隆起珊瑚礁區的「葉」間偵探


臺灣恆春半島的隆起珊瑚礁生態系統中的植物需要獨特的構造才能生存。科博館植物園的隆起珊瑚礁區展示60多種原生植物,從葉子上可以發現不同的求生法寶,請跟我們一起化身為「葉」間偵探,從葉子上尋找可能的答案。(圖/博學多文)

探索恆春半島的奇妙植物世界:從隆起珊瑚礁到季風雨林

「半島」是三面環海,一面與陸地相連的地形。恆春半島位在臺灣最南端,涵蓋範圍有各種說法,通常以枋寮至車城之間為西邊的端點,向東到知本及大武之間,相關研究多以楓港溪到達仁連線以南為主。這個區域多是海拔800公尺以下的低山臺地,1062公尺的里龍山是全區最高點。

分布在恆春半島的植被可以細分成隆起珊瑚礁、海岸林、季風雨林等。或許寬度僅20公里的緣故,這3種類型植被的範圍與分界很難判別,有時甚至會有混生的現象。一般來說,海漂植物形成海岸林,海岸林向內陸推展成隆起珊瑚礁植被,但在季風影響下又兼具季風雨林特徵。

科博館植物園將恆春半島植物分作隆起珊瑚礁區、海岸林區、季風雨林區等3區作展示,其中隆起珊瑚礁區展示了約60種在炎熱乾燥氣候下,生長於富含石灰質且多孔珊瑚礁環境的植物。從這些植物的葉子上,我們可以看出它們利用那些方式適應隆起珊瑚礁的特殊環境。

科博館植物園隆起珊瑚礁區中白榕林景觀(廖仁滄 攝)
科博館植物園隆起珊瑚礁區中白榕林景觀。(圖/廖仁滄)

驚人!林投在強風中的生存利器竟然是…

植物園中央大池旁的林投(Pandanus odorifer (Forssk.) Kuntze)葉子邊緣及葉背中肋上的尖刺讓人看了害怕,而臺灣民間故事中的《林投姐》就是以它為名,更增添許多恐怖氣息。也許你不相信,這一身讓人看了頭皮發麻的尖刺,竟然是它能在強風中取得生存優勢的利器。林投能以柔克剛的功夫搞定威力強大的風。其中的秘密,都隱藏在林投的葉片中。

仔細觀察生長在樹上的林投葉子,可以發現每片葉子的先端都呈現細長尾鞭狀,當風吹過時會輕搖而擾動氣流。而林投葉片葉緣還有葉背生長的尖刺,會讓吹過的氣流在刺的基部與葉肉之間產生小氣旋。無數的尖刺將吹到葉片上的風化成無數的小氣旋,進而變成亂流,彼此互相干擾,風力也因此抵銷減弱。

至於從林投葉面經過的氣流被引導到葉片基部後,會順著螺旋排列生長的葉片引導到植株基部。林投常成叢生長,葉片集中在莖頂,灌叢基部形成一個大空間,被引導到這裡的氣流產生氣壓,讓其他吹過的氣流無法進入。在陳玉峰老師2014年綠島進行的煙霧試驗中,煙霧吹過面海的第一道林投牆後,中下部煙霧往上斜升,上部煙霧持續前進,被化解的煙霧在灌叢前打轉後再後送,所以推估大部分的風力在此被化解,空氣中的鹽分也大多在灌叢外圍被截留。

林投,外表剛強,卻能利用風力化解風力,不跟強風直接對抗。

林投螺旋排列生長的葉片可以化解風力對植株的傷害(廖仁滄 攝)
林投螺旋排列生長的葉片可以化解風力對植株的傷害。(圖/廖仁滄 )

隆起珊瑚礁區的植物,如何在惡劣環境下生存?

隆起珊瑚礁區的植物大致可以分成砂濱植物帶、臨海珊瑚礁植物帶、隆起珊瑚礁植物帶。前兩者生長的地方是海洋與陸地交接的第一線,植物有時會直接與海水接觸。隆起珊瑚礁植物的分布比較內陸,像是社頂自然公園、龍坑生態保護區、墾丁森林遊樂區等都是具有代表性的地點。雖然不會碰到海水,卻仍然有機會接觸到帶有鹽分的海風,能在這裡生長的植物必須要有特殊耐旱、抗風,還有抗鹽的功能。

紅柴別名臺灣樹蘭,學名Aglaia elaeagnoidea (A. Juss.) Benth,是隆起珊瑚礁植物帶的代表植物。它的種小名elaeagnoidea是由胡頹子屬植物的屬名Elaeagnus加上拉丁文字尾-oideus(類似)合併締造而成,意指這種植物有與胡頹子屬植物類似的特徵。胡頹子屬植物最大的特徵就是植物體表面全常布滿銀白色與褐色的鱗片或星狀絨毛。紅柴莖葉上有銀色星狀鱗片,看起來像動物皮膚傷口癒合後所形成的痂。這些痂鱗就是它能在隆起珊瑚礁環境生存的法寶。

紅柴的痂鱗像鱗片般佈滿葉片,可以減少強風的傷害,海風中的鹽分也會被留存在痂鱗上,達到抗鹽功能。另外它也能減少葉片的蒸散面積,讓植株在乾燥環境中保留更多體內水分。仔細觀察本館植物園中栽種位置不同的紅柴,還可以發現生長環境不同的葉片,痂鱗分布也會不一樣。

除了紅柴之外,裡白巴豆(Croton cascarilloides ​Raeush.)葉片上也可以看到類似構造,甚至連果實上都可以看到痂鱗存在。

紅柴葉片上布滿痂鱗,具有耐旱、抗風,還有抗鹽的功能。(廖仁滄 攝)
紅柴葉片上布滿痂鱗,具有耐旱、抗風,還有抗鹽的功能。(圖/廖仁滄)
裡白巴豆果實上也可以看到痂鱗(廖仁滄 攝)
裡白巴豆果實上也可以看到痂鱗。(圖/廖仁滄)

看!黃槿葉子的奇妙細節!

摸過黃槿(Hibiscus tiliaceus L.)葉子的人,很難忘記那種溫和舒服的觸感,所以傳說過往臺灣有些地方會把它的葉片當成廁所用的衛生紙。

黃槿在臺灣的平地與濱海地區都不難看到,碩大妍麗的鮮黃色花朵與強大的適應力,也讓它成為公園綠地中常見的景觀植物。恆春半島的臨海珊瑚礁到隆起珊瑚礁中也都可以看見它的身影。

不少生活在隆起珊瑚礁的植物葉片上有毛,尤其葉背特別明顯,黃槿也是其中之一。這些毛可以讓氣孔蒸散出來的水氣不會馬上散佚到空氣中,藉此達到保水耐旱的功能。仔細觀察黃槿葉片上的毛,可以發現有絨毛及星狀毛兩種不同型態。葉面稀疏生長著星狀毛,葉背則是密披兩種毛,星狀毛主要生長在葉脈上。

比較成熟的黃槿葉片在葉背葉脈上可以看到縱裂的腺體,許多資料顯示這些腺體可以排出體內多餘的鹽分,但也有許多實驗數據說明黃槿是以拒鹽形式抗鹽,植物體內含鹽量低,葉子表面的泌鹽性也差。真相到底是什麼?這就讓有興趣的葉間偵探們繼續研究了。

黃槿葉背的絨毛及星狀毛,右上方可以看見葉脈上的腺體(廖仁滄 攝)
黃槿葉背的絨毛及星狀毛,右上方可以看見葉脈上的腺體。(圖/廖仁滄)

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