【2019年物种日历】1月9日 白桦

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“桦树”作为树的名字,应该是所有中国孩子都不陌生的。你当年的语文课本里,一定出现过它的身影。


今日主角白桦。图片:TeunSpaans / wikimedia

语文课本中的常客

“杨树高,榕树壮,梧桐树叶像手掌。枫树秋天叶儿红,松柏四季披绿装。木棉喜暖在南方,桦树耐寒守北疆。”这是90年代中期,人教版小学语文课本第三册里的一篇识字课文。当我读到这首儿歌的时候还不到8岁,正生活在南方的小城,那座城市里的行道树最多的是南方常见的细叶榕(Ficus microcarpa)、法国梧桐(Platanus × acerifolia),以及银桦(Grevillea robusta)——银桦虽然名字里也有“桦”,却并不是桦树,而是一种山龙眼科的植物。所以说起来,在学会写“桦”字之后很长一段时间里,我对桦树的样貌完全没有概念。


白桦林。图片:Ryukichi Kameda / Nature Production / mindenpictures

但小学语文课本并没有轻易放弃我的记性。三年级的课文《美丽的小兴安岭》里有“我国东北的小兴安岭,有数不清的红松、白桦、栎树……秋天,白桦和栎树的叶子变黄了,松柏显得更苍翠了”。在一篇卫国战争时期小男孩“夜莺”用口哨给游击队员送信的课文《夜莺之歌》里(原著为苏联籍立陶宛作家彼特拉斯·茨尔维卡Petras Cvirka)里,小男孩的口哨也是“白桦树皮做的”。《小音乐家扬科》(原著为波兰作家亨利克·显克维支Henryk Sienkiewicz)中,痴迷音乐的男孩扬科在死去的时候,“白桦树’哗哗’地,在扬科的头上不住地号叫。”凡此等等。

其实统计一下上世纪60~90年代人教版小学、初中语文课本中明确出现过物种信息的树木,也许会惊讶地发现,“白桦”的出现频率很高。很多中国南方居民没有意识到的是,他们远在亲眼见过真正的桦树之前,就已经一次次从语文课本里知道了它


机智的男孩“夜莺”用鸟叫声给游击队员报信,帮助游击队歼灭了德国法西斯部队。图片:语文A版六年级上册

为什么“白桦”能在我们的小学语文课本里频繁出现?且让我们压一压好奇心,来看看“白桦”是怎样一种植物。

认识白桦

在小学学习结束后,一个孩子或许会对“白桦”产生这样的印象:一种树,生长在北方,秋天是落叶的,树皮也许是白色的,可以用来做哨子——这已经勾勒出了“白桦”最重要的特征轮廓。

白桦所在的桦木科,和我们吃的板栗所在的壳斗科关系不太远,它们几乎都是典型的北温带落叶树。桦木科里还包括种子炒熟后香脆可口、被包裹进巧克力里的榛属Corylus植物,还有孑遗在江南、只剩一棵野生植株极度濒危的普陀鹅耳枥(Carpinus putoensis)。


左图:白桦;右上:欧洲榛(C. avellana);右下:普陀鹅耳枥。图片:Hiroya Minakuchi / mindenpictures;Horst Frank / wikimedia;alchetron.com

桦木科植物一大显著特征就是柔荑[tí]花序——它们不起眼的小花是单性的,分雌花和雄花,雄花紧密排成穗状,柔软下垂;雌花序则在另外的枝头,长成短穗或松果的样子,每朵雌花由一层小苞片覆盖着。多数时候,这些花序在每年的新叶长出之前,在寒冷且缺少传粉昆虫的春天开放,靠风力传粉。在夏天之后,传粉成功的桦树雌花序会结成松球一样的果序。成熟之后,带着两片短翅膀的果实轻如绒羽,秋风把它们从果序中吹出,飘落到新世界生根发芽。


白桦的雌花序。图片:calpoly.edu


垂枝桦(B. pendula)下垂的雄花序和挺立的雌花序。图片:Peter Schoenfelder

就像松树、柏树、枫树在植物学上指代的都是一类树而不是一种树,“桦树”也是桦木科Betulaceae桦木属Betula大约30~60种树木的统称。这其中,“白桦”作为中文正名,指的是白桦(B. platyphylla)这一广布于东亚,包括西伯利亚东部、中国东北、华北、西北至青藏高原的物种。但中外文化意义上的“白桦”和“white birch”,则更广泛地包括了桦木属中的多个物种:在北美,是北美白桦(B. papyrifera);在欧洲至西西伯利亚,是垂枝桦(B. pendula)和毛桦(B. pubescens)。

