暑假游记:在海的尽头与无边的树林相遇
2022/7/27 7:00:00 科学大院

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编者按:
可能你听说过红树林的大名,但是,你知道这种植物群落到底有什么特别么?
它为什么叫“红树林” ?不是所有生长在红树林里的植物都是“红树”?红树林为什么是“植物海水淡化器”?……
今天,就让我们跟着植物学家去旅游吧~
多年前,一个烈日炎炎的日子,我走进了位于深圳湾北东岸的深圳红树林自然保护区。
当我抵达时,正值海水涨潮,早上九点来钟,潮位达到最高,海水苍茫,瞬间淹没了树林。就连达3米高的大片桐花树、海桑也淹没在海水下,但依稀能看到它们碧绿的样子。两个小时之后,潮水开始退落,红树林又魔术般露出水面。及至中午,海水退尽,那些郁郁葱葱的红树林开始在我的视线中蔓延。

红树林生境
图片来源:彭彩霞 摄
潮汐中的坚定身影
当你站在深圳260公里长的海岸上,你可以看到在陆地的尽头,海洋的开端,生长最多的植物就是红树。它们是唯一一类在海滩上生长并可承受海潮浸润的木本植物,也是唯一一类在陆地、海洋都可生长发育的两栖类植物,同时也是陆地与大海交接处唯一的森林。
说到森林,我们首先想到的是北方的茫茫林海和原始森林,但很少有人知道,在这南方沿海,还有一种大片大片生长于潮汐地带的森林。这就是红树林,多么充满诗意的名字。

潮汐地带的红树林
图片来源:彭彩霞 摄
如果你没有来过南方或者未见过红树林,那么“红树林”三个字会让你浮想联翩,或许你眼前会浮现出醉人的秋色,或许你耳边还能响起树叶吹拂却发出如火焰燃烧般的声音,甚至,你会把红树林想象成如火如荼的枫树林。可是当你伫立海岸,看见铺天盖地的海底森林像绿色的波涛一样向你涌来,被告知这就是红树林时,你会感到无比惊讶:不会吧,怎么一点红色都没有?
然而,当你好奇地折断一根红树枝条,在断口的树皮处就呈现出一片丹红色,这就是它的秘密。看起来表面上是绿色植物,一片丹心却藏在心里。
红树林植物富含丹宁,树材显红色,树皮可提取丹宁做红色染料。世界上有红树林的国家,都有将红树林植物提炼红色染料的历史。
红树林(mangrove)这个词来自于西班牙语的“红树”(mangle)和英语的“树丛”(grove)。欧洲人最早在热带美洲海边看到了红树,印第安人用这种红色的树木当作染料。我国南部沿海的一些山村,上个世纪70年代之前,渔民还用红树植物来提取单宁酸,为自家织品染色。这种被浸染过的浅红色布料,透气、舒畅,穿在身上飘逸又清凉,很受渔民们的欢迎。
群星闪耀的交接地带
因为选择了在大地和海洋的交接处生长,一棵红树的一生,会遇到无数的磨难。面对涨潮时的淹没,退潮后的干旱,栖息地的不稳定,以及闷热的空气,高盐的海水,与陆生植物截然不同的生态,红树早已适应。
作为古老的植物,红树曾经和恐龙做过亲密邻居,科学家在晚白垩世地层的水椰的孢粉化石里,就曾经捕捉到它们的痕迹。
红树林植物是一个庞大的家族,由若干不同的常绿乔木和灌木组成的植物群落。据查,全世界红树林植物有82种,分属于24科30属,其中我国有16科20属25种,自然分布于海南、广东、广西、福建、香港、台湾等地。

红树林物种搭配
图片来源:彭彩霞 摄
显然,红树林植物不是以某科或某属植物“下海”后再繁衍分化发展起来的,它们是由不同的植物类群经历过千百万年来海风的吹拂、海浪的洗礼进化而来。之后,随着生物学和生态学性状的逐渐趋同,各种各样的红树也随之生活在同一海岸潮间带的环境。
但不是所有的南部沿海都适宜生长红树林。与红树林一起生长的陆生植物,也不一定就是红树林。在深圳红树林保护区,常见的红树林植物有:白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegicerascorniculatum)、木榄(Bruguieragymnorhiza)、秋茄(Kandeliaobovata)、海桑(Sonneratiacaseolaris)、银叶树(Heritieralittoralis)、老鼠簕(lè)(Acanthus ilicifolius)和黄槿(Hibiscus tiliaceus)等。
点击下面的卡片来认识这些最常见有趣红树植物:
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红海榄
(Rhizophora stylosa)
在湿地长着有稠密的支柱根,当地人形象称之为鸡笼罩,花白色羽毛状,花被坚硬的四瓣花萼所包围,果实长,达半米,上面有许多疣状突起,很容易识别。
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秋茄
(Kandeliacandel)
花朵白色,花瓣5片,果实绿色,细长而弯曲,根部有许多板状根,外表像有许多条辫子。


