书城科普读物科学伴你行——植物奇观
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第9章 奇妙的植物现象(3)

树木为了对付冬季的严寒,采取了“睡眠”的方法。我们知道,树木生长要消耗养分,春夏树木生长快,养分消耗也快,抗冻力也弱。到了秋天,这时白天气温高、日照强,叶子光合作用也强,而夜间气温低,树木生长缓慢,养分消耗少,积累多,于是树木便越长越“胖”,抵御寒冷的能力也越来越强。到了冬季,温度更低,树木的生长处于停滞状态,进入“冬眠”,这时体内积贮的养料也变成糖分甚至脂肪,这些都是防寒物质,能保护树木不容易受冻。

树木能不能进入“睡眠”,直接关系到它能不能过冬,“睡”得愈深的就愈有抗冻力,反之,那些进入不了“睡眠”状态的树木就很容易被冻伤或冻死,这就需要我们人类来帮助它们,给它们披上“衣服”或盖上“房子”。

树荫的秘密

当人们在炎炎烈日下汗流满面时,多么希望到大树下面去躲一躲,因为大树树荫下的温度要比曝晒下的温度低很多,这是为什么呢?

通常在夏季的阵雨以后,会感到比较凉爽,同样,往路面或屋顶上洒水,也能达到降温的目的,这是因为水从液体蒸发成气体时,需要吸收大量的热,随着水分不断的蒸发,地面和屋里的热便逐渐被带走了,人们就会感到凉快了一些。

树荫下比较凉快也是这个道理,别看树木静悄悄的,没什么动静,其实,它正在进行着繁忙的活动呢。一方面,在阳光的照射下,树叶正在积极地进行光合作用,为自己生产养料。另一面,树叶吸收了大量的阳光,叶面温度比空气的温度还高,叶子便把从根吸收来的水分不断散发出去,避免叶面温度无限制地升高,从而达到降温的目的。树叶在不断地散发着大量水分,就好像向空中不断喷水一样,据测定,一株10米高的大梨树,在夏季,一天能蒸发273千克水,要把如此多的水蒸发掉,需要吸收的热量也是惊人的。

由于树木对热量的大量吸收以及树叶对水分的不断蒸发,树荫下的温度自然比周围要低得多,大树底下便自然好乘凉了。

红颜色的树

春天来了,大地一片新绿,花草树木,欣欣向荣,人们仔细观看,会发现许许多多的树木花草的嫩芽新叶多少会带一些红色、紫色等,显得非常可爱。

我们知道,植物之所以有各种色彩,是由它体内含有的色素决定的。叶子一般都是绿色的,这是因为它含有叶绿素的缘故,可是叶绿素并不是和它的枝芽一起萌动发生的。植物的嫩芽新时就像初生的婴儿。婴儿是靠母亲的乳汁喂养大的,植物的嫩芽新叶也依靠植物体内其他部分供应养料。当婴儿成长到一定阶段以后,生出了牙齿,就渐渐地有能力吃各种食物了,植物的嫩芽新叶也是这样,到一定阶段后,叶绿素产生了,自己开始能够制造养料,也就不再需要其他部分供应。有些植物的叶绿素产生得早,嫩芽新叶就绿得快,有的叶绿素产生得迟,嫩芽新叶就绿得迟。

在植物枝芽叶绿素产生之前,这些嫩芽新叶为什么不是无色而是红色呢?这是因为植物体内含有一种叫花青素的物质,在叶绿素产生之前,它早就存在着了,花果种种美丽的颜色,基本上都是花青素变的戏法。花青素不仅把花果染成不同颜色,也把嫩叶新芽染成红色、紫色,直到枝芽的叶绿素大量产生,使草木呈现一片葱绿为止。

红叶的秘密

秋天,许多树木要落叶,在落叶前叶子往往变成黄色;更有少数树种如枫树、乌桕、黄栌、槭树等的叶子却变成猩红色,叫做“红叶”。自古以来,人们写下了不少赞美红叶的诗章,有的称“霜叶红于二月花”,有的赞“乌桕犹争夕照红”。在《太平广记》里,还记载了这样一桩趣事:一位姓韩的宫女,她在红叶上题了一首诗:“流水何太急,深宫竟日闭,殷勤谢红叶,好去到人间。”然后放入御沟中流出宫外,被一个叫于祐的青年所得。于是他也用红叶题了一首诗,投入御沟的上游,流入宫中,又被姓韩的宫女得到。

