岳桦,用生命勾勒高山树线

日期 : 2019-06-21        单位 : 中国绿色时报

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  岳桦是典型的寒带植物,长白山分布着我国境内面积最大的岳桦林。它的存在与长白山高海拔地区寒冷、湿润、丰富的降雪和强风等有着密切的联系。它们能够在大风暴雪的地方,采用匍匐方式矮化躯体以减少物理侵害。当种子更新受限制的时候,它们的幼苗以树桩、倒木和自身心腐体为场所,完成世代更替。它们坚守在其他树木不能适应的高山上,担当着水土保持的绿色卫士。岳桦特有的发育方式和对极端环境条件的适应性,已成为人们研究山地气候变化的关键种类。
  树木档案
  岳桦,桦木科,桦木属,分布于东亚东北地区沿海地带的亚高山。在我国主要分布在长白山、小兴安岭、张广才岭等地。岳桦是一种落叶小乔木,是典型的北极圈寒带植物。生长土壤为山地生草森林土。岳桦树皮横条状裂,灰白色,叶长约5厘米,叶广卵状三角形,枝红褐色有小腺点。平均树高12米,最大胸径约40厘米。花期4-6月,果熟期9月。树干随着海拔增高和风力增大而矮曲。岳桦木质坚硬,密度大,能沉入水中。

 
  岳桦在高山树线上环绕,它那白色的树干、棕褐色的枝条和弯曲的姿态,给人一种直击灵魂的壮美。尤其在秋季头一场霜降后,从高空俯视,岳桦林就像金黄色的环,镶嵌在红色的苔原带和绿色的针叶林带之间。
  岳桦金色的叶子稍纵即逝。风雪来临,叶子很快飘落在地上,地表草本植物大多已枯死,唯独牛皮杜鹃和小越橘灌木仍然叶绿挺拔。短暂的秋天结束了,这片林地上没有了蝴蝶、蚂蚱,连鸟也很少光顾,石堆中高山鼠兔的啼鸣声在呼啸的大风中时隐时现。此刻最能感受的,是大自然的声音,以及树木、草和动物对季节变换的适应和理解。

 

风雪雕刻的岳桦矮曲林 卓永生摄

 

  不屈的风雪勇士
  岳桦属于桦木科桦木属,与人们熟悉的白桦是同一属的小乔木。岳桦是典型的北极圈内的寒带植物,在我国分布于东北小兴安岭、张广才岭和长白山。我国境内面积最大的岳桦林就在长白山,长白山岳桦林带构成我国温带针阔叶混交林地带森林垂直分布的上限,是亚高山矮曲落叶阔叶林带的代表性类型。
  长白山的岳桦林,是地球上岳桦林在温带地区的唯一分布。
  岳桦的海拔分布高度,随着纬度的向北推移而逐渐下降。如长白山可分布到海拔2000多米,在小兴安岭南坡分布为海拔1050米,俄罗斯锡霍特阿林中部则为海拔900米,再往北则下降到海拔450米。
  长白山岳桦是能够生长在海拔高度最高的树木,在土壤条件较好、风力不大的生境中散生的树干一般直立,侧枝繁茂,树冠郁闭。但生长在山坡起伏而处在风口的岳桦,在长年强烈的西北风和雪的物理作用下,都向着一个方向贴近地面匍匐着。大自然造就了灌木状多主干的矮曲林,宛如雕塑。这是长期适应山高风大条件所形成的景观,体现了漫长岁月里,岳桦经受严寒、大风、暴雪的历程和适应力的历史纪录。
  高寒风大的恶劣条件不适应很多树种生长,唯独岳桦顽强存活。在寒冷多风,土壤发育不良、有机质含量少的山地生草森林土的条件下,以岳桦主导的灌木型树木,靠无性繁殖,沿着沟谷不断向高山冻原伸展,形成了鲜明的环绕火山锥体的高山树线。

 

岳桦树洞里生长的岳桦小幼苗

 

