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第三章
北方森林
THE NORTHERN FOREST

9月,北美驯鹿穿过阿拉斯加冻土带,成群结队向南迁徙。经过一个夏季的食物补充,它们个个膘肥体壮,状态良好。驯鹿幼崽也一起出发,勇气十足地跟上父母的步伐。它们还有很长的路要走,天气也在恶化。在这片没有一棵树生长的荒凉的大地上,雪已经开始落下来了。白天,太阳光的强度仍然足以融化雪,但这不仅对驯鹿毫无帮助,反而带来了麻烦。融化的雪水在夜间会结成冰,驯鹿无法敲碎地面厚厚的冰层吃到下面的叶子和地衣。鹿群对庇护所的需求越来越迫切,一天之内可以疾行60千米。

经过一周左右的持续跋涉,鹿群终于见到了树。这些树长得不高,歪歪扭扭,单独一棵或呈一小片分布,生长在遮蔽的褶皱地带。鹿群继续向南行进。树木逐渐高大起来,数量也逐渐增加。终于,在完成超过1 000千米的长途跋涉后,鹿群开始穿行在高大的树木间,进入了真正的森林。

到达这里,事情就好办了。尽管天气一样极度寒冷,但茂密的树木为动物提供了庇护,把致命的寒风挡在了外面。这里还有食物。深色树枝下的雪不会融化结成冰,而是保持着松软的粉状,驯鹿只需用蹄子刨几下,或者用鼻子轻轻推一两下,就可以把雪拨开找到下面的植物。

它们进入的是世界上最广袤的森林。这条环绕地球的林带最宽处可达2 000千米,覆盖住了每一片陆地。它从阿拉斯加的太平洋沿岸向东延伸到大西洋沿岸,横跨整个北美。在另一边,越过白令海峡这一段狭窄的留白,林带继续穿过西伯利亚进入斯堪的纳维亚半岛。从一端到另一端,全长约10 000千米。

这里和极北之地的冻土带相比,条件有所改善。主要是光照略有增加,更加利于树木生长。靠近极地的地方夏季太短了,一年之中可以生长的时间不足以让一棵树长出高大的树干,也长不出足够坚韧的叶子,能抗住冬季来临前的霜冻。然而,这里一年中通常至少有30天阳光灿烂的日子,温度能上升到10℃或以上,足够让树木发育起来。

然而,其他方面的条件仍然极其严酷。气温可能降至零下40℃,甚至低于冻土带有记录的最低温度。暴雪覆盖了大地,几米深的积雪可以保持半年以上。极端的寒冷对树木的威胁不仅仅是会让树木组织中的液体冻结,还会剥夺树木的根本性供给——水。水虽然以冰和雪的形式遍布森林,但在这种固体的形式下,它等于被锁了起来,没有植物能够触及。因此,北方森林里的树必须忍受极端的干旱,其程度和许多植物在阳光炙烤的沙漠中面临的干旱类似。

最典型的能够承受这种匮乏环境的叶子就是松针。松针又长又细,雪不容易在上面堆积,因此也没办法把它压垮。它的树液很少,所以几乎没有液体可以在内部冻住。它的颜色很深,能从微弱的阳光中最大程度地吸收热量。所有绿色植物在生长过程中都会不可避免地损失一些水分,它们从空气中吸收二氧化碳,排出“废弃物”——氧气,这一过程是通过叫作气孔的微小孔隙完成的。在气体交换过程中,一些水蒸气会不可避免地逸出。然而,松针的水分损失比其他类型的叶子都小得多。它的气孔相对较少,沿着针叶纵向延伸的凹槽底部呈规则的线性分布。这个凹槽有助于气孔正上方的一层空气保持不动,因此气孔中的水蒸气扩散率非常低。此外,叶子表面有一层厚厚的蜡质,这使得针叶表面其他部位的细胞壁水分流失几乎降到了零。进入苦寒时节,大地也会深深封冻,切断植物根部的所有供水,叶子的任何水分蒸发都可能是灾难性的。这种时候,针叶连气孔都能够关闭。

某些情况下,这些保水措施仍然不够。落叶松生长的地区不仅极度寒冷,还极度干燥。冬季任何的水分损失都是风险,因此落叶松每年秋天都会脱掉针叶,进入完全不活动的状态。然而,其他地方的针叶可以全年既高效又节约地工作,树木会将它们保留七年之久,在生长季节一次只更新几根。这种保留叶子的方式有相当大的优势。春日伊始,树上的叶子就已经做好了进行光合作用的准备,只等充沛的阳光的到来。此外,树木也不必每年都花费宝贵的能量重新长出整棵树的叶子。

