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★植物多样性3(第5页)

连理树中的棕榈树,树型笔直向上未有分枝,而且树身光滑嫩绿,有蜡质,光洁照人。看过立园中毓培别墅中二太太谭玉英的遗像后,你毋庸置疑,自然能将两者联系起来。这棵棕榈树正是二太太谭玉英的外表写照:谭玉英是个身材高大苗条、举止文静大方的女人,秀长的鹅蛋脸透出动人的光彩,是典型的古典美人。棕榈树始终不分枝,正如二太一生无子无女一样。

凤凰树是连理树中长势最强盛的一棵。枝叶繁茂,根基最大最长,把连理树中的其他三棵树都攀延起来。从凤凰树的生长特征来看,可想象三太太余瑶琼为人处世,对谢维立大小太太关怀团结之尊。余瑶琼一贯牢牢扎根于谢家,为谢家开枝散叶,并且育有五男五女,是当时在谢家说话很有权威的长者,现年已84岁高龄了,还身体健朗,虽身在美国但心系立园,一直关心着立园。

红棉树则树干正直,往上生长最后才分出两个小叉的,它的树干明显高出其他三棵树,红棉树花多叶少,花辦鲜红美丽,它的外观特征形象地地刻画了四太太关华英的人生:关华英原居香港,与谢维立一见钟情结为良缘,生下一男一女。日寇侵华时,谢维立带着其他家人回了美国,而一贯住在立园的关华英生活处于困难之中,后被国民党的一名军官看中,娶其为妻,她就带着子女离开了立园,跟国民党军官去了四川重庆,可谓远走高飞了,正如红棉树不断向外生长一样。

连理树、树连理

维立亲手栽

立园沃土培

同饮立园水

共沐立园曦

开出花儿千万朵

结出种子各纷飞

四棵大树四房妻

留作后人去猜谜

空心老树的存活之谜

我们在名山大川里旅游的时候,常常可以看到这样的景象:有些老树整个树干的内部都空了,可是这样的空心老树却还能活着,这是为什么呢?要弄清这个问题,首先要了解树干的结构和组成树干各部分的功能。

将树干横断开,从里往外看,中央最硬的木质部分叫木质部,占了树干的绝大部分;紧贴木质部的外边,是几层具有分裂能力的扁平细胞,叫形成层;形成层的外方叫韧皮部,形成层和韧皮部是我们常说的树皮里面的两部分。

由于形成层细胞具有分裂能力,向里产生木质部,向外形成韧皮部,使树干年年加粗。木质部的细胞上下连通成管状,将根吸收来的水分和无机盐运输到枝叶中去。韧皮部细胞将叶片制造的有机物运送到茎和根中去。

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,当树干上出现伤疤或裂缝时,有些细菌和真菌就趁机钻了进去以树心为养料,天长日久将树心吃空。或是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,树干的空心对于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,空的部分只是木质的心材部分,木质部的边材部分还是好的,照常具有运输的功能,还能不断地将水分和无机盐运送到枝叶上去。因此,空心老树仍能正常生长发育。

#植物利用太阳能的秘密

在生物发展的历史上,光合作用的出现具有划时代的意义。

20~30亿年以前,地球上生活着的尽是些厌氧异养型生物,不仅数量十分有限,种类也受到了一定的限制。后来出现了光合作用,生物界赖以生存的能源物质都直接或是间接地来自太阳光能。

关于这一问题,科学家们进行了长达200多年的探索。1779年,英国著名科学家普列斯特列和荷兰的印根豪茨首先发现绿色植物在获得光照以后可以“净化空气”(也就是吸收二氧化碳并放出氧气),再经过了大约一个世纪,德国的萨克斯才证实照光的绿色植物中有淀粉形成。但是由于当时缺少正确的思路,而且实验手段和实验设备又非常落后,所以研究工作进展非常缓慢。对诸如绿色植物是通过什么“机构”吸收太阳光能,这种吸收、利用光能的“机器”结构又是怎样的,二氧化碳到底怎样被固定、再转化为淀粉的,而氧气又是怎样放出来的等等问题,那时都无法了解。

