是谁炮制了“蜡质叶片”?——兼论一种思维

时尚   2024-12-30 19:01   新疆  

是谁炮制了“蜡质叶片”?——兼论一种思维

人教版必修一第五章关于植被的内容,从内容上来看是比较简单的,但本节课和生活联系比较紧密,也很容易激发学生对身边、生活中地理现象的探索和求知欲,所以这节课在讲授完植被与环境的关系后,我带领学生在教学区周围转了一圈。我们发现校园内植被乔、灌、草、水生植物等类型都具备,而且草本植物在同一块草坪上出现了分化,灌木有不同的类型和形态,乔木有常绿和落叶树木,并且发现了苏铁、落羽杉等比较古老的植物种属,还在池塘里发现了入侵物种水葫芦。

其实这些都是日常所见,只不过没有站在课程的角度去理解、认知他们。为了更加精准地引导学生认识植被与其生存环境的关系,我在课前查阅了部分植物的生态习性和特征,发现在描述植被及代表性植物叶片性状的时候,几乎所有的地理网络资料都用了一个说法,那就是地中海气候区的植被类型是常绿硬叶林,具有蜡质叶片,亚热带季风气候区和湿润性气候区的植被类型是常绿阔叶林,具有革质叶片(见下图)。当然,还有人在知乎上问蜡质层和革质层之别的。    

地处亚热带的我们身边多的是常绿植被,它们具有光泽的叶片摸起来比较硬,像极了皮革,那么亚热带常绿硬叶林的硬叶是什么情况呢?革质叶片和所谓的“蜡质叶片”二者如何区分?最近检索资料居然发现权威学术期刊和著作根本没有“蜡质叶片”这一说法,甚至我们很多人关于亚热带常绿硬叶林的理解也可能是错误的,这些说法大概率来源于教辅资料的炮制,下面将逐条剖析之。

(1)“蜡质叶片”的说法为什么是错误的?又是从何而来的?

革质叶片这一说法应来源于植物学,在植物学中,叶片的质地类型是指叶片的外观和手感特征。按照叶片的质地类型,通常可以分为以下几种:①薄纸质叶:这种叶子质地薄而柔软,有些类似于纸张质地,如柳树、杨树等。②薄革质叶:这种叶子质地比较厚实,但是柔软度依然很高,类似于革质,如桃树、梨树等。③ 硬纸质叶:这种叶子质地比较硬,类似于卡纸,如梧桐等。④硬革质叶:这种叶子质地非常厚实,硬度很高,类似于皮革,如橡树、栗树等。⑤肉质叶:这种叶子质地非常厚实,且有一定的肉质感,如仙人掌、多肉植物等。也有将植物的叶片分为纸质、革质、膜质、草质和肉质叶片的,但在出版的权威资料和期刊中均未见到“蜡质叶片”这一说法。在人教版地理教师参考用书后面所附的参考资料中,对亚热带常绿硬叶林植被进行了专门的介绍,未提及“蜡质叶片”  ,甚至说亚热带常绿硬叶林叶片具有“厚革质”。

由此可见,“蜡质叶片”乃是一不正确描述,它极有可能对学生产生误导,事实上只是有些植物在生态适应中形成的叶片蜡质层,革质是指叶片的质地,蜡质层是叶片的微观组成部分。“蜡质叶片”的说法之所以广泛见于各大教辅资料和网络,至少说明了以下三方面的问题:首先是地理学涉及内容广泛,地理教师在具体分支学科上(如植物地理学)难以深入,极容易出现“隔行如隔山”的困境;其次是教学过程中确实存在对某些局部特征过分强调的实际,进而导致了教学知识和思维的僵化和刻板化;最后,近年来一些教辅大行其道,陈陈相因、越编越厚,大有超越教材之势,这类教辅把一些不准确的东西纳入其内,对常规教学产生了误导作用。

(2)蜡质是什么?具蜡质是亚热带常绿硬叶林的独有特征吗?

植物表皮角质层由角质和蜡质组成, 是覆盖在所有陆生植物与空气接触部位的一层疏水性屏障(见下图)西北农林科技大学汪勇课题组发表的论文指出,植物表皮蜡质(Cuticular wax)是一类疏水性有机混合物的总称,主其覆盖在陆生植物地上部分器官的表面,构成了一道天然疏水屏障。植物表皮蜡质最基本功能是限制非气孔性水分散失,能够降低植物表面水分蒸发,使植物具有抗旱保水的功效。同时,植物表皮蜡质还能降低紫外辐射损伤、维持植物表面清洁与表面防水、保护植物避免被病菌侵害、防止昆虫蚕食、阻止器官生殖后融合等功能    

可见蜡质层只是植物角质层的一个组成部分,是植物适应强光照辐射和干旱环境的适应策略之一。从现有研究成果看,小麦、豌豆、玫瑰、沙漠苔藓、木薯等多种植被都具有蜡质层,武吉华等编著的《植物地理学》(第四版,高等教育出版社出版)第273页在论述亚热带常绿阔叶林的群落特征时写道:“……革质叶占多数,表面具光泽,被蜡层,且常与光线照射方向垂直,故亦称照叶林。”因此,具有蜡质层应该是诸多植物都具备的特征,并不是亚热带常绿硬叶林植被独有的特征,甚至在亚热带常绿阔叶林植被中也具有蜡层,只不过夏季高温干燥和地中海气候区植被发育更加显著而已。

(3)亚热带常绿硬叶林究竟有何特征?“硬叶”这一特征由何而来?

