都說(shuō)“古樹(shù)參天”,一棵樹(shù)的壽命遠(yuǎn)比你想象的更加長(zhǎng)久。在山東省日照市莒縣浮來(lái)山風(fēng)景區(qū)的定林寺內(nèi),有一棵擁有幾千年樹(shù)齡的銀杏樹(shù),至今仍生機(jī)勃勃,享有“天下第一銀杏樹(shù)”的美譽(yù)。
一棵樹(shù)自發(fā)芽開(kāi)始,就在不停地生長(zhǎng)。銀杏樹(shù)雖然長(zhǎng)壽,其生長(zhǎng)速度卻十分緩慢。但對(duì)于有些樹(shù)來(lái)說(shuō),不停長(zhǎng)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(shù)是一棵美國(guó)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(shù)幾乎每天都在長(zhǎng)高。那樹(shù)木究竟能長(zhǎng)多高呢?如果沒(méi)有特殊情況,它們是不是會(huì)一直無(wú)限生長(zhǎng),一直變高呢?
樹(shù)木是如何生長(zhǎng)的?
大多樹(shù)木的生長(zhǎng)要經(jīng)歷發(fā)芽、發(fā)育、拔高、開(kāi)花結(jié)果等四個(gè)階段。在生長(zhǎng)過(guò)程中,葉片會(huì)不斷吸收陽(yáng)光,進(jìn)行光合作用,形成樹(shù)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(shù)根還會(huì)從土壤中吸收水分和各種營(yíng)養(yǎng)元素,促進(jìn)各個(gè)部分的生長(zhǎng)。
通過(guò)一年又一年的合成營(yíng)養(yǎng),細(xì)胞會(huì)多次分裂,樹(shù)木就會(huì)越長(zhǎng)越高,樹(shù)干也就變得越來(lái)越粗。像白楊樹(shù)這樣的樹(shù)干從外到內(nèi)可以分為:樹(shù)皮、韌皮部、形成層、木質(zhì)部和髓。樹(shù)皮就是樹(shù)干的表層,它有著保護(hù)樹(shù)身、防治蟲(chóng)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?shù)根處,促進(jìn)樹(shù)根的生長(zhǎng)。形成層比較薄,但它卻是樹(shù)干的生長(zhǎng)部分,一棵樹(shù)其它部分的細(xì)胞都是從形成層產(chǎn)生的,可見(jiàn),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(shù)木形成養(yǎng)分。
內(nèi)部因素限制樹(shù)木的長(zhǎng)高
樹(shù)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(shù)高,有的樹(shù)矮,有的樹(shù)長(zhǎng)得快,有的樹(shù)長(zhǎng)得慢。如果基因中本就沒(méi)有“高大”的標(biāo)簽,就算環(huán)境再好,也不會(huì)無(wú)限生長(zhǎng)。但是基因也不能決定一切,外界環(huán)境的影響對(duì)于樹(shù)木的生長(zhǎng)依然是至關(guān)重要的。
外部因素同樣也影響了樹(shù)木的發(fā)揮
看上去永遠(yuǎn)在生長(zhǎng)的樹(shù)其實(shí)并不能無(wú)限長(zhǎng)高,其主要原因就是地球引力的存在。眾所周知,植物的生長(zhǎng)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(zhǎng)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?shù)頂成為了一件不太容易的事情。
通過(guò)測(cè)量樹(shù)木頂部組織中水的張力,我們就可以判斷出這棵樹(shù)木的生長(zhǎng)極限。在《科學(xué)與文化》(2005)雜志中,《樹(shù)木為何不能無(wú)限長(zhǎng)高》這篇文章就介紹了美國(guó)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(shù)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?shù)根運(yùn)到頂部所需要的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)24天。
通過(guò)這次研究,科學(xué)家們得出結(jié)論:地球上樹(shù)木高度的極限為122-130米,超過(guò)這一高度的話,水分將極難到達(dá)樹(shù)頂,樹(shù)頂?shù)墓夂献饔靡矡o(wú)法正常進(jìn)行。
“木秀于林,風(fēng)必摧之”、“樹(shù)大招風(fēng)”等俗語(yǔ)在一個(gè)側(cè)面也向我們展示了樹(shù)木不能無(wú)限長(zhǎng)高同樣是自然選擇的結(jié)果。在沿海地區(qū),每當(dāng)臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前,城市綠化部門都會(huì)進(jìn)行一項(xiàng)特殊的工作:修剪行道樹(shù)。對(duì)樹(shù)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(shù),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(huì)存在陽(yáng)光、氧、水、養(yǎng)料供給不足、溫度等條件的影響,因此,樹(shù)木在不斷演化過(guò)程中,其高度漸漸受到限制,不能無(wú)限長(zhǎng)高也是自然選擇的結(jié)果。