这些常绿针叶树属于一个古老的类群。它们在球果内产生种子,出现在地球上的时间大约是3亿年前,比其他开花植物早得多。松树、云杉、铁杉、雪松、冷杉和柏树都属于这个类群。被极端气候造就的针叶的特性在很大程度上决定了有针叶树生长的整个森林群落的特征。由于针叶上的蜡质和树脂不容易分解,寒冷又让细菌活性处于非常低的水平,针叶落在森林地面上可以多年不腐,形成一层厚厚的、弹性颇佳的针垫。针叶所含的养分无法经过腐烂释放,因此针垫下的土壤始终贫瘠,且呈酸性。树木只能借助真菌收回随着针叶落下来而丧失的营养。针叶树的根扎得不深,围着树干向四周伸展,在土壤浅层形成一个向外扩开的网状结构。丝状真菌的菌丝层层叠叠、一团一团地围绕着树根,向上伸展,探查到针叶后就把它们包裹起来,分解成树木可以重新吸收的化学物质,保护根部免受疾病侵害,甚至能够使树木抵抗一些刺激因素,如痕量金属。作为提供服务的回报,真菌从树根中获得它们所需的糖和其他碳水化合物——由于缺乏叶绿素,它们无法自行合成这些物质。

真菌与针叶树之间的这种关系,不如与构成地衣的藻类之间的关系密切,也没有那么特殊。目前已发现的与单独一种松树有关的真菌就可达数百种,六七种真菌可能同时生活在一棵树的根部。不过,真菌也并非不可或缺。只是没有真菌的帮助,针叶树的生长速度要慢得多。

针叶的性质也在很大程度上限制了生活在针叶林中的动物。所有森林每年都会长出大量的叶子,一般人可能以为这能为大量食素的动物提供食物。然而,除昆虫外,全是蜡质树脂的针叶对大多数生物来说是不可食用的。驯鹿碰都不碰,小型啮齿动物也不会吃。只有一两种鸟,如雷鸟和松雀确实会吃针叶,但它们也唯独偏爱刚发出的春芽,趁针叶还鲜嫩多汁的时候吃掉它。

针叶树上出产的最受欢迎的食物不是叶子,而是种子。许多鸟类都有从球果中取出种子的本事。交嘴雀是雀科的一员,它有一个特别的喙能够达成这个目的。鸟喙的上下部分无法合拢,而是相互交叉,这样鸟就能够从松果坚硬的外壳中撬出富含蛋白质的种子。这种鸟非常勤奋,每天可以撬开多达1 000粒种子。星鸦是一种体形较大的鸟,可以长到大约30厘米长,鸟喙大而有力,一下子就能把松果咬碎。鸟或许会直接吃掉掉出来的种子,但也经常会把种子储存在树的裂缝中,以备来日食用。

一些小型哺乳动物——松鼠、田鼠和旅鼠——也以种子为食,在雪地里四处挖掘寻觅。森林中较大的素食者——北美驯鹿、狍和驼鹿——非常依赖夏季积累的脂肪储备,但也能够通过其他方式略微补充一点营养:从树上剥下树皮以及树皮上生长的苔藓和地衣,或者去森林比较开阔的地区,找一般在河岸或湖边生长的灌木丛。

若要捕到这些素食者,食肉动物必须在森林中大面积巡逻才能找到足够的猎物。猞猁是一种偏大型的猫科动物,身披厚厚的被毛,活动范围可超过200平方千米。在这个寒冷的地域,节约能量至关重要,因此必须对狩猎活动的盈亏平衡进行精确考量。一只猞猁追逐一只北极兔,如果在200米左右的之字形冲刺中没有抓住它,便会放弃,否则这种行为消耗的能量可能会超过兔肉提供的能量。狍的体形大得多,是一种更有价值的猎物。花长时间追捕它也仍然有利可图,猞猁追它的时候就会坚持不懈。狼獾是一种食肉动物,体形跟低矮的大型獾差不多,它也会捕食鹿。对它来说,追逐往往更容易,它可以在薄薄的雪壳上敏捷地奔跑,而鹿则不行。如果踩到这样的雪块,鹿就会因为陷下去而站立不稳,直接被擒。