这些“白桦”拥有很多共同特征,比如轻巧但坚硬的木质,洁白的可剥落的树皮——桦木属的拉丁属名Betula和英文俗名birch,追溯到原始印欧语的词根,很可能就是从白桦树皮的“亮白色”派生出来的。实际上,典型的具有白色树皮的桦树集中在桦木亚属,在整个北半球大约有12种;这些“白桦”的生长区域也多有重叠,在人类与它们接触的历史里,它们扮演着类似甚至相同的角色,拥有许多共同的文化icon。


阿拉斯加白桦(B. neoalaskana)也有白色树皮。大约有12种白色树皮的桦树在不同的区域文化中被称为“白桦”。图片:钟蜀黍

城市的北限在哪里

在人类能够大规模开采和提炼化石燃料之前,树木和森林对于人类的城市生活有着极其重要的意义。

走出非洲后的人类要在北温带的冬天生存下去,制造庇护所找寻御寒燃料和食物来源就是首要问题。在没有森林的荒漠、草原和高原,人类垒砌石块,过着放牧的生活,而晒干的草食动物粪便就是燃料——这样的人类聚落多半是松散的。与之不同的是,在树木丰沛的地方,森林提供了一切,人类从森林里猎获动物,采集野果,大规模地获取燃料和建筑材料,或者烧荒开辟成农田——森林使得城市建立在寒冷地区成为了可能


桦木属的分布范围。图片:Chelyabinsksurovyi / wikimedia

人类的脚步迈过了广袤的欧亚草原,在北纬50°~70°的地域找到了一大片森林——那是环北极的泰加林带(Taiga),是地球上第二大的陆地生物区系,有着地球上最为充沛的树木蓄积。泰加林带以裸子植物针叶树为主,有大量的云杉、冷杉和落叶松,但在连绵的针叶树中,也赫然站立着白桦、桤木和颤杨等落叶乔木,它们能在贫瘠的土壤上迅速生长,填补了针叶树局部的空缺,是泰加林带的重要组成部分。


俄罗斯远东地区的克雷马(Kolyma),杰克伦敦湖(Jack London Lake)就位于泰加林带内。图片:Bartosh Dmytro / fotostudio.com.ua

人们泰加林带和温带阔叶林的边缘,沿着山河建立定居点,其中有些在今天成为了世界级的大城市,比如美国阿拉斯加的安克雷奇、费尔班克斯,俄罗斯的摩尔曼斯克、雅库茨克,芬兰的奥卢。它们的位置大多已经接近北纬70°,冬季-50℃的低温并没有阻挡城市的步伐;但在泰加林带的北缘以北,超过北纬70°的区域,即使在电气燃料设施齐备的今天,也无法再找到超过1万人的人类定居点了。

可以说,森林脚步的极限,就是人类城市的极限。它们是人类在极北的冰雪和寒风中建立城市时真正的奠基者。


最初安克雷奇只是阿拉斯加铁路线上的一个港口,如今已拥有40多万人口,是阿拉斯加最大的城市。图片:Frank K. / Flickr

一棵树,有耐寒的极限吗?

木本植物有着和草本植物完全不同的生活方式,前者往往有更长的生长时间和寿命,有更出众的高度来获取阳光,但同时也更难抵御寒冷造成的侵害

低温会破坏树木活跃的分生组织,结冰使得位于高处的树叶无法获得水分,极地的大风使得突出的树木易于折断——尽管生活于寒温带泰加林中的树木有各种方式适应低温环境,但高度大多不超过20米,靠近极地的树木就更加矮小了。在泰加林以北的苔原,依然还有不少树,但它们的形态已成为小灌木,甚至接近于草本植物般贴地生长,比如堪称世界上最矮树的北极柳Salix arctica


北极柳通常只有十多厘米高。图为北极柳的叶子与雄花序。图片:LeRoy Sowl, USFWS

上天入地,无所不能

在极北之北,白桦是构成森林的最后几种乔木。尽管生长不易,它依然有一系列适应寒冷气候的性状,比如在冬季至来年早春,白桦的韧皮部会充盈着含糖的树汁,这些树汁如抗冻液一般防止细胞结冰死亡。

相比分布北限几乎相同的云杉,白桦有更多额外的使用价值。云杉木材较为松软,而白桦木材质地轻且坚硬,纹理均匀细密。云杉的生长近似单轴型,顶部生长点被破坏后,会死亡或从近顶部再生新的生长点;而白桦的生长点被破坏后,会快速从基部萌蘖[niè]出更多的小树,有点类似克隆。白桦树皮中含有油脂成分,在干燥后能成为极好的引火材料。


桦木制成的胶合板。图片:Lutzeputz / wikimedia

这些特征使得白桦被更频繁地用作薪柴燃料、工具原料和建筑材料;硬而轻的桦木板有特殊的声学特性,也被用于制造各种乐器。即使在制造一些庞然大物的过程中,白桦木也发挥了重要作用,比如曾被人类制造出来的翼展最大的飞机,休斯公司的H-4“海格力斯(大力神)”,主要部分也是由白桦木制造的——尽管它有个绰号叫“Spruce Goose(云杉鹅)”。


