy免费翻墙网
天下几场雨,夏天几乎天天万里无云、阳光灿烂。国内的地理课本说这叫做“雨Ryy免费翻墙网
热不同期”,不利于植物生长,而实际上南加州有着极其丰富的植物多样性,光Ryy免费翻墙网
是圣地亚哥就有2400多种维管植物(包括蕨类植物和种子植物),是美国所有的Ryy免费翻墙网
郡当中植物种类最多的。南加州和与之相连的墨西哥下加利福尼亚有世界上别的Ryy免费翻墙网
地方没有的海岸鼠尾草灌丛和查帕拉尔群落这两种特殊的植物群落,桂叶漆树就Ryy免费翻墙网
是这两种群落、特别是查帕拉尔群落的重要组成部分。查帕拉尔是西班牙语Ryy免费翻墙网
chaparral的音译,原来意思是“矮常绿栎树”,用来指加州常绿硬叶灌木丛这Ryy免费翻墙网
个特殊的植物群落。Ryy免费翻墙网
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要成为这个群落的一员,就必须适应干旱的环境,度过干燥的夏天,熬到有Ryy免费翻墙网
雨的冬天。它们的叶子是硬的,因为里面含有木质素,这样叶子就不会因为脱水Ryy免费翻墙网
而枯萎。它们的叶子往往比较小,表面积因此也小,减少了水分的丧失。它们的Ryy免费翻墙网
叶子是竖起来的,或者像桂叶漆树一样是卷起来的,减少了被阳光照射的面积。Ryy免费翻墙网
它们的叶子比较厚,上面覆盖着一层蜡或树脂,避免水分的蒸发。而且,它们往Ryy免费翻墙网
往含有挥发性油(因此散发着香气),其作用也是为了避免水分蒸发。Ryy免费翻墙网
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但是即便如此,它们的叶子和茎还是比较干燥的,再加上树脂、挥发性油都Ryy免费翻墙网
是易燃物,所以遇到火很容易燃烧。要燃烧首先要有火源。自然界也有火源,例Ryy免费翻墙网
如火山爆发,更常见的是闪电。所以,即使没有人为纵火或失火,查帕拉尔群落Ryy免费翻墙网
也时不时地会被闪电击中,迅速地燃烧起来。这种天然野火通常发生在夏天。如Ryy免费翻墙网
果一片查帕拉尔群落生长的时间很长了,例如有几十年了,长得非常密集,积累Ryy免费翻墙网
了很多枯枝落叶,也就有了特别多的燃料,燃烧的时间也就会很长,甚至烧上几Ryy免费翻墙网
个月。桂叶漆树林尤其容易燃烧。有人测量过,在几种查帕拉尔群落的植物中,Ryy免费翻墙网
桂叶漆树积累下的枯枝落叶是最多的。Ryy免费翻墙网
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不管怎样,植物地上的茎、叶最后烧光或基本烧光了。桂叶漆树受损尤其严Ryy免费翻墙网
重,往往百分之百被烧光。然而被烧掉的只是地上的部分。桂叶漆树还有地下部Ryy免费翻墙网
分:地下茎和根。它的根扎得很深,能够深入地下十几米。它的地下茎非常粗大,Ryy免费翻墙网
直径能够达到1米左右。桂叶漆树把光合作用产生的淀粉储存在地下茎和根里,Ryy免费翻墙网
一旦地面部分被火烧掉了,这些储存的淀粉就开始为发芽提供养料。在火烧过的Ryy免费翻墙网
十几天后,大约四分之一的地下茎就会长出新芽,灰烬为它们提供了肥料,让它Ryy免费翻墙网
们快速生长。在几个月后,冬天的雨水降临的时候,所有的地下茎都已发芽,而Ryy免费翻墙网
那些发芽早的,这时候已长到一米多高了。Ryy免费翻墙网
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可见桂叶漆树并没有被烧死,而是获得了新生。而且还产生了新的一代。新Ryy免费翻墙网
的一代当然是来自种子。每年夏天桂叶漆树会开出像丁香一样的小白花,然后结Ryy免费翻墙网
出一种红色的小核果,果实里是坚硬的种子。种子要么掉到母树下,要么被吃果Ryy免费翻墙网
实的动物传播到其他地方。但是种子的外壳太坚硬了,它们没法自己发芽。要发Ryy免费翻墙网
芽需要火的帮助,在高温下种子外壳被烤裂,水才能渗进去,种子才能发芽。实Ryy免费翻墙网
验表明,桂叶漆树种子发芽的最佳温度是95~115摄氏度。在自然界,要达到这Ryy免费翻墙网
样高的温度,只有等来野火,有时候一等就是几十年甚至更长时间。在每棵桂叶Ryy免费翻墙网
漆树下的土壤里,都密密麻麻地隐藏着历年生产的种子,它们休眠着,等着野火Ryy免费翻墙网
把它们唤醒。Ryy免费翻墙网
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在大火过后种子才发芽有着很好的生存优势,因为地面的植物都烧光了,新Ryy免费翻墙网
苗才能接触到阳光和雨水,才能茁壮成长。查帕拉尔群落的一个特点是长得非常Ryy免费翻墙网
