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史軍

大家好，我是中科院植物學(xué)博士史軍，我今天要跟大家聊的話題是：為什么有的樹長得快，有的樹長得慢。不同植物有不同的選擇，有的樹木一年要長五六米，有的樹木一年長五六厘米，為什么會有這么大的差異呢？

我們先來說樹木為啥要長一個高個子——其實是為了爭奪陽光。比如說在高溫高濕的熱帶雨林當(dāng)中，不缺水不缺溫度，反倒是陽光成了眾多植物爭奪的寶貴資源。只要走進(jìn)雨林，你就會發(fā)現(xiàn)光突然暗了許多。通常來說，到了下午4點以后，雨林當(dāng)中就如同日落了。

在西雙版納熱帶雨林里面，樹冠層的輻射量可以達(dá)到158.92瓦每平方米，而地面上的輻射的強(qiáng)度只有12瓦每平方米，陽光到了地面之前被植物層層攔截了。為了獲取更多的陽光，植物就得想盡辦法趕緊長高，所以在這里生活的很多植物身高都遠(yuǎn)超我們的想象。比如說柚木可以到40米，望天樹可以到60米，這是一個競爭光的世界，所以森林中的大樹基本上都是筆直的向上生長。

當(dāng)然了，在光照充足的情況下，植物就是另一個模樣了。比如說在非洲草原上，大樹的高度通常也就10來米，很少有這些大樹直沖云霄，它們的形態(tài)更像一把大傘。其實張開葉子，就可以吸收很多的太陽光，因為在這里樹木和樹木之間沒有一個非常強(qiáng)的競爭關(guān)系，大家都離得很遠(yuǎn)，所以沒有必要長得很高就可以獲得充足的光照。那么高個子實際上是有高回報的，快速長高是不是就是一個最好的選擇？其實也不盡然。讓我們意想不到的是，長得超快的大樹和長得超慢的大樹都出現(xiàn)在熱帶雨林里面，這實際上是不同植物的不同的競爭策略。有的植物選擇了厚積薄發(fā)，比如說大家比較熟悉的醬香黃檀，這個名字不熟悉沒關(guān)系，我們換一個名字，它的名字叫黃花梨。在水肥條件良好的情況下，黃花梨每年大概長兩厘米左右，逐漸遞進(jìn)，也就是它最靠近地面的樹干的直徑增加3厘米，通常要生長6~7年之后才會產(chǎn)生芯材。什么是芯材？顧名思義就是樹中央的木材，其實它們是老化的。木質(zhì)部位于隨心和邊材之間，這些細(xì)胞曾經(jīng)是為大樹輸送水分的管道，在大樹的生長過程中位于大樹中央的管道逐漸就失去了功能，這些失去了功能的芯材就會逐漸的填滿了油脂、樹膠、單寧還有其他的有色物質(zhì)，會讓區(qū)域的新材顏色變得越來越深，讓它與周圍的邊材形成了明顯的區(qū)分。至于說那些仍然維持著活性的，能夠為大樹輸水的周圍的木材就叫邊材了。因為他們沒有次生代謝產(chǎn)物的填充，所以顏色就顯得淺一些，并且木質(zhì)也要柔軟一些。大家注意了，木材夠不夠硬其實在很大程度上與次生態(tài)代謝與次生代謝產(chǎn)物填充的數(shù)量有直接的關(guān)系。

當(dāng)然了，還有些植物就選擇了快速的生長，比如說在雨林中還有一種植物叫輕木，一年可以長5~6米，生長速度太超乎想象了。但是它們的材質(zhì)是非常疏松的，木材很輕，輕到什么程度？一個成年人可以抱一個長達(dá)兩米的樹干還可以飛奔，你想它有多么輕。但是很輕的木材也有它的作用，在合成材料出現(xiàn)之前，我們做航模主要就用這種木頭，而且這種木頭甚至可以影響戰(zhàn)爭的走向。想不到在第二次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，英國生產(chǎn)了一種飛機(jī)叫蚊式轟炸機(jī)，它的主要的用的材料就是輕木。機(jī)翼比較輕，飛機(jī)可以飛得很快，在同樣的發(fā)動機(jī)的驅(qū)動下，木材輕飛機(jī)就能飛得很快，這可以占得先機(jī)。其二，木材生產(chǎn)的飛機(jī)特別容易修補(bǔ)，比金屬修補(bǔ)要容易，你找一木匠拿著這個木頭咔咔給它填補(bǔ)上，很快就修好了，受損的飛機(jī)很快就能返回戰(zhàn)場。所以從這個角度來講，輕木為戰(zhàn)勝德國法西斯做出了突出貢獻(xiàn)。所以就這點來說，每一棵樹都有自己的價值。

還有提醒大家一下，不管是重的樹還是輕的樹，大家都會覺得這是植物，可以不斷的生長，所以我們有一種錯覺，木材是可以無限產(chǎn)生的，似乎是一種可再生資源。從邏輯上講沒什么問題，但是加個限定就不對了——比如說在有限的人類歷史發(fā)展的條件下，這木材它就不是可再生資源。比如說一顆紫檀，長到能做家具大概需要300年，一顆黃花梨長到能做家具大概需要500年，那一棵望天樹長到成年大概需要800年以上。所以我們在修復(fù)故宮的時候，你想找一棵金絲楠木，那是真難。所以我們保留這個大樹，它保留的不僅僅是家具的材料，更是一本本活的歷史書。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：史軍

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

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