直到20世纪,研究工作才加快了步伐。特别20世纪40年代以后,实验技术有了突破性的发展,通过各种分离、提取技术可以得到叶绿体及其色素和其他组成成分,高分辨率的显微镜,尤其是电子显微镜也开始用来观察光合器官的精细结构,这些技术的应用将研究工作推向深入。

通过精细的研究发现植物吸收光能的部位是在叶绿体中,叶绿体是个结构复杂的细胞器,它由基粒和基质两部分组成;前者为一个由片层膜组成的囊状体(称类囊体)堆叠而成,膜上存在着叶绿体色素(叶绿素和类胡萝卜素)和蛋白质。叶绿体色素和蛋白质可组成不同类型的复合体,并且各自执行不同的机能。有的色素复合体专管吸收光能,称“捕光色素”复合体;有的则担负起光能转移的功能,所有吸收的光能最终都集中到一个色素中心复合体,在那里进行电荷分离形成电子和质子,促使水的光解。

经过成千上万科学工作者的努力,通过动用了世界上最先进的科学仪器和技术,终于有四位科学家在阐明光合作用的机理上取得成果而获得诺贝尔奖。但是,对于植物如何利用太阳能这个问题,我们还有相当长的路要走。科学家们还未搞清十分微小的色素复合体的结构,还没有捕捉到在10~15秒以下短时间内所发生的变化,而了解植物如何利用太阳能之“谜”的关键就在那一瞬间。

#温度影响植物生长之谜

植物只有在一定的温度范围内才能够正常生长。温度对植物生长的影响是综合的,它既可以影响光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等代谢过程,也可以通过影响有机物的合成和运输来影响植物的生长,还可以直接地影响土温、气温,通过影响水肥的吸收和输导来影响植物的生长。

不同植物生长的温度三基点是不同的,这与植物原产地的气候条件有关。原产热带或亚热带的植物,温度三基点偏高,分别为10℃、30~35℃、45℃;原产温带的植物,温度三基点稍微低一些,分别为5℃、25~30℃、35-40~C;原产寒带的植物生长的温度三基点更低,北极的或高山上的植物可在0℃甚至是0℃以下的温度生长,而最适温度一般很少会超过10℃。

同一植物的温度三基点还随器官和生育期的不同而各有差别。一般来讲,根生长的温度三基点比芽的要低。例如苹果根系生长的最低温度为10℃,最适温度为13~26℃,最高温度为28℃,而地上的器官部分的均高于此温度。在棉花生长的不同生育期,最适温度也不相同,初生根和下胚轴伸长的最适温度在种子萌发时为33℃,但几天后根就下降为27℃,而下胚轴伸长上升到了36℃。

多数一年生植物,从生长初期经开花期到果实期这三个阶段中,生长最适温度是逐渐上升的,这种要求正好与从春到早秋的温度变化是相适应的。播种太晚会使幼苗过于旺长而衰弱,同样如果夏季温度不够高,也会影响生长而使成熟期延迟。

人工气候室的实验资料证明,在白天温度较高,夜晚温度较低的周期变化中,植物的营养生长最好。如番茄植株在日温为26℃、夜温为20℃的昼高夜低的温差下,比昼夜25℃恒温条件下生长得更快。在自然条件下,也具有日温较高和夜温较低的周期变化。植物对这种昼夜温度周期性变化的反应,称为生长的温周期现象。

日温较高夜温较低能促进植物营养生长的原因,主要是因为白天温度较高,在强光下有利于光合速率的提高,为生长提供了充分的物质;夜温降低,可减少呼吸作用对有机物的消耗。此外,较低的夜温有利于根的生长和细胞分裂素的合成,因此,也提高了整株植物的生长速率。

在温室或大棚栽培中,要注意改变昼夜温度,使植物在自然条件下,水分、矿质、光照、温度等因素对植物生长的影响是交叉、综合的影响。

首先各环境因子之间有相互影响。例如阴雨天、光照暗淡、气温下降、土壤水分增加、土壤通气不良等反应会连锁地发生,影响植物生长。其次各环境因子作用于植物体,又与生命活动是密切相关的,它们还会相互影响。例如光照促进光合,光合会影响蒸腾,蒸腾又会影响水分的供应。它们彼此之间既有相互促进又有相互制约。

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