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红树林的生存妙招
我们知道,大海是动态的,有潮起潮落,有海水撞击和冲刷;在广袤无垠的大海中,如果有台风,那必是大灾难的来临。那么,红树植物是怎样应对这些挑战而存活下来的呢?
我们还知道,平时我们使用的盐,其原料来源可分为4类:海盐、湖盐、井盐和矿盐。以海水为原料晒制而得的盐叫作“海盐”,中国的盐产量中一直是以海盐为主。可见,海水中含盐量很高。
那红树植物是怎样在高盐分的海水中生存下来的呢?而且还能活得这样葱郁,还可成为环境卫士,它们有什么高超的生存之道呢?
红树植物生存的妙招到底是什么,我认为最主要有三个。
(1)用独特的根,扎在逆境中生长。
清代郑燮曾有诗写道“咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风”。从中我们可以看到树根是树的本源、是立足点,是生命之基石。
红树植物的根很独特,一般来说都有支柱根。
什么是支柱根呢?我们知道,当人的腿脚不能支撑身体时,可借助拐杖甚至手臂辅助用力。
同样的,当植物的根系不堪承受地上部分时,常长出许多能发挥支持作用的不定根,以一定的角度与主根形成合力。这样的不定根就是支柱根。
陆地上,玉米可见到支柱根,而独木成林的榕树更是依赖支柱根。
水中,红树也可见到支柱根。红树从树上生长出来,向下长入海滩,形成像弓形的根就是支柱根。一棵红树长出的支柱根可达30多条。这些支柱根象脚手架结构一样,从不同方向支撑着主干,使得红树风吹不倒,浪打不倒,更形成红树“独木成林”的景观。
除了支柱根,还有些红树有板状根、膝状根、笋状根等。
银叶树就是著名的“板根树”。
银叶树的板状根板根是热带植物在潮湿环境的生态现象:由于生长在热带潮湿多雨的环境,故银叶树的根部往上生长呈板状,用以支撑及呼吸,这是对东南亚台风气候条件适应的表现,也成为热带雨林的特征。
由此看来,板状根是银叶树的负重卫士。
银叶树的负重卫士除了板状根,还有它的膝状根——根条先扬后抑,向上伸出地面后转而重新入泥,甚至反复多次,于是一个个经折弯形成的树根片段,像行单膝跪地礼的勇士。这样的根就叫膝状根(膝根)。
木榄的负重卫士也是膝状根。
木榄的膝状根而笋状根,就是无瓣海桑的呼吸器官。红树、水龙和落羽松等植物生长在沼泽或海岸低凹地,它们的一部分根向上生长并露出地面,成为呼吸根。
呼吸根就像体外的“肺”,其外有“鼻孔”(呼吸孔),内部拥有相当发达的通气结构。在土壤缺气的不良条件下,呼吸根作为通气、贮气和换气器官,是维持植物正常生活的奇妙武器。
(2)胎生苗,提升后代的存活率。
胎生苗,是指红树植物的种子在母树上生长,借助果实的营养,还没有离开母体就开始萌发,待时机成熟时,再脱离母株,下坠插入淤泥中发育为新株。
红树林胎生分为显胎生和隐胎生。
木榄、秋茄等,都在果实外长有长长的胎生苗,形成“树挂幼苗”的奇观。这是显胎生红树。
秋茄的胚胎 木榄的胚胎白骨壤、桐花树等,果实落地后胚轴才伸出果皮,拨开果皮,才能发现里面已经萌发的种子。这是隐胎生红树。
桐花树,也叫蜡烛果,是红树林中的重要树种之一,分布于我国南部海岸。种子在脱离母树前发芽,故有“胎生树”之称。
桐花树为灌木或小乔木;叶革质,倒卵形,钝头;花两性,具柄,排成胶生或顶生的伞形花序;萼片覆瓦状排列;蒴果圆柱形,锐尖,弯如牛角,革质。花期在1月至4月间,果期在5月至9月间。
虽然桐花树的种子有毒,但它的花却是一个很好的蜜源,可以用来养蜂得到质量较好的蜂蜜。
中国广西壮族自治区合浦县山口镇辖区内的北海山口红树林生态国家级自然保护区,海域和陆域总面积为80平方公里。
桐花树就是山口红树林群落的优势树种,沙冲、渔江一带,连片几千亩,长的都是桐花树。
每年4至5月,花开满树,走在海岸上,空气里都弥漫着一股香甜味。每年的这个时候,曾经远走他乡的蜂农们,都会相约回到这里。
再说秋茄。秋茄即秋茄树,是红树林的常见品种,也是典型的耐寒最强的红树植物。
秋茄是灌木或小乔木,高达10m,具板状根;单叶对生,椭圆形或近倒卵形,全缘;叶柄粗,具托叶,早落;二岐聚伞花序腋生,花白色;果卵圆形,胚轴圆柱形或棒形,表面光滑,成熟后红褐色。果实形状似笔,成熟后跟茄子非常相似。
秋茄花期在4月至8月间,果期在8月至翌年4月间,与木榄,桐花树同样有"胎生苗"的特别生长功能——果实还挂在树上时,种子已长出胚根。果实落下时,尖的胚根会插进泥土内。如果落在海里,能浮水的种子会随水漂流,待退潮时跌在泥土便争取时间生根生长。而秋茄的幼苗的重心在根部,这样掉落能确保根是插在土中。
通过“胎生”的方式秋茄提高了自己后代的成活率。
大量的秋茄生长在一起形成了秋茄群系,但秋茄树林中还生长有少量白骨壤、老鼠簕,时常与桐花树形成上下两层的树层。一般从林外看,树林呈翠绿色,树木高度相差无几,秋茄树层通常高1.5-6米,最高可达10米。
