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熱帶雨林花路米. 探討植物為了 適應熱帶雨林的環境 演化出許多 出奇致勝 的撇步 ( 介紹臺中科博館植物園熱帶雨林溫室 ). 亞馬遜河流域. 摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 熱帶雨林 主要分佈在 南北緯 10 度之間 的河盆、海島及丘陵,其中以南美洲亞馬遜河盆地及非洲剛果盆地部分的面積最廣,在東南亞則較為分散。 熱帶雨林,還可細分為濕潤雨林、季風雨林、山地雨林等。.
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熱帶雨林花路米 探討植物為了 適應熱帶雨林的環境 演化出許多出奇致勝的撇步 (介紹臺中科博館植物園熱帶雨林溫室)
亞馬遜河流域 摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 熱帶雨林主要分佈在南北緯10度之間的河盆、海島及丘陵,其中以南美洲亞馬遜河盆地及非洲剛果盆地部分的面積最廣,在東南亞則較為分散。 熱帶雨林,還可細分為濕潤雨林、季風雨林、山地雨林等。
摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 河川便是通道 淹沒森林:赤道以北的地區,雨季在3-7月,赤道以南的則在10-1月。 部分的樹木因根部缺氧而暫時窒息,好像乾枯枝椏一般,水退之後,才開始長出嫩葉。 地球上發生森林火災最頻繁的地區是亞馬遜河流域。通常發生在乾季期間,火災持續約6到10個星期。
一、植物分層 熱帶雨林的生態環境,是由光造成的,生物對於光線需求的不同,所以各種生物有不同的生存空間。
〉30m 20~30m 5~20m 〈5m 摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 因為森林內的植物具有多個層次,光線幾乎無法直射到地面,所以林蔭間幽暗陰森,分不清時間。 熱帶雨林的喬木在形態上,長得高(爭取陽光)、細瘦(空間小,不易固著),樹皮色淺(高溫、多雨,無明顯冬、旱季),薄而光滑(防止附生植物著生),在接近樹頂部才有分枝構成半球形或矩圓形的樹冠(爭取陽光) 。
植物分層就像在照團體照一樣每個人都要把臉露出來植物分層就像在照團體照一樣每個人都要把臉露出來 圖片摘自網路
植物分層─鳥瞰植物園 (攝自臺中科博館植物園溫室) 傘狀樹冠
植物分層─底層植物的搶「光」大作戰(大型葉)植物分層─底層植物的搶「光」大作戰(大型葉) 多多龍拿來撐傘的葉子 巨大的葉子能捕捉到更多的光線,這可能是熱帶雨林喬木下草本植物適應弱光的結果。 (攝自臺中科博館植物園溫室)
二、植物「根」的出奇致勝之招 (一)高溫、濕度大。 (二)對流雨的形成。 (三)雨對土壤的影響。 (四)土壤對植物的根的影響。 1.支柱根、板根 2.獨樹成林─氣生根、支柱根 3.殺手樹─氣生根、支柱根
定時噴霧,以維持濕度在80~90% (攝自臺中科博館植物園溫室) 摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 年雨量一般多於2000毫米,而且分佈比較均勻,全年濕度偏高。 溫室維持高溫濕度的設施:噴霧與加溫器。 加溫器: 保持溫度25°C~35°C。
摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 赤道陽光直射,蒸發率高,容易形成聲勢浩大的對流雨。
都是大雨惹的禍─磚紅壤的剖面 • 高溫多雨,風化作用強。 • 淋溶作用(leaching),溶解及帶走所有可溶解的礦物,如鉀、鈉、鎂、鈣等的鹽類,使土壤貧瘠。 • 不易溶解的礦物,則殘留下來。最常見的殘留礦物為鐵氧化物,使土壤顏色偏紅,稱為磚紅壤(laterite)土質酸性;另一種鋁氧化物,特別是鋁礬土(bauxite),使土壤顏色偏白。這些礦物會膠結在一起,形成不透水的硬磐(hardpan)。 摘自熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm
都是大雨惹的禍─支柱根與板根 像不像章魚? (攝自臺中科博館植物園溫室) 熱帶雨林的過多雨水,淹沒土壤,所以生長在地表的植物浸水腐敗,使地面表層的土壤肥沃,而土壤深層反而營養貧瘠並且缺乏空氣;由於樹木的根也需要呼吸 ,所以它們不像一般植物深入到空氣缺乏的深土層中。 根又要呼吸,又要支撐整棵植物,於是貼著土壤表面演化出支柱根和板根。 (攝自巴里島)
獨樹成林 攝自墾丁國家公園森林遊樂區 一些樹木能從莖幹或枝節上長出不定根或氣生根,從空氣中吸收水氣。這些不定根逐漸長大,下垂,碰觸到土壤時,它們繼續變粗增大,變成為支柱根,具有吸收和支撐樹木的雙重功能。所謂“獨木成林”就是一棵樹木的大量支柱根所構成一片林地的景觀。
鬍鬚狀的氣生根 層層由外融合包裹 合併成支柱根 (攝自國立臺中師範學院)
呷芭樂棒槍籽─殺手樹 榕樹科的植物,它的果子是很多鳥、野獸的食物,因為種子小,外殼堅硬,不容易消化,隨著糞便到處傳播,在樹木枝椏上發芽、生長。 向下長出氣生根,能吸收森林空氣中的水分和養分,成為附生植物。這些根系後來循著被附著樹木的枝椏、樹幹向下生長並長入地下。 當吸收土壤中的水分和養分後,幼苗迅速生長,攀貼在樹幹的根系也長出眾多的側根包圍樹幹,這些側根又長出側根,把被附著的樹榦緊緊包住,而且這些根系在相互接觸的地方能融合。 這樣,它們便對為它們提供生長的樹木進行絞殺,絞殺植物的方式有: 1.在地下,它們掠奪水分和營養,使被絞殺樹木處於饑渴狀態。 2.在地面,它的側根緊緊地箍著被絞殺樹木的樹幹、枝椏,抑制增粗,阻止其水分、養分的輸送; 3.在樹冠上,絞殺樹很快分枝、長葉,與被絞殺者爭奪空間和搶奪陽光。 熱帶雨林中被絞殺的植物,幾乎無一倖免,都要死亡,而絞殺者則取而代之,把被絞殺者的殘骸也當作營養慢慢享用。 摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx
三、植物「莖」的出奇致勝之招 (一)幹 生 花、幹 生 果 (二)攀 權 附 貴 的 巨 籐
幹生花與幹生果 左圖可可、右圖波羅蜜 (攝自臺中科博館植物園溫室)
〉30m 20~30m 5~20m 〈5m 中層喬木樹冠 (具幹生花、幹生果) 熱帶雨林的植物分層,中層的喬木較多,20~30米高,樹冠濃密;幹生花與幹生果的樹冠接近於中層喬木樹冠(20-30米高)的下面。這些幹生花與幹生果樹木需要昆蟲為其授粉才能結成種子,繁衍後代。如果它們的花朵開在枝條上,茂密的枝葉不方便昆蟲的活動,昆蟲採蜜的機會少。所以它們把花朵開在老枝和樹幹上,那裏離地面的草本、灌木層有段距離,比較空曠,花朵容易被在此空間活動的昆蟲發現和光顧,提高授粉的機會。 (文章:摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx)
攀權附貴的巨藤 藤本植物是一種需要其他植物、岩石或特殊地上物支撐、攀援而上,藉以獲得足夠的陽光。草質藤本植物主要分佈在溫帶地區。 在熱帶雨林中,木質藤本植物攀援樹木的本領是多種多樣的: 1.莖幹、枝條上具有吸附能力的吸根。 2.枝條的卷鬚卷住樹木的枝條循著往上爬。 3.枝、葉上的刺,刺向林中樹木枝葉及間隙、棚架式往上抬升。 4.利用枝幹具有左、右旋轉的特性,纏住樹幹,螺旋式往上。 文章:摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx 圖片(上)攝自墾丁國家公園森林遊樂區 (下) 攝自臺中科博館植物園溫室
三、植物「葉」的出奇致勝之招 (一)洞 洞 葉 (二)下 垂 葉 (三)新 紅 葉
雨林植物的葉片構造─有「光」同享、減少雨勢沖擊雨林植物的葉片構造─有「光」同享、減少雨勢沖擊 裂葉 有「光」同享 呈裂葉,光可從上層葉透至下層葉 減少雨勢沖擊 葉面被大雨擊破的機會少 (攝自臺中科博館植物園溫室)
複葉 有「光」同享 有葉間隙,光可從上層葉透至下層葉 減少雨勢沖擊 葉面變小被大雨擊破的機會少 (攝自臺中科博館植物園溫室)
洞洞帆布看板的原理 為的是減少強風吹襲
葉下垂─受光面積少,避免光灼傷葉面 (攝自臺中科博館植物園溫室)
