把毬果留給森林,才有完美大樹!撞到月亮的臺灣杉,從芝麻大種子開始長起

聖誕節來臨,琳瑯滿目的裝飾和花圈當中,少不了可愛的松果(毬果)。這些毬果到底是來自什麼樹?獨特的造型又蘊藏著什麼樣的秘密?充滿祝福象徵的毬果,卻經常得歷經苦難才能繁衍落地,如此反差曲折的生長歷程,且聽林試所植物園組助理研究員陳建帆說分明。

林試所植物園組助理研究員陳建帆,多年研究搜集許多毬果和種子,為培訓志工將毬果種子分類整理(攝影/林怡均)

毬果大小差很多,大樹的小毬果形成反差萌

陳建帆平時是埋首研究不善言辭的研究者,毬果卻是打開話匣子的鑰匙。他的研究室櫃子裡展示著眾多毬果,一字排開有二十多種,都是他多年調查蒐集而來,有的大如手臂,有的小如芝麻。

陳建帆當初為培訓志工做主題導覽,特地將臺灣常見毬果分類整理,最大的毬果是臺灣華山松,最小的毬果竟是樹形巨大的臺灣杉、紅檜、臺灣扁柏及肖楠。東亞第一高的臺灣杉,種子竟只跟芝麻一樣大!

平平都是毬果,怎麼大小差這麼多?「這就像不同動物會有高矮胖瘦,不同類群的毬果當然也會長得不同。」陳建帆表示,這是自然演化而來的結果。毬果是裸子植物數量最多的果實型態之一,臺灣約有三十種裸子植物,是全球種類最豐富的區域之一。

松鼠愛吃松果是真的,人吃的松子也是毬果種子

落在地上的毬果或是種子,也是松鼠和鼯鼠的食物來源之一。陳建帆表示,毬果看起來雖不像殼斗科種子一樣肥美可口,但也常在森林中看到毬果被啃到「只剩一根果軸」。

不只松鼠或是其他野生動物會咬下果鱗後挑出種子來吃,中高海拔的星鴉也會取食華山松種子。陳建帆表示,華山松的種翅不明顯,無法靠風力送到岩壁上,而動物的取食極可能是造就了華山松會在陡峭岩石上出現的原因。

「人們吃的松子其實也是毬果的種子。」陳建帆說明,常被人食用的松子多來自溫帶地區廣泛種植的紅松(Pinus koraiensis),它的種子較大,含種子粒數也多,特別篩選做為生產「松子」使用。

小小毬果內含的種子數量驚人,單就國內紅檜及臺灣扁柏來說,1942年日人松浦作治郎在太平山取樣計算得出,臺灣扁柏一年產生79萬354粒種子、紅檜產生213萬5362粒種子,顯現裸子植物生命力之豐沛。

松鼠啃食松果,啃完會只剩中央的果軸(圖片取自網路)
毬果剖面(照片提供/陳建帆)

低中高海拔各有千秋,大面積純林和毬果有關

裸子植物分為四大類:松柏門、麻黃門、蘇鐵門、銀杏門,其中松柏是最常見的類群,底下分有七科,最為人所知的是松科、柏科(含杉科)。臺灣貴重針葉五木紅檜、臺灣扁柏、臺灣杉、香杉(巒大杉)、臺灣肖楠及紅豆杉都屬於裸子植物。

裸子植物偏好冷涼的生長環境,但不同樹種仍各有所好,例如:臺灣冷杉、臺灣鐵杉、臺灣雲杉喜歡生長在中高海拔(2000公尺以上);紅檜、臺灣扁柏多見於中海拔(1500至2000公尺);臺東蘇鐵、臺灣穗花杉、羅漢松類則分布於低海拔(500至1500公尺)。

陳建帆補充,有的裸子植物是廣域種,例如臺灣二葉松廣泛分布於中低海拔。低海拔裸子植物的分布會在闊葉林中,中高海拔地區的裸子植物容易形成大面積純林,讓人一眼望去有「數大便是美」的感覺。會有這樣的林相分布,原因就在毬果身上。

臺灣扁柏(照片提供/陳建帆)

毬果造型獨特,繁衍常需歷經火劫

毬果外型獨特,陳建帆說明,典型毬果是由層層果鱗交疊而成,果鱗外側常有苞鱗,果鱗上則有小小的種子,果鱗和種子大小會有段落差,例如:臺灣五葉松的果鱗如手指般大,但去除種翅的種子則小如米粒。而種子則帶有薄薄的鱗翅,可被風吹動四散。

