生态学·植物 | 森林里的植物是怎么争夺阳光的?

生态学·植物 | 森林里的植物是怎么争夺阳光的?

徐来

2017-11-17

世界好大,奇妙的事情每天都有,我们一起去发现吧!

生态学·植物 | 森林里的植物是怎么争夺阳光的?

| 暖爸型转述师 | :金北平

徐来

“万物生长靠太阳”,这句话你一定听说过吧?跟所有的俗语一样,这句话实际上也有点儿夸张的。准确地来说,地球上绝大多数的生命,它生长所用到的能量,都是直接或者间接地来自植物的,而支持植物生长的能量呢,归根结底是来自太阳的光芒。

听到这里你可能就要想了,既然所有生物的生长要么直接要么间接地都跟太阳有关,那么太阳的光是不是越多就越好了呢?

我今天,就要跟你说说植物和太阳的关系,以及这种关系可以造成怎样的森林奇观。

阳光太厉害了,有些植物怕它

首先,太阳的光并不是越多就越好。

如果你的爸爸妈妈、爷爷奶奶或者外公外婆平时喜欢种植一些盆栽,你或许可以和他们聊聊,有些植物,就是不喜欢晒太阳,你要让它晒了太多的太阳,它反而长不好,甚至有可能会被晒到枯死。比如说常见的薄荷、网纹草、红掌,还有那种很会爬得到处都是的绿萝,都是这个样子。

所以,确实有些植物受不了太强烈的阳光,喜欢待在比较阴暗但又不是完全黑的环境里。

这个很好理解,你跑到太阳底下,晒一会儿,浑身都热乎乎的——要是夏天的话,早就浑身是汗了。这是因为太阳光携带着能量。

凡是有能量的东西,多少都有点破坏性 。比如火,火可以拿来取暖和做饭,但是,如果你离火太近了,会被烫伤、烧伤。太阳光也是这样,里面最危险的一个东西叫紫外线。紫外线看不见,摸不着,但是能量却不小,它有可能会直接破坏生物体身上的细胞——这样的破坏,也会给咱们人类造成影响,所以,大夏天的时候,你一定要记得不要在烈日下暴晒,如果因为某种原因,一定得晒着太阳,那么也一定要涂好防晒霜。

太阳会给生物造成的另外一个危险,是阳光直射带来的高温,会加速水分的蒸发。所以,如果你在运动,那么一定要记得多喝水。而且还是要尽量避免直接暴露在烈日下运动。

所以,如果家里光照条件不好又想有一些植物的话,那么种植一些不那么喜欢阳光的植物,是一个很好的主意。可是问题又来了。如果这个植物喜欢阴凉的地方,那么我们可以把它搬到室内,避免被太阳直接照射到。可是,在野外的时候,大自然又没有屋顶,又没有墙壁,这些喜阴的植物,一年到头又都生活在哪里呢?

答案很简单,它们生活在森林的树荫底下。

森林里,有些植物喜欢往高处长

说起来,你去过真的森林吗?我说的不是公园里的小树林子,是野生的森林。城市公园里的树都是人为规划栽种的,和自然界的不一样。如果你去一趟自然的森林,就会发现,越往森林的深处走,阳光就越少。真的到了森林的腹地,林子下面真是一点直接的阳光都找不到,全是树荫。这情况最明显的是发生在北美洲的红杉林:那里的森林都是参天大树,几十米上百米,顶上的叶子把阳光遮得死死的。

为什么森林里会很难见到阳光,为什么参天大树要长成这样?答案很简单,当然是为了争抢阳光。

阳光虽然有破坏力,但毕竟是能量来源,能量多了干什么都好办,所以,对于很多植物来说,还是希望能够尽可能多的获得阳光的。为了得到好处,又避免被伤害,很多植物都找到了对抗太阳的办法:涂防晒霜、多喝水,以及太热的时候就不运动——对不起,讲串了,这是人类的说法。植物的目标虽然类似,但是确实是另一套方法: 它们首先会合成一些色素来保护自己免受紫外线破坏;其次是会多吸收地下的水分,喝得足足的;第三点就是,假如太阳实在是太晒了,那就关闭自己的气孔,让氧气工厂停止运作。

这其中,水是一个植物自己没法解决的外来因素:就算再怎么长根,如果天上不下雨的话也没办法。所以,只有在雨水充沛的地方才有条件长出森林,不然就只能长一点点的小草。

反过来,如果水够喝的话,那有些植物就开始动用一种阴险的招数了:我长得高一点,把自己的叶子长到顶上去,就能把阳光给拦截住,都留给自己用。这样一来,就把周围的植物给比下去了。被挡住的那些植物缺阳光长不好的话,就不会和我竞争土壤里的水和养分了。真是一举多得。

然而,打这个主意的可不只是一种植物,它周围的植物也是这么想的……当然啦,这只是一个比喻,植物没有脑子,不会真的想出这么多东西,它们只不过无意识地遵从了这种策略。

喜阴植物有喜阴植物的办法

这个想法的结果,就是森林中的一些树展开了军备竞赛,比谁长得高。其实长这么高在理论上是没必要的,比如红杉林,大家都10米高和大家都100米高没差别;但是第一个长到10米的就比别的10米的有了优势。所以这种竞赛会一直持续到水或者别的条件到了极限为止。我在讲世界上最高的树的时候,曾经跟你说过,树也不能无限制地长高,这个高度是有极限的,大概是130米左右。而现在活着的最高的树叫“亥伯龙神”,它是一棵红杉树,它现在的高度是115米。

上面都是竞赛的树,下面怎么办呢?直射阳光都被挡住了,但总还是有弱的反射光能投下来。喜阴植物就是在这种环境里长大的。为了适应弱的阳光,它们的叶片很宽很薄,能用最少的“材料”制造出最大的吸光面积。而且因为上面的大树落下了很多叶子,所以喜阴植物一般不缺土壤养料,也能充分利用它来增加自己的能量接受率。

看到这里,咱们再回过头去看那些耐阴的植物,无论是红掌、绿萝,还是网纹草,都是这个样子,它们的叶片非常宽大,目的就是为了尽可能接收森林下层少见的阳光,保证自己的光合作用。

最后, 当然还有那些根本不需要阳光的生物,就是蘑菇之类的真菌啦 。森林的下面是它们的天堂,它们不需要直接依靠太阳光生活,只要有足够多的有机质,它们就可以分解有机质,从中得到自己的养料。森林下层水多,有机物也多,所以要采蘑菇最好的地方就是森林里面了。

博物学家养成记

今天你学习了很多关于耐阴植物的知识。怎么样,你有亲手照料过耐阴植物吗?在评论里和大家分享一下,你种植耐阴植物的故事吧。

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今天我们学习了3个知识点:

植物的生长离不开阳光,但是太强的阳光一样具有很强的破坏力。所以,有些植物是喜阴不喜晒的;

有些植物,为了尽可能多的获得阳光,尽可能长高。它们也有一些办法来抵御阳光的伤害,比如增加色素、多吸收水分,以及关闭气孔等等;

由于高处的树木阻挡了阳光,森林底端的植物就只能靠很少的阳光活着。这些很少见阳光的植物会让叶片变得尽可能宽,增加受光面积,更好地利用少量的阳光,这些植物就是喜阴植物。

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徐来

今天,是博物学陪伴你的第 220 天,恭喜你,又收集了一个新知识!下一期我们继续研究。

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