红树林为什么能长在海水里

红树林为什么能长在海水里

红树林泛指像红茄这类，生长在热带、亚热带地区的河口、海岸沼泽区域的耐盐性常绿灌木或乔木树林，是陆地到海洋过渡的生态系。红树林又有“潮汐林”的别称。涨潮时，海水侵入河口区域，淹没红树林的生育地，红树林的树身下半部都泡在水中，只露出上半部，看起来像是长在水面上的森林。在海水退潮之後，河流下游至出海口间，会露出泥质或沙质的滩地，这片被称为“潮间带”的地区，由於泥沙不断堆积，而形成河口叁角洲、 湖等地形。这里的环境泥泞而潮，红树林植物选择黏质度高的泥质滩地着根生长，而松散的沙质滩地无法使红树林定根并支持树身，所以在沙滩环境是看不见红树林植物的。目前全世界的红树林面积约为 1400 万公顷，其中分布密度最高的是在印度洋和西太平洋的临海地带，如越南、泰国、马来西亚，这些区域的红树林就占了全世界的 20%。红树林的地理分布集中於赤道两侧南北纬 0 度至 25 度之间，分属於十科 16 属 55 种。世界上最大的红树林位於孟加拉，面积广达一百万公顷，其次为非洲的尼罗河叁角洲，面积为七十万公顷。红树林植物独特的生存方式主要表现在：独特的胎生苗繁殖、排盐、保水的叶片、多功能的支持根与呼吸根。 哺乳动物以母体怀胎的方式孕育幼子，“胎生”似乎是动物才有的专有名词，然而属於红树林的树种中，也有许多具有这种独特的繁殖方式。种子是植物的生命之源，在萌芽时需要充分的水分与氧气，但在极度缺氧与盐度高的沼泽软泥上，既不适合种子发芽，也不利於幼苗的生长，因此红树科的植物就发展出这种先发芽、後落地生根的繁殖方式，以克服沼泽地的恶劣环境。 胎生的红树林植物，也是经由开花、结果，产生它们的下一代～种子，但是种子即使成熟了，也不从树上脱落，相反的，包藏在果实体内部的胚芽开始发育，，渐渐地变为带有胚茎的“笔状胎生苗”；胎生苗从母株吸收营养，并利用胚茎上的皮孔呼吸，继续成长到成熟可脱离母树，尖尖长长的“笔 ”像一个小椎子，直直落下并插入软泥中，开始发根且长出新叶，展开生命中的新页。水笔仔的胎生苗发育期比较短，大概七、八个月左右会成熟，所以在夏末开花後，可以逐渐观察到结果、胎生苗发育、一直到第二年春天，胎生苗才落下；五梨跤的“孕期”更长，要一年多，所以在看到开花的同时，可以看到的胎生苗可是前一胎的宝宝哦！ 这些胎生的小苗万一在第一次落下运气差一点，没有插入泥中，也能乘着潮水，飘流他方，重新落地生根。这些胎生苗的内部具有间隙组织，饱含空气，因此比重较水为轻，可以在水面漂流数月，胚茎表皮还含有不好吃的单宁酸，可以避免软体动物及甲壳类的侵袭，因此，这样的植物可以播迁远方，而广布於全世界的热带、副热带地区。在红树林生长的地方，潮水起起落落，有时候是近乎淡水的环境，有时则是接近海水的盐度，为了适应这样变化剧烈的的环境，红树林植物发展出各种具有不同应变结构的叶片。以台湾的红树林植物来说，榄李具有肉质的厚叶片，能够保存更多的水分，水笔仔、海茄、五梨跤的叶片则具有厚厚的表皮，防止不必要的水分散失；另外，海茄的叶背密生绒毛，也可以防止水分蒸发，叶部还具有盐腺，可以聚集盐分并把多馀的盐分排出去。另外也有研究认为，红树林植物可以利用落叶的方式，把植株多馀的盐分集中在老叶，落叶时一并排除。对於像树木这种高大的植物来说，要在软软地、漂移的泥地上固定不动，是多麽困难的一件事！另外，软泥里面氧气不足，还要想办法呼吸空气。红树林植物对於这个难题的解决方案，是发展出浅而广的呼吸根、地下根与支持根等根系来解决。 支持根是从树的主干长出，悬垂向下再深入软泥中，而支持根本身还在分支成更多的支持根，最後形成连续向四周延伸的根盘，这是最典型的红树林植物特徵，外型有点像蜘蛛的长脚。支持根除了支撑用，也兼具呼吸的功能，五梨跤可说是这种根系的代表者之一。 地下根则是因应缺氧沼泽所发展出的另一种特殊根系，由主干分出，在地下形成放射状的横向伸展，非常利於氧气与水分的吸收，代表植物如海茄 。 呼吸根的功能和地下根相当，他的通气组织很发达，在表皮满布皮孔以便空气进出。呼吸根的形态不一，有从树身分支向下着地的，如五梨跤的支持根兼做呼吸根用，也有从地下茎向上伸出水面的棒状结构，如海茄，而榄李则是横向生长，像膝盖状弯曲并露出地表，水笔仔的树干基部呈板状形态，绵密的呼吸根侧分出来後，在深入软泥中，也做支持根用。由于边缘效应，红树林生态系开放性强，生物繁多，生产力高，具有独特的生态功能和重大的经济效益。比如说自古以来，与红树林沼泽地相连的岸边都是人们聚居的地方，他们一面利用红树林所能提供的自然资源，包括木材，薪炭，食物，水产，药物及其他化工原料等有用物质，另外红树林亦可通过网罗碎屑的方式，促进土壤的形成和抵抗潮汐，洪水的冲击，可保护堤岸。近年来，不少学者发现红树植物及其土壤对某些重金属，如镉，汞，锌及铅有相当程度的吸附及固定作用，所以现时许多国家及地区（包括深圳）均有利用自然或人工湿地作为较廉价的污水处理系统。红树林如同绿色长城，在促淤保滩、巩固提岸、抵抗风浪袭击方面，有着其他植物和设施所不能替代的作用，在台风袭击时，堤外分布有红树林的地方，海堤就不易冲崩，经济损失就小。红树林还是许多海洋生物，特别是鱼、虾、蟹、贝类繁殖的好场所，同时又为深水区活动的许多生物提供了支持。红树植物以凋落物的方式，通过食物链转换，为海洋动物提供良好的生长发育环境，因而人们把红树林区称为天然的海洋农牧场。由于红树林区内潮沟发达，吸引深水区的动物来到红树林区内觅食栖息，生产繁殖。红树林生长在碧海、蓝天的背景下，婀娜婆娑，形状奇特，加之大批的候鸟珍禽出没其间，具有独特的观赏价值。红树林本身的经济价值也很高。据美国科学家计算，1 公顷潮间沼泽地－－包括红树林在内，作为海岸保护和鱼类繁殖系统，其价值每年可达 7.2 万美元。21 世纪的经济将是海洋经济，作为海岸保护和鱼类繁殖系统的红树林将显得越来越重要，提供的价值将越来越高。