雪上世界的温度比白雪覆盖的地下要低得多,因而毫不奇怪的是,生活在雪地上的动物大多是同类物种里的“巨人”。雷鸟是松鸡科里最大的一种,驼鹿是最大的鹿科动物,狼獾则是鼬科中体形最大的。它们的体积有助于保存热量,就像大型山地动物一样。但在静谧的冰雪森林里,动物的数量和种类都不多。你可能在茫茫雪地上走出去很长一段距离都看不到任何生物的痕迹。

有针叶林分布的地方,其中有限的动物群体和树木的特征也高度相似。如果你在隆冬时节用降落伞降落在一片针叶林中,除非你是一个优秀的自然学家,否则很难根据看到的动物判断出你所身处的大陆。长着巨大鹿角,上唇下垂较长,神态仿佛是拿鼻孔看人的大型鹿,在美国被叫作驼鹿,在欧洲则被叫作麋鹿。尽管名称不同,但是同一个物种。在森林中过冬的一种体形较小的鹿,可能是北美驯鹿,也可能是欧洲的驯鹿,同样是相同的物种。狼獾在斯堪的纳维亚和西伯利亚狩猎的方式和它们在北美所做的没有差别。一种像黄鼠狼一样的小动物,长着长长的、光滑的皮毛,劫掠鸟巢,可能是欧洲松貂,也可能是美洲貂,后者可能更健壮、更重,但差距也只是一点点。最引人注目的鸟类是乌林鸮,爪子上覆盖着保暖的羽毛,在两大洲的森林间飞翔穿梭。

别的鸟类可能会更具有参考意义。整个森林带从东走到西,只能发现一种交嘴雀,但有好几种不同的星鸦。美洲种类的星鸦身体呈灰色,翅膀呈黑色,带有白色斑块,而欧洲种类的星鸦翅膀上长着斑点。如果找到一只黑色的像松鸡模样、在树枝上啃食松针的鸟,也会有助于做出判断。如果像火鸡一样大,那就是雷鸟,你此时应该位于欧亚大陆,大概在斯堪的纳维亚半岛到西伯利亚之间的某处。如果像鸡一样小,眉毛有红色条纹,那就是枞树鸡,你则身处北美。

春天来临时,北方森林的状态会发生巨大的变化。随着白天越来越长,针叶树会利用额外的光线奋力生长。整个冬天,芽苞都被包裹着得严严实实,以抵御严寒天气。最靠里是树脂层,可以防止水分流失。然后是树脂层上的外层细胞,能分泌出一种防冻剂,可以承受零下20℃的低温而不凝固。这一层之外又覆盖着一层隔温的“死皮”。最终芽苞从冬日的层层包裹中钻了出来,绽放出生机。在针叶中休眠,或者在前一个夏天被它们勤劳的母亲藏在树皮下钻出的洞里的虫卵现在都孵化了,一批批饥饿的毛毛虫大军扑向嫩松针,大开杀戒。

毛毛虫和蛴螬也是其他生物的猎物。它们有两种非常不同的自我保护的方式。松夜蛾的毛毛虫——其主要天敌是鸟类——是深绿色的,与松针的颜色非常相似,因此很难被发现。孵化出来后,它们会分散到不同的树枝,因此其中一只被发现的话,不会立即导致同一棵树上的毛毛虫一块遭殃。相反,松叶蜂幼虫则会抱团,数千只聚集在同一个树杈上。它们的主要捕食者是蚂蚁,蚂蚁会趁机抓住多汁的幼虫,沿着树干带回巢穴。为了找到松叶蜂幼虫,蚂蚁会派出侦察兵。一旦发现一只,它就急忙跑回巢穴,在身后留下一串气味标记,成群的工蚁可以跟随气味找到幼虫所在的位置。

松叶蜂幼虫没有大颚或毒刺来攻击侦察蚁,但它们自有办法来阻止侦察蚁传播关于自己所在位置的信息。幼虫从断掉的松针中采集渗出的树脂,咀嚼后储存在肠道特殊的囊袋里。如果被侦察蚁发现,它们就会把“口香糖”涂抹在头和触角上。这会让蚂蚁迷失方向,很难找到返回巢穴的路。松叶蜂幼虫在“口香糖”中还添加了一种化合物,与蚂蚁本身释放的警示危险的信号非常相似。因此,如果工蚁碰巧遇到返回的侦察蚁留下的踪迹,这种气味不会刺激它们跟随,反倒会警告它们远离。最后,如果不幸的侦察蚁真的设法回到了巢穴,这种强烈的警示信号会让工蚁将其视为敌人,然后把它消灭。就这样,大群的松叶蜂幼虫继续潜踪匿影,对着针叶狼吞虎咽。