后来皇上开恩,宫内三千宫女全部放回民间,姓韩的宫女与于祐终成眷属。

据说,红叶题诗在唐代很流行,这表现出人们对红叶由衷的喜爱。

的确,红叶是很美丽的,那么,红叶又是如何形成的呢?我们知道,树叶中含有很多色素,如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。叶绿素颜色较深,在夏天常常盖住了其他色素而显出浓荫油绿的颜色,但当秋天来临,这时阳光依旧强烈,温度却慢慢降低,叶绿素就会因为遭到破坏而渐渐消失,这时黄色的叶黄素、胡萝卜素就显示出来,秋天叶子变黄就是这个道理。也有的植物在强光、低温、干旱的条件下,叶子在凋落前会产生大量的红色花青素,这就是形成红叶的原因。

北京香山以红叶著称,每当秋高气爽的季节,前去观赏的人总是络绎不绝,满山的红叶总让人陶醉不已。据统计,叶子能够变红的树木约有几千种。

软木树的特异功能

在西南欧的伊比利亚半岛上的葡萄牙,因为那里靠近地中海,夏凉冬暖,雨量充沛,土地湿润,几千年来,生长着一种叫软木的树。这种树又叫“栓皮栎”,它有一个与众不同的脾气。所有的树木最怕剥皮,剥了皮就非死不可,可是它却不怕剥皮,成块的树皮被剥光以后,就露出了橙黄色的内层,人们还在它的身上写上“8”、“9”等阿拉伯数字,这是告诉人们隔八九年后,又可以剥皮了。

软木还有个特点就是,其他树种的木材最怕放在露天风吹日晒雨淋,这样很容易霉烂腐朽,可是软木却要在露天经风雨日晒半年,然后,又把它放到100℃的沸水槽中蒸煮,蒸煮后堆放在室内三周,就可以加工成各种制品了。

软木的最大用途是做大大小小五花八门的瓶塞,有的瓶塞还烫上精美的五彩图案,成为一件件令人喜爱的工艺品。据说在考古中发现,用这种瓶塞盖的酒类,藏在地窖里上百年仍香醇不变。法国葡萄酒著称于世,最早叫“暴跳酒”,人一打开地窖藏酒时,那软木做的瓶盖忽然倏地暴跳开来,同时酒香四溢,扑鼻而来。

还因为软木富于弹性,不透气、不透水、不传热、不导电,又能耐压、耐酸,所以它在很多方面都有广泛用途。宇宙飞船可以用它作绝缘材料;羽毛球座、乐器垫片、高跟鞋、帽衬等地方也可见到它的踪影;软木做地板,踩踏没有声响等等。

葡萄牙历来有“软木王国”之称,它的软木种植面积占全世界软木树林面积的1/3,软木是它们的传统出口商品。值得一提的是,软木不是整株树都是软木,只有木栓层——树干的最外边才是软木,最里层是木质部,中层是软木再生部。软木要长到25岁时才能开始剥皮。

独木却成林

独木怎么成林呢,你也许会感到奇怪与不解。有一种在热带和亚热带地区生长的大树就能创造出这样的美妙景观。它的名字叫榕树。榕树是一种寿命长、生长快、侧枝和侧根都非常发达的树种。它的主干和枝条上可以长出许多气生根,向下垂落,落地入土后不断增粗成为支柱根,支柱根不分枝不长叶,具有吸收水分和养料的作用,同时还支撑着不断向外扩展的树枝,使树冠不断扩大,这样,柱根相连,柱枝相托,枝叶扩展,成为遮天蔽日、独木成林的奇观。

我国广东省新会县有一棵大榕树,树冠宽大达6000多平方米,犹如一片茂密的“森林”,这里距海不远,成为以鱼为食的鹤、鹳等鸟类早出晚宿的栖息场所,形成有名的鸟的天堂。而孟加拉国的热带雨林中,有一株大榕树,树冠覆盖面积有1万多平方米,曾容纳一支几千人的军队在树下躲避骄阳。