密集,树下难见阳光,如果不经火烧,即使有种子发芽,也没法成长。所以桂叶Ryy免费翻墙网
漆树不仅不怕火,而且欢迎火,没有火,它们的下一代不会发芽、成长。桂叶漆Ryy免费翻墙网
树那些易燃的特点,也许不完全是防止水分蒸发的副产物,而是为了把火“勾引”Ryy免费翻墙网
来而进化出来的。有人研究过,桂叶漆树叶子的分布很适合把火引到树干,真正Ryy免费翻墙网
是引火烧身。Ryy免费翻墙网
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并不只是桂叶漆树才不怕火甚至欢迎火。查帕拉尔群落的其他植物也有类似Ryy免费翻墙网
的特点,它们或者会在大火烧过之后由地下茎发芽,或者它们的种子要在火或烟Ryy免费翻墙网
的刺激下才能发芽,或者像桂叶漆树一样二者兼而有之。还有的植物以更为奇特Ryy免费翻墙网
的方式来适应火。加州有一种叫主教松的松树,它结出的松果里种子是密封着的,Ryy免费翻墙网
这样经过了很多年后,遇到了野火,火把树烧死了,把松果烧焦了,里面的种子Ryy免费翻墙网
才掉出来,掉到了灰烬覆盖的土壤里,开始发芽。Ryy免费翻墙网
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对火的适应性才得以产生如此奇特又多样化的查帕拉尔群落植物。例如,和Ryy免费翻墙网
桂叶漆树不同,野火烧过后加州丁香就被完全烧死了,只有种子留下,它们的种Ryy免费翻墙网
子同样需要经过火的烧烤才能发芽,为了等到大火其种子能在地下休眠几百年。Ryy免费翻墙网
每一次大火来临,对加州丁香就是一次快速的自然选择,而且加州丁香很容易杂Ryy免费翻墙网
交,在经历了二三十次野火之后,就可能出现一个杂交新物种。经过了无数次野Ryy免费翻墙网
火,才产生了如此多种类的加州丁香:多达50多种。类似的还有熊果,多达上百Ryy免费翻墙网
种。Ryy免费翻墙网
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如果没有野火,加州丁香、熊果都可以生存很多年。但是有的查帕拉尔群落Ryy免费翻墙网
植物是一年生的,它们只在野火之后发芽、开花、结种子,然后死亡,只剩下种Ryy免费翻墙网
子在地下休眠,等着下一次野火。它们被称为火追随者,例如火罂粟,每次野火Ryy免费翻墙网
之后,很快就能看到满山遍野的火罂粟,开着红色或橙色的花,然后就消失了,Ryy免费翻墙网
其实地下满是新结出的种子,等着野火产生的烟来唤醒它们。Ryy免费翻墙网
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人们常常把火当成植物的敌人,却不知道火也有对植物有利的一面。火能够Ryy免费翻墙网
烧掉多年的枯枝落叶以制造肥料,能够烧掉密集的灌木、草丛让阳光照射到地面,Ryy免费翻墙网
能够烧掉病菌、害虫控制病害、虫害,还能让植物获得新生。但是在以前,美国Ryy免费翻墙网
护林员对野火采取的是零容忍政策,哪怕是由闪电引起的天然野火,也要迅速将Ryy免费翻墙网
其扑灭。然而野火是不可能永远不发生的,一旦发生,累积多年的“燃料”烧起Ryy免费翻墙网
来,后果会更为严重。而在南加州,由于过度开发,人们就在查帕拉尔群落旁边Ryy免费翻墙网
居住、生活、工作,经常发生人为的纵火、失火。和天然野火通常发生在夏天不Ryy免费翻墙网
同,人为野火通常发生在秋天,秋风肆虐,火势凶猛,难以控制,所以近年来加Ryy免费翻墙网
州的野火经常大得成为世界新闻。查帕拉尔群落虽然对野火有一定的适应性,但Ryy免费翻墙网
是也是有限度的。如果野火持续的时间太长、火势太猛、温度太高,地下茎也会Ryy免费翻墙网
被烧焦,没法发出新芽。如果野火发生得太频繁,例如十几年就来一次,上一次Ryy免费翻墙网
的野火之后查帕拉尔群落还没有恢复,就再来一次野火,那么查帕拉尔群落就会Ryy免费翻墙网
消失,而被入侵的荒草代替,变成了草地。随着南加州人口越来越多,而且随着Ryy免费翻墙网
气候变暖,南加州的野火越来越频繁,越来越凶猛,已经与野火共生数百万年的Ryy免费翻墙网
查帕拉尔群落却怕起火来,正在逐渐消失。Ryy免费翻墙网
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2018.10.8.Ryy免费翻墙网
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(《科学世界》2018.11)Ryy免费翻墙网
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