树木为何不能无限长高

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摘要

树木不能无限长高的主要原因是地球引力,即重力。重力的存在严重地阻碍了水分在树木内的顺畅运输,特别是将水分运输到很高的树顶更是困难。大家知道,植物是通过从叶子表面的气孔中蒸发水分所产生的动力,来从根部吸收水分

树木不能无限长高的主要原因是地球引力,即重力。重力的存在严重地阻碍了水分在树木内的顺畅运输,特别是将水分运输到很高的树顶更是困难。大家知道,植物是通过从叶子表面的气孔中蒸发水分所产生的动力,来从根部吸收水分并将其运输到顶部的。因此,测量树木顶部组织中水的张力就成为确定树木高度极限的重要依据。

美国亚利桑那州立大学的乔治·科赫博士率先对世界上最高的5棵树进行水分输送测量。其中最高的一棵是生长在美国加利福尼亚州享有“世界第一高树”美誉的红巨杉,树高达112.7米,相当于30多层高的大厦。在这些树的顶部,他们找到了处于缺水状态的叶子。这些叶子与在极端干旱的沙漠中生长的植物的叶子很相似。尽管土壤中水分充足,但树木将水分从根部经木质部再运至树顶的叶子时,必须克服重力与导管内摩擦力的阻碍。研究发现,水从这些树木的根部运输到顶部所需要的时间长达24天。科学家由此得出结论:地球上树木高度的极限为122~130米,超过这一高度的话,水分就难以抵达树梢,树顶上的光合作用便无法进行。

从光合作用的角度考虑,二氧化碳浓度也是影响树木长高的重要原因。二氧化碳的密度比空气的密度大,因此随着高度的增加,大气中的二氧化碳浓度也急剧降低。树顶周围的二氧化碳浓度降低,树顶上的光合作用便受到限制,因此树木将无法继续长高。

从激素调节的角度考虑,生长素的浓度限制了树木无限长高。因为侧枝的生长可以导致树木顶枝内生长素浓度的降低,从而抑制了树木顶枝的生长。

树木不能无限长高也是自然选择的结果。试想,如果树木能够无限地向高空生长,那么这种树木就更容易招致风折雷劈。因此,树木在适应外界环境的进化过程中,它的高度受到了限制。

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(作者:路 原 字数:764)

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