Cây núi cao chống rét chủ yếu bằng hình dáng: mọc thành gối tròn sát đất để tránh gió và giữ hơi ấm, phủ lông trắng dày như áo bông, hoặc dựng những lá bắc trong mờ làm thành "nhà kính" quanh hoa. Cây gối, cúc tuyết lông ở Himalaya và đại hoàng Sikkim là ba ví dụ tiêu biểu. Chúng mọc cực chậm, nhưng một khi đã đứng vững thì trở thành nơi trú ẩn cho nhiều loài cây và côn trùng khác.
Núi cao khắc nghiệt với cây ở điểm nào
Trên đường giới hạn rừng, khi cây gỗ không mọc nổi nữa, thực vật phải đối mặt với một loạt khó khăn cùng lúc. Nhiệt độ trung bình thấp, mùa sinh trưởng chỉ vài tuần đến vài tháng. Đêm nào cũng có thể có băng giá, kể cả giữa mùa hè. Gió mạnh làm mất nhiệt và mất nước. Ánh nắng ban ngày lại rất gắt, giàu tia tử ngoại vì không khí loãng. Đất mỏng, nghèo dinh dưỡng, thường chỉ là sỏi đá vụn.
Một điều quan trọng các nhà sinh thái học núi cao hay nhấn mạnh: không khí lạnh, nhưng mặt đất và lớp sát mặt đất có thể ấm hơn nhiều khi có nắng. Cây nào ở gần mặt đất, tránh được gió, giữ được hơi ấm ấy, cây đó sống. Đó là chìa khoá để hiểu hình dáng của thực vật núi cao.
Cây gối: một khối tròn sát đất
Cây gối, hay cây dạng đệm, là những cây mọc thành khối tròn hoặc bán cầu, rất thấp và rất chặt. Hàng trăm, hàng nghìn chồi ngắn mọc sát nhau, lá nhỏ xếp khít, mặt ngoài nhẵn như được tỉa. Nhìn từ xa, chúng giống những tảng rêu hay chiếc gối xanh đặt trên nền sỏi.
Dạng sống này xuất hiện ở nhiều họ thực vật không liên quan với nhau, trên mọi dãy núi cao và vùng lãnh nguyên: họ Cẩm chướng, họ Hoa tán, họ Cúc, họ Anh thảo... Đây là ví dụ rõ ràng của tiến hoá hội tụ: cùng một bài toán, nhiều dòng họ đi tới cùng một hình dáng.
Vì sao dạng gối hiệu quả
- Giữ nhiệt: khối chồi chặt cản gió, không khí bên trong gần như đứng yên. Khi có nắng, bên trong gối có thể ấm hơn không khí xung quanh nhiều độ. Ban đêm, khối lớn nguội chậm hơn từng cây lẻ.
- Giữ nước: gió không lùa vào được, hơi ẩm trong gối thoát ra chậm. Lá chết không rụng đi mà nằm lại bên trong, mục dần thành mùn, giữ nước như miếng bọt biển.
- Tự bón phân: lớp mùn từ lá chết của chính cây làm thành đất giàu dinh dưỡng hơn nền sỏi bên ngoài.
- Chịu gió và tuyết: dáng tròn thấp không có chỗ cho gió bẻ gãy, tuyết phủ lên lại thành lớp chăn cách nhiệt.
Vài loài cây gối nổi tiếng
Silene acaulis, ở châu Âu và Bắc Mỹ gọi là "rêu hoa", mọc thành gối xanh trên các núi cao và lãnh nguyên Bắc Cực, nở hoa hồng nhỏ li ti phủ kín mặt gối. Ở dãy Andes, cây yareta (Azorella compacta) thuộc họ Hoa tán, họ hàng xa của cà rốt và rau mùi, mọc thành những khối xanh cứng như đá, có khối rộng vài mét. Yareta mọc cực chậm, và những khối lớn được ước tính đã sống hàng trăm đến có thể hàng nghìn năm; tuổi chính xác khó xác định và còn tranh luận. Trước đây người dân vùng cao từng nhổ yareta làm chất đốt vì nó chứa nhiều nhựa, khiến loài này suy giảm ở một số nơi.
