林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

嶽樺是典型的寒帶植物,長白山分佈著我國境內面積最大的嶽樺林。它的存在與長白山高海拔地區寒冷、溼潤、豐富的降雪和強風等有著密切的聯絡。它們能夠在大風暴雪的地方,採用匍匐方式矮化軀體以減少物理侵害。當種子更新受限制的時候,它們的幼苗以樹樁、倒木和自身心腐體為場所,完成世代更替。它們堅守在其他樹木不能適應的高山上,擔當著水土保持的綠色衛士。嶽樺特有的發育方式和對極端環境條件的適應性,已成為人們研究山地氣候變化的關鍵種類。

嶽樺,樺木科,樺木屬,分佈於東亞東北地區沿海地帶的亞高山。在我國主要分佈在長白山、小興安嶺、張廣才嶺等地。嶽樺是一種落葉小喬木,是典型的北極圈寒帶植物。生長土壤為山地生草森林土。嶽樺樹皮橫條狀裂,灰白色,葉長約5釐米,葉廣卵狀三角形,枝紅褐色有小腺點。平均樹高12米,最大胸徑約40釐米。花期4-6月,果熟期9月。樹幹隨著海拔增高和風力增大而矮曲。嶽樺木質堅硬,密度大,能沉入水中。

嶽樺在高山樹線上環繞,它那白色的樹幹、棕褐色的枝條和彎曲的姿態,給人一種直擊靈魂的壯美。尤其在秋季頭一場霜降後,從高空俯視,嶽樺林就像金黃色的環,鑲嵌在紅色的苔原帶和綠色的針葉林帶之間。

嶽樺金色的葉子稍縱即逝。風雪來臨,葉子很快飄落在地上,地表草本植物大多已枯死,唯獨牛皮杜鵑和小越橘灌木仍然葉綠挺拔。短暫的秋天結束了,這片林地上沒有了蝴蝶、螞蚱,連鳥也很少光顧,石堆中高山鼠兔的啼鳴聲在呼嘯的大風中時隱時現。此刻最能感受的,是大自然的聲音,以及樹木、草和動物對季節變換的適應和理解。

林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

風雪雕刻的嶽樺矮曲林 卓永生攝

不屈的風雪勇士

嶽樺屬於樺木科樺木屬,與人們熟悉的白樺是同一屬的小喬木。嶽樺是典型的北極圈內的寒帶植物,在我國分佈於東北小興安嶺、張廣才嶺和長白山。我國境內面積最大的嶽樺林就在長白山,長白山嶽樺林帶構成我國溫帶針闊葉混交林地帶森林垂直分佈的上限,是亞高山矮曲落葉闊葉林帶的代表性型別。

長白山的嶽樺林,是地球上嶽樺林在溫帶地區的唯一分佈。

嶽樺的海拔分佈高度,隨著緯度的向北推移而逐漸下降。如長白山可分佈到海拔2000多米,在小興安嶺南坡分佈為海拔1050米,俄羅斯錫霍特阿林中部則為海拔900米,再往北則下降到海拔450米。

長白山嶽樺是能夠生長在海拔高度最高的樹木,在土壤條件較好、風力不大的生境中散生的樹幹一般直立,側枝繁茂,樹冠鬱閉。但生長在山坡起伏而處在風口的嶽樺,在長年強烈的西北風和雪的物理作用下,都向著一個方向貼近地面匍匐著。大自然造就了灌木狀多主幹的矮曲林,宛如雕塑。這是長期適應山高風大條件所形成的景觀,體現了漫長歲月裡,嶽樺經受嚴寒、大風、暴雪的歷程和適應力的歷史紀錄。

高寒風大的惡劣條件不適應很多樹種生長,唯獨嶽樺頑強存活。在寒冷多風,土壤發育不良、有機質含量少的山地生草森林土的條件下,以嶽樺主導的灌木型樹木,靠無性繁殖,沿著溝谷不斷向高山凍原伸展,形成了鮮明的環繞火山錐體的高山樹線。

林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

嶽樺樹洞裡生長的嶽樺小幼苗

獨特的更新現象

嶽樺的更新規律一直備受學者關注。嶽樺林多為純林單層結構,林下長年溼潤,透光適量,植被茂密,草本覆蓋率達100%,這樣的環境嚴重減少了嶽樺種子與地面土壤充分接觸的機會。儘管嶽樺還有萌芽更新、匍匐更新以及數量極少的地面種子更新等,但受環境條件的限制,嶽樺的自然更新一直處在不佳狀態。

科學家經過多年觀察發現,嶽樺的自然更新非常特殊。其中一種方式就是,在老樹幹內部生根發育,這是植物界少見的現象。嶽樺苗在心腐的樹幹內部生根,根系經心腐部分伸入地下,這使得老朽的樹木恢復生機,枝葉再度繁茂,顯示出“起死回生”的奇特景象。

