山中的巨人

- 俗名:紅杉(巨杉)
- 學名:Sequoiadendron giganteum
- 年齡:3200歲
- 地點:加州中部,紅杉國家公園
這是一棵已經被燒焦的巨樹。它雖然已經死了,但依舊像過去千百年那般站在原地。在被大火(這是大自然最受誤解的一種力量)吞噬之後,它只剩下一具焦黑的軀殼,四周則散布著一層厚厚的灰燼以及許多棵同樣焦黑的樹木。這片土地在經過一場大火蹂躪之後,已經草木不生,一片荒蕪。
我們把車子停在紅杉國家公園內的梣嶺山脈(Ash Peaks Ridge)東邊那條「將軍公路」(General's Highway)旁。春末的陽光照得眼前的斷崖和山脊閃閃發亮。然而,當我們俯瞰著下方的山坡時,卻只看到一棵棵被2021年那場KNP複合野火(KNP Complex Fire)以及溫蒂野火(Windy Fire)燒毀的高大紅杉。眼前盡是焦黑的林木,面積達好幾英畝之廣。這些雄偉的樹木之所以慘遭祝融之禍,不是因人類不小心,而是由高山地區必然會發生的閃電所導致。
我看著眼前的景象,不由得倒吸了一口氣。這些樹已經在這座山坡生長了數千年,早在現代人入侵此地,修築道路以利伐木和旅遊之前,它們就已經在這裡了,但如今卻被燒得面目全非。山坡上只見一大片有如骸骨般的焦黑樹木,看起來就像一座墳場。其中各種樹木都有,包括紅杉在內。
據估計,光是在2021年的那兩場大火中,被吞噬的紅杉就占了全球總數的5%。如果再加上2020年那場卡瑟爾野火(Castle Fire)中被燒毀的40%,僅僅不到兩年,全球就有將近1/5的紅杉付之一炬。據估計,2020年的卡瑟爾野火燒死了一萬多棵紅杉,2021年的KNP複合野火燒毀了將近2400棵,同年的溫蒂野火又燒死了1250棵。
然而,和一般人的觀念相反,紅杉之所以能夠活得如此之久,火其實是一個不可或缺的要素。早在歐洲裔美國人到來之前,美國原住民就已經意識到火對紅杉林生態的價值。自然發生的火災(往往是閃電所導致)會把林下灌木叢和森林中常見的垃圾燒掉,而且火勢不大,使紅杉得以欣欣向榮,而這又為人類創造了更好的打獵、放牧和生活的環境。所以,原住民部族才會定期定點的焚燒林木,以調控森林的循環。
然而,歐洲移民到來之後,便認定火災會破壞森林,應該不惜任何代價保護那些林木。於是,自1860年代到1960年代,抑制火災便成了管理美國森林的典型手段。可想而知,在那段期間,內華達山脈的許多森林便出現了樹木和灌木過度生長的現象,林地上也滿是倒木枯枝,使得那些森林變得極度易燃。
同時,天然火災發生的次數也大大降低了,許多森林因此成了自己的助燃物。紅杉具有厚厚的纖維狀樹皮,可以阻隔森林火災時產生的高熱。此外,當它們長得很高時,大部分較低處的枝條就會像顫楊那樣自動脫落,可以大幅降低火焰燒到高處枝條的機率。
儘管紅杉有天生的防火機制,但火災在它們的繁衍過程中卻扮演了重要的角色,特別是在種子的傳布這方面。就像其他針葉樹一般,紅杉的種子被包覆在接近樹頂的毬果中。這些毬果不到兩年就可以成熟,但一般來說,它們可能有長達20年的時間都是綠色的,而且處於閉合狀態。每一顆毬果各有30到50個成螺旋狀排列的鱗片,每一個鱗片上都有好幾粒種子。平均來說,一顆毬果大約有230粒種子。每一粒種子有零點18吋長、0.04吋寬,兩側各有一個零點零四吋的「翅膀」,約莫一顆番茄種子那麼大。將近9萬1000粒的種子,總共也才一磅重。
