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从裸地到森林的神话(1)

2012-02-23 11:08:32

                                          文/史军

 

 

    冰岛、印度尼西亚的火山爆发,俄罗斯的森林大火让本来郁郁葱葱的森林,变成了不毛之地。然而绿色并不会就此中止,就像5亿年前从海洋登上陆地的第一个绿色植物一样,植物会把这些地方再次开发成绿色生命家园。

 

    只不过已经在地球上历练了5亿年的植物家族显然已经非常熟悉这些生存环境,并且植物家族也演化出了具有不同特性的拓荒者,用不了多久(不过,要出现森林大概也需要千年的时间)就能为这些“意外”出现的荒地披上绿装。

 

拓荒第一波——地衣中的藻菌共舞

 

    火山喷发造成的裸地,湖水退却形成的沙地,以及冰川融化后形成的土地是真正的不毛之地,简直无异于洪荒时代的地球,这里没有稳定的水分和矿物质养分,更重要的是这里没有足够厚的土壤供植物扎根,一般来说,就算根系很浅的草本植物也需要平均厚度达9厘米的土壤。显然,在坚硬的岩石上扎根对大多数植物来说,简直就是不可能完成的任务。

 

    不过,这也难不倒植物家族,绿藻和蓝绿藻分队就是为此而生的。这些简单的生物,有很多孢子飘荡在空中,只要碰到水分和温度适合的地方就可以开始动工。不过,在光秃秃的岩石上生长毕竟还是有难度的——如果刚刚才开始“晒太阳”造淀粉,一不小心就被狂风吹走,那不真成了“杯具”了。

 

    为了能固定下来,它们找到了真菌来帮忙。真菌会利用菌丝牢牢地抓住岩石,同时还会分泌一些酸性物质来溶解岩石中的矿物质营养。同时,这些真菌会在菌体中央留下供藻类住宿和工作的空腔。当然,这些住宿空间可不是免费的,藻类通过光合作用获得的大部分营养都被真菌当“房租”收去了。虽然看似有些不平等,但是由此获得生长机会的藻类植物对这件事也不怎么介意,数亿年来,这样的合作关系一直维系不变。

 

    在地衣勤勤恳恳的工作下,坚硬的岩石开始变得松动破碎,再加上自然界日晒雨淋、严冬酷暑的作用,出现了最初的一丁点土壤,为后续植物的出现创造了条件。

 

拓荒第二波——小个头苔藓大作用

 

    虽然地衣促进了岩石的松动,但是此处的土壤含水量还非常少,并且裸地的温差变化极大,对于需要尽快扎根的草木来说,还是巨大的挑战。这时,苔藓植物作为一个重要的梯队登上了舞台。

 

    同地衣一样,苔藓在生长过程中也会不断分泌酸性物质,将岩石表面不断溶解,溶解下来的细碎岩石连同常年累积起来的苔藓遗骸最终构成了真正的土壤。

 

    另外,苔藓可以吸收为自身体重1520倍的水分,并且这些水分会被苔藓珍藏, 它们向大气中释放水分的速度( 蒸发量) 只有同面积水面的1 / 5。正是因为如此, 我们在花卉市场上经常看到花盆里放有苔藓,或者在运输花卉的根部绑有苔藓,这样做的目的就是利用它们良好的吸水性。当然,苔藓吸水作用的最重要用途还是在自然环境中创造具有较稳定水分条件的土壤环境,从而为更高更大植物的到来创造条件。

 

    虽然,苔藓“啃”岩石,以及吸收和储藏水分的能力都十分强大,但是这些植物体内没有完整的水分运输系统,并且也没有真正的有疏导组织的根系,所以只能生活在岩石的表面。

 

拓荒第三波——真正的叶片出现了

 

    种子要来到这里,首要条件是体态必须非常轻盈,这正是以飞蓬、蒲公英为代表的菊科植物种子所具备的特殊能力。这些植物的种子不仅轻,还装备了滑翔装置,可以去到很远的地方,甚至是海里冒出的一座火山岛上。耐贫瘠是拓荒植物能够顽强生存的又一个必要条件,在这方面,以紫菀为代表的菊科植物也是当仁不让,它们扎实的多年生根系可以从土壤中汲取出有限的营养资源。

 

    比起磷、钾这些从岩石中可以得到的肥料,氮肥是更加宝贵的资源,因而携带“固氮工厂”生产氮肥的豆科植物就成了辅助梯队。在休耕的土地上,经常能看到大片大片的紫花苜蓿,人们看重的就是它们自身生产氮肥的能力。虽然这些植物的生长期有限,但是对于土壤环境的改良具有重要意义,它们可以为更多的花花草草前来定居提供充足的营养条件。当然,这类携带着强大营养加工厂的植物也会坐地为王,要是它们赖在这些土地上不走,就会给后来的植物带来麻烦。在冰岛,人为种植的豆科植物羽扇豆就成了霸占土地的“山大王”。

 

    实际上,对于森林火灾过后形成的裸地,用不着地衣和苔藓帮忙就能为草本植物提供栖身之所。并且,这些地方还有残留的腐殖质,灰烬中的大量矿物质还能帮助草本植物茁壮成长。

 

    草本植物的出现,让群落看起来像是一个真正的植物群落了。没办法,在大多数人看来,没有什么比绿色的叶片更能代表植物的欣欣向荣了。草的出现,使得光合作用能够顺利进行,从而蓄积起大量的腐殖质,这当然也引来了更多的动物。

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