每当涨潮时，厦门市滨海湿地公园都会上演浪漫一幕——三座岛上的树林被海水淹没，仅有一些较高树种的林冠露出水面，宛若一片“海上森林”，如果从高空向下俯瞰，就会发现原来这是一副由爱心和五星组成的画作。
厦门下潭尾火炬大桥一侧，滨海湿地公园的红树景观
(图片来源：厦门大学环境与生态学院)
【资料图】
但是看到这，一些内陆的朋友们或许会好奇：居然有树泡在海水里还能活着，甚至正常地生长繁殖，这也太神奇了吧？
没错，这种神奇的树就是红树林。
01
叶子明明是绿色，凭什么叫红树？
具体而言，红树林泛指一类生长在热带和亚热带海岸潮间带的木本植物，并不是某一个物种。至于为什么被称为红树，顾名思义，并不是说它的树叶是红色，而是因为这类植物在一些情况下会呈现出红色的外观。
红树植物中的很多成员都属于红树科(Rhizophoraceae)，这些红树科物种的树皮中含有一种叫做单宁的物质，与空气接触后会被氧化为红色，这样一来，可不就是“红树”了吗？
红树植物树皮中的单宁遇空气后被氧化为红色
图片来源：environment.bm
红树植物根据其特性又可以分为真红树植物和半红树植物。真红树植物一般指的是仅分布在海岸潮间带的物种，而半红树则是那些既可以生长在潮间带，也可以在陆地上生存的物种。但不论是真红树植物还是半红树植物，它们有一个共同的特点，都可以在海水的周期性浸淹的环境下存活。
潮水涨起，漫过红树林 图片来源：作者拍摄
这一点对很多植物来说是难以想象的。大家都知道，如果给家里的植物浇盐水，没几天咱们的爱花可能就会“香消玉殒”。潮间带海水周期性浸淹带来的高盐和缺氧环境对植物而言十分严酷，不仅如此，热带、亚热带地区海边的高温烈日对他们来讲也是莫大的挑战。
而红树植物的神奇之处就在于演化出了许多有趣的性状，诸如特异的根系结构、特殊的繁殖方式来适应这样严酷的环境。
02
不仅扎根厉害，还会“吐”盐？
咱们先来看看红树植物奇特的根系结构，常见的红树植物的根系类型包括：支柱根、笋状根、表面根、板状根、指状根和膝状根等等。根据这些名字，大家应该很容易想象出这些特异根系的大致模样，这些特殊的根系内含有丰富的通气组织，可以帮助红树植物更好地进行气体交换。
红树植物的支柱根 图片来源：asknature.org
此外，为了应对高盐环境，红树植物还衍生出了一系列避盐和泌盐的措施，一方面通过控制细胞内盐度在阈值之下来保护细胞免受高盐的影响，另一方面则通过盐腺等器官将盐分排出体外。
红树植物的泌盐现象 图片来源：ocean.si.edu
03
胎生的植物，真的存在吗？
比起上述这些妙招，红树植物还有一项应对潮间带极端环境的妙招胎生！说起“胎生”，大家大概不会觉得有什么特别，毕竟这对哺乳动物来说是太过常见。但是不是很难相信，在红树植物中，也存在所谓的“胎生”现象。
当然，此胎生非彼胎生，但共同点都是后代在母体上就开始发育，发育成熟到一定阶段才会脱离母体。这类“胎生”在水稻中也存在，不过叫做穗萌，穗上的水稻种子遇适宜的环境条件会立即发芽，这在农业上会产生负面的影响，种子都萌发了，我们还吃个啥呀？
回到正题上，对不少红树植物而言，“胎生”现象指的是它们的种子在还没有离开母体时就已经萌发，随后成长为棒状的胚轴，最后从母体掉落到潮间带的淤泥中。
红树植物的胚轴 图片来源：mangroveactionproject.org
胎生作为红树植物应对潮间带环境而衍生出的特殊繁殖机制，对红树植物生存、繁衍和扩张的重要性不言自明。相比于成年个体，种子在恶劣环境下的存活无疑更具有挑战性，这时候，如果可以在母体上萌发，依靠母体的养分发育到一定阶段，就可以增加这些“种子”们的存活率。
扎根在潮间带的胚轴 图片来源：参考文献
而且，种子在母体上发育为胚轴不仅可以增加这些“红树宝宝”们在潮间带的存活率，还可以让它们在远渡重洋时披上一层坚固的“铠甲”。
胚轴在发育过程中会积累一定量的单宁，就是前面提到的让红树“变红”的物质，单宁是天然的防腐剂，胚轴在顺着洋流飘荡时，单宁可以给予胚轴一定的保护，让其不易被海水腐蚀。不得不说，红树植物真是一个神奇的类群，在漫长的演化时光里，它们坚韧地成功应对了艰苦环境带来的调整。
04
海岸卫士还能否继续坚守？
由于围垦、不当开发等原因，自21世纪以来，全球红树林面积呈逐年下降趋势，世界粮农组织（Food and agriculture organization of the united nations, FAO）全球森林资源评估报告（2015）显示：2015年全球红树林面积为14,752 kha，较2010年减少了3.98%。
1990-2015年世界红树林面积变化 图片来源：作者自制
在国内，由于水产养殖、房地产开发、港口和码头设施建设等因素，红树林的生长领地遭到了侵占，不仅如此，水产、畜禽养殖带来的污水排放和水体富营养化问题同样对红树林造成了一定程度的破坏。
所幸，由于红树林的生态系统服务价值愈发得到重视，国家加强了对红树林的保护，并对红树林进行生态修复，人工林的面积也逐年增加。
红树林历经千万年，涨潮时海水浸淹，犹如水中绿岛；退潮时，盘根错节，犹如海岸卫士般屹立于潮间带，谁会希望“海中森林”就此消失呢？
出品：科普中国
作者：EVEE 北京大学生命科学学院
监制：中国科普博览
参考文献：
Alongi, D. M. (2012). Carbon sequestration in mangrove forests. Carbon management, 3(3), 313–322.
Amos, W., & Harwood, J. (1998). Factors affecting levels of genetic diversity in natural populations. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 353(1366), 177–186.
Hoque, R. R., & Balachandran, S. (2019). Handbook of environmental materials management. C. M. Hussain (Ed.). Cham, Switzerland: Springer.
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