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圣诞节来临,琳琅满目的装饰和花圈当中,少不了可爱的松果(球果)。这些球果到底是来自什么树?独特的造型又蕴藏着什么样的秘密?充满祝福象征的球果,却经常得历经苦难才能繁衍落地,如此反差曲折的生长历程,且听林试所植物园组助理研究员陈建帆说分明。
陈建帆平时是埋首研究不善言辞的研究者,球果却是打开话匣子的钥匙。他的研究室柜子里展示著众多球果,一字排开有二十多种,都是他多年调查搜集而来,有的大如手臂,有的小如芝麻。
陈建帆当初为培训志工做主题导览,特地将台湾常见球果分类整理,最大的球果是台湾华山松,最小的球果竟是树形巨大的台湾杉、红桧、台湾扁柏及肖楠。东亚第一高的台湾杉,种子竟只跟芝麻一样大!
平平都是球果,怎么大小差这么多?“这就像不同动物会有高矮胖瘦,不同类群的球果当然也会长得不同。”陈建帆表示,这是自然演化而来的结果。球果是裸子植物数量最多的果实型态之一,台湾约有三十种裸子植物,是全球种类最丰富的区域之一。
落在地上的球果或是种子,也是松鼠和鼯鼠的食物来源之一。陈建帆表示,球果看起来虽不像壳斗科种子一样肥美可口,但也常在森林中看到球果被啃到“只剩一根果轴”。
不只松鼠或是其他野生动物会咬下果鳞后挑出种子来吃,中高海拔的星鸦也会取食华山松种子。陈建帆表示,华山松的种翅不明显,无法靠风力送到岩壁上,而动物的取食极可能是造就了华山松会在陡峭岩石上出现的原因。
“人们吃的松子其实也是球果的种子。”陈建帆说明,常被人食用的松子多来自温带地区广泛种植的红松(Pinus koraiensis),它的种子较大,含种子粒数也多,特别筛选做为生产“松子”使用。
小小球果内含的种子数量惊人,单就国内红桧及扁柏来说,1942年日人松浦作治郎在太平山取样计算得出,台湾扁柏一年产生79万354粒种子、红桧产生213万5362粒种子,显现裸子植物生命力惊人。
裸子植物分为四大类:松柏门、麻黄门、苏铁门、银杏门,其中松柏是最常见的类群,底下分有七科,最为人所知的是松科、柏科(含杉科)。台湾贵重针叶五木红桧、扁柏、台湾杉、香杉(峦大杉)、台湾肖楠及红豆杉都属于裸子植物。
裸子植物偏好冷凉的生长环境,但不同树种仍各有所好,例如:台湾冷杉、台湾铁杉、台湾云杉喜欢生长在中高海拔(2000米以上);红桧、台湾扁柏多见于中海拔(1500至2000米);台东苏铁、台湾穗花杉、罗汉松类则分布于低海拔(500至1500米)。
陈建帆补充,有的裸子植物是广域种,例如台湾二叶松广泛分布于中低海拔。低海拔裸子植物的分布会在阔叶林中,中高海拔地区的裸子植物容易形成大面积纯林,让人一眼望去有“数大便是美”的感觉。会有这样的林相分布,原因就在球果身上。
球果外型独特,陈建帆说明,典型球果是由层层果鳞交叠而成,果鳞外侧常有苞鳞,果鳞上则有小小的种子,果鳞和种子大小会有段落差,例如:台湾五叶松的果鳞如手指般大,但去除种翅的种子则小如米粒。而种子则带有薄薄的鳞翅,可被风吹动四散。
陈建帆解释,球果成熟后,果鳞会因为环境干燥程度而有开阖,水汽多的时候球果会闭起,环境干燥时则会打开,因此环境干燥时就是球果的繁衍时机。他补充,台湾地处亚热带,温度较高,球果成熟加上环境干燥就会慢慢开裂,开裂后由风进行传播,但若是在温度较低的中高纬度温带国家,球果繁衍有时需要靠“火灾”。
火灾会让球果开裂,帮助种子释出。但为何火灾不会把球果烧光光呢?陈建帆说,因为森林火通常都是地面火,很快就烧过去,因此并不会把球果化为灰烬。
球果打开需要干燥甚至火灾,种子的发芽成长则需要空旷的空间,例如台湾二叶松的种子一旦在平坦宽阔的地区降落,就会快速发芽。陈建帆说明,近年在台湾中部进行崩塌地植物更新调查发现,针叶树植物在台湾山林延续生长与更新,可能需要借助崩塌或森林扰动。
陈建帆进一步说明,他观察到云杉、铁杉、冷杉、台湾二叶松所生长的中高海拔,小苗木经常会出现山崩的裸露地上。他推测是因为崩塌或森林扰动,清理出大范围的区域,适合种子顺利萌发与生长。“如果是飘落在林地上,种子即便发芽也很难跟其他林木竞争光线、长得不好,所以在空旷的地区才会快速拓展。”
陈建帆表示,观察下来,相较于壳斗科种子富含淀粉、可在林下生存等待适合快速生长的时机,球果的种子有鳞翅,功能上较近似靠风传播的先驱物种,种子本身较小,随风飘散后落在碎石或是土壤上,发芽后必须快速从土壤快速吸取养分。
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“但如果土壤表面的落叶层太厚,种子发根碰不到土,也很难长大!”陈建帆表示,大面积土石流及山崩可同时清理落叶层,让裸子植物生长更顺利。中兴大学森林系教授曾彦学也曾对云杉林研究发现,树木倒下或是小面积崩塌能够促进森林林相的更新。
需要依赖山崩及土石流的除了云杉,还有红桧。桧木类植物仅存于北美、日本及台湾,红桧被树木学者金平亮三
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