这些树木开花了。有些是雌花——小而不显眼的簇状物,通常是红色的,长在枝条的末梢。雄花则分开发育,产生大量花粉,让森林里黄雾弥漫。就这样,花完成了受精。但是夏天如此短暂,许多物种没有足够的时间来发育种子,只好等来年。前一年那些挂在枝条里侧完成受精的位置现在才开始膨大,形成绿色的球果。更靠后甚至还有三岁大的棕色球果,已经打开木质鳞片释放出了种子。

地面上,在雪地下面度过了冬天的旅鼠和田鼠在针叶垫上跳来跳去,尽情享用落下的种子。这也是它们繁殖的季节。一只雌性旅鼠一窝可以产下多达12只幼旅鼠。一个季节内可以生育三次,第一胎甚至第二胎出生的幼鼠在冬天到来之前就可以进行繁殖,在只有19天大时交配,20天后分娩。很快,森林满地跑的都是旅鼠了。

幼鼠的成熟速度和后代数量取决于食物的供应量,但食物并不总是年年丰盛。举例来说,每隔三四年,有些树可以产生数量异常多的种子。这可能是由于不同年份夏季温度的波动,或者树木在好几个年头储备营养后迎来了大丰收,还有可能是树木为了确保种子存活率做出的积极适应。在正常年份,旅鼠和其他食籽动物会消耗大部分的种子,以至于很少有种子能够发芽。在大丰收的年份,种子数量非常大,其中相当一部分能赶在旅鼠食客的群体足够壮大之前发芽。接下来的一年里,旅鼠就不会吃得那么好了,一窝小鼠的数量有所降低,总体数量又会下降。但是,在任何情况下,旅鼠都不会冲出悬崖集体自杀,那不过是好莱坞创造的奇谈罢了。

抽芽的针叶、乌泱乌泱的幼虫、成群结队的旅鼠和田鼠,全部都是潜在的食物。由春入夏的时节,大批鸟类从南方飞来猎食。猫头鹰也抵达这里,加入扑杀旅鼠的常驻物种的队伍。成群的红翼鸫、田鸫和其他鸫科鸟类吃幼虫,莺科和雀科鸟类则啄食成虫。这时,人类旅行者要辨认自己身处哪块大陆就容易得多了。因为在欧洲、亚洲或美洲的常绿森林里,不管是温暖的偏南区域还是遥远的北方区域,都有独特的鸟类种类。在斯堪的纳维亚半岛有燕雀和红翼鸫,在北美总是成群出现的小型鸟类黄林莺就有十几种。

这些“游客”将在这里度过夏天,利用短暂的食物充足期来筑巢和养育幼鸟。能否成功将取决于这一个季节的食物产出有多慷慨,不同年份可获得的食物量差异很大。松树并不是唯一产量波动很大的物种。旅鼠和田鼠的数量也逐年变化,在5~6年的周期里逐渐增加,然后急剧下降。这也会影响以它们为食的猫头鹰的数量,在田鼠相对较少的年份,基本靠吃田鼠为生的灰林鸮只能产下一到两个蛋。但是,如果田鼠数量第二年有所增加,猫头鹰吃得更好,有更多的食物营养用来产卵,一窝蛋的数量也就会更多。这样继续的话,会有那么一年,猫头鹰一窝能产下七八个甚至九个蛋。但随后田鼠数量急剧下降,大量猫头鹰面临饥荒,一场大规模的搬家就开始了。它们会忽然间集体离开北方的森林,绝望地去往南方寻找食物。

同样地,在松果产量大的年份迅速增殖的其他动物也会在第二年松果歉收时被迫向南方转移。其中许多动物在缺乏食物的情况下难逃死亡的命运。

夏季来到北方的莺、雀和鸫,只占生活在各大洲的同类种群数量的一部分。其他依然留在后方,在环境更温和的森林中抚养幼鸟。

在这些南方林地中,针叶树不再占据主导地位。到了气候比较宜人的地方,首先取代针叶树的是桦树,接着越来越多的其他树木也开始出现——栎树、山毛榉、栗树,还有白蜡树和榆树。它们的叶子不再是一簇深色的针叶,而是形状变得宽而薄,层层铺开,捕捉阳光。这些叶子的表面覆盖着厚厚一层气孔,1平方厘米内多达20 000个。通过这些气孔,树木吸收大量的二氧化碳,并制造出它们需要的养料,夯实树干,伸展枝条。在这个过程中,大量水分通过开放的气孔蒸发了出来。以一棵成年橡树为例,夏季的一天里从它叶子表面流失的水分数以吨计。但这对阔叶树来说并不是什么问题,因为在温带的大部分地区,整个夏天都时不时地下雨,地下也不会严重缺水。

