北美白橡 (學名 :Quercus alba )為壳斗科 栎属 的一種廣泛分佈於北美洲 東部和中部的硬木 ,其种加词 “alba ”意为“白色的”。北美白橡擁有十分長久的壽命,最長壽的個體已有600多年歷史[ 3] 。原產於北美洲東部和中部,分佈北界至明尼蘇達州 、安大略省 、魁北克省 和緬因州 南部,南界至佛羅里達州 北部和德克薩斯州 東部[ 4] 。
北美白橡得名於加工完成的木材 顏色,而僅帶有白色樹皮 的樣本是非常不常見的,通常樹皮的顏色是淺灰色。在森林中,它可以高度可達到十分高聳,最終,它會發展成擁有大型枝幹及巨大樹冠層的植株。[ 5]
描述
美國獨立戰爭時代公墓中的北美白橡(2014紐澤西州 尤因鎮 )
北美白橡成熟時通常會達到80至100英尺(24–30公尺)的高度,並因平行地面生長的枝幹使得其樹冠層十分龐大。森林中生長的植株將比空曠地區的植株高聳,而空曠地區的樹木則較矮及寬。已知最高個體是西維吉尼亞州 的明戈橡樹 ,樹高145英尺(約44.2公尺),已在1938年死於燃燒煤渣產生的廢氣[ 6] ;然而它與尋常的北美白橡一樣寬。該樹種在高海拔地區可能生長為小型灌木叢 。
北美白橡可以生存200到300年,其中一些長壽的個體也廣為人知,如馬里蘭州 懷米爾斯 (Wye Mills)的懷橡樹 (Wye Oak),已於2002年在雷暴中遭擊倒,據估計已有450多年的歷史[ 7] ;而紐澤西州 巴斯金里奇 的老橡樹 ,估計已有600多年的歷史,據說為美國 最古老的橡木,該樹的根部圓周長25英尺(7.6公尺)、底部樹幹圓周長16英尺(4.9公尺)、離地樹幹圓周4英尺(1.2公尺)、高75英尺(23公尺),其樹冠兩側最遠達125英尺(38公尺)[ 8] ,然而2010年代中期開始該植株的健康狀況每況愈下,最終於2016年去世並於隔年砍倒已死亡的樹幹。[ 9] [ 10]
成熟期大約在20年左右,但該樹直到其第50年才會生長出大量的橡子 ,而且每年的數量都不同。橡子 成熟後迅速變質,六個月大的種子發芽率僅為10%。由於橡子是昆蟲 和其他動物的主要食物,在橡子產量少的年度,橡子可能會被動物全部消耗掉,而沒有一顆發芽成長為新樹。[ 11]
樹皮、木材和樹葉
北美白橡樹皮呈淺灰色或從深灰色到白色不等,樹皮 在樹幹 生長時容易稍微偏斜形成重疊的鱗片淺裂,並且可從頂部、底部和側面脫落[ 12] ,這些鱗片很容易被發現並有助於識別。嫩枝先是鮮綠色,後來是紅綠色,最後是淺灰色。[ 12] 北美白橡的木材為淺褐色而邊材顏色較淺,具有堅固強韌、沉重耐用及顆粒細的特點,比重0.7470; 一立方英尺的重量為46.35磅,一立方米的重量為770公斤。[ 12] [ 13]
葉子為倒卵形或長圓形以互生生長,五到九英寸(13到23公分)長,三到四英寸(7至11.4公分)寬,並表面上具有深綠色的光澤,通常在秋天變成紅色或棕色,但根據氣候、地點和個別樹木遺傳 的不同而有所差異;植株在冬季到早春,樹上都會殘留一些褐色的枯葉。樹葉的裂深七到九裂而通常七裂,具圓形裂片和圓形突出,突出有時很深呈分支狀,有時很淺而延伸不到中脈的一半[ 12] 。在幼樹上,葉子經常遠離主幹;它們從芽 體中長出,上面是鮮紅色,下面是淡紅色,並被白色絨毛覆蓋,之後紅色會迅速消失,變成銀綠色帶有白色光澤。完全成長後,它們呈薄片狀,亮黃綠色,上部為有光澤或暗淡的,下部是光滑的淺白色。中央葉脈黃色且粗壯,而主葉脈 則十分明顯。在深秋時,植株的樹葉 將轉變為深紅色並掉落,而幼年植株的樹葉將持續生長在枝幹上並度過整個冬季。在春季,幼葉呈細膩的銀粉紅色並覆蓋著柔軟的毯子狀絨毛,葉子柔軟為淺綠色具有短小的葉柄,簇生在枝條末端,使整棵樹看起來有如覆蓋著霧霜。[ 12] [ 5] [ 12] 北美白橡的葉柄外觀粗短扁平,具有開槽;托葉呈線形且多為早落;冬芽為紅褐色鈍角,長度約八分之一英寸(3.18毫米)。[ 12]
