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地熱區(Geothermal field)有什麼植物?

北投地熱谷。圖片來源:Wiki

去過北投的地熱谷嗎?地熱谷的形成是因為過去大屯火山區曾經發生火山活動,雖然現在火山活動已經停止,但是地底下仍然有岩漿庫,所以存在於地層孔隙中的地下水,就被被高溫的岩漿庫加熱,於是就形成了溫泉。當然不是所有的地熱區都有溫泉,不過北投地熱谷的確是溫泉區。筆者小時候去過,當時只是震懾於那蒸騰的溫泉所形成的奇景、完全沒有注意旁邊有沒有其他不一樣的事物⋯(還有就是想煮蛋)

或許有些人跟筆者一樣(誤),不過並不是所有的人都是這樣的。在不同的國家裡都存在著一種人,他們對於什麼樣的植物能生長在地熱區非常感興趣,也針對這些地熱區進行了許多調查。由於地熱區下方都有岩漿庫,所以越往下溫度就越高,這使得大部分能長在地熱區的植物都是淺根的,如苔蘚、地衣之類。能夠長在地熱區的維管束植物,頂多就是矮小的灌木而已。

但是位於紐西蘭北島的陶波火山區(Taupo Volcanic Zone)不大一樣。主要覆蓋陶波火山區的植被是木本維管束植物。因此,紐西蘭的研究團隊決定要進行當地的植被調查。

除了調查植被狀況之外,當然也要一起探勘土壤的溫度(地表下十公分)以及土壤的狀況。為什麼要瞭解土壤的狀況呢?因為在許多地熱區都有共同的特點,受到火山活動的影響,地熱區的土壤普遍偏酸或偏鹼、含有較高量的特定金屬離子(如鋁)等。

研究團隊依九種不同的植被單位,挑選了20個區進行調查。平均而論,當地的土壤屬於強酸性(pH值 4.3),有很高量的鋁(77 mg/kg)及硫(2347 mg/kg)。土壤平均溫度為攝氏24.8度,但不同區塊間落差甚大,最低的為攝氏7度、最高的是攝氏98.5度。

在這些地區找到的維管束植物中,大部分還是當地常見的植物。其中分布較廣的是昆士亞屬的 Kunzea tenuicaulis、貝葉石楠屬的 Leucopogon fasciculatus、薄子木屬的 Leptospermum scoparium這三種灌木;超過五分之一的區塊都可以看到它們的出現。除此之外唯一可見的樹木是萬靈木屬的 Weinmannia racemosa。除了這些以外,還有同屬於薄子木屬的 L. fasciculatus L. scoparium,林檎石南屬的Leptecophylla juniperina,以及茜草科的 Coprosma rhamnoides等。

能耐攝氏72度高溫的植物包括了梨蒴脆枝曲柄藓 (Campylopus pyriformis),而石松家族的過山龍(Lycopodiella cernua,又名舖地蜈蚣、石壁草、鹿茸草)則可以生長在攝氏68度的環境。

這些植物有些是淺根的,有些在當地也發展出了屬於自己的生存策略:它們的根由往下改為往左往右。也就是說,根雖然紮得不深,卻很廣。這個現象在沙漠植物裡也看得到,不過沙漠植物是為了要在很短的時間裡吸收大量的水分而發展出這個策略,所以型態雖然很類似,目的卻不大相同。

這些年因為對能源的需求,地熱區逐漸地被開發;這也影響到了這些植物的棲地。畢竟,有些生長在地熱區的植物可能是嗜熱生物,無法在一般的環境下生存;因此對於地熱區的植被進行調查是必要的。

下次去地熱區遊覽的時候,可以留意看看是否有苔蘚類與灌木以外的植物生長!

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

M.C. Smale et. al., A classification of the geothermal vegetation of the Taupo Volcanic Zone, New Zealand. Journal of the Royal Society of New Zealand, DOI: 10.1080/03036758.2017.1322619

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【原來作物有故事】麵包樹 熱帶果實引發電影傳奇

第一次聽到麵包樹的名字,是在小學的校園裡。當時老師說麵包樹雖然果實真的長得像麵包,但因為台北太冷了,原生於熱帶的它沒辦法在台北開花結果。

後來在花蓮當老師時,發現學校餐廳夏天有時會出現一種特別的蔬菜湯:裡面有黃色果肉、白色種子的「菜」。在地的同事告訴我,那叫做「巴吉魯」,也就是麵包樹的果實。

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麵包樹是桑科波羅密屬的多年生大型喬木,花為單性花,雌雄同株;果實是由30-68朵雌花所形成的多花果。麵包果通常在採收後五天到一週內食用最好吃,如果冷藏可以保存二到三週。

目前的研究認為麵包樹源自大洋洲新幾內亞、馬來半島、與西密克羅尼西亞。台灣的麵包樹原生於蘭嶼。在蘭嶼,麵包樹稱為“chipogo”,達悟族人用於製作船首、船尾板、坐墊,及住屋用的宗柱、主屋之踏腳板與木笠、木盤等用具,而分泌的乳白色汁液具黏性,可以當作粘接劑。

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為什麼「種豆南山下,草盛豆苗稀」?

陶淵明在「歸園田居」詩中,曾經提到「種豆南山下,草盛豆苗稀」。這首詩大家都很熟了,也是很受歡迎的國文教材,但是,有多少人認真去想為什麼「草盛豆苗稀」呢?難道只是因為陶淵明不會種田嗎?

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首先,我們來看一下氣候。陶淵明隱居的地點在潯陽柴桑,也就是現在的江西省九江市星子縣。當地是北緯29.44度,在北回歸線以北,屬於濕潤型亞熱帶氣候(2),1971-2000的年平均溫度為攝氏17.03度,每年四月就不再有攝氏零度以下的低溫(3)。雖然還是比臺灣偏北(台北市是北緯25.02度),大致上還是屬於溫和的氣候,植物的種類應該也不會相差太多。即使考慮近年來全球暖化的問題,應該也不會超過攝氏一度(4)。

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原來玉米與甘蔗是所謂的C4植物,它們既耐熱又耐旱,跟C3植物比較起來,在攝氏30度時C4植物每抓一個二氧化碳的分子只消耗277個水(5),所以夏天的時候,它們的生長速度ㄧ點都不受影響呢!
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這個問題來自於卡爾文循環的第…