这些多汁、宽大又鲜亮的绿叶比松针更美味,各种各样的动物都来啃食。大群不同种类的幼虫前仆后继,每一种都有自己喜欢的特定树种。许多幼虫只有在饥饿的鸟类看不见的夜晚才进食。其他白天活跃的物种则用防范鸟类的有毒刚毛保护自己,避免自己被轻易捕食,鲜艳的颜色也是它们用来示威的方式。还有一些依靠伪装,会身披叶子或依附的树枝的颜色,让自己隐形。这场生存竞赛非常激烈,找到幼虫的最佳方式是搜寻它们留下的残缺不全的叶子,而不是寻找虫子本身。狩猎的鸟类似乎采用了同样的方法。于是,许多幼虫都会不辞辛劳地处理它们的残羹剩饭,仔细地剪掉啃食过的茎或吃了半边的叶子,让它们掉到地上。也有幼虫会小心地避免在进食的地方休息,而是爬去远处的树枝上。

树木对虫害并非毫无办法。它们会在叶子中产生化学物质,如鞣质,这种化学物质非常难吃,许多幼虫都不会碰。和任何防御系统一样,这种物质可能造价高昂,会消耗树木本来可以用于开枝散叶等更加具有建设性用途的“生产总值”中的很大一部分,因此,树木只会在迫不得已的时候才制造驱虫剂,被小规模昆虫攻击时不会启动这个机制。当有重大入侵发生时,栎树等树种可以迅速在那些遇袭的叶子中产生鞣质。这并不会直接杀死幼虫,但可以促使它们爬开,去树的其他部分寻找味道更好的叶子。在这个过程中,它们会将自己暴露在觅食的鸟类眼前,结果就是袭击树木的幼虫数量大减。如果幼虫的侵扰实在严重,那么一棵树也可能会释放特殊的化学信号物质,警告邻居麻烦将近。人类鼻子无法察觉这种化学物质,但其他的树能收到信号并且响应,在幼虫到达之前就开始在自己的叶子中产生鞣质。

啄木鸟是鸟类中的一科,已经高度适应森林中的生活。它们的爪子经过进化,可以紧贴垂直的树干,第一趾和第四趾向后,第二趾和第三趾向前。它们的尾羽粗短、密实而坚挺,因此尾巴整体可以作为一个支撑物。它们的喙尖得很,就像镐一样。啄木鸟竖直地挂在树干上,凝神倾听着细微的声音,这些声音会暴露昆虫在树皮之下的隧道内的行踪。一旦发现一只,啄木鸟就会用喙猛砸下去,敲开昆虫爬行的甬道,把舌头弹进去捉住猎物。末端长着倒刺的舌头异常地长,长到令人难以置信。某些种类的啄木鸟的舌头和身体一样长,收在头骨内顺着眼窝卷曲的鞘中,末端位于上鸟喙的根部。

啄木鸟还用它们强有力的喙在树干上建造巢洞,首先水平向里,钻一个干净利落的洞,然后向下凿1英尺左右,在那里掏出一个房间。它们经常选择死树,无疑是因为腐烂的木材比活着的树干更松软,易于施工。这些树通常会被小蠹虫感染,而这些小蠹虫就成了充分的食物供给。

啄木鸟的喙在树干上快速敲击发出的咚咚声,是森林中最有代表性的声音之一。这些鸟不只是在觅食或挖掘巢穴时才制造出声音。它们在树上文出图案,让树木产生共鸣发声,这与其他鸟类唱歌的目的是相同的:宣示领土所有权,吸引配偶。每个种类的啄木鸟都有自己的鼓点节奏,在一次鼓点和下一次鼓点之间有自己特定的间隔。

不同种类的啄木鸟食谱不同。绿啄木鸟除了捕食树皮小蠹虫外,还经常落到地面寻觅蚂蚁。歪脖鸟(蚁鴷)对蚂蚁的依赖程度更高,它基本不会攀爬,也没有其他啄木鸟那样坚挺的支撑尾,但它有一条长长的、黏性很强的舌头,可以伸进蚂蚁的巢穴中,一次就能带出150只蚂蚁。橡树啄木鸟利用它的钻木技能,在树干上打出边缘齐整的小洞,直径正好可以容纳橡子。一棵颇受欢迎的树上可能会密密麻麻排布几百个这样的洞,每个洞里储存几个橡子,这样就为冬天囤积了大量储备粮。啄木鸟家族中还有一个更专业的群体,在树干上钻孔是出于完全不同的目的。它们选择能够产生大量汁液的活树,并在上面钻许多小小的、略呈方形的洞。根据树木种类的不同,滴出来的液体或富含脂质,或十分香甜,会吸引昆虫。啄木鸟把这些引来的昆虫与树液混在一起吃掉,好似在吃糖和蛋白质含量都很高的蜜饯。