花與橡子
北美白橡的於五月開花,約為葉子的三分之一長,雌雄同體異花。雄花 為5至10公分長鬆散下垂的黃綠色花序,而花藥 為黃色。花萼 有絨毛為鮮黃色,呈現六到八裂而裂片比雄蕊短。雌花 生於短的花序梗上,整體為帶紅色的有毛鱗且具有尖銳的萼裂片,而柱頭 為鮮紅色。[ 12]
橡子 為淺棕色具有光澤,整體成卵球或長圓形通常無梗,長度約四分之三到一英寸(1.9至2.5公分)長,一年生常於10月初掉落;彀斗為圓形,約佔橡子的四分之一,外面是絨毛,基部具結節,鱗片具短鈍角,朝向邊緣變小、變薄。[ 5] 白橡組橡子(指北美白橡及其所有近親)為地下型萌發 ,未經任何處理即可輕鬆發芽 ,在大多數情況下,於秋天長根 發芽 ,次年春天長出莖 葉 。橡子只需要一個季節即可生長,而北美红橡 Quercus rubra 則需要兩年才能成熟。[ 12]
北美白橡歷史插圖(版1,1812)
北美白橡特徵手繪
北美白橡的樹皮
在北美白橡上的癭蜂蟲癭
掉落於樹下的橡子
秋天時的樹葉
北美白橡的樹葉
北美白橡的新葉
生長
北美白橡對各種環境都具有相當的耐受性,並且可以生長在山脊 、山谷 及山腰,寒冷(7°C)和炎熱(21°C)、乾燥 (750毫米/年)和潮濕 (2000毫米/年)的環境以及中度酸性 和鹼性 土壤中發現。在整個分佈區中北美白橡主要生長在落葉闊葉林 裡,並且在分佈區中海拔150米以上的地區很少被發現,但是在阿帕拉契山脈 南部海拔高達1700米的地區中仍有植株被發現。它通常構成橡樹杜鵑森林 中樹冠層的部分。[ 14] [ 15]
在北方的北美白橡也出現在由栗橡 、糖楓 、灰樺 、北方針櫟 、北美喬松 和加拿大鐵杉 組成的混合林 中;再往南則與大果櫟 、山核桃 、北美红橡 、北美黑橡 和北美楓香樹 構成混合林。在南方的北美白橡常因地區不同的乾燥度而與各種松樹共同生長,在櫟屬物種中沼澤栗橡 、南方紅橡 和北美鮮紅橡 更常和北美白橡構成混合林。在美國林業工作者協會 的森林分類中,共有三種森林類型以北美白橡命名:北美白橡 - 北美黑橡 - 北美紅橡 (52 型)、北美白橡(53 型)和北美鵝掌楸 - 北美白橡 - 北美紅橡(59 型)。[ 16]
生態關係
北美白橡上的異色瓢蟲
年輕的北美白橡植株可以在部分遮蔭下生長,較年長的植株則不能忍受遮蔭,而幼苗則可以在完全遮蔭處生存多年,直到有適當的光線從樹冠間灑落。北美白橡若遭遇火災,將進行強烈的萌生 來減輕對植株的損害;雖然美國中部 地區頻繁發生大火,阻止包括北美白橡在內的橡樹 林擴展到中西部 ,然而移植歐洲 後自然火災 次數及威力的減少導致橡樹林迅速擴張到歐洲平原 ,對自然草原 植被產生了負面影響[ 17] 。
動物
北美白橡較北美紅橡 的橡子來的不苦,為珍貴的野生動物 食品,特別是對於鶇 、火雞 、齒鶉 、兔子 、浣熊 、松鼠 、花栗鼠 、林鴛鴦 、環頸雉 、擬八哥 、紅頭啄木鳥 ,而灰松鼠 和冠藍鴉 則通過將橡子藏在地下作為儲糧來傳播著北美白橡。北美白橡是Bucculatrix luteella和Bucculatrix ochrisuffusa毛蟲中少數已知的食用植物。而東部北美白橡的幼芽及葉子成為許多白尾鹿 的食物來源[ 18] ,到了秋冬,白尾鹿 偶爾也會食用北美白橡乾的樹葉[ 19] 。兔子 經常啃食植株的樹枝,並可能造成環狀剝皮 進而使植株死亡。[ 18]
