叶,可以定义为植物茎上的营养性生长物,其基本功能是进行光合作用。也就是说,它们可以利用阳光中的能量把空气中的二氧化碳以及水分转化为葡萄糖和氧气。
《树叶博物馆》中所讨论的叶是温带地区阔叶树的叶,它们大多形状扁平,颜色为绿色。然而,在这相似的扁平形状中,却包含了惊人的形态上的演化多样性。虽然叶的形态在种内和种间都变异巨大,但是,一枚叶的基本特征通常比较固定,足以用于帮助人们鉴定树种。
本书是一部科学性与艺术性、学术性与普及性、工具性与收藏性完美结合的树叶高级科普读物,为读者提供了600种形态各异的树叶的视觉盛宴和科学知识。全书共1800余幅插图,每种树叶所配实际大小的照片都捕捉到了它们的精妙细节;每种树叶所属树木与成人身高的对比图,能让读者更直观地了解树木的树形和高度;每种树叶的叶类型、叶形、大小、叶序、分布、生境等的介绍,更能让读者从细微处对该物种有更全面、深刻的认识。
本书既可作为树叶、树木研究人员的重要参考书,也可作为收藏爱好者的工具书,还可作为广大青少年读者的高级科普读物。
《树叶博物馆》详细介绍了起源于温带地区的阔叶树种叶片的形态特征及其相关信息,为植物爱好者提供了通过叶片识别树木物种的知识,并欣赏大自然中多样的叶片之美。
北京大学前校长、植物生理学家 许智宏院士
一花一世界,一叶一菩提。本是西方人案头之宝的《树叶博物馆》,经科普大家刘夙博士科学精准的翻译,有幸与中国广大植物爱好者见面,希望这本书也能成为中国读者的案头之宝。
上海辰山植物园执行园长 胡永红博士
叶,是大自然真正的奇迹。它们所做的工作,是把溶解的矿物质和其他养分转化成有机质,终形成茎、叶、根、花和果实,从而创造地球上肥沃的腐殖质和土壤层,构建奇妙的森林和其他生境。这个工作的细节,科学家至今还在梦想能够全部了解。正是叶或者更准确地说,是叶肉中的绿色组织细胞让太阳的能量和地球上的生命得以构成实质性的联系。
从形态上说,叶是变态、扁化的茎系统。演化形态学界的很多科学家相信,经过漫长的地质时代,植物的侧向生长不仅形成了叶,也形成了花瓣、萼片、心皮和雄蕊之类的生殖器官。
叶的形状在种内和种间都变异巨大。然而,一枚叶的基本特征通常比较固定,足以用于帮助人们鉴定树种。因此,《树叶博物馆》既是叶片鉴定手册,又是树种鉴定手册。花和果实等其他用来识别植物的特征不会存在多长时间,而叶在树木的整个生长季中始终可见。叶有单叶、复叶之分。单叶只有单独一枚叶片与茎连接;完全复叶的叶片则分成少数几个或多个部分(小叶)。叶又有全缘、浅裂、深裂、全裂至中脉的区别。叶表面的形态则又提供了更多识别特征,比如叶是否有毛,毛被是稀疏还是稠密,坚硬还是柔软……
本书中挑选的叶限于新生代(开始于大约6500万年前)至今的温带地区。这一地域的植物区系先出现在北半球的时候,地球要比现在温暖得多(平均气温是22C/72F,而现在是14C/57F)。之后,这一群植物通过演化逐渐能够抵抗生理上的寒冷,主要对策是在冬季落叶。即使是常绿植物,也有其他形态或生理上的抗寒策略。地球不断变冷,在近大约50万年中气温降到,然而抵抗寒冷的能力却让很多温带树种得以幸存下来。
对南半球的叶来说,本书遴选的种类代表了一个耐寒能力多少较弱的植物区系,它们乃是在南美洲、新西兰、澳大利亚南部(特别是塔斯马尼亚岛和南澳大利亚山地的湿润环境)存活演化而成。这本《树叶博物馆》因而涵盖了能够在全世界温带的森林或植物园中观察到的大部分树种。
记录树木信息,拍摄叶的照片,对任何自然爱好者来说都是真正的乐趣。叶具有内在美,可以激发我们深厚的情感。到植物园中散散步吧,你会注意到那些温带的亲缘种彼此是何其相似,哪怕其中一种来自北美洲,另一种却来自东亚,这是因为它们确实有紧密的亲缘关系。气候的差异,地质时代上千百万年的分化史,都只是让它们的显著相似性略有模糊罢了。你手中的这本书大概可以称之为一座纸上植物园,在这里,悠悠地质岁月驱散的树木和叶,又成功而美满地重聚一堂。
〔英〕艾伦·J.库姆斯(Allen J. Coombes) ,植物分类学家,曾任墨西哥普埃布拉大学植物园和标本馆植物学家,英国汉普郡爵士花园植物学家,国际栎树学会主席。
〔匈〕若尔特·德布雷齐(Zsolt Debreczy) ,美国波士顿国际树木研究院学术总监,曾任匈牙利布达佩斯国家历史博物馆苔藓植物部主任。
刘夙,上海辰山植物园科普部高级工程师,上海市科普作家协会理事,从事科普著译、科普网站建设、科技史和科技哲学研究工作,已著、译有科普著作23部。
前 言 6
概 论 8
树木是什么? 10
叶是什么? 12
叶的功能 14
叶的变化 16
叶形和叶序 20
叶的解剖 24
理解植物名字 26
鉴定树木的叶 30
树叶博物馆 42
附 录 644
术语表 646
参考文献 649
中文名索引 650
学名索引 653
致 谢 656
译后记