身邊的不可思議 生命・生物 不需要先備知識 閱讀約7分鐘

橡實為什麼會有豐收年與歉收年?
― 整片森林的樹木,像是說好了一樣一起結實

同樣的公園、同樣的樹,卻有的年份橡實多到連下腳的地方都沒有,有的年份找半天也只找到幾顆。這並不是樹木有沒有精神的差別。樹木其實是刻意製造出「不結實的年份」。而且不可思議的是,這樣的休息會在整片森林的樹木之間一起發生。

發布:2026.09.02 難度:★☆☆(不需要先備知識即可閱讀) 只有最後的折疊區塊會出現數學式
請先想像這樣的畫面

秋天的公園裡。去年走路時每一步都會踩到橡實,撿到口袋都裝滿了,怎麼撿都撿不完。

可是今年,站在同一棵樹下,地面上卻幾乎是空的。樹並沒有枯萎,葉子依然茂密。

再往前走幾步,去看另一棵橡實樹,結果也是空的。這時你才發現,這似乎不是單一一棵樹一時興起的結果。

原因主要有兩個

1
讓吃橡實的動物來不及吃完

橡實對老鼠、松鼠、鳥類來說是美食。如果每年都提供相同的量,吃的一方也會配合這個量增加數量,結果幾乎都被吃光。反過來,先製造出不結實的年份減少對方的數量,隔年再一口氣大量結實,就會有吃剩的部分。這些吃剩的橡實,就會成為下一代的樹木。

2
不浪費花粉,順利送達對方

橡實樹的花是靠風傳播花粉的。如果對方的花沒有開,花粉就白費了。如果整片森林在同一年一起大量開花,花粉送達的機會就會大幅提高。「一起開花」這件事本身就有好處。

這兩個原因看似分開,其實都是「集中在一次做,比較划算」這個相同的模式。而樹木也具備了用來累積的存款,以及用來對齊時機的訊號。接下來依序來看。

如果每年都平均結實,為什麼會全部被吃光?

生活在森林裡的老鼠,食物多的年份會養育很多幼鼠,食物少的年份數量就會減少。也就是說,動物的數量會被前一年橡實的量所左右。這就是樹木可以利用的破綻。

如果樹木每年都適度結實,動物的數量也會穩定在配合這個適度量的水準。準備多少就被吃掉多少,留在地面上的極少。可是,如果連續好幾年都不結實,動物的數量就會逐漸減少。這時候一口氣大量落下橡實,數量稀少的動物就吃不完,多出來的部分就有機會發芽。

請看圖1。長條代表橡實的量,虛線代表吃橡實的動物數量。動物的數量,會比橡實的量晚一年才跟上來。這個時間差,正是樹木所瞄準的目標。

直立長條=橡實的量  虛線=吃橡實的動物數量 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 集中結實的年份 動物延遲一年才增加
圖1:直立的長條代表橡實的量,上下起伏的虛線代表吃橡實的動物數量。兩根較高的長條(第3年與第6年)就是集中結實的年份。虛線會比長條晚一年才升高,因此在長條高的那一年,會有吃不完的橡實留在地上。

整片森林的樹木,是怎麼對齊時機的?

樹木之間並不會互相商量。之所以能夠一致,是因為來自外部的訊號,與樹木內部的存款這兩者重疊在一起。

外部的訊號,就是天氣。花的原型——花芽,是在結實年份的前一年夏天左右形成的。這段時期的氣溫和日照,會讓該地區的樹木一起接收到相同的條件。一般認為,前一年夏天的天氣是否適合形成花芽,會左右隔年是否一起開花。

內部的存款,則是樹木儲存的養分。要製造大量的果實,需要用掉葉子製造的糖分、以及根部吸收的養分。用光了養分的樹木,隔年就沒有本錢再結實。因此,大量結實的隔年自然而然就會變成休息年。被天氣訊號對齊步調的樹木們,一起用光養分、一起休息。這就形成了每隔幾年重複一次的循環。

💡 橡實裡面,是發芽後的便當

橡實的褐色部分,是被堅硬外殼包覆的果實。裡面幾乎都是澱粉,這就像是支撐發芽後最初幾天所需的便當。正因為營養豐富才受動物喜愛,也正因為受動物喜愛,才需要「讓對方來不及吃完」這種策略——兩者是這樣的關係。

💡 被吃掉不完全是損失

老鼠和松鴉有把橡實埋進土裡儲藏的習性。牠們沒辦法把所有埋藏的地點都記住,被遺忘的部分就會直接發芽。而且這些橡實還會被搬運到離母樹較遠的地方,對樹木來說也等於是一種搬家的手段。吃橡實的動物,既是麻煩的對象,同時也是搬運者。

總結

橡實的豐收與歉收,並不是樹木狀態好壞的問題。這是為了搶先一步應對動物數量增加所採取的節奏安排,也是為了不浪費靠風傳播的花粉而做出的步調調整。每隔幾年結實累累,並不是因為那一年特別有力氣,而是因為前面幾年都在休息。

樹木不再每年平均分配一點點。
而是分成集中大量提供的年份,與完全不提供的年份。

前一年的天氣會決定隔年的開花方式,這一點和櫻花一起盛開的機制十分相似。樹木每年究竟記錄了什麼,可以參考年輪的故事;而吃橡實的動物如何度過冬天,則可以參考冬眠的故事