當毬果收縮致使鱗片打開(通常是在夏末天氣炎熱之際)時,有些種子會掉出來。但大多數都是在遭受蟲害或因火災的熱氣而變乾時才會釋出。毬果在受熱變乾時會開始收縮,這時,裡面的種子就會掉出來並落在林地上。大多數紅杉都可結出多達1萬1000顆毬果,每年散布的種子估計可達30、40萬粒。這些有翅膀的種子最遠可能會飛到600呎以外的地方,並且經常掉落在林中因發生過火災而裸露的土壤中,然後開始發芽。大火可以把老舊的植物與林中的枯枝敗葉燒掉,讓陽光可以透過樹冠層的縫隙照進來,為種子提供理想的生長條件。不過,儘紅杉製造的種子多達幾10萬粒,但最終能夠發芽的還不及1%。
關於這個過程,樹木的年輪可以提供一些珍貴的訊息,因為年輪樣本往往可以顯示某個地區過往發生火災的次數。樹木被火灼傷後,會分泌大量的樹液將傷口包覆起來,以防止傷口因受到木腐菌的侵害而腐爛。只要森林裡沒有發生太大的火災,這樣的保護效果往往可以長達好幾百年。有些科學家指出,他們在檢視樹木的年輪並測量木頭中的樹液含量後發現,在過去2000年間,森林之所以能夠持續存在,正是因為林中定期會發生火災的緣故。當氣候潮濕時,火災發生的次數較少,在極度乾旱的時期,火災就較為頻仍。年輪中的紀錄顯示:在19世紀中期以前,非破壞性的森林火災,大約每6到35年就會發生一次。
19世紀中期以後,火災發生的頻率就大幅降低了。這是三個因素交互作用的結果:首先,美國原住民部落焚燒林木的次數減少了;其次,在林地覓食的羊群數量顯著增加,因此林地上的草木及枯枝落葉被吃得很乾淨;最重要的是,聯邦和州政府機構積極的採取森林防火措施。
自從1970年代起,林業局便將「策略性燒除」(prescribed burning)視為防制森林火災的手段。該局的一份文件指出:「『策略性燒除』指的是由合格公園人員有計畫地在最適當狀況下引發火災。這種方法可以用來恢復『賴火樹種』(firedependent species)的數量,為動植物創造多樣化的棲地,或減少森林中的易燃物,以防止破壞性的火災發生。所謂『易燃物』,包括活著的植物以及無生命的植物體如木頭、柴枝和乾燥的松針等等。」該文件接著指出,引發這類火災「的條件有嚴格的規定,而且必須在事先選定的地理區域內為之。時至今日,『策略性燒除』仍然是我們用來管理公園內紅杉林的必要手段。」這類火災向來都是由政府人員規劃、協調並管控。簡言之,這是一個高度人為管控的生態系統。

我在和亞歷桑納大學樹木年輪研究實驗室的瓦勒莉.楚埃特談話時,曾經問及火災對紅杉的生命(尤其是壽命)有何影響。她告訴我,在阿肯色州大學樹木年輪實驗室有一塊很大的紅杉木板,上面至少有100道被火災燒出的疤痕。這表示,在紅杉的一生當中(通常可以活到兩千歲以上),火災是司空見慣的,而且紅杉雖然歷經這些火災,仍然能夠存活。她指出,內華達山脈的森林火災都是自然而然發生的,而且每隔5到10年就會發生一次。這類火災會把林下植物、青草、灌木叢和小樹燒掉,但通常不會把紅杉燒死,或許會對紅杉造成一些損害,但其火勢絕不會大到可以燒到樹冠、把紅杉燒死的程度。
然而,這類天然的野火卻被美國林業局、其他機構和那些來自歐洲的移民設法抑制住了,然後造成了一個不利的後果。事實上,將近100年來,林業局的做法就是不斷撲滅那些原本可以把林下植物燒掉的野火。其結果就是:森林中的易燃物不斷累積,最後多到一旦發生火災,火勢就變得非常猛烈的程度,就像2020年和2021年的那幾場火災一般。這樣的大火經常會燒到樹冠處,最後把整棵樹都焚燒殆盡。
「現在我們採取了全新的防火策略。」楚埃特表示。