秋茄的果与花(左右滑动查看)
图片来源:彭彩霞 摄
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白骨壤
(Avicennia marina)
枝干瘦骨嶙峋,灰白色,堆在一起很像白骨,故名。通常在离海水最近的地方生长,被称为红树林的先锋树种,享有“海岸卫士的排头兵”称号。


白骨壤的花、果(左右滑动查看)
图片来源:邹丽娟 摄
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老鼠簕
(Acanthus ilicifolius)
红树林家族中个头比较矮的成员,但凡见过其果实,也就能猜出它的名字来历,椭圆形的果实后面拖着长长的花柱,两者恰似老鼠的身体和尾巴,加上叶边被称为“簕”的尖锐锯齿,便得其名。


老鼠簕及其花序
图片来源:彭彩霞、邹丽娟 摄
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桐花树
(Aegicerascorniculatum)
堪称靠海而居的佳人,白色花朵,清新脱俗,叶子呈卵圆形,是不错的饲料,果实形状如羊角,也像燃烧的蜡烛,所以被也称为蜡烛果。

桐花树的果实
图片来源:邹丽娟 摄
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无瓣海桑
(Sonneratiaapetala)
如果你发现海边的树林里大部分是乔木树种,远看深绿色,那么它极有可能就是无瓣海桑。它是上个世纪八十年代,华南植物园从孟加拉国引种到海南和广东。通常树干高达十余米,堪称红树家族的伟丈夫,小小花朵自成一派,显眼的柱头像把精致的小伞,煞是俏皮可爱。

无瓣海桑
图片来源:彭彩霞 摄
除了红树林之外,在海岸的陆地上,我还见到了另一种数量较多的植物:露兜树(Pandanus tectorius)。露兜树是红树林海岸常见的陆生植物,是一种可以长得很高的常绿乔木,有很多气生根,果实像菠萝,可以吃。但它与红树无缘,不属于红树家族。
和岭南的其他热带亚热带植物一样,能生长红树林的地方需要这几个条件:温度、海岸地貌、潮间带、沉积物和土壤等。
红树植物起源于热带,通常情况下,最冷时,月平均气温不能低于20℃。当然也有一些耐寒性强的,例如秋茄,在气温10℃左右也能生长。如果低于5℃,任何红树植物都无法存活。至于海岸地貌,在河海沉积形成的三角洲地带,这里风浪相对平静,易于红树种子的固着与生长。所谓的潮间带,是指大潮期间的最高潮位和最低潮位间的海岸;红树林只在平均海平面至平均高潮线之间,生长最为茂盛。沉积物和土壤是红树林发育的温床,更是不可或缺。
多亏它们,才能挺立在淤泥中
试想一下,你站在既深又软的海泥上,每天被旋转的海水冲刷和覆盖,你会慢慢往下陷或摔倒。那么,红树林是怎么站立在海边的泥滩上的呢?
红树林之所以能在湿软的泥沙中生长,这因为它有各种各样的办法把根固定在软泥中。
如果你第一次走进茂密的红树林,首先会看到一个奇怪的现象:在你面前,有无数个大大小小的管道,纵横交错,从树身上引伸出来,插入地下或水中。你甚至怀疑,是不是走进了一家大型化工厂。

黄槿的管道“工厂”
图片来源:邹丽娟 摄
没错,这些“管道”就是红树林的支撑系统。它们称之为支柱根。红树林中要数红海榄的支柱根系最为明显,其支柱根从枝条上长出来,插入泥地以固定树体,在树渐渐长大的过程中,每一棵树都迅速形成大量而强大的固定根系,来互相提供更多的支撑。
而白骨壤具有不同的支撑结构,它的根系呈辐射状,外形有点像蜘蛛的脚,更像章鱼的吸盘,在地下浅层形成一个跟的网状系统。这些根系能覆盖比其树冠更大的面积呢!