榕树的果实小鸟很喜欢食用,坚硬不能消化的种子也就随着鸟类四处散播,除了在热带地区的那些古塔、墙头、屋顶上可以看到小鸟播种的小榕树外,甚至在大榕树上也生长着小鸟播种的小榕树,构成了树上有树的奇特景观。

我国台湾、福建、广西等地都有榕树的生长,福州的榕树特别多,因而有“榕城”之称。

空心的老树

我们知道,树木是一年年长粗的,树干中间的木质由于越来越不容易得到氧气和养料,就可能渐渐死亡,死亡的地方如果缺少“木材色素”等防水防腐物质,一旦被细菌侵入,或从树干伤口处浸入雨水,就会逐渐腐烂,时间长了就会造成树干空心。有些树木特别容易出现空心,例如柳树。在非洲,还有这样一种情况,那里的吐买奈族人死了,盛行“活树葬”。他们把大树的主干挖一个很大的洞,把用布裹着的尸体直立地放在树洞里。他们认为死去的人将和树木一样永远保持活力,而这棵树几年后居然会让树洞愈合。

毕竟,树干空心对树木本身来说并不是致命伤。树木体内有两条繁忙的运输线,生命活动所需要的物质就靠它们运送。树干的木质部是一条由下往上的运输线,负责把根部吸收的水和无机物送到叶片上去,皮层中的韧皮部是一条由上往下的运输线,它把叶片制造的有机养分运往根部,这两条运输线在一株树上多得数不清,所以只要不是全部毁掉,运输仍可进行,树心虽然空了,但空心的只是树干木质部的一部分,树木的生命活动仍然可以继续进行。

但是,如果把树皮全部剥去,运输养分的通道就全部中断,根部就会得不到营养而“饿死”。根一死,枝叶得不到水分也就随之蔫枯。俗话说“树怕剥皮”,就是这个道理。

雨后春笋的秘密

有个成语叫“雨后春笋”,这是形容某种新事物的大量涌现和蓬勃发展。

因为,一场春雨过后,竹园里常常满地都冒出竹笋,并且长得很快,几天功夫竹笋就长成了高高的竹子。

为什么春季下雨后,竹笋长得特别快呢?原来,竹子是多年生的常绿植物,它的地下茎(俗称竹鞭)既能贮藏和输送养分,又有很强的繁殖能力。

它是横着长的,和地上的竹子一样有节,节上长着许多须根和芽。这些茎节上的芽,在出土之前已贮足了各种生长必需的养分,到了春天天气转暖时,就会向上升出地面,外面包着笋壳,我们就叫它“春笋”。但在这个时候常常因土壤还比较干燥,水分不够,所以春笋还长得不快,有的芽还暂时停在土里,像箭在弦上一样。要是下了一场透雨以后,土壤中水分一多,春笋就好像箭被射出去一样,纷纷窜出地面。

竹子的生长速度是很快的。竹笋出土5厘米后,一昼夜可以长1米多高,特别是春雨过后,24小时之内可以拔高2米。树木生长一、二十米高可能需要几十年,可竹子一、两个月便可长到这个高度了。

春笋吃起来味道很鲜美,并且可以制成笋干、玉兰片和罐头食品等,很受人们的欢迎。

竹子的个性

许多树木在长高的过程中,也在不断地增粗,刚栽下的时候也许只有筷子那么粗,但过了十来年后,就会变成很粗的一根树木了,号称“世界爷”的美洲巨杉也是这样慢慢长成巨树的。可是竹子就不同了,竹子也能生长许多年,但是它的茎一出地面,就不再长粗了,年龄再大,也只能长这么粗,这是什么原因呢?