温暖的日子过去,阔叶树开始开花。树林的密度或高度都不足以阻断风,大多数树木都依靠风将花粉带到雌花内部。因此,这些花大部分都很小,并不引人注目,因为它们不需要吸引传粉昆虫授粉。与北方不同,这里的夏季足够长,花朵可以在同一季节内结出果实。就这样,栗子鼓了起来,橡子冒出了头,悬铃木结出了一串串带着翅膀的种子,榛子则长出了带硬壳的坚硬果实。

夏季将尽。白天开始变短,预示着冷空气已经不远。树木于是开始为过冬做准备。薄薄的、富含水分的树叶如果还留在树上,很快就会被霜冻坏。冬天的风也很可能卷住那些叶子,力气大到把整根树枝都扯下来。在更加短暂和暗淡的冬季白天,即使叶子气孔蒸发的效率会降低,树木仍然可能因此失去宝贵的水分。所以,叶子都会落下来。首先,叶子里的叶绿素会被化学分解并排出。排去了这些曾经用于产生光合作用的废料,叶片变成了棕色、黄色乃至红色。汁液进出叶片的导管在茎的基部形成了阻塞,将其封闭,同一位置会出现一圈软木细胞。不久之后,最轻微的风就足以把枯叶从树枝上吹下来。秋天和落叶就这样开始了。

阔叶林中的许多哺乳动物——鼩鼱和田鼠、老鼠和松鼠、黄鼠狼和獾——只得大大减少食物摄入量来扛过即将到来的冬季。身体主要靠吸收夏季积累的脂肪储备维持。活动也减少到最低限度,避免任何不必要的能量消耗,大部分时间都待在洞穴中。其他动物则遵循林中的生存策略,进入活动暂停状态。动物们冬眠的深度各不相同。黑熊睡得比较轻。初秋,它们在岩石中寻找洞穴,隐蔽在悬垂植物背后铺满落叶的洞或地下洞穴中。通常它们都会选择此前已冬眠过多次的地方,每只动物都是自己睡觉。在那里迷迷糊糊睡了差不多一个月之后,母熊会产下幼崽,一般是2~3只。它几乎注意不到幼崽的到来,它们实在是太小了,还没老鼠大。它继续冬眠,幼崽则紧紧偎在它的毛皮中间,寻找通往乳头的途径。母熊既不进食,也不便溺,直到春天来临。

随着冬天过去,幼崽迅速成长。它们像小狗一样在黑暗的巢穴中乱走,咕咕哝哝,哼哼唧唧。有时弄出的声音几米开外都能听到,虽然不算是高声的喧闹,但在一片空旷的雪原中听起来仍然略显突兀。母熊和幼熊在巢穴里待的时间取决于冬天的长短和寒冷程度。在美国森林的南部,它们的休眠时间可能会略长于4个月,但北部的熊可能会在巢穴中待上6个月甚至7个月,一生的大部分时间都是在打瞌睡。

冬眠期间,熊的心跳减慢,体温会下降好几摄氏度。这为熊节省了宝贵的能量,但如果受到打扰,它也能迅速醒来。

相反,较小的生物如睡鼠、刺猬和旱獭,会进入非常深度的睡眠,以至于很难判断它们是否还活着。它们蜷缩起来,头埋在肚子上,后足抵着鼻子,拳头紧握,眼睛紧闭。体温降到1℃左右,肌肉紧缩,摸起来不仅像石头一样冷,皮毛之下也几乎和石头一样硬。在这种状态下,身体机能将保持极低的水平运作,把对动物的脂肪储备要求降到最低。夏天,旱獭的心脏每分钟跳动约80次,在冬季会降至每分钟4次;冬季1分钟只呼吸1次,而在夏季它每分钟要呼吸28次。

