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申城绿植应用实例|时光的巨人,跨海而来 —— 北美红杉的生命叙事与沪上情缘

滚动播报 11.15 17:31

(来源:上观新闻)

种植于市园科院的红杉

(摄影:熊尚华)

在上海市园林科学规划研究院、上海植物园、辰山植物园和上海海湾国家森林公园等处,种植着世界上著名的孑遗树种——北美红杉(Sequoia sempervirens,可简称红杉,又称海岸红杉)。虽然数量不多,但因其高大挺拔的树姿而成为“显眼包”。市园科院种植的一棵红杉,栽培时间已达26年,树高近25米,跻身申城树高顶流行列。整体来讲,红杉在上海人工栽培条件下表现出较强的生长适应性,但长期生态适应性仍需持续监测。今天我们走近它,来看看它特有的生态特征、背后的历史人文及生存演变之路。

种植于辰山植物园的红杉

(摄影:市园科院吕秀立)

红杉的生物学特征辨识度极高

它是高大乔木。北美红杉是柏科红杉属(Sequoia)下唯一现存物种,属内其他成员均已灭绝。成年红杉高度基本都能达到80米。2019年科学家精确测量了位于美国加利福尼亚州红木国家公园的‘亥伯龙神’红杉,发现其高度已达约116.07米,相当于40层楼高,是地球上已发现的最高生物,目前仍在缓慢生长。自2006年发现至今,‘亥伯龙神’红杉一直牢牢占据巨树身高榜首,地位无法撼动,成为“众王之王”,曾获吉尼斯世界纪录认证为世界最高树。

它原产于北美西海岸。北太平洋暖流挟裹而来的充沛水汽,使得靠近海岸的森林长期笼罩在浓雾之中,为红杉抹上一层神秘面纱,蜿蜒的太平洋沿岸,莽莽红杉林绵延700余公里。上海市及浙江省沿海地带及云贵高原等处,与红杉原产地纬度范围相近,气候和水热条件相似,为红杉引种成功提供了前提条件。

红木林国家公园及州立公园的红杉

(图源:网络)

它的树姿雄伟。红杉树干直立,如钢筋铁骨般直入云霄;枝干多横向分布,宛如一棵巨大的圣诞树,行走于成熟的红杉林中,好像走进了巨人世界。

它的树皮独具特色。红杉树皮幼年时呈红棕色,随着时间增长,树皮会逐渐风化,颜色变成褐色,被雨水打湿后常显现出暗红色至棕褐色,这是红杉名字的由来。

红杉的树皮

(图源:网络)

它四季常绿。红杉的叶片有鳞状叶与线形叶两种类型,春季部分老叶脱落,嫩绿的新叶快速长出,保持了四季常绿的景观特点。尤其是寒冬季节,当乔灌木褪去绿色、草本植物染上枯黄时,红杉的墨绿枝叶便愈发明显,与周围环境视觉反差强烈,很自然成为绿地中自带流量的网红打卡点。

红杉春季叶片

(图源:同步阅读公众号)

红杉的秋季叶片

(摄影:市园科院熊尚华)

它雌雄同株。与伟岸躯干相比,红杉的球果状如金丝小枣,第二年成熟。每个球果常包含成熟种子2~20粒,种子细小如尘,却蕴藏着宇宙深处的能量密码,能在几十年后长成参天大树。

红杉球果

(摄影:辰山植物园商侃侃)

它是浅根系植物。红杉的根系主要散布在土地的浅表层,向四周蔓延的根系会彼此交织,与邻株根系连结成一张巨大又牢固的网络;与此同时,其木材具有高强度/密度比和良好的韧性。根系网络与高韧性木材共同构成抗风体系,再猛烈的狂风暴雨也无法将其连根拔起,打破了“木秀于林,风必摧之”的魔咒。

(图源:网络)

它的木材材积量高。红杉材质轻软、稳定性佳、耐腐朽、加工性能好,含有天然萃取物,能自动保护木材免受昆虫、真菌和白蚁的侵袭,常用于建筑、家具用材。

高大的红杉给众多野生动物提供了庇护和食物,是猛禽的天然栖息场所,更是氧气的重要生产者,为地球生态系统做出了巨大贡献。

红杉的历史文化厚重

红杉承载着历史的记忆和无数的人文故事。获得1962年诺贝尔文学奖的美国作家约翰·斯坦贝克在《横越美国》中写道:“一旦见到一棵北美红杉,那种记忆是永恒不可磨灭的……它们不像你见过的任何一种树,它们是来自永恒时间的使者。”

1972年,时任美国总统尼克松代表美国人民,从大洋彼岸带来了两株北美红杉,寓意中美关系像红杉一样永远常青,按周恩来总理的安排,两株红杉全部植于杭州市,红杉化身中美友谊的使者。歌曲《红杉树》就是以这两株北美红杉为载体,歌词清丽明快,热情奔放,一经推出就红遍了大江南北,宣传意味浓厚,极富表现力和感染力。

红杉对中国外交、林业科研、园林文化和生态民生方面,产生了深刻影响,至今仍在广为流传。

舟山市种植的红杉

(图源:头条APP)

昆明植物园的红杉

(摄影:云南林科院郭永清)