Cây gối làm "nhà trẻ" cho cây khác
Từ khoảng thập niên 2000, các nhà sinh thái học thực hiện nhiều nghiên cứu so sánh trên khắp các dãy núi và thấy một hiện tượng nhất quán: bên trong và trên mặt cây gối thường có nhiều loài cây khác mọc hơn hẳn so với nền đất trần bên cạnh. Cây gối tạo ra một tiểu khí hậu ấm hơn, ẩm hơn, đất tốt hơn, và hạt của các loài khác rơi vào đó dễ nảy mầm hơn. Hiện tượng này được gọi là tương tác hỗ trợ, hay "cây y tá".
Ở môi trường càng khắc nghiệt, vai trò hỗ trợ càng rõ. Một số nghiên cứu cho thấy ở những dãy núi cao nhất, nếu bỏ cây gối đi thì số loài thực vật có mặt sẽ giảm đáng kể. Côn trùng, nhện và vi sinh vật cũng tìm nơi trú ẩn trong gối. Nói cách khác, cây gối là "kỹ sư hệ sinh thái" của núi cao.
Điều thú vị là quan hệ này không phải lúc nào cũng đôi bên cùng có lợi. Có nghiên cứu ghi nhận cây gối bị giảm khả năng ra hoa khi có nhiều cây khác mọc nhờ trên mình. Mức độ "chịu thiệt" của cây gối vẫn đang được nghiên cứu.
Cúc tuyết lông: mặc áo bông
Ở Himalaya và cao nguyên Tây Tạng, chi Saussurea thuộc họ Cúc có những loài được gọi chung là "cây quả cầu tuyết". Điển hình là Saussurea gossypiphora, mọc trên sườn đá ở độ cao khoảng 4.500 m trở lên. Cả cây được phủ một lớp lông trắng dày như bông, trông giống một quả cầu len hay một nắm tuyết. Các cụm hoa nhỏ nằm sâu bên trong lớp lông, chỉ chừa một lỗ nhỏ ở đỉnh.
Lớp lông này có nhiều tác dụng cùng lúc:
- Giữ không khí tĩnh quanh hoa, nên ban ngày bên trong ấm hơn bên ngoài đáng kể. Hoa ấm hơn thì hạt phát triển nhanh hơn trong mùa ngắn.
- Che chắn tia tử ngoại mạnh ở độ cao lớn.
- Giảm mất nước vì gió.
- Tạo chỗ trú cho côn trùng thụ phấn như ong vò vẽ và ruồi. Côn trùng chui vào lỗ trên đỉnh, sưởi ấm và tiện thể mang phấn hoa đi.
Lông mịn dày là đặc điểm rất phổ biến ở thực vật núi cao, từ nhung tuyết (edelweiss) ở dãy Alps tới nhiều loài cúc ở Andes. Màu trắng bạc của lông phản xạ bớt ánh nắng gắt, trong khi lớp không khí bị giữ lại cách nhiệt.
Đại hoàng Sikkim: cây mang nhà kính
Đại hoàng Sikkim (Rheum nobile), họ Rau răm, mọc ở độ cao khoảng 4.000 đến 4.800 m ở đông Himalaya, gồm Sikkim, Nepal, Bhutan và Tây Tạng. Phần lớn đời, nó chỉ là một bó lá xanh mọc sát đất. Đến lúc ra hoa, nó dựng lên một tháp cao có thể tới khoảng 1,5 đến 2 m, phủ kín các lá bắc màu vàng nhạt trong mờ, xếp chồng như mái ngói. Giữa sườn núi trơ trụi, những tháp này đứng nổi bật như những ngọn đèn lồng.
Các lá bắc trong mờ cho ánh sáng nhìn thấy đi qua nhưng chặn phần lớn tia tử ngoại. Bên trong tháp, nơi hoa và hạt phát triển, nhiệt độ ban ngày cao hơn bên ngoài nhiều độ. Các nhà nghiên cứu ví nó như một nhà kính sống. Lá bắc còn che mưa cho phấn hoa không bị ướt.