红树林植物具有特殊的形态与构造，所以能适应及生长於海滨泥地之盐生环境，其主要特性有 1. 根部特性： 由於生育地均为松软之泥滩地，所以如水笔仔会有支持根生成，长期处於缺氧状态，因此红树林之根系分布广而浅，气根内部具有通气道，有助於在该种环境下生长。如五梨跋可由气根向下长成支柱根，进而由支柱根长出地下根，同时完成支持、固著舆吸收的功能。 2胎生现象： 胎生现象是红树科植物显著的特徵。部份的红树林植物果实成熟后并不脱落，而是形成具有胚芽与根的胎生幼苗，继续自母株吸取养分，待成熟后再掉落。由於下重土里，能借重力作用插入软泥中，很快发展出侧根。若无法固著，亦可藉本身漂浮组织，随海波漂流至适当的地点固著生长，同时拓殖其生育地。而其於海水中漂流甚至可以二、三个月不死，乃由於含有单宁不易腐烂的缘故。 一般盐生植物叶片特徵贝有紧密且多数之栅状组织，叶片角皮层厚、气孔下陷且数量少，解剖台湾产之红树林植物叶片发现其均贝有厚角质层、环胞气孔型下陷、富含单宁层及贮水组织等特性，有些种类叶背有腺毛。这些待微有助於红树林植物忍受再盐度之环境。 生理上的适应 1. 蒸散作用之适应 盐度对红树林的蒸散作用具有显著的影响。研究指出，盐度增加时，红树林相对蒸散率将减少 2. 根部的生理适应 红树林栖地含有大量有机腐质土，不论在涨潮或退潮时，红树林之栖地均充满水分，并有高量的盐分。因此，红树林无法自其栖地的土壤中获取充分的氧气。为应付此种缺氧状况，红树林发展出特殊的构造，以适应特殊的环境。在地上根与地下根之间藉著气管(air tube)互相联系以交换气体;若缺少支柱根或呼吸根，则其主干接近地表面的部份亦有皮孔。然若地上根(即支柱根、呼吸根或主干基部)的皮孔密封，则红树林根部的氧浓度降低，而二氧化碳的浓度相对的提高，对红树林将造成伤害。故海水长期的氾滥、油污长期的滞留与深浓的污泥等，均会使红树林的皮孔堵塞而造成死亡。除交换气体外，红树林的根部尚有过滤各种离子的功能，尤其是拒盐种的红树林更为显著。然不论是拒盐种或是泌盐种，红树林对-各类离字的调节功能远较其他陆生植物为佳。 3．耐盐性生理 面对著含有高量盐分的生长环境，红树林之所以能取得优势的地位，必然具有与众不同的方法，以排除体内大量的盐分。依排盐机制的不同将红树林区分为拒盐种(salt-excludingspecies)与泌盐种(salt-secretingspecies)两大类。但所有的红树林可能都具有此两种排盐机制与其他的辅助方法，只是各种机制所能发挥的功能因种类不同，而有程度上的差异。 红树林植物并不表现对盐分的需求，其本身所具有的耐盐特性，可能只是用以适合淡水生长的植物竞争的利器。 参考资料： http://wagner.zo.ntu.edu.tw/guandu/article/3-6%e6%b7%a1%e6%b0%b4%e6%b2%b3%e4%b8%8a%e7%9a%84%e7%b4%85%e6%a8%b9%e6%9e%97.htm