腐朽的樹幹分解過程中釋放的養分,可被樹幹內部生根的生命直接吸收利用,這大大簡化了養分迴圈途徑,縮短了週轉時間。這是嶽樺的特殊形態發育特徵,是對嚴酷生存條件的一種適應對策。對於受高而密集的草本植物的影響而林下更新不良的嶽樺林來說,這是維持林分穩定的一種特殊方式,可見嶽樺林對環境條件的高度適應性。

還有一種方式,是在枯立木倒下後留下的朽木樁上,種子萌發出幼苗或根部萌發出樹芽嫩枝。木樁腐爛過程中,養分高度富集在樹樁上,所以幼苗幼樹在朽木樁上能夠迅速生長,這是嶽樺對更新條件不良的一種生態反應。

林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

雄花序

林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

雌花序

在嶽樺純林中,更多的更新方式是在倒木上。枯死腐爛的嶽樺倒木是種子更新的主要場所,倒木使幼苗擺脫了高大茂密草本植物及枯枝落葉的影響,光照、水分條件比較適宜,既有利於種子萌發,又能保證幼苗生長。所以,我們能看到許多幼苗生長在佈滿苔蘚的倒木上。

嶽樺生長的地方,溼度很大。樹幹倒下後,首先佔領倒木表面的是苔蘚和菌類。厚厚的苔蘚層可以保持適宜嶽樺生長的水分條件,這種微生境條件有利於種子更新。

嶽樺林處於高寒地帶,少有競爭者,而且具有很強的有性和無性繁殖能力,故能佔領暗針葉林所不能佔據的生境,成為穩定群叢存在。有人認為,嶽樺是先鋒樹種,在條件較好時,可能將被雲冷杉林所代替。還有一些研究認為,嶽樺也可能擴張其優勢,逐漸向更高的高山草甸上侵。

重要的生態防線

圍繞長白山主峰火山錐體下部,嶽樺樹在海拔1800—2100米的區域形成了一個不規則環帶,所佔面積約10。7平方公里。此帶山勢陡峭,風大,氣候寒冷。嶽樺林帶下木稀少,只有藍靛果、忍冬和牛皮杜鵑等種類。草本層非常發達,常見種有大山尖菜、小葉章、星葉兔兒傘、苔草等覆蓋,土壤為山地生草森林土。平均樹高12米,平均胸徑20釐米,最大胸徑可達40釐米。在長白山海拔較低處的嶽樺林中混有少量的長白落葉松、雲杉和臭冷杉等耐寒樹種。

唯獨長白山嶽樺林具有獨特的景觀,併成為高山凍原向針葉林過渡的紐帶。嶽樺林佔據長白山上下數百米的生境條件惡劣地段。這樣的生境不利於一般樹木生長,只有嶽樺能耐高山強烈日照及較高的空氣溼度,對土壤要求不苛刻,耐瘠薄,且有萌芽性,能自基部分枝,成一株多幹的灌木型,對長年的風暴能適應,形成一個抵擋大風的純林。

林草科普|嶽樺,用生命勾勒高山樹線

混生有針葉樹的嶽樺林 樸光熙攝

長白山是松遼大平原的重要屏障,嶽樺林是松花江通向松遼平原的第一道防線,發揮著保持水土、涵養水源的重要作用。嶽樺生長在長白山火山錐體中部最脆弱的火山碎屑堆積的地方,樹下是繁茂的草本植物、根系發達的杜鵑和忍冬類灌木,把地表土層牢牢地凝聚在一起,即使遭遇傾盆大雨,也能把土壤環抱在自己的腳下。

儘管嶽樺林生長不高,樹幹彎曲,林木稀疏,基本上不具備木材生產價值,但是它對保護高山地區的生物多樣性具有不可替代的作用。長白山嶽樺林中,有豐富的動物和植物資源。嶽樺林下有40多種植物,多為耐寒和耐陰喜溼的植物。

夏季的嶽樺林有繁茂的草地和涼爽的氣溫,是有蹄類和熊類避暑或避蚊蟲的地方。稀疏的林地和開闊的草地,有利於昆蟲繁衍,許多鳥類在這裡繁殖後代。冬季,嶽樺林很好地固著雪被,使齧齒類、鼩鼱類小動物,還有許多昆蟲等都能在雪下安全地度過嚴寒。

嶽樺林獨特的景觀,維持著很高的生物多樣性,而且是溫帶森林分佈的唯一代表型別,由此我們不難理解嶽樺的生態學價值和保護意義了。(作者 樸正吉 曾供職長白山科學研究院,主要從事野生動物生態及珍稀物種保護研究工作。樸光熙 在長白山自然保護管理中心從事自然保護工作。編輯 王強)

TAG: 嶽樺樺林長白山更新生長