紅孩兒─新葉露紅 熱帶雨林的很多樹種,新葉長出時是紅色而垂下的,幾天或幾周後才逐漸變綠和變得堅挺。 溫帶樹木則不同,例如楓葉,是在秋季葉片快脫落時才為紅色。 以上二者都是細胞液中的花青素顯露,但前者是葉綠素未形成時出現花青素,後者是葉綠素分解後出現花青素,前者象徵新生,後者意味衰老,有的學者認為可能是防止過強的紫外線傷害而保護幼葉。 文章:摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx(攝自臺中科博館植物園溫室)
四、站在巨人的肩膀上 附生植物 1.附生植物的特殊構造 2.常見的附生植物 3.鳳梨科的特殊附生構造 4.蘭花介紹
空中花園─附生植物 文章:摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx
空中花園─附生植物(鳳梨、蕨類、蘭花…) (攝自臺中科博館植物園溫室)
鳳梨科的附生構造 葉杯(儲水)育嬰房 1.葉杯(儲水)樹蛙和昆蟲會把卵產在裡面,叫做鳳梨杯杯。 2.革質葉(減少水份蒸散) 3.根系不發達,甚至不長根。(攝自臺中科博館植物園溫室)
花萼 花瓣 向前 蕊柱 雄蕊與雌蕊 唇瓣─蝴蝶觸角 吸引媒介昆虫造訪,有些種類的唇瓣形狀類似雌性昆蟲,藉以吸引雄蟲前來交配而達到授粉的目的。 蝴蝶蘭的定價 高芽〉 〉 〉 〉組織培養〉 〉 〉種子繁殖
文心蘭(跳舞蘭) 照片:攝自臺中科博館植物園溫室 圖片:迪士尼卡通官方網站
拖鞋蘭的鑑賞:(攝自臺中科博館植物園溫室) 1.左右對稱 2.唇瓣的拖鞋飽滿、潤澤 3.花瓣上的斑點清楚,不暈開,且左右兩邊斑點的位置、數 量要相似(差不多) 4.萼片上的條紋清晰、不暈開,且左右兩邊條紋的位置、數量要相似(差不多) 5.花瓣演化成細長蜷曲狀,亦要求兩邊相似左右對稱 6.花瓣不能向後翻開
雨林為何生物多樣性?植物多樣→動物多樣 生物對光線的不同需求,賦與各種生物不同的生存空間。 穩定的氣候─高溫多雨,導致物種在狹窄的生態環境中為了生存而變得多樣化;環境穩定發展的時間維持愈長,多樣化的種類就愈多。 茂密的森林提供了不同的居住環境和食物,一般動物皆可在很小的空間內找到足夠的食物,物種間的競爭較小。 所以動物的活動,也幫助了植物的繁殖和生長。 文章:摘自西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx (攝自臺中科博館植物園溫室)
唱自己的歌,創造自己的故事! 物種最為豐富的熱帶雨林裡,在1公頃的林地上,幾乎不能發現兩株屬於同樣的喬木樹種。正如化萊士在日記裏所述的,一個旅行家要想在一片熱帶雨林裏找到兩株屬於同種的樹木簡直是徒勞無功。 西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx
討論問題: 1.在熱帶雨林內,植物為了搶足夠的光線,演化出哪些構造或形態? 2.在熱帶雨林內,長得較高的植物是如何讓自己站穩? 3.為什麼在熱帶雨林內的植物,它們的根不深入土壤內? 4.為什麼熱帶雨林內最肥沃的土壤是在表層? 5.熱帶雨林內的植物用什麼方法減少大雨的沖擊力量? 6.木質藤本植物攀援樹木的本領有哪些? 7.試著討論殺手樹、附生植物相同點和不同點。
8.在正常的狀態下,這棵象耳榕的葉子為什麼下垂?8.在正常的狀態下,這棵象耳榕的葉子為什麼下垂?
10.想一個理由來解釋,為什麼這棵草本植物的葉子(在科博館熱帶雨林溫室)像螺旋階梯般的排列?10.想一個理由來解釋,為什麼這棵草本植物的葉子(在科博館熱帶雨林溫室)像螺旋階梯般的排列?
參考資料:(部分文字內容與圖片) 1.拖鞋http://www.jnjx.com.cn/tech/gongyi/shoubian/shoubian.htm 2.熱帶雨林 http://ihouse.hkedcity.net/~hm1203/biosphere/trf.htm 3.熱帶雨林讓全球升溫變本加厲?http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1104 4.西雙版納熱帶植物園 http://www.xtbg.ac.cn/index.aspx 5.科博館熱帶雨林溫室區 http://www.nmns.edu.tw/New/Areas/BGarden/greenhouse/basic_info.htm