H-4的翼展可达97.5米。图片:onet.pl

除去木材之外,白桦的树皮也有极为重要的作用。白桦的树皮极易剥落,外层树皮薄而干燥,内层树皮柔软轻巧,几乎可以直接当做纸来使用,印度和尼泊尔就保存有大量从公元1世纪至6世纪写在白桦树皮上的梵文经书。在维京人和最初抵达北美的原住民看来,白桦结实的内层树皮是制造浅水船只和独木舟(Canoe)的最佳材料;外层树皮不易被水浸润,铺设的屋顶经久耐用;树皮纤维长且韧,可以搓成极好的绳子;树皮干燥后,还可以制造容器、编成篮子、织成垫子等原住民生活中的几乎一切器具;而桦树皮里丰富的酚类成分干馏成的膏状物质,被称为“桦树沥青(birch tar)”,在石油工业之前是重要的防水材料


简单感受下桦树皮的质地。图为北美白桦(B. papyrifera),由于树皮的特点,其常用的英文名就有papar birch。图片:Dhatier / wikimedia


桦木树皮制成的独木舟。图片:Tony Hisgett / Flickr

此外,在饥荒来临时,北欧居民会将白桦柔软的内层树皮干燥碾碎后混入面粉中烤制成面包。在春天来临时,人们可以用特殊器具在树皮钻孔,获取白桦用于抵御严寒的树汁;桦树汁含糖量大约1%,可以直接饮用也可以制成桦树糖浆

演替的先锋

虽然白桦树皮易燃,但白桦林比针叶林更耐火烧,并且在被野火侵掠后的地方,白桦凭借着种子的轻小能很快占据有利位置生根萌发。因此,白桦在森林演替中是一种先锋植物

生态学家们在对北美白桦的研究中发现,在野火烧过泰加林带20年后,白桦占据了绝对优势,每公顷上生长着7500~15000棵白桦树;而在之后的60~120年里,白桦才逐渐被云杉和其它针叶树取代,直到另一场野火的来临。


有时为了森林管理、耕作或草原恢复,人们会刻意设置野火,大火过后,最先出现的就是先锋物种。图为在一片黑云杉-白桦-颤杨群落中设置野火。图片:fs.fed.us

白桦林的抗火特点甚至成为了瑞典城市于默奥(Umeå)的传奇。1888年,一场大火席卷于默奥,几乎将它烧成白地,但城中的白桦阻止了部分火势的蔓延。火灾过后,市民们在城中大量种植白桦以防患于未然,这座城市也因此得名“白桦之城”


于默奥街道两旁种植的白桦树。图片:studyinsweden.se

不仅是于默奥,白桦在北温带人类的物质和精神生活中都扮演着极重要的角色。北美白桦(B. papyrifera)至今是加拿大萨斯喀彻温省(Saskatchewan)的省树,也是美国新罕布什尔(New Hampshire)的州树。在欧亚大陆上,人类和白桦的接触历史更是悠久:白桦树皮制作的器具曾占据了斯拉夫人生活的方方面面;白桦几乎可以视作俄罗斯文化的代表物,对苏俄文学产生了深远影响;而建国初期文化上深受苏联影响的中国,小学语文课本里更是照搬了不少苏俄作家的文学作品。这些课文中作为背景出现过的白桦树,依然在半个世纪后,击中了生活在江南的我。


气氛突然……图片:pixabay

2014年9月,我从阿拉斯加北冰洋边的道尔顿公路返回费尔班克斯。虽然只是初秋,但在高纬地区秋色已经渐浓:远山是颤杨和白桦秋叶的金黄,交织着云杉苍翠中微露的暗红色,白桦明亮的白色树干一闪而过。下午的阳光里,我们把车停在路边,一脚踏入了这片柔软的森林。


阿拉斯加费尔班克斯附近的北美白桦林。图片:钟蜀黍

因为低温下落叶不容易降解,这里沉积了极厚的腐殖质。北美白桦是这片阔叶林的主要植被,白色树皮剥落的愈伤结构像黑黝黝的眼睛;近地面长满了大朵的牛肝菌,而灌丛主要是桤木(Alnus sp.)和可口荚蒾(Viburnum edule),荚蒾鲜红的小果子显然被黑熊取食过了,灌丛中下还留下了脚印和粪便。正当我们低头时,旁边呼啦啦一阵响动,两只柳雷鸟一前一后飞向林子深处。

在城市不再依赖森林木材的时代,白桦树依然闪耀着属于自然的永恒价值。

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