樹木的生長高度受何因素影響?是什麼原因阻止了它們的生長?

2020-12-23 騰訊網

加尼福利亞紅杉高達100多米，幾乎超越了地球上其他所有樹種的高度。它們生長在霧蒙蒙的內華達山脈之中，它們巨大的樹幹支撐著世界上最高的已知樹種。但是，即使是這些龐然大物，它們的物高度似乎也有極限。在已有的記錄上，紅杉數高度極象是130米，很多研究者認為，它們不可能再超過這個高度，即使它們再生長上千年。那麼，到底是什麼原因阻止了它們的生長呢？

這一切都跟樹液有關。樹木要生長，它們要把光合作用產生的糖和根莖系統吸收的營養物質輸送到生長的地方，就像血液在人體循環一樣，樹木本身需要有兩種樹液通體循環，樹液會攜帶著樹細胞生長需要的所有物質。

第一種是韌皮樹液。包含樹葉光合作用產生的糖分，韌皮樹液很稠，像蜂蜜，沿著植物的韌皮組織向下流動把糖分輸送到樹的各個部分。這個過程的最後，韌皮樹液會變得很稀，類似水一樣的物質，聚集在樹的底部。就在韌皮的旁邊是樹的另外一種組織叫木質，這種組織充滿了營養素，比如：鈣、鉀、鐵之類的離子，由樹通過它的根部吸收。樹的根部組織中微粒是分布不均勻的，因此韌皮樹液中的水分被吸收到木質中用來調節平衡。這個過程叫做滲透運動，滲透運動會產生營養豐富的木質樹液，這些樹液會沿著樹幹向上把營養傳送到整棵樹。但是這項工作面臨著一個巨大的障礙：重力。要完成這樣艱巨的任務，木質要依賴於三種力量：蒸騰作用，毛細作用和根壓。作為光合作用的一部分，樹葉會打開和關閉它上面的氣孔。

這些氣孔讓氧氣和二氧化碳從葉子進出，水分也通過這些氣孔蒸發。這種蒸發叫作蒸騰作用。在木質中產生一種負壓，把液體的木質樹液往樹上方拉動，這種拉力還得到毛細作用的幫助。在微小的管道裡，水分子間的吸引力和水與周邊物質的粘結力加起來超過重力的作用，在木質纖維中毛細作用無處不在，這些木質纖維比人的頭髮還細，這兩種力量推動樹液向上，樹根部的滲透作用也產生樹壓，把新鮮的木質樹液推上樹幹，所有這些力量一起把樹液推到驚人的高度，進行營養分配，促進新葉子生長進行光合作用。

儘管有這麼精密的系統，但是樹木的每一釐米增長都要和重力做鬥爭。隨著樹越來越高，這種生命之液也越來越少。到了一定的高度，樹再也提供不了光合作用所蒸發的水分，便沒有了再生長所需的光合作用，樹就會把它的營養送到現有的枝葉上了，這種理論被叫做 「液壓限制假定」，是目前最好的解釋，為什麼樹的高度有限，即使在最理想的生長環境中。

利用這個理論，加上生長率以及已知營養及光合作用的攝取量，研究人員已經能推斷出一些樹種的極限高度。到目前為止，這些極限都很準確。研究人員還在試圖解釋這些極限的原因，樹木停止長高也許不會有統一的原因。在我們了解更多之前，樹的高度應該是地球引力的又一種表現，基本上它在界定地球生命的形態。（版權申明：圖片均來自於網絡，如有侵權，請聯繫刪除）

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