因为竹子是单子叶植物,而一般树木大多是双子叶植物,单子叶植物和双子叶植物最大的区别就在于单子叶植物的茎里没有形成层。树木之所以不断长粗,就是靠它的形成层不断产生新的木质,于是茎才一年一年粗起来。

竹子的茎没有形成层,它只有在开始长出来的时候能够长粗,到一定程度后,就不再长粗了。

竹子能长到多粗呢?江西奉新县发现一件“毛竹王”,它生长在毛竹山林里,高22米,眉围粗58.5厘米,地面围粗71厘米,据鉴定,这是目前发现的最高大的毛竹。

除了竹子之外,小麦、水稻、高粱、玉米等都是单子叶植物,所以它们的茎到一定程度后就不再长粗了。

竹子还有一个奇特的个性,就是只要它一开花就注定要枯死,我们还知道大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,也是我国古老的孑遗物种、活化石,被列入濒危物种,属于国家一级保护野生动物。它主要分布在我国四川、陕西、甘肃局部地区,以箭竹为主要食物。1983年5月以来,这些地区出现了大面积箭竹开花枯死现象,直接威胁着大熊猫的生存。灾情发生后,全国上下都行动起来,投入了抢救大熊猫的活动。

那么,为什么竹子开花就要枯死呢?我们知道,植物的生长要经过发芽、生根、生长、开花、结实,最后产生种子,这叫完成一个生活周期,有的植物在一年或不到一年的时间里完成了一个生活周期,植株随之死亡,这类植物属于一年生植物;有的植物要经过几年生长以后,才开始开花结实,但植株却能活多年,这类植物属于多年生植物。竹子虽能生活多年,但不像常见的多年生植物一样,在一生中可多次开花结实,而是只开花结实一次,结实后植株就死亡,因此属于多年生一次开花植物。

竹子要长到什么时候才开花呢?竹子开花一般是在气候反常、特别是干旱的年代。并且竹子由于地下茎纵横交错、互通养分,竹子常常是成片开花、成片死亡,这是竹子不同于其他植物的特殊的生理现象。因此,我们都不希望看到竹子开花,希望竹子永远是那么郁郁葱葱、青翠可爱。

竹子开花后死去是植物世界最奇异的现象之一。还有一些生命周期不止一年的植物,也会开花后死去。在寒冷的北极地区有一种叫顶冰花的植物,它生长在冰天雪地中,可以发芽、抽叶,但花朵却迟迟含苞而不放,直到天气稍稍转暖,花茎才挺出雪面,开出美丽的花朵,但是随着花开、花放,顶冰花地面部分的死期也就到了,留下的种子将重新开始生活。

还魂草

在人迹罕见的荒山野岭里,干旱的岩石缝隙中,生长着一种贵重的药材,叫“九死还魂草”。这种植物很奇特,干旱时,它的枝叶卷缩起来,植物体变得焦干,进入了“假死”状态,当雨水、温度适宜时,它就大量吸水,枝叶舒展,又“苏醒”过来。由于石崖干旱难以保持水分,它要经过多次的“枯死”和“还魂”才能长大和繁衍,所以被称为“九死还魂草”。

九死还魂草的学名叫卷柏,关于卷柏能“还魂”的事,我国人民早有所了解,这从它的别名中可以看出来。除了一般的称作“九死还魂草”之外,它还被称作“回阳草”、“长生不死草”、“还魂草”、“见水还阳草”等等。

卷柏确实有顽强的抗旱能力,日本有位生物学家曾发现,用卷柏做成的植物标本,在时隔11年之后,把它浸在水里,它居然“还魂”复活,恢复生机了。

美洲的卷柏更加奇特,它们能在干旱时缩成圆球,随风滚动,遇到有水的地方,就伸展开始生长,缺水时又开始旅行了,所以又被称作“旅行植物”。

卷柏的分布很广,多生于裸露的山顶岩石上,我国各地都可以找到。它具有收敛止血的作用,中医常用它来治疗吐血、出血症等,疗效很好。

跳舞草

一般认为植物和动物不同,动物会活蹦乱跳,而植物却是直立不动的。

但在我国华南、西南广大地区的丘陵山沟或山沟灌木林中,却生长着一种叫做“舞草”的植物,也有叫电信草、鸡毛草的。顾名思义,这是一种会“跳舞”的植物,虽然称为“舞草”,但不是草,而是一种小灌木。