  独特的更新现象
  岳桦的更新规律一直备受学者关注。岳桦林多为纯林单层结构,林下长年湿润,透光适量,植被茂密,草本覆盖率达100%,这样的环境严重减少了岳桦种子与地面土壤充分接触的机会。尽管岳桦还有萌芽更新、匍匐更新以及数量极少的地面种子更新等,但受环境条件的限制,岳桦的自然更新一直处在不佳状态。
  科学家经过多年观察发现,岳桦的自然更新非常特殊。其中一种方式就是,在老树干内部生根发育,这是植物界少见的现象。岳桦苗在心腐的树干内部生根,根系经心腐部分伸入地下,这使得老朽的树木恢复生机,枝叶再度繁茂,显示出“起死回生”的奇特景象。
  腐朽的树干分解过程中释放的养分,可被树干内部生根的生命直接吸收利用,这大大简化了养分循环途径,缩短了周转时间。这是岳桦的特殊形态发育特征,是对严酷生存条件的一种适应对策。对于受高而密集的草本植物的影响而林下更新不良的岳桦林来说,这是维持林分稳定的一种特殊方式,可见岳桦林对环境条件的高度适应性。
  还有一种方式,是在枯立木倒下后留下的朽木桩上,种子萌发出幼苗或根部萌发出树芽嫩枝。木桩腐烂过程中,养分高度富集在树桩上,所以幼苗幼树在朽木桩上能够迅速生长,这是岳桦对更新条件不良的一种生态反应。

 

雄花序

 

雌花序

 

  在岳桦纯林中,更多的更新方式是在倒木上。枯死腐烂的岳桦倒木是种子更新的主要场所,倒木使幼苗摆脱了高大茂密草本植物及枯枝落叶的影响,光照、水分条件比较适宜,既有利于种子萌发,又能保证幼苗生长。所以,我们能看到许多幼苗生长在布满苔藓的倒木上。
  岳桦生长的地方,湿度很大。树干倒下后,首先占领倒木表面的是苔藓和菌类。厚厚的苔藓层可以保持适宜岳桦生长的水分条件,这种微生境条件有利于种子更新。
  岳桦林处于高寒地带,少有竞争者,而且具有很强的有性和无性繁殖能力,故能占领暗针叶林所不能占据的生境,成为稳定群丛存在。有人认为,岳桦是先锋树种,在条件较好时,可能将被云冷杉林所代替。还有一些研究认为,岳桦也可能扩张其优势,逐渐向更高的高山草甸上侵。
  重要的生态防线
  围绕长白山主峰火山锥体下部,岳桦树在海拔1800—2100米的区域形成了一个不规则环带,所占面积约10.7平方公里。此带山势陡峭,风大,气候寒冷。岳桦林带下木稀少,只有蓝靛果、忍冬和牛皮杜鹃等种类。草本层非常发达,常见种有大山尖菜、小叶章、星叶兔儿伞、苔草等覆盖,土壤为山地生草森林土。平均树高12米,平均胸径20厘米,最大胸径可达40厘米。在长白山海拔较低处的岳桦林中混有少量的长白落叶松、云杉和臭冷杉等耐寒树种。
  唯独长白山岳桦林具有独特的景观,并成为高山冻原向针叶林过渡的纽带。岳桦林占据长白山上下数百米的生境条件恶劣地段。这样的生境不利于一般树木生长,只有岳桦能耐高山强烈日照及较高的空气湿度,对土壤要求不苛刻,耐瘠薄,且有萌芽性,能自基部分枝,成一株多干的灌木型,对长年的风暴能适应,形成一个抵挡大风的纯林。

 

混生有针叶树的岳桦林 朴光熙摄

 

  长白山是松辽大平原的重要屏障,岳桦林是松花江通向松辽平原的第一道防线,发挥着保持水土、涵养水源的重要作用。岳桦生长在长白山火山锥体中部最脆弱的火山碎屑堆积的地方,树下是繁茂的草本植物、根系发达的杜鹃和忍冬类灌木,把地表土层牢牢地凝聚在一起,即使遭遇倾盆大雨,也能把土壤环抱在自己的脚下。
  尽管岳桦林生长不高,树干弯曲,林木稀疏,基本上不具备木材生产价值,但是它对保护高山地区的生物多样性具有不可替代的作用。长白山岳桦林中,有丰富的动物和植物资源。岳桦林下有40多种植物,多为耐寒和耐阴喜湿的植物。
  夏季的岳桦林有繁茂的草地和凉爽的气温,是有蹄类和熊类避暑或避蚊虫的地方。稀疏的林地和开阔的草地,有利于昆虫繁衍,许多鸟类在这里繁殖后代。冬季,岳桦林很好地固着雪被,使啮齿类、鼩鼱类小动物,还有许多昆虫等都能在雪下安全地度过严寒。
  岳桦林独特的景观,维持着很高的生物多样性,而且是温带森林分布的唯一代表类型,由此我们不难理解岳桦的生态学价值和保护意义了。(朴正吉 朴光熙)

  作者简介
  朴正吉  曾供职长白山科学研究院,主要从事野生动物生态及珍稀物种保护研究工作。
  朴光熙  在长白山自然保护管理中心从事自然保护工作。