🧪 自己動手確認看看
  1. 在附近的公園或神社,挑選2〜3棵橡實樹,記住可以辨識的特徵。到了秋天,在樹下劃出約80公分見方的範圍,數一數裡面掉落的橡實數量。
  2. 同一天,對所有挑選的樹都做同樣的事。這樣就能知道是只有一棵樹特別多,還是所有樹都很多。如果一致,那就是「對齊機制」的表現。
  3. 把數量和日期記下來,明年同一時期再數一次。就算只有兩年也能看出差異,但持續三年會更容易發現休息的年份。如果撿到的橡實上有洞,那是被蟲吃過的痕跡,把這個比例也一併記錄下來會很有趣。

請不要隨意移動樹木或落葉,並遵守公園、神社的相關規定進行觀察。撿起來的橡實建議不要帶回家,而是放回原處。

想知道更多 ― 用語、數學式與教科書的關聯從國中理科到大學專業科目,皆會明確標示屬於哪個程度的內容
以下標籤的說明
  • 國中國中理科課程範圍
  • 高中高中「生物基礎・生物」課程範圍
  • 高中+高中進階內容,或教科書專欄性質的內容
  • 大學高中不會教、屬於大學專業科目(生態學・森林科學)的內容
  • 研究連大學都還不會當作「定論」教授、目前研究者正在探討中的內容

國中用語:這個現象是有名稱的

國中高中用算式確認:集中釋出,能剩下多少?

我們用一個數字簡化過的森林來思考。這裡使用的符號只是計數用的單位,單位共有「棵」「顆」「%」三種。假設動物一年能吃掉的量,是由前一年的食物量所決定的。

① 基本數值(為便於理解所設的例子)
森林裡的橡實樹100棵
一棵樹在集中結實年結出的果實數500顆
因持續休息年而減少的動物可食用量5000顆
② 實際計算看看
集中結實那一年整片森林的果實總量100 × 500 = 50000
沒被吃掉、留下來的果實50000 - 5000 = 45000
留下來的比例45000 ÷ 50000 = 0.9
換算成百分比0.9 × 100 = 90

集中釋出的那一年,計算下來會有九成沒被吃掉,留在地面上。如果每年都只是適度地釋出,動物的數量也會穩定在配合這個量的水準,留下來的比例就會比這個小得多。這裡的數字只是用來理解機制的例子,並非實際森林中的數值。

高中高中+「一致」背後的內容

高中高中生物課會學到,生物之間的數量增減會互相影響。捕食者的數量,會對食物的量產生延遲反應。只要存在這個延遲,提供食物的一方就有機會透過「改變供給量」來獲利。

高中+對於靠風傳播花粉的花來說,周圍同時盛開的花越多,授粉成功的機率就越高。只有少數花開的年份,花粉和雌蕊都很容易白白浪費。因此,比起把數量平均分攤,製造出高峰與低谷,反而可能讓一生中能留下的種子總數更多。

大學資源調度與整個地區的一致性

在大學的生態學中,這個現象被視為樹木用光儲存養分的機制,與天氣這個共通訊號組合而成的結果。如果只有前者,每棵樹的週期會各自不同。加上後者之後,就能解釋相距較遠的樹木之間為何會出現一致的高峰與低谷,使整個地區在同一年一起結實。跨地區一致性的強弱及其影響範圍,也是森林科學研究的課題之一。

研究目前尚未完全明朗的部分

也就是說,本文的內容也只是「目前已知範圍內的解釋」。為什麼會一致這個問題,即使經過長期觀察,至今仍未有定論。

與教科書的關聯(依程度區分)

程度科目・單元對應本文哪個部分
國中理科・生物的繁殖與自然界的平衡捕食者與被捕食者之間的數量關係
高中生物・族群與生物群集數量增減出現延遲
高中+生物・繁殖方式與適應靠風傳播的花粉,以及一起開花的好處
大學生態學・森林科學養分調度與整個地區的一致性
研究森林生態學・氣候與生物的關係訊號的真面目,以及氣候變遷帶來的影響
與生活的關聯據說橡實較少的年份,山區動物下山進入聚落的情形會增加。請留意市町村、都道府縣(地方政府)發布的資訊,進入山區時攜帶會發出聲音的物品,並遵從當地的指示行動。
參考・出處
  1. 森林研究・整備機構 森林總合研究所(森林総合研究所)(關於殼斗科樹木結實豐凶的調查與解說)
  2. Kelly, D. "The evolutionary ecology of mast seeding", Trends in Ecology & Evolution, 1994.
  3. Koenig, W. D. and Knops, J. M. H. "Scale of mast-seeding and tree-ring growth", Nature, 1998.
  4. Crone, E. E. and Rapp, J. M. "Resource depletion, pollen coupling, and the ecology of mast seeding", Annals of the New York Academy of Sciences, 2014.
  5. 環境省(日本環境省)(關於野生鳥獸出沒狀況與應對的資訊)

※本文為一般大眾取向的科學解說。文中所列數值,僅為幫助理解機制的參考・概略數字。進行野外觀察時,請遵守當地規定與自治團體、管理者的指示。