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科普樂園——樹木是怎樣靜悄悄生長的?

2022-06-04由 SciandTech前沿匯覽 發表于 林業

柿樹是喬木嗎

樹木是植物王國的巨人。其中最大的長到100多米高,並長出巨大的冠。但是一棵樹實際上是如何生長的呢?研究人員最近發現樹木的生長時間和條件都出乎我們的意料。

科普樂園——樹木是怎樣靜悄悄生長的?

最高的樹和最粗的樹

無論是在熱帶地區、溫帶地區,甚至在遙遠的北方:地球上幾乎隨處可見樹木。我們的星球上生長著超過三萬億棵樹。美國西海岸的巨大海岸紅杉保持著高度的記錄,達115米。另一方面,墨西哥禿柏樹幹最粗:樹幹周長為 46 米。

科普樂園——樹木是怎樣靜悄悄生長的?

美國紅衫

1. 一邊長高,一邊長粗

但是一棵樹實際上是如何生長的呢?這些植物的兩個區域的生長區對此起決定性作用。

長高。

樹枝的尖端主要負責增加樹冠的高度和體積。它們含有頂端分生組織,一種由尚未分化的細胞組成的特殊組織。這些在某些植物激素如生長素的影響下分裂並形成新的枝條和葉子。

長粗。

同時,樹的樹幹和較老的樹枝也必須增大,否則它會很快支撐不起並折斷。此外,將水和養分從根部輸送到葉子的管道在植物的木質部分執行。形成層是木材和樹皮之間的一層薄薄的細胞,負責樹幹的粗壯生長。形成層細胞分裂並在外部釋放出新的樹皮組織,而在內部形成新的木細胞,這就形成了我們看到的“年輪”織構。

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樹的年輪

2. 生長時間

夜貓子。

令人驚訝的結果:樹木不會持續地生長,而是一天只生長几個小時——並且主要是在晚上。一般只在凌晨 1:00 到 6:00 之間生長。另一方面,在白天的中午和下午,樹木幾乎沒有任何變化。這意味著樹木不會在光照下生長,而主要是在黑暗中生長——可以這麼說,它們是“夜貓子”的。

躺平。

不僅如此,樹木的生長階段也並不像人們想象的那樣分佈在從春季到秋季的整個植被時期。相反,測量結果表明,一棵樹每年只能生長 15 到 30 天,具體多長時間取決於物種。橡樹和松樹的生長時間最短,而普通山毛櫸和冷杉的生長時間最長。一年工作不到一個月,簡直是“躺平”界的典範。

科普樂園——樹木是怎樣靜悄悄生長的?

“躺平”的樹

3. 生長條件——溼度

但是是什麼限制了樹木的生長?為什麼他們只在晚上體重增加?為了找出答案,研究團隊仔細研究了隨附的氣候資料。事實證明,與之前的假設相反,起決定性作用的不是光合作用和土壤含水量,而是空氣溼度。這就解釋了為什麼在空氣通常過於乾燥的一天中最熱和最乾燥的時候樹木生長最少。因為如果溼度降得太低,樹木會透過蒸騰作用透過葉子失去大量水分。而樹透過從根部輸送水分是有限的。當彌補不了這一損失時,即使地下實際上有足夠的水供應,它的生長也會停滯。

這也解釋了另一個驚人的現象:只要空氣足夠潮溼,樹木即使在適度乾燥的土壤中也能生長。相反,即便土壤潮溼,如果空氣很乾燥,那麼生長仍然會很低。

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熱帶雨林

4. 精密,耐心,完備的實驗研究

最後,不得不提到貢獻這些有違常識的結論的研究背景。

這項關於樹木生長的研究是由瑞士聯邦研究所 WSL 的 Roman Zweifel 領導的研究團隊完成的。

為了詳細地記錄一棵樹何時真正生長,科學家們為瑞士 50 個地點的樹木配備了特殊感測器。這些感測器可以以微米的精度記錄樹皮的細微變化。在這些安裝在樹幹上的裝置的幫助下,Zweifel 和他的團隊在八年中每小時記錄一次山毛櫸、橡木、雲杉、松樹和其他本土樹種的生長速度和速度。

寫在最後

最近,中國最高的樹——不丹松一度衝上熱搜,關鍵是這兩天,又發現80多米的樹,短短几天最高樹之名易主。估計隨著科考人員進一步深入深山老林之中,發現更高的樹也大有可能。誰能料到樹木界也開始“卷”了呢?

上一次報道,我們已經介紹了世界各大洲最高的樹有哪些,並且科學地估算了最高樹的理論高度極限。而這一節,我們進一步介紹了樹的生長方式。可以看到樹的生長方式和我們想的其實大為不同,希望可以讓你的

奇怪的知識

又增加一點。

當然,小編更希望其作為一種趣味科學知識,讓你能更多地留意並關注身邊的花草樹木。

如果感興趣,可以點贊+關注+收藏+分享。^_^ 謝謝

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參考來源:

https://www。wissen。de/baeume-wachsen-anders-als-man-denkt