Đại hoàng Sikkim còn có mối quan hệ đặc biệt với một loài ruồi nấm: ruồi đẻ trứng vào hoa, ấu trùng ăn một phần hạt, đồng thời ruồi trưởng thành thụ phấn cho cây. Đây là quan hệ vừa hợp tác vừa ăn bám, kiểu giống quan hệ giữa cây ngọc giá và bướm ngọc giá ở Bắc Mỹ, dù cơ chế chi tiết còn được nghiên cứu.
Cây ra hoa một lần rồi chết sau khi đã sống nhiều năm dưới dạng bó lá, dồn hết năng lượng tích trữ cho một mùa hoa duy nhất.
| Kiểu thích nghi | Ví dụ | Cơ chế chính |
|---|---|---|
| Dạng gối | Silene acaulis, yareta | Khối chặt cản gió, giữ nhiệt và nước, tự tạo mùn |
| Áo lông | Cúc tuyết lông, nhung tuyết | Giữ không khí tĩnh, che tia tử ngoại, giảm mất nước |
| Nhà kính lá bắc | Đại hoàng Sikkim | Lá bắc trong mờ giữ nhiệt và chặn tia tử ngoại cho hoa |
| Sống sát đất, rễ sâu | Nhiều loài cỏ, cây lùn núi cao | Tránh gió, tận dụng hơi ấm mặt đất, bám đất sỏi |
Góc nhìn hôm nay
Thực vật núi cao mọc rất chậm và phục hồi rất chậm. Một bước chân giẫm lên cây gối có thể để lại vết lõm tồn tại nhiều năm. Khí hậu ấm lên đang đẩy nhiều loài cây vùng thấp leo dần lên cao, chen vào nơi ở của các loài núi cao vốn không còn chỗ nào để lên tiếp. Các nhà khoa học theo dõi hiện tượng này trên nhiều đỉnh núi ở châu Âu và châu Á bằng những ô quan sát cố định.
Ở Việt Nam, núi cao nhất là Phan Xi Păng ở tỉnh Lào Cai, chưa đủ cao để có vùng cây gối điển hình như Himalaya hay Andes, nhưng trên đỉnh vẫn có trảng cây bụi lùn, trúc lùn và nhiều loài đỗ quyên thích nghi với gió lạnh và sương muối. Người leo núi nên đi đúng lối mòn để không giẫm lên thảm thực vật mỏng manh ấy. Muốn tìm hiểu thêm, có thể xem các vườn thực vật núi cao ở châu Âu, hoặc tìm đọc sách phổ biến khoa học về sinh thái núi cao.
Câu hỏi thường gặp
Cây gối là gì?
Cây gối là những cây mọc thành khối tròn thấp, chặt, gồm rất nhiều chồi ngắn sát nhau. Dạng này cản gió, giữ nhiệt và nước, giúp cây sống được trên núi cao và vùng lãnh nguyên.
Vì sao cây núi cao thường có lông?
Lớp lông giữ không khí tĩnh quanh lá và hoa, cách nhiệt, che bớt tia tử ngoại mạnh và giảm mất nước do gió. Màu trắng bạc còn phản xạ bớt ánh nắng gắt.
Đại hoàng Sikkim mọc ở đâu?
Đại hoàng Sikkim mọc ở độ cao khoảng 4.000 đến 4.800 m ở đông Himalaya, gồm Sikkim, Nepal, Bhutan và Tây Tạng. Khi ra hoa nó dựng tháp cao phủ lá bắc trong mờ như nhà kính.
Cây yareta sống bao lâu?
Yareta mọc cực chậm, và những khối lớn được ước tính đã sống hàng trăm năm, có thể tới hàng nghìn năm. Tuổi chính xác khó xác định và vẫn còn tranh luận.
Cây gối giúp cây khác như thế nào?
Bên trong và trên mặt cây gối ấm hơn, ẩm hơn và đất tốt hơn nền sỏi xung quanh, nên hạt của các loài khác dễ nảy mầm. Nhờ vậy cây gối thường có nhiều loài khác mọc nhờ, đóng vai trò "cây y tá" của núi cao.