都說“古樹參天”,一棵樹的壽命遠(yuǎn)比你想象的更加長久。在山東省日照市莒縣浮來山風(fēng)景區(qū)的定林寺內(nèi),有一棵擁有幾千年樹齡的銀杏樹,至今仍生機(jī)勃勃,享有“天下第一銀杏樹”的美譽(yù)。

一棵樹自發(fā)芽開始,就在不停地生長。銀杏樹雖然長壽,其生長速度卻十分緩慢。但對于有些樹來說,不停長高才是它們的終極目標(biāo)。據(jù)了解,目前世界上已知最高的樹是一棵美國的紅杉,高達(dá)116.07米,相當(dāng)于30多層樓的高度,可謂是真的“高聳入云”。

只要不死亡,一棵樹幾乎每天都在長高。那樹木究竟能長多高呢?如果沒有特殊情況,它們是不是會一直無限生長,一直變高呢?

樹木是如何生長的?

大多樹木的生長要經(jīng)歷發(fā)芽、發(fā)育、拔高、開花結(jié)果等四個(gè)階段。在生長過程中,葉片會不斷吸收陽光,進(jìn)行光合作用,形成樹木所需的養(yǎng)分,不斷地被運(yùn)送到植物的各個(gè)部分。除此之外,樹根還會從土壤中吸收水分和各種營養(yǎng)元素,促進(jìn)各個(gè)部分的生長。

通過一年又一年的合成營養(yǎng),細(xì)胞會多次分裂,樹木就會越長越高,樹干也就變得越來越粗。像白楊樹這樣的樹干從外到內(nèi)可以分為:樹皮、韌皮部、形成層、木質(zhì)部和髓。樹皮就是樹干的表層,它有著保護(hù)樹身、防治蟲害的作用。

韌皮層由纖維組織構(gòu)成,它主要負(fù)責(zé)將糖分運(yùn)輸?shù)綐涓?,促進(jìn)樹根的生長。形成層比較薄,但它卻是樹干的生長部分,一棵樹其它部分的細(xì)胞都是從形成層產(chǎn)生的,可見,其作用十分重要。木質(zhì)部中有輸導(dǎo)組織,可以把水分從根部輸送到各個(gè)部位,幫助樹木形成養(yǎng)分。

內(nèi)部因素限制樹木的長高

樹木的形態(tài)是由其基因以及生活環(huán)境共同決定的。有的樹高,有的樹矮,有的樹長得快,有的樹長得慢。如果基因中本就沒有“高大”的標(biāo)簽,就算環(huán)境再好,也不會無限生長。但是基因也不能決定一切,外界環(huán)境的影響對于樹木的生長依然是至關(guān)重要的。

外部因素同樣也影響了樹木的發(fā)揮

看上去永遠(yuǎn)在生長的樹其實(shí)并不能無限長高,其主要原因就是地球引力的存在。眾所周知,植物的生長主要是靠葉子表面的氣孔蒸發(fā)水分產(chǎn)生動(dòng)力,進(jìn)而使根莖的導(dǎo)管向枝葉運(yùn)輸水分,并結(jié)合光合作用,給自身提供生長必要的養(yǎng)分。

而導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)姆较蚺c重力的方向正好相反,想要將水分順利運(yùn)送至各個(gè)枝葉,就要克服重力的阻礙和導(dǎo)管自身的摩擦。這些力的作用交織在一起,便讓將水分運(yùn)輸?shù)胶芨叩臉漤敵蔀榱艘患惶菀椎氖虑椤?/p>

通過測量樹木頂部組織中水的張力,我們就可以判斷出這棵樹木的生長極限。在《科學(xué)與文化》(2005)雜志中,《樹木為何不能無限長高》這篇文章就介紹了美國亞利桑那州立大學(xué)的喬治·科赫博士曾在一棵百米高的大樹頂部,找到了處于極度缺水狀態(tài)的葉子。盡管當(dāng)?shù)赝寥乐械乃质殖渥悖畯臉涓\(yùn)到頂部所需要的時(shí)間長達(dá)24天。

通過這次研究,科學(xué)家們得出結(jié)論:地球上樹木高度的極限為122-130米,超過這一高度的話,水分將極難到達(dá)樹頂,樹頂?shù)墓夂献饔靡矡o法正常進(jìn)行。

“木秀于林,風(fēng)必摧之”、“樹大招風(fēng)”等俗語在一個(gè)側(cè)面也向我們展示了樹木不能無限長高同樣是自然選擇的結(jié)果。在沿海地區(qū),每當(dāng)臺風(fēng)來臨之前,城市綠化部門都會進(jìn)行一項(xiàng)特殊的工作:修剪行道樹。對樹木進(jìn)行修剪不僅可以提高它們的抗風(fēng)能力,更降低了斷枝和倒伏發(fā)生的幾率。

而在自然界中,越大的樹,就越容易受到狂風(fēng)、暴雨、雷電等自然災(zāi)害的侵襲,可能還會存在陽光、氧、水、養(yǎng)料供給不足、溫度等條件的影響,因此,樹木在不斷演化過程中,其高度漸漸受到限制,不能無限長高也是自然選擇的結(jié)果。

來源: 中國數(shù)字科技館