不过,这种类似死亡的休眠不一定会持续整个冬天。天气变暖可能会让动物醒来。更令人惊讶的是,相反的刺激也会产生同样的效果,因为如果霜冻穿透了动物的庇护所,让温度再变冷1℃,它就会结冰并死亡。因此,严寒到来时冬眠者会唤醒自己,重新激活内部能量来自救,尽管代价高昂——脂肪储备可能这一下就用光了。睡鼠和旱獭会为这种可能性做好准备,在睡觉的地方或附近的角落储存坚果和其他食物,可以充当一顿快餐。一旦极端条件稍稍缓解,它们就会回到庇护所重新睡去。

这些树木现在光秃秃的,铺满大地的树叶正在迅速腐烂。虽然天气很冷,但地面结冰时间不长,细菌和真菌能继续活动。其他小生物,如甲虫、马陆和弹尾虫,尤其是蚯蚓,会在落叶堆中翻搅,从而将渣滓混入泥土,使土壤变得富含腐殖质。两年内,几乎所有的阔叶都会完全分解掉。但即使是在这种温暖的气候条件下,松针要完全分解可能也需要四年以上的时间。

再往南,活跃的生活方式并不会在冬季完全销声匿迹。寒冷天气从来没有严重到让树木的叶子遭受霜冻破坏,因此出现了许多阔叶树——木兰、油橄榄和杨梅。在遥远的北方会落叶的树木,如橡树,在这里全年都长着叶子。对这些地区的树木来说,压力最大的时候不是冬天而是夏天,炎热的天气让树木有脱水的危险。因此,许多常绿阔叶树的叶子通常是干燥的,表面有防水的蜡质,气孔相对较少,通常长在叶片背面。一天中最热的时候,树枝上的叶子向下垂,这样它们就不会接收太多太阳的热量。结果就是当你坐在下面时,会发现这些树几乎没有投下多少树荫。

在这里,针叶树再次出现。它们在极低气温造成的缺水环境中能够生存下来的特质,在炎热的南方夏天再次得到了运用。然而,树的形态是不同的。在北方,针叶树多数是金字塔形的,树枝围着树干向下倾斜、散开,有利于雪从树上滑落,防止积雪压得太重,伤及树木。在这里,这种危险并不显著,树木可以向上和向外伸展长着针叶的树枝,最大程度地吸收光线。因此,南方典型的针叶树是平顶、枝条舒展的伞形松。

针叶树的保水技术非常有效,它们可以在阔叶树无法生存的排水程度较高、含沙量较多且干燥的土壤上生长。但在南部的一些地区,在地表水分充足而又土壤肥沃、可以被看作阔叶林的领土的地方,松树也保有一席之地。它们能在这样的地方生存下来得益于另一个天赋:耐火能力。

在美国南部,佛罗里达州和佐治亚州,雷暴会在漫长、炎热的夏季频繁发生。巨大云层堆积了数英里高,倾泻出如注的暴雨,放出一道道闪电。闪电击中高大的树木,可以从树干烧到地面,留下之字形焦痕,甚至将树木完全劈开。这样的雷击会点燃地面上聚积的落叶,火焰随即迅速席卷整个森林。松树多汁的树皮会被烤焦,但不会燃起来,如此就将大部分热量挡在了下层敏感组织的外面。哪怕幼嫩的针叶芽被火焰烧着,外层也有一簇密实的长针叶围着,长针叶也会燃烧,但温度相对较低,能够使嫩芽免受伤害。当嫩芽被烧着的时候,主火一般已经过去了。橡树幼苗没有这样的保护措施。火焰在落叶的助攻下舔舐幼枝,会烤熟薄树皮下的生长细胞,同时直捣毫无保护的嫩芽所在之处,在几分钟内杀死植物。就这样,幼年的阔叶树死掉了,幼年的针叶树则存活了下来。

针叶树不单能忍受这些情况,在某种程度上,它们是始作俑者。脱落的树脂针叶非常耐腐,构成了极好的火种。与阔叶林相比,闪电更容易点燃针叶林。针叶树是火灾中的受益者,火焰不仅消灭了与之竞争的植物,还释放了针叶中的营养物质,让土壤恢复活力。烟雾还会杀死可能伤害树木的真菌。一些松树甚至产生了覆盖着沥青状树脂的球果,这种球果只有在经受高温后才能够打开,释放出种子。保护这一类森林免受火灾,让护林团队扑灭任何可能的火源,是对这种自然状态的干扰。长远来看,这么做可能会改变森林的性质,把以针叶树为主的森林转变为阔叶林。然而,这也可能会导致巨大的危险。