北美白橡的所有部分皆會遭受各種昆蟲的侵害,從經濟價值角度來看,破壞木材的物種為重要危害。共有400種不同的昆蟲可對北美白橡造成蟲癭 ,包括Taphrina屬 、Andricus屬 、Callirhytis屬 、Cecidomyia屬 、Cynips屬 、Disholcaspis屬 和Neuroterus屬 等物種。[ 20]
真菌
北美白橡的根部區域可以發現如菱紅菇 、靜生乳菇 、絲膜菌屬 和層腹菌屬 等各種真菌。北美白橡的莖部則根據植株是否存活而有所分別,在植株活著時以猴頭菇 、核盤菌屬 、柔膜菌屬 、Corticium屬 和Strumella屬 等真菌為主要危害;而在植株死亡時可以發現小菇屬 、污膠鼓菌 、硫色絢孔菌 和貝葉多孔菌 大量生長於死亡或倒塌的枝幹上。[ 20]
系統學
北美白橡於1753年卡爾·林奈 發表之《植物種誌 》第二卷996頁進行首次物種描述 [ 21] 。北美白橡為山毛櫸科 櫟屬 櫟亞屬之物種,並與其他白橡組 所屬之橡木樹種統稱為“White oak”,在自然界中已經觀察到與來自白橡組的鐵橡 、栗橡 和大果櫟 產生的雜交種 [ 5] ,如北美白橡與鐵橡 產生的Q . × fernowi Trelease[ 22] 。
使用
行道樹
北美白橡由於其生長緩慢且最終巨大而很少作為觀賞樹 栽培。它不能忍受城市污染和道路鹽分,並且由於其較大的主根,因此不適合用於行道樹 或停車帶、停車島。
木工
停泊在波士頓的憲法號
北美白橡具有填充細胞 ,使木材 具有封閉的多孔結構,使其防水和防腐。由於這種特性,木桶 匠可以使用北美白橡來製造葡萄酒 和威士忌 酒桶,因為木材具有可以防止洩漏的能力,它也用於建築 、造船 、農具 和房屋內部裝修等用途[ 5] 。而原木具有突出的芒狀髓 ,當木材經過徑截面鋸法 時會產生獨特的裝飾性射線和斑點圖案。其中經過徑截面鋸處理的北美白橡常做為古斯塔夫·斯提克利 在藝術與工藝運動 工匠式建築 中傳道部式家具 的材料[ 23] 。
在日本武術 中,北美白橡被廣泛用於某些武器,如“木劍 ”和“杖 ”。北美白橡相對於便宜的北美紅橡 ,它的密度、強度、回彈力和被沖擊時斷裂的機會相對較低,因此受到重視。而憲法號護衛艦 便是由北美白橡和維吉尼亞橡樹 製成,賦予了船艦對加農炮 更多的抵抗力;而美國海軍水戰中心起重機處 為了滿足用於重構木材的北美白橡零件所種植之特殊用橡樹樹林,更被該機關起重機師稱為“憲法樹林”[ 24] 。
樂器
迪林班卓琴公司 使用北美白橡製作了數種五弦的班卓琴 ,包括the Vega series 系列、the White Lotus 系列和40週年限量紀念品。與較傳統使用的楓木 相比,北美白橡具有優美的音色,且仍具有足夠的力道和突出度,而不需要使用金屬音環。
橡木桶
北美白橡製成的木桶 通常用於葡萄酒 的橡木陳釀 ,其中木材特色為具有強烈的風味[ 25] 。而且根據美國聯邦法規,波本威士忌 必須在燒焦的新橡木桶(通常專門指北美白橡木桶)中陳釀[ 26]
。
化學
北美白橡發現含有吉非替尼 (Grandinin)/ 橡木丹寧E(roburin E)、栗木鞣花素 (castalagin)/ 橡木鞣花素 (vescalagin)、沒食子酸 、沒食子酸苷 (glucogallin)和瓦龍酸雙内酯 (Valoneic acid dilactone)、monogalloyl glucose、1,6-Digalloyl glucose 、trigalloyl glucose、ellagic acid rhamnose、檞皮苷 和鞣花酸 等天然酚 [ 27] 。
文獻
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