(3)拒盐、泌盐的功能就是生存妙招
大海滩涂的土壤中过多的盐碱离子对植物的生长发育有害。
土壤盐度在0.5%~1%时,就只有少数耐盐植物才能生存了。
盐度超过1%时,仅少数极强耐盐性野生植物才能生存。
高浓度的盐分使土壤渗透压增高,植物吸水困难甚至体内水分被迫外渗,造成脱水。
土壤中可溶性盐类的大量积累引起离子间的竞争性吸收效应,使植物体内离子失衡,产生光合作用受扰、呼吸作用受抑,以及蛋白质合成率下降、分解加快等。
在植物的叶子、茎等器官的表皮上存在许多特有的凸透镜状微小开孔,叫气孔,由两个肾形的被称为“保卫细胞”的细胞围成。
气孔在植物利用光合作用的光反应中形成的同化力将二氧化碳转化为碳水化合物以及呼吸、蒸腾作用(植物体内水分以气体形式散发到大气中)等气体的进出通路,保卫细胞承担了气孔的开闭调节作用。
过量盐分会阻止保卫细胞内淀粉的形成,影响气孔关闭,使植物体急速失水乃至枯萎。当土壤钠离子太多时,植物的细胞膜就会被破坏,大量的酶(活细胞分泌的具有催化能力的蛋白质)失去活性,植物代谢失常,根部严重损伤。
为了应对海水的高盐分,许多红树植物进化出拒盐、泌盐的功能。这也是它们生存的妙招。
与大多数红树植物一样,桐花树(蜡烛果)的根系具有超级的“拒盐”本领,长期的海洋环境适应性演化使其发展出极具特色的“半透膜”构造,不仅可以将海水之中的盐质拒于体外,而且有能力从高盐海水中汲取生命活动所需要的淡水。
但根系也难以完全阻止盐分入体,而其解决问题的方式是分泌盐分。
所以,桐花树(蜡烛果)等树木就具有分泌无机盐的结构——盐腺。
有同样泌盐功能的红树种——老鼠簕。晴朗的天气里,老鼠簕的叶片分泌出的大量盐分,形成了一粒粒晶体,晶莹透亮!
而“盐分排泄者”还有秋茄。
秋茄多生长于红树林中滩及中外滩,常见于白骨壤和桐花树的内缘,其耐盐能力高于桐花树,低于白骨壤。自然条件下,秋茄在土壤盐度7.5~21mg/g的淤泥中,也可以在海水盐度达30mg/g的地段正常生长。
秋茄把海水吸收,便将盐类物质,通过叶排到植物体外,它的叶子的正反面都具有这种功能,这样秋茄可以在盐碱的地带生长不至于“渴死”,因此,能经常在秋茄叶子的正反两面发现白色的盐花。
红树林因为时常被潮汐淹没,它们又被称为“海底森林植物”,因为生存需要而进化出各种绝招,来适应海水的冲刷,及缺氧的滩涂等恶劣条件,红树林具有着我景仰的生存智慧。
研究红树木的奥秘,不仅仅是出于我们的好奇心,我们也可从树木的生存之道中受到启发,甚至是科学启发——比如人们对于盐碱地的治理。
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防城港红树林概况
广西防城港市有580公里海岸线,红树林面积为2059公顷,是全球三大GEF(全球环境基金)国际红树林示范区之一。
防城港江山半岛西岸边的石角,是北仑河口国家级自然保护区的重要组成部分,已被列入国际重要湿地名录,拥有世界第三、我国大陆海岸连片面积最大的红树林,连片面积达1.6万亩。
石角在这片红树林里,有秋茄群系、桐花树群系、白骨壤群系和老鼠簕群系等。
红树林不仅仅是“海洋卫士”,守护着生物的家园,是很多底栖动物与一些海洋生物的家园,红树林还是候鸟迁徙中最理想的加油站!
秋茄的根系下面是底栖动物的美丽家园 桐花树和秋茄树下栖息的候鸟群据考究,有155种大型底栖生物、27种鱼类、187种鸟类(包括世界最濒危鸟类黑脸琵鹭等)落户这里嬉戏觅食,繁衍生息。
石角红树林保护区近年来,我市在大力保护石角红树林的基础上,已建成展览馆、观林台、栈桥等设施,吸引各地游客纷至沓来。
除此,防城港的红树林区还有西湾红树林保护区、东湾红树林保护区等。
防城港市委、市政府等机关从港口区迁移时,把新址的红树林保护利用纳入总体规划。北部湾海洋文化公园坐落于新城核心区,就在市政府正对面,把存在千百年的红树林完整“揽入怀抱”,成为都市中难得的原生态景观。
红树林,因净化海水和抵御海浪冲刷,被誉为“海洋卫士”。同时,我们要了解的是:它对自然环境的要求极其苛刻,如果海水有污染,红树林就会大面积的死亡,所以,防城港,这座“红树林的城市”,它告诉了全世界这里的生态环境是杠杠的。
十万只白鹭的驻足,防城港无愧于“白鹭之乡”。
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结语
一棵红树,从小苗长到枝繁叶茂的树,最少都要二三十年的时间。
造访红树林,以树为核心的自然景观令人心旷神怡。其实,不仅红树有绵延可颂的历史,任何树木都可能蕴含无穷的意义——树木可以改善环境,大树可以作为航标,可以调节气候……如果没有草木、树林,动物不可能生存,人类也无法存续。
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