紅杉是世界上已知的最高、最古老的樹(shù)木,在一億年以前就存在了。那時(shí)的紅杉還是侏羅紀(jì)最具代表性的植物,分布在北半球的廣大地區(qū)。如今,紅杉的生長(zhǎng)范圍變小,世界上有紅杉分布的地方只剩下中國(guó)和美國(guó),其中北美紅杉僅生長(zhǎng)在加利福尼亞州(下簡(jiǎn)稱加州)中部到南俄勒岡州西南部的狹長(zhǎng)海岸周?chē)?/p>
北美紅杉也叫海岸紅杉,它是世界上最高的樹(shù)種之一,也是地球上最龐大的植物之一,堪稱樹(shù)木中的大塊頭。
美國(guó)西南部的海岸,水汽充足,經(jīng)常濃霧彌漫,而北美紅杉最喜歡潮濕的生存環(huán)境,所以它們?cè)谶@里聚集成林。然而,從19世紀(jì)開(kāi)始,美國(guó)人對(duì)紅杉森林的砍伐一直沒(méi)有停止過(guò),尤其是進(jìn)入20世紀(jì)后,伐木機(jī)、大型電鋸和拖拉機(jī)大行其道,許多紅杉森林已經(jīng)被砍光。直到20世紀(jì)60年代,美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì)報(bào)道了紅杉被破壞的情況,美國(guó)政府才開(kāi)始對(duì)紅杉加以保護(hù),將僅存的紅杉森林建成國(guó)家公園。

如今,人們可以在美國(guó)的紅木國(guó)家公園、紅杉和國(guó)王峽谷國(guó)家公園以及繆爾森林國(guó)家紀(jì)念公園內(nèi)看到成林成片的北美紅杉。其中,位于加州太平洋沿岸的紅木國(guó)家公園是最有名的紅杉勝地。這片生態(tài)保護(hù)區(qū)占地76平方千米,園內(nèi)有13千米的公路都是沿海岸而建的。公園中的北美紅杉平均樹(shù)齡為500~700年,樹(shù)身高大粗壯。世界已知最高的紅杉——“同溫層巨人”就生長(zhǎng)在園內(nèi),它高約110米,是美國(guó)自由女神像的兩倍,大約生長(zhǎng)了1 600年。由于“同溫層巨人”過(guò)于珍貴,為了避免游客攀爬破壞,紅木國(guó)家公園的管理者一直沒(méi)有公開(kāi)“同溫層巨人”的具體位置。
由于加州溫暖而潮濕的氣候環(huán)境,北美紅杉長(zhǎng)得又高又大,而紅杉樹(shù)的腳下生出了大量灌木、蕨類、苔蘚等植物。實(shí)際上,生物學(xué)家曾發(fā)現(xiàn),紅木國(guó)家公園其實(shí)是地球上植物群落最豐富的地方,因?yàn)檫@片溫帶雨林中單位體積的生物量是熱帶雨林的7倍。
北美紅杉茁壯長(zhǎng)壽、庇佑生命,這與它的生態(tài)學(xué)構(gòu)造有密切的關(guān)系。由于北美紅杉身材巨大,它得以同時(shí)生活在三種不同類型的氣候區(qū)。
北美紅杉的樹(shù)冠位于頂層,那里時(shí)而干燥多風(fēng),時(shí)而霧氣彌漫,所以樹(shù)冠處的樹(shù)枝非常濃密,葉子又寬又平,有助于捕捉陽(yáng)光。然而,靠近頂部的樹(shù)葉葉面會(huì)生出緊密的鱗狀葉刺,這種構(gòu)造可以減少葉面在干燥條件下的水分蒸發(fā)。


粗壯的樹(shù)干位于中層,樹(shù)皮厚20~30厘米,由海綿狀和纖維狀的組織構(gòu)成。樹(shù)皮缺少樹(shù)脂,不易被森林火燒毀,且樹(shù)皮含單寧酸,抗蟲(chóng)、抗病,愈合力強(qiáng),能夠確保自身的枝繁葉茂。有的北美紅杉甚至在樹(shù)老空心、用作“汽車(chē)隧道”后,仍然筆直參天,加州駕車(chē)過(guò)大樹(shù)公園的“吊燈樹(shù)”就是一個(gè)實(shí)例。