白骨壤的呼吸根
图片来源:邹丽娟 摄
在烂泥地上,泥水交融中,除了支柱根,红树林还有更强有力的根基支持,那就是板根。最典型是银叶树的板根,它由茎干下方长出气根,入土后向四周延伸,形成板状的支柱根,就像在树根下长出许多天然的三角板,这对巨浪有缓冲作用。

银叶树的板根
图片来源:彭彩霞 摄
根,也跟别人不一样
走入最近海边缘的红树林,你会留意到在白骨壤周围的土地里,有一片又短又粗的“笋”从泥滩里冒出。其实这就是白骨壤呼吸的秘密武器。这些“笋”,我们称之为呼吸根。
多数生长在陆地上的树木利用发达的根系从土壤中吸收水和氧气,但是红树林赖于生存的土壤长时间被高盐海水浸泡着,不但长期处于“缺氧”状态,还呈黝黑和带有腐熟的气味。在这种环境下,红树林就需要呼吸根了。
它们一根根浮出水面,交换氧气。“笋”的周身密布圆圆的气孔,一旦退潮,大量的空气从这里吸入。正是这些呼吸根解决红树林的生存问题,功能类似于我们人类的呼吸系统。
木榄的呼吸根就很有趣,它的根先向上长,伸出地面后,再向下长,重新扎入泥土,如此反复几次,地面上就多了一个个状如膝盖的拱起,称为“膝根”。这些生于空气中的“气生根”质地疏松,中间贯通着无数空隙,根皮上布满气孔,能直接暴露在空气中呼吸新鲜空气。

木榄的呼吸根
图片来源:彭彩霞 摄
植物海水淡化器
红树林生长的地方是热带亚热带地区。烈日炎炎似火烧,水分蒸发很快,需要不断地补充水。如果说红树林是耐旱植物,可能谁都不信。
红树林面对大海,虽然不缺水,但高盐的海水又不能直接被植物吸收。普通的树种在不到盐度20‰的水中就吃不消,而红树林随着随潮水的涨落,一会儿要应付淡水的环境,一会儿又要对付盐度高达35‰的海水冲击。就拿白骨壤来说,经常被淹没在海底,他们是如何取得淡水的呢?
我们很难想象,植物也有着惊人的生存智慧。在漫长的进化过程中,红树林迫使自己具备了一种海水净化的功能,以此来获取淡水。通常,红树植物根系吸收水分的时候就能将海水中的大部分盐分过滤掉,这样被吸收到体内的就是相对清洁的淡水。有的红树林叶片肉质化,可以保存更多的水分;有的叶片表皮角质层很厚,气孔下陷,可以减少水分的散失。
虽有超强的净化系统,但是还有一部分盐分会随蒸腾液流到叶片中,而盐分积累多了对叶片有伤害。所以红树林的叶片还有一个秘密武器,那就是排盐腺。这种特殊的结构,可以聚集盐分并把多余的排出体外,所以红树林又被称为“植物海水淡化器”。另外,有些红树林还能把多余的盐分集中在老叶上,落叶时一并排除掉。所以很多红树叶的正反表面,都可以看到浅浅的一层盐晶体。


老鼠簕及桐花树的泌盐现象
图片来源:彭彩霞 摄
比如,秋茄的叶子肉质厚,能保存更多的水分。表皮革质,叶子能反光,可防止不必要的水分散失。叶子背面,长着密密的绒毛,这在高温下可以减少水分的蒸发。这使得秋茄跟沙漠植物有些相似。
据了解,现在有些科学家正在探索红树林脱盐生理过程的奥秘,设想驯化和培植一些的脱盐功能强的红树林品种,在海岸和耕地之间营造一片宽广的红树林带,以达到净化海水,灌溉农田的目的。
尾声
傍晚,潮水淹没了潮间带。挥手作别这片神奇的树林,我踏上归去的路程。

红树林—生境
图片来源:邹丽娟 摄
红树林是自然的美丽造物,也是我们的生态卫士,还有很多很多关于它的秘密等着我们去探索和发现,期待正在看这篇推文的你有一天也能够亲临美丽的红树林,感受它的诗情画意。
最后想对大家说,红树林更是一种脆弱的生态,研究它并且保护它,这将是我们需要长期奋斗的任务。
作者单位:华南国家植物园

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