今天的主角,是一个来自异域国度臭名昭著的植物——牧豆树(Prosopis juliflora)。




“杂草式”树种

豆科是分布范围最广、适应能力最强的科之一,除了南极洲之外到处都是豆科植物的身影,而且很多种类对生长环境要求不高。牧豆树就是一种不太挑地方的“杂草式”树种。


牧豆树属共有40多种,除3种产北非、西亚、南亚外,其余都产热带美洲地区,牧豆树是其中最为著名的一个种,它本来分布在墨西哥至中美洲、南美洲北部,然而随着人类活动带到了旧世界,在非洲、亚洲和大洋洲安下了家,成为了入侵物种


牧豆树在美洲老家喜欢长在半干旱的山坡、贫瘠的荒地或路旁的灌丛中,而且越是放牧过度的地方,它生长越旺盛。这就像我们国内的草原地带,如果放牧过度,狼毒Stellera chamaejasme)就会变得多起来,因为狼毒的毒性较大,牲畜不吃,当草场上占优势的禾草被牛羊啃食过度后,狼毒就会占据禾草的位置,个体数量增多,使草场退化。那么牧豆树是如何占领其他植物的生存空间的呢?



动物不能吃,人能吃

首先,牧豆树的身体素质好,根系非常发达,可以深入地下几十米,即便在干旱地区,它也能汲取地底深处的水分;其次,它像多数豆科植物一样有根瘤,其中有共生的固氮菌,即便在贫瘠的土壤中也可以提供稳定的含氮养分;另外,它还有全副武装,浑身带刺,皮刺、腋刺、托叶刺(由托叶特化成的刺),样样俱全,枝条几乎每个节上都有一对刺,随着枝条变粗,刺也会稍微加粗,并且永不掉落,任何食草动物想吃它的叶子之前都需要做一番思想斗争:是不吃呢?还是不吃呢?


其实对植物来说,为了减少动物取食,长刺是一个常规防御手段,牧豆树完美发展了这一优良传统。牧豆树的叶子是二回羽状复叶,常好几个叶子簇生在一起(叶柄基部就围着几根硬刺),共同托庇在刺的保护之下


在繁殖策略上,牧豆树也毫不逊色,三至四年的小树就可以开花结果,稍大一些的植株每年能够开两次花。牧豆树属于含羞草家族,它的花并不是典型的蝶形花,而是像含羞草(Mimosa)、合欢(Albizia)那样的辐射对称花,不过含羞草和合欢的花聚集成头状,花序呈球形,牧豆树的花则是组成总状,花序呈圆柱形,像一个试管瓶刷子。雄蕊淡黄色,使整个花序都呈黄色。


牧豆树的花量巨大而且芳香,花期是不错的蜜源植物,结果量很多,非常高产,所以它一旦进入某个区域生长,几年之内就能迅速地扩张种群,占据这块地方。牧豆树的果实是长条形的,远看就像一串串豆角,成熟后变黄。它的果荚幼嫩时是美洲当地人的食物,去除种子后碾成粉,可以冲水作饮料喝,种子也可以煮熟后当蔬菜食用。



一物降一物

牧豆树这样强势的物种也不是没有克星,马兜铃科有一个属,叫作牧豆寄生属Prosopanche),分布于中南美洲,专门寄生豆科的木本植物,尤其喜欢牧豆树。它是全寄生植物,本身没有任何叶绿素,根深埋于地下,寄生在牧豆树的根上吸取养料,只有在花期时才露出地面开花。牧豆寄生(Prosopanche americana)的花很特别,单朵花就生在茎顶端,裂开成三瓣,露出里面的花蕊。


等等,你说它是马兜铃科的?会不会感觉很奇怪?我们来对比一下花形态就明白了,以下是马兜铃属(Aristolochia)、细辛属(Asarum)和牧豆寄生属的花,是不是有点神似?牧豆寄生只不过是马兜铃科里剑走偏锋、向寄生道路演化的一个分支而已。


当然了,像牧豆寄生这样的植物,寄生同一棵树的个体数量不会太多,再加上牧豆树的繁殖能力很强,因此它不会对牧豆树造成过大的伤害,也无法有效地阻止牧豆树的扩张。大航海时代以来,随着人类的足迹遍布全球的每一个角落,牧豆树也被有意或无意地引入了旧世界,包括非洲的稀树草原区以及西亚、南亚的干旱地带,还有东南亚岛屿和澳大利亚,有时是作为固土或拓荒植物引入,有时是进出口贸易不慎混入了种子。


其实在热带草原区和温带荒漠区,浑身生刺的植物并不鲜见。比如在非洲大草原上,牧豆树的亲戚——各种金合欢属Vachellia spp.)和儿茶属Senegalia spp.)的成员都是稀树草原的建群物种,它们身上也生满了刺,有的是直刺,有的是弯曲的倒钩刺,我在野外采标本时就曾经多次挂彩。估计除了长颈鹿这种嘴糙舌厚的变态之外,其他食草动物都很难吃到大树上的叶子。




一家子不省心的

牧豆树作为豆科家族里生刺的优秀代表,一到这里就适应了当地的环境,开始疯狂的扩张,相比本地原产的同属兄弟,如非洲牧豆树P. africana)和灰牧豆树P. cineraria),它长得更加茁壮,扩散能力也更强,目前在非洲中部和东部地区,以及印度半岛都造成了不同程度的入侵危害。它挤占本土植物的生存空间,而且繁殖速度快,砍都砍不净,成为了“杂草树”一般的存在。


牧豆树的亲戚也不遑多让,同属的腺牧豆树P. glandulosa)原产美国西南部至中美洲,现在入侵到了非洲、西亚、南亚、澳大利亚的大部分地区,它同样拥有强大的适应能力和繁殖能力,入侵范围比牧豆树还要广,并且上了入侵物种黑名单。2014年,它被国际自然保护联盟(IUCN)的入侵物种专家小组(ISSG)列为“世界100个恶性入侵物种” ,与凤眼莲(Eichhornia crassipes)、马缨丹(Lantana camara)、微甘菊(Mikania micrantha)、飞机草(Chromolaena odorata)这些著名的入侵种并列。


近年的研究还发现,豆树在非洲竟然助长了疟疾的传播。疟疾是由疟蚊属(Anopheles)的雌蚊传播的,雌蚊除了吸血之外,还会吃一些植物的花蜜补充能量。由于非洲草原区具有旱季和雨季的交替,在旱季能够开花且为雌蚊提供养分的植物比较少,所以雌蚊在旱季很难存活。而入侵过来的牧豆树具有极强的适应能力,还能一年开两次花(旱季也开一次,且花期持续较长),它能帮助雌蚊在旱季生存,延长寿命,因此也延长了疟疾传播的时间


如此说来,牧豆树可是罪上加罪了,也许将来的某一天,它也会被IUCN列进入侵物种的黑名单了。在数十年前,我国南部一些省区(如广东、海南、台湾等)曾经引种过牧豆树,当初是考虑到它能耐受贫瘠的土壤,可以用作荒山造林树种,不过幸好没有推广种植,要不然很可能造成严重的后果。

本文是物种日历第6年第9篇文章,来自物种日历作者@ArtemisiaLiu。


这树太可恶了,居然替蚊子续命

图文简介

今天的主角,是一个来自异域国度、臭名昭著的植物——牧豆树。