北美紅杉的最下層,氣候又有所不同。樹(shù)冠和樹(shù)干擋住了幾乎所有投向地面的光線,樹(shù)基得以身處陰涼潮濕的環(huán)境,成為保護(hù)植物小伙伴們生存的溫床。
北美紅杉內(nèi)部絕大多數(shù)的生命物質(zhì)都存在于三層薄紙般的組織中——韌皮部、木質(zhì)部和形成層,這些組織生長(zhǎng)在樹(shù)皮里邊,在樹(shù)木的心材外圍成一個(gè)濕潤(rùn)的管套。不管樹(shù)干長(zhǎng)得有多高,真正從事生命活動(dòng)的活躍細(xì)胞只有幾千克重,這些細(xì)胞將樹(shù)根與葉子聯(lián)系起來(lái),完成了維持一棵樹(shù)生存所需的所有復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給,它們的高效率是生命現(xiàn)象中的奇跡。
炎熱的日子里,如果沒(méi)有砍伐或其他干擾,每棵樹(shù)都會(huì)把大量的水從樹(shù)根提取到樹(shù)葉,再?gòu)臉?shù)葉散發(fā)回大氣中。我們很難想象,高大的北美紅杉每天會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)多少水。將水分“提起來(lái)”只是韌皮部、木質(zhì)部和形成層的眾多工作之一,它們還生產(chǎn)木質(zhì)素和纖維素,調(diào)節(jié)單寧酸、汁液、樹(shù)膠、油脂和樹(shù)脂的儲(chǔ)存和生產(chǎn),向“全身”發(fā)放礦物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng),將淀粉轉(zhuǎn)化為糖以供生長(zhǎng)使用……由于所有這些生命過(guò)程都發(fā)生在如此薄的三層組織中,使得樹(shù)木非常容易受到入侵生物的攻擊,從而陷入危險(xiǎn)。當(dāng)北美紅杉的樹(shù)皮被切開(kāi),毛蟲(chóng)等破壞性生物闖入時(shí),北美紅杉會(huì)釋放一些化學(xué)物質(zhì),比如增加單寧酸的產(chǎn)量,試圖阻止毛蟲(chóng)進(jìn)一步啃食。
北美紅杉生長(zhǎng)緩慢,這種穩(wěn)定的節(jié)奏讓它得以長(zhǎng)壽。北美紅杉的根系雖然不是很深,但縱橫交錯(cuò),結(jié)實(shí)盤(pán)扎著每一寸土地,而且具備耐鹽特性,不畏風(fēng)雨災(zāi)劫和大地滄桑的變化。
北美紅杉雖然生命力強(qiáng),繁殖起來(lái)卻不太容易。它的樹(shù)枝上結(jié)有大量球果,種子量多,但發(fā)芽率卻很低。所以,紅杉森林中很難見(jiàn)到種子萌發(fā)的幼苗。無(wú)奈之下,北美紅杉主要依靠無(wú)性繁殖來(lái)延續(xù)種群。鋸斷的樹(shù)樁和樹(shù)根上都能長(zhǎng)出小枝,幾十年以后就可以巍然成樹(shù);根系可以輻射到很遠(yuǎn)的地方,一株老樹(shù)死后可以從它的周?chē)躺鲆黄瑓⑻齑髽?shù);一株老樹(shù)橫臥在地上,經(jīng)過(guò)幾百年的時(shí)間,在它幾十米長(zhǎng)的樹(shù)干腐爛的地方也可以長(zhǎng)出一列紅杉縱隊(duì)。因此,北美紅杉森林中植被的密度往往比較大。