紅杉國家公園的一位護林員也強調了這一點。他告訴我:「紅杉能阻燃,但並不能防火。」
在一次探訪紅杉的長途旅程中,我和太太把車子開進一個位於紅杉林間的野餐區停了下來,並且在美麗、高大的紅杉樹之間吃著午餐。我太太看到了一隻北美黃林鶯(yellow warbler),我則聽到了風吹過紅杉枝枒的聲音。我們打開五感,一邊吃飯,一邊欣賞周遭的美景與聲音。後來,我們談到紅杉的壽命,不知道它們如何能夠在這樣一個地方活上千百年的時間。當時,我們的疑問是:遇到同樣的災害,有些比較小的樹可能就倒了,紅杉為何能夠屹立不搖?是什麼樣的因素使它們得以如此長壽?這些疑問雖然在當時並沒有答案,但後來科學家們所做的研究顯示,這有一部分可能和多酚生物分子(polyphenolic biomolecules,一種收斂劑〔astringent〕)有關。

紅杉是透過一種名叫單寧酸、具有防腐作用的化學物質以維持壽命。這種物質在1831年時首次被人類發現,而且存在於許多種植物(例如落羽杉)體內,可以保護這些植物不被鳥兒和昆蟲吃掉,同時,單寧酸也有助於調節植物的生長速度。你在喝咖啡、茶或紅酒時,之所以會嚐到一種澀味,就是因為用來製造這些飲料的咖啡豆、茶葉和葡萄當中含有單寧酸。這種物質存在於我們所吃的許多食物當中,包括草莓、石榴、蔓越莓、藍莓、若干種堅果、好幾種香料、紅豆、巧克力以及用來製造某幾種麥芽酒和啤酒的麥芽和啤酒花之中。單寧酸經常會從植物內部滲出,進入地下水、溪流或湖泊中,使得水色變深,或呈現類似茶一般的顏色,就像我們在第五章中提到的那條黑河河水一般。
單寧酸是鞣製皮革時的重要原料,這也是它最為人知的用途。從古至今,橡樹、含羞草、栗樹和紅堅木(quebracho)那富含單寧酸的樹皮,一直是鞣格用單寧酸的主要來源(現行的鞣製法大多已改用無機原料)。單寧酸對裸子植物和被子植物而言都同等重要。所謂「裸子植物」指的是胚珠(受精後形成種子的部分)外圍沒有子房壁保護的植物,包括紅杉等針葉樹、蘇鐵和銀杏;「被子植物」則是指那些胚珠被子房壁包被的植物,這類植物種類繁多,包括所有草本植物、灌木、禾本科植物和大多數灌木及喬木。
單寧酸在紅杉的生命中扮演了關鍵性的角色。紅杉樹皮中富含的單寧酸會促使樹木分泌酵素和其他蛋白質,使樹木免於細菌和真菌的侵害,因此不致受到感染和生病。紅杉之所以能夠持續不斷地生長,主要是拜單寧酸之賜。
但除了單寧酸之外,紅杉還有一個保命符。從植物學的角度來說,所謂「樹皮」,乃是由木本植物的好幾層外皮累積而成,是由維管束形成層(樹幹中央的維管束細胞)以外的組織所構成。只要紅杉還活著,樹皮厚度每年都會增加,最厚可達兩呎,這讓紅杉有一層天然的隔熱體,不會受到地面火勢的損傷。紅杉之所以能夠持續不斷的生長,主要就是因為樹皮很厚,而且富含單寧酸的緣故。
紅杉的樹皮雖然並非完全不會燃燒,但出奇的抗燃,這是它和其他針葉樹明顯有別之處。另一個同樣重要的因素就是:除了樹皮,紅杉木材中所含的高濃度單寧酸使得它們幾乎不會受到真菌或昆蟲的侵害。儘管這兩者還是會攻擊紅杉,但並無法殺死紅杉。其中紅杉小蠹蟲(Phloeosinus rubicundulus)更是經常造訪,而且往往會在樹皮底下鑿出一條條短短的縱向坑道。這種現象在那些已被砍伐或瀕臨死亡的紅杉木頭上最為明顯。
就像大多數古木一樣,紅杉的壽命也是以年輪來計算。經過鑑定,其中最長壽的一棵是大約3500歲的「繆爾殘幹」(Muir Snag),它的高度大約是140呎, 雖然已經死亡, 但仍挺立在「 美國巨型紅杉遺址」(Giant Sequoia National Monumen)的康沃斯盆地(Converse Basin)。
