树叶博物馆

树木是什么？ 

只要看到，我们就能把树木认出来。我们还能通过许许多多的特征区分栎树和水青冈，苹果树和梨树。然而，令人意想不到的是，要想给树木下个一般性的定义，却实在困难。 

在尝试给树木下定义的时候，我们可以先说它们是多年生（这意味着较为长寿）的木本植物，正常情况下有单一的明显主干，至少有3—4 m（10—13 ft）高。这个定义把树木（更准确地说是乔木）和另一类多年生木本植物——灌木区别开来，因为灌木的基部有几枚至很多枚的茎，植株也比较矮。然而，在乔木和灌木之间并没有截然区分的界限。乔木也可能有一枚以上的茎，有时候甚至有数枚。不仅如此，本书中描述的很多树种既可以长成灌木，又可以长成乔木。比如说，有很多树种在低海拔地区可以长成参天大树，但在山地或其他暴露环境下却会缩减体型，成为矮小灌木。 

因此，树木（乔木）并不像“栎属”或“水青冈属”那样，是得到植物学定义的群体。我们把它看成一种生长类型。哪些植物是树木，哪些植物不是，在定义上有主观性。我们并不能把一棵弱小的栎树苗说成是乔木，虽然它有成为乔木的潜力。 

的树木 

树木是陆生植物。就像陆生动物一样，它们从生活在海洋里的生物演化而来。的植物生在水中，不需要维管组织（这是输送水分和养分的组织，也起支撑作用）。只有维管组织发育出来、能够向植物露在空气中的部分提供水分和养分之后，植物才开始拥有长到任意高度的能力。 

的树木（严格来说应该是乔木状植物，因为它们还没有木质部）和我们今天熟悉的树木不同。它们是现代的石松属 Lycopodium 和木贼属 Equisetum 植物的近亲，现已灭绝。它们常常可以长得巨大。后来的蕨类植物中也有乔木状的成员，但这些树蕨的分布局限于湿润环境，因为受精过程发生在植物体之外，需要这样一个湿润环境。 

的真正的树木，也即的能结种子的植物，是裸子植物（因种子裸露在外而得名），受精过程发生在植物体内，不依赖水分充足的环境。这个特征，加上风媒的传粉方式，保证了裸子植物可以远远扩散到更干旱的地方。今天，裸子植物的主要代表植物是松柏类，但是像银杏 Ginkgo biloba 和苏铁这样的“原始”裸子植物也仍有生存，尽管分布区已经大为缩减。 

阔叶树 

植物（以及树木）出现的类群是被子植物（具有阔叶、种子包裹在子房里的植物）。它们常常有颜色鲜艳或芳香扑鼻的花，可以由昆虫来传粉。这些花有各式各样的形态，常常适应于吸引不同的传粉者。昆虫传粉是演化上的一大“进步”，因为它让植物不必再制造如此大量的富含养分的花粉。不仅如此，被子植物的种子还包裹在各式各样不同的果实里，让它们能够得到动物的广泛传播。这些适应特征，让被子植物成为现生植物中分布、成功的类群。本书中所有的叶，都来自这个类群的植物。 

叶是什么？ 

叶 

可以定义为植物茎上的营养性生长物。本书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大量形态上的演化多样性。 

典型的叶由叶片和叶柄构成。在叶腋——也就是叶和茎的连接处——生有腋芽。有的树种还生有名为托叶的结构。它们常为叶状，生于叶柄基部。托叶通常又小又不明显，还早早地脱落，但有时候却很大，对鉴定很有用。拿晚绣花楸 Sorbus sargentiana 来说，它的托叶就明显。在诸如刺槐 Robinia pseudoacacia 等其他树种中，托叶变形成为一对刺。 

叶的类型 

单叶是不分割为多个部分的叶，虽然可能会有裂片或锯齿；复叶是分割为许多小叶的叶。复叶可以是掌状复叶（小叶像手掌一样分离）或羽状复叶（小叶像羽毛的羽枝一样分离）。在复叶中，小叶总是彼此分离，在掌状复叶中直接着生在叶柄上，或在羽状复叶中着生在叶轴（羽状复叶中叶柄的延伸，小叶着生其上）上。 

在有些情况下，枝条上的叶会和羽状复叶的小叶混淆，是那些在枝条上对生的叶看上去更像羽状复叶的小叶。区分二者的单方法，是查看叶（或小叶）的着生之处。枝条上的单叶，在它和枝条连接处的叶腋有一个芽，来年可以从这里长出新的枝条。 

树叶通常是扁平的，它们也可以退化为微小的鳞片或刺。在有些情况下，真正的叶片并不存在。比如相思树属 Acacia 的很多种，年幼植株的叶分割为许多小叶；但在成年植株上，叶的功能就被一个叫作“叶状柄”的结构取代了，而叶状柄是由叶轴扩展形成的。此外，它们还有过渡类型的叶，叶轴已经扩展，但同时还生有一些小叶。 

叶的起源 

尽管叶是树木显著的特征之一，但的陆生植物却没有叶。它们生活在二氧化碳浓度很高的空气中，能够通过茎上名为“气孔”的小孔获取二氧化碳。一些早期的植物在茎上有微小的突起，这些是的叶。然而，没有多少气孔的大叶植物却很可能无法在当时气温普遍比较高的环境中存活下来，因为它们很可能无法充分散去植株的热量。科学上认为，像我们今天知道的这种叶，是在大气二氧化碳浓度骤降，从而导致气温也下降的时候演化出来的，这种演化是对这种变化的响应。因为二氧化碳浓度降低，拥有更大的生有气孔的表面积就成了一种优势、一种的手段。只有气温下降，具有这种结构的植株才能生存下来。 

科学上认为的植物的叶是单叶（也即不分割为几个部分），没有锯齿，在枝条上互生。随着被子植物（包括本书中的树木在内）发生多样性分化，不同类型的叶也演化出来。像对生叶和复叶、有锯齿或缺刻的叶这样的变异类型很可能独立地演化了好多次。这样的演化过程造就了我们今天所见的叶形的巨大多样性。

《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