没有周期性发生的火灾,落叶、枯枝和死掉的树干开始堆积在地面上。在多年控火之后,假如一场火还是燃烧了起来,并且没有被控制住,那么所有这些干燥的“废弃物”都会助长火势。火灾可能在一个地区持续燃烧数小时。随着起火面积增大,火风暴开始形成,火焰呼号着攀上树干,随后整个树冠爆炸成火球。没有一棵树能在这样的大火中生存下来,森林也会完全被摧毁。

在正常情况下,这种快速移动的大火不会给动物造成大麻烦。鸟儿可以飞离。地面上生活的动物,如响尾蛇和穴居沙龟,在平时用来躲避中午酷热天气的洞里躲上几分钟,大火就烧过去了。有人看到过老鼠和兔子观察火焰的前进路线,选择一个火势相对较低的地方,主动冲过细细的火线,安全无虞地到达另一侧烧黑的地面。

然而,南部森林的啄木鸟正面临着真正的危险。如果它们像北方表亲一样在枯树的树干上掏窝,那么在大火肆意点燃整个树干时,幼鸟会窒息甚至被直接烧死。这些森林中典型的啄木鸟种类——红顶啄木鸟,之所以会在活的针叶树上而不是死树上凿洞,正是为了避免这些危险。

然而,这样做会产生新的问题。树干和树枝受伤时,针叶树会用树脂保护自己。因为被大风刮掉树枝,被昆虫钻出隧道或者被林业工人斧凿而形成的伤口会迅速分泌出气味强烈的液体,这种液体接触空气后变硬,在树的伤口上结痂,不让宝贵的树汁流失或发生感染。这种树脂就存储在树干靠外层的导管中。如果啄木鸟在这部分树干上开凿巢穴,流入巢穴的大量树脂会使巢穴无法居住,此处充满了树脂性挥发物的气味,而且黏黏糊糊。因此,红顶啄木鸟会打穿树干的这个部分,进入树芯。树干必须非常厚,树芯才能容纳啄木鸟的房间。因此,红顶啄木鸟在树干上筑巢的位置通常相对较低。然而,这让它有被其他动物特别是鼠蛇捕食的风险,鼠蛇经常上树从巢中偷走雏鸟。啄木鸟有一个抵御此类袭击者的办法。它在巢穴入口上方和下方各自啄出一排凹坑,和吸汁啄木鸟凿出的那种非常相似。它会规律性地凿坑,让凹陷处渗出大量的树脂,在树干周围形成一层黏稠的膜。树脂中的化学物质会刺激蛇的腹部,使其无法忍受。爬上来的蛇一旦碰上这片区域,身体就会突然向后仰,东扭西歪地失去抓力并摔到地上。

洞一旦打好,就会被同一只啄木鸟持续多年地使用。一些用作巢穴,一些用来休憩。但是,在活树上挖一个洞比在枯干松软的木头上挖一个洞要困难得多,这样的洞因此成了非常宝贵的产业,许多其他生物——如松鼠等哺乳动物、猫头鹰等鸟类——由于缺乏啄木鸟的木工才能,只要有机会就会强行占领这些洞。啄木鸟必须时刻保持警惕。红顶啄木鸟也找到了解决这个问题的方法,它们会以8~10只为单位群居,彼此之间有亲缘关系。但其中只有一对会筑巢。其他的鸟,通常是幼鸟,会轮流守卫鸟巢。它们甚至可以帮助喂养雏鸟,当然也会轮工,建筑新的巢穴。

美国松林构成了这条宏伟林带的南缘。在我们砍伐掉这么多森林之前,这条林带曾经覆盖了整个北半球大陆。在这片辽阔的地域,植物和动物必须对付一年中变化很大,有时甚至非常严酷的天气。那些生活在北方的动物必须能够适应几乎一直都是白天的日子,以及剩下几乎完全黑暗的日子;南部地区的居民则要接受连绵不断的冷雨,以及在一年里持续数周的干燥和艳阳。为了应对这些变化,动物和植物必须拥有特定的策略和生理结构,没有哪一种能够全年以最高的潜在效率持续运作。

继续向南,距离赤道不到1 000千米处是北回归线。在这条想象的线的另一边,太阳总是适时升上头顶的天空。在那里,大地几乎每天都有明媚的阳光,从未有霜冻袭击,也几乎每天都有滋养生命的雨水降下。这片国度是阔叶树最初的家园,在那里它们仍然统治着大地,并且达到了鼎盛状态。毋庸置疑,那里的物种比世界上任何其他地方都要丰富。 mRsUpEU8R977uRaGf4XE7At43kFOfqwtnC6zRx+NB7j7MVLKW8D8MD104P2zw5Y0

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