第二高壽的是如今只剩下一截樹樁的CBR26,同樣位於美國巨型紅杉遺址之內,年齡是3266歲。排名第三的是同樣只剩下一截樹樁的D-21,位於紅杉國家森林內,已有3220歲。接下來便是位於紅杉國家公園的「國會步道」(Congress Trail)旁的「總統樹」(President Tree),它已經3200歲了,但至今仍然活著,是全球第三大紅杉,也是迄今最老的一棵活紅杉。它萌芽於西元前1178年,那年的4月16日正好發生了日全蝕,而那段期間也差不多是青銅時代晚期結束、西台帝國滅亡、邁錫尼王國崩毀、埃及的法老王拉美西斯三世發動三角洲之戰(Ba‑le of the Delta),擊退一場大規模的海上入侵的時期。
那些活了很久很久的樹:從種子到古樹,探索自然界長壽之謎的朝聖之旅

作者:安東尼.弗瑞德里克
譯者:蕭寶森
出版社:行路出版
出版日期:2025年1月2日
ISBN:9786267244692
美國國家公園之父約翰.繆爾曾說過:「要了解宇宙,最容易的方法就是進入一座荒野中的森林。」
古樹絕對是世界上一流的生存高手,同時也是地球歷史的書寫者,古老的木材、年輪與斷枝上,忠實記錄了各種有關氣候、地質和植物的訊息,這些科學家已經解開或是仍參不透的訊息,隱藏著諸多我們所不知道的過去──可能是改寫歷史的關鍵,也可能是我們可以借鑑的長壽之祕。
為了探究長壽樹種的生命方程式,美國知名科普作家安東尼.弗瑞德里克(Anthony D. Fredericks)展開一場尋訪古樹的「奧德賽」,他走訪美國各地,在飽含單寧酸的黝暗河水裡划行獨木舟,或是歷經常人難以忍受的「顛簸動盪」,只為一訪這些一流生存高手與其生存環境。
安東尼提到,計算年輪是認識古樹的關鍵,而樹齡學採用的兩種主要方法:生長錐法、放射性碳定年法,便為研究提供了重要的數據,讓我們得以用科學的角度去了解一座森林或一棵樹究竟有多麼「古老」。同時,他也收集各種研究資料、採訪學術或專業人士,試著用不同的觀點向我們解釋,無論是長壽基因、生長機制,或是碳儲存量、植物群落基因多樣性,古樹所能給予的貢獻,遠超乎我們想像。
本書共分十章,每章都猶如一段時光旅行,娓娓道出古樹萌芽的故事,以及同時期的人類歷史進程,接著續談古樹當今的處境與未來面臨的挑戰。本書知識含量豐富,文字充滿省思,而作者年近八十的歲數,更讓文字展現出溫暖、通達的力量,是兼具科普與自然書寫特色的佳作。
作者簡介
安東尼.弗瑞德里克(Anthony D. Fredericks)
賓夕法尼亞州約克學院的教育學榮譽教授。出版超過170本成人非小說類及兒童書籍,包括《蛤蜊的秘密生活》(The Secret Life of Clams)、《鱟:倖存者的傳記》(Horseshoe Crab: Biography of a Survivor)以及《沙漠之夜,沙漠之日》(Desert Night, Desert Day)。也曾為《今日心理學》(Psychology Today)、《高地新聞》(High Country News)、《夏威夷雜誌》(Hawaii Magazine)等刊物撰稿。作為一名資歷近50年的教育工作者,他教授科學工作坊,舉辦自然歷史演講,並在北美各地帶領實地考察。
※ 本文摘錄自《那些活了很久很久的樹》。轉載請洽行路出版。