人教版地理教师参考用书后面所附的参考资料中对其做了如下描述:“常绿硬叶林分布在亚热带大陆西岸的地中海气候区,是与冬季温和多雨、夏季炎热干旱气候特点密切相关的一种群落类型。……由于夏季炎热干旱,乔灌木的叶子具有旱生适应特征:常绿,叶小,厚革质,叶缘具有尖齿或锐齿,叶表面角质层发达,常披有茸毛,叶呈灰绿色,无光泽;具有发育良好的机械组织,气孔深陷,以防止过多蒸腾;叶片排列方向与入射光线交成锐角,以避免阳光照射时被灼热;有些植物的叶片常常退化或缩小成刺,成为本群落的典型特征。”

可见亚热带常绿硬叶林植被的叶片也是革质,只不过比较厚而已,当然它还有诸多对干旱环境的适应特征。到这里不难发现,亚热带常绿阔叶林和硬叶林植被在叶片特征上有很多相似之处,只不过硬叶林发育了常绿硬叶,以适应夏季高温干旱的特征而已,二者从叶片质地上也没有什么本质的区别。    

那么“硬叶”这一概括性特征由何而来呢?武吉华等编著的《植物地理学》(第四版,高等教育出版社出版)在论述亚热带常绿硬叶林植物群落特征时写道:“但夏季长期的干旱高温常迫使叶气孔在中午关闭。故加强表皮和外侧角质层等保护装置、减小叶面积(避免过热)及最终以发展小而厚的常绿叶成为该类植物的最佳适应选择。硬叶指数(即单位叶面积的干重,单位取g/dm2)通常为1.5~2.5。叶片无光泽呈深灰绿色,排列形式与光线来向成锐角。常绿硬叶是充分利用全年有利的温度和光能,减少对光合产物消费的适应特征。”。根据硬叶指数的概念不难发现,“硬叶”除了指其植被叶片成较硬的革质之外,更重要的在于强调其叶片重量。

(4)中国的亚热带有常绿硬叶林吗?其他地区有无硬叶植被?

答案是肯定的,在中国西南亚热带山地也广泛分布着有多种栎类组成的硬叶常绿阔叶林,如高山栎、黄背栎等,皆具有革质。他们被认为是古地中海沿岸的植被经山地抬升后变形而成。

除地中海沿岸区域之外,北美西部的冬雨区也发育了硬叶林植被,该植被和地中海的马基群落在很多方面相似。在智利的硬叶林与地中海的刺叶栎林相似,高达10~15m。澳大利亚的硬叶植被,与世界上其他冬雨区植被不同,以树木(桉树)占优势,叶子革质、坚硬。硬叶植被在非洲南部所占面积极小,但其种类成分十分丰富,由于区系成分的特殊性,故划出了一个独立的植物区——好望角植物区。

综上所述,硬叶林主要分布于地中海气候区,但其叶片质地和常绿阔叶林区别不大,下面列举几种代表性的硬叶植被和常绿阔叶植被叶片做比较:   地中海沿岸常绿硬叶植被代表之油橄榄,别名为木犀榄,油料作物,为著名亚热带果树和重要经济林木。油橄榄主要分布在西班牙、意大利、希腊摩洛哥等地。常绿小乔木,高可达10米;树皮灰色。中国西南山地常绿硬叶植被之黄背栎,常绿灌木或小乔木,高可达15米。小枝被污褐色绒毛,后渐无毛。叶卵形,倒卵形或椭圆形,顶端圆钝或有短尖,基部圆形至浅心形,全缘或有刺状锯齿,幼时两面有毛,老时背面密生多层厚绒毛。

澳大利亚之常绿硬叶植被代表桉树,其高20米,树皮宿存,深褐色,厚2厘米,有不规则斜裂沟;嫩枝有棱,幼态叶对生,叶片厚革质,卵形,长11厘米,宽达7厘米,有柄;成熟叶卵状披针形,厚革质,不等侧,侧脉多而明显。原产于澳大利亚,少数几种分布于巴布亚新几内亚、印度尼西亚和菲律宾。

仅从外观上看,上述几种典型的亚热带常绿硬叶林植物的叶片和常绿阔叶林没有明显区别。笔者认为,出现“蜡质叶片”、强调某些特征把常绿阔叶林和常绿硬叶林做显著区分的思想根源是非黑即白的单调线性思维,而在高考中对这种思维的纠偏性考查可谓是累见不鲜,如2017年全国卷通过对作为区域地理界限的秦岭——淮河一线两侧地理特征过渡性的考查,强调了地理差异具有渐变性;2020年全国卷考查了毛乌素沙地与黄土高原的过渡地带;2021年甲卷考查了祁连山地山前洪积地带物质组成的过渡性;2024天津卷对纬度地带性的考查等等。事实上,新教材中讲生态脆弱区、垂直自然带等内容时,都体现了这种模糊性和过渡性思维。

地理事象乃至世界的发展,都是在诸多因素的变化中动态演进的,任何学科都不可能穷尽一切现实因素去进行研究。精确严密如数学,也必须研究和处理模糊性,故而有了包括模糊聚类分析、模糊模式识别、模糊综合评判、模糊决策与模糊预测、模糊控制、模糊信息处理等方法构成的模糊性系统理论。因此我们在研究问题时,应尽可能的不要走进“意、必、固、我”的误区。仔细思量,还是老祖宗说的好,“极高明而道中庸”,太过绝对的往往是错的。生活中也是一样,凡事不能太过,钱太多了、房子太大了、吃的太多了、车速太快了未必是好事。

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