上海引种栽培红杉的故事

上海市自百年前就开始了红杉的引种,嘉定区南翔镇黄家花园园主从国引种了2株红杉,种植于自家花园内,生长至50年代末胸径已达30 cm,这段引种历史被入《上海植物志》中。

市园科院自1999年开始,先后多次从加拿大和美国引进红杉种子,育苗后种植于院本部、华东珍贵树木科普园、上海植物园、辰山植物园、松江区林业站、海湾森林公园、外环林带、黄浦江涵养林等处。红杉在上海表现出较强的适应能力。

上海海湾国家森林公园的红杉

(摄影:市园科院韩玉洁)

浦东新区三林滨江城市森林的红杉

(摄影:市园科院吕秀立)

上海植物园的红杉

(摄影:市园科院吕秀立)

辰山植物园的红杉

(摄影:市园科院吕秀立)

红杉是如何生长和繁殖后代的?

野生状态下,红杉长到10岁左右,就可以结出种子,种子状如燕麦片,长着微弱的翅膀,借母树的高度和风力飘到很远的地方,开启命运的齿轮转动,既要躲避小动物的取食,又要避免霉菌侵染的风险,只有少数幸运儿才能发芽长成幼苗。红杉幼苗在残酷的自然选择面前,需要经历数年的缓慢生长,与土壤真菌“结盟”形成菌根后才能迎来快速生长期,最终成长为一棵巨树,过程既曲折又励志。

红杉的细小种子

(摄影:市园科院吕秀立)

目前,全国众多的科研机构通过不断探索,已经掌握了红杉种子发芽的关键因素,通过扦插枝条和组织培养等方式,也能获得优质种苗,用于开展相关科研工作或造林应用。

红杉枝条扦插

(摄影:市园科院吕秀立)

红杉扦插苗

(摄影:市园科院顾海燕)

玻璃瓶里培养的红杉

(图源:网络)

红杉长高的秘籍

红杉能长到百米以上的“大高个”,是由3个主要的因素决定的。

多倍体优势:北美红杉是裸子植物里极为罕见的“六倍体”(染色体数2n=6x=66)。关于它的身世,植物学界至今还有争论:一种经典假说认为,它是古代水杉与巨杉“跨界联姻”后染色体加倍的后代;但现代基因组研究更倾向于,它是在同一家族内部自己“复制粘贴”加倍而来的。不管“父母”是谁,六倍体身份都赋予了它巨大的遗传优势。打个比方,普通树木可能只有两套基因“说明书”,而红杉手里紧紧攥着六套,容错率更高,调动生长资源的能力更强。它凭借这六套“超级基因”,在生存竞技场上自带外挂,长得又高又壮。

高大的红杉(图源:网络)

保水集雾:树木长到近百米高时,把水分向上运,就像挑战一场极限攀岩。红杉的应对策略是一套“组合拳”:首先,越靠近树梢,叶片里负责储水的“管道”就越宽大,相当于在百米高空自带了“高位水箱”;其次,叶片表面能像海绵一样,直接“喝”掉雾气里的微小水滴,在干旱季节补充水分;最后,树干内部还有一套强大的“抽水系统”,依靠蒸腾拉力和根压的配合,硬是把水一点点顶上百米高空。当然,雾水不是万能的“解药”,它在不同季节、不同高度能提供的帮助差异很大,但对红杉突破极限高度来说,这绝对是不可或缺的“续命水”。

适宜环境:红杉喜湿润的酸性土壤,种植于地中海气候区,冬春潮湿、夏季干燥无酷热,适宜的环境会促进红杉快速且持久地生长。

红杉也曾历经劫难

化石学研究表明北美红杉起源于1亿多年前,也曾广泛分布于亚欧大陆。白垩纪反复出现的冰河期,让大部分动物(含恐龙)与植物灭绝了,遍布全球多处的红杉也几近消亡殆尽,只有内华达山脉几平方公里内的红杉因地势高而未受影响,最终熬过多轮冰河期,它坚韧攀升,成为物种演化史上优雅的胜利者。

凭借超强生命力逃过自然筛选的红杉,却因其良好的材质和巨大的材积量,在19世纪成片倒在人类的斧头锯齿之下。一棵棵巨大的红杉被砍伐,用来制造房屋、家具、铁轨。在短短40年内,红杉林被砍掉了95%,生存环境岌岌可危。

直到20世纪初,环保运动的兴起才给红杉留了一线生机,多国成立了红杉保护地和公园,阻止了砍向红杉的屠刀,使得红杉有喘息繁衍的机会,我们今天才得以看到这一史前巨树。目前每年有数百万游客参观红杉林,可持续生态效益及经济价值,远远高于木材本身。

20世纪初,伐木工人和一棵被砍倒的红杉

(图源:网络)

500万年前,人类的祖先爬下大树,走进平原和湖泊,逐步建立起繁华的现代生活,但我们依然将大树视为生命繁盛的标志并刻在基因里。

【推荐观赏点位】

上海华东珍贵树木科普园、上海植物园、辰山植物园、上海海湾国家森林公园、浦东新区三林滨江城市森林。

素材来源: 园科院

作者:吕秀立

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