陳建帆解釋,毬果成熟後,果鱗會因為環境乾燥程度而有開闔,水氣多的時候毬果會閉起,環境乾燥時則會打開,因此環境乾燥時就是毬果的繁衍時機。他補充,臺灣地處亞熱帶,溫度較高,毬果成熟加上環境乾燥就會慢慢開裂,開裂後由風進行傳播,但若是在溫度較低的中高緯度溫帶國家,毬果繁衍有時需要靠「火燒」。

火災會讓毬果開裂,幫助種子釋出。但為何火災不會把毬果燒光光呢?陳建帆說,因為森林火通常都是地面火,很快就燒過去,因此並不會把毬果化為灰燼。

紅檜的毬果(照片提供/陳建帆)

土石流是災難也是契機,種子長出純林

毬果打開需要乾燥甚至火災,種子的發芽成長則需要空曠的空間,例如臺灣二葉松的種子一旦在平坦寬闊的地區降落,就會快速發芽。陳建帆說明,近年在臺灣中部進行崩塌地植物更新調查發現,針葉樹植物在臺灣山林延續生長與更新,可能需要借助崩塌或森林擾動。

陳建帆進一步說明,他觀察到雲杉、鐵杉、冷杉、臺灣二葉松所生長的中高海拔,小苗木經常會出現山崩的裸露地上。他推測是因為崩塌或森林擾動,清理出大範圍的區域,適合種子順利萌發與生長。「如果是飄落在林地上,種子即便發芽也很難跟其他林木競爭光線、長得不好,所以在空曠的地區才會快速拓展。」

陳建帆表示,觀察下來,相較於殼斗科種子富含澱粉、可在林下生存等待適合快速生長的時機,毬果的種子有鱗翅,功能上較近似靠風傳播的先驅物種,種子本身較小,隨風飄散後落在碎石或是土壤上,發芽後必須快速從土壤快速吸取養分。

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臺灣雲杉小樹與臺灣二葉松同時在崩塌地更新(照片提供/陳建帆)

紅檜需要開闊環境,臺灣扁柏只要有一點森林孔隙就能生長

「但如果土壤表面的落葉層太厚,種子發根碰不到土,也很難長大!」陳建帆表示,大面積土石流及山崩可同時清理落葉層,讓裸子植物生長更順利。

需要依賴山崩及土石流的除了雲杉,還有紅檜。檜木類植物僅存於北美、日本及臺灣,紅檜被樹木學者金平亮三譽為「東亞第一大針葉樹」,樹圍可達20公尺以上,生長需要開闊環境,因此種子相當依賴山地崩塌。

不過也被稱為檜木的臺灣扁柏,則和紅檜不同。森林中有一棵樹倒下,有一點空間、有一點陽光透進來,臺灣扁柏種子便能生長。據國內學者研究顯示,臺灣扁柏樹皮內有微量特殊元素,即便倒伏,也會抑制其他種子在倒下的樹木上長出,但臺灣扁柏的種子可以附著在其他倒伏的樹上,以這些倒伏母樹的營養維生。

森林中常看到臺灣扁柏根部會有大樹洞,人可以進去避雨、動物可以棲息,「臺灣扁柏幼苗逐漸長大、根部觸地,底下的母樹歷經百年腐朽後,就會出現樹洞。」陳建帆解釋。

臺灣扁柏小苗常在母樹樹幹生長(照片提供/陳建帆)

撞到月亮的臺灣杉,種子只有芝麻大

而東亞第一高杉、被魯凱族稱為「撞到月亮的樹」的臺灣杉,最高紀錄為79公尺,就是晚熟的裸子植物。陳建帆表示,臺灣杉結出毬果需要等待數十年以上,因此尋找毬果都要在數十公尺高的臺灣杉附近。他望著芝麻大小的種子,說道:「這麼小的種子卻能長成如此高大的樹,讓人不禁讚嘆大自然的神奇。」

一顆毬果,必須等待時機開裂,讓種子飛揚傳播,而小小的種子,需要歷經重重考驗才能發芽,而後又需要幾十年幾百年,才能蔚然成林。每片森林都是天地與生命的機運成果。

雖然我們在森林裡看到的毬果經常已經開裂、裡面種子大多飛出,不過也可能還帶有種子。因此陳建帆最後還是提醒大家,「大家在森林看到毬果,拍照就好,不要動手。」因為掉落在原始森林裡的毬果是自然的一部分,應留給森林裡的動物使用,也同時保留裸子植物傳接後代的種源。

臺灣杉的毬花,部分已授粉慢慢成為毬果(照片提供/陳建帆)
芝麻大的種子,最後卻長成「撞到月亮」的臺灣杉(照片提供/陳建帆)