俗話說:“人靠衣裝馬靠鞍,狗配鈴铛跑得歡”。細心的人可能會發現不同樹的樹皮是完全不同的。人們通常可以根據樹皮的外觀、顔色和質地來判斷相應的樹種。樹皮的特性與樹幹的其他部分有關,例如木質部(樹皮除外)和葉片。有時人們不僅可以通過樹皮來判斷樹種,而且可以預測樹木生長的氣候和環境。就像什麼樣的人穿什麼樣的衣服,人們可以從樹皮中推斷出樹的屬性和生長體驗。
在許多地區,人們往往把幹枯樹皮從樹幹上扒下來,而樹幹通常被當作廢物處理。在我國和亞洲許多國家,一些樹木的樹皮被用作醫藥和調味品。桦樹、杜仲、楊梅樹皮等衍生物具有抗癌作用。此外,樹皮也可以作為空氣污染的生物指标,但人們很少知道樹皮對樹木本身的生物學意義。樹皮既不能像樹葉那樣進行明顯的光合作用,也不能像樹幹木質部那樣運輸養分和水分。保護樹幹唯一的意義是什麼?然而,直到現在,我們對樹皮的“秘密”還知之甚少。
最近,澳大利亞和美國的一個研究小組測量了90種樹木的樹皮特征。負責這項研究的羅塞爾教授指出,他們發現樹皮在蓄水、保護、機械支持和光合作用等方面與木質部和葉片有着有趣的關系。例如,木材密度與樹皮内部密度成正比,樹皮含水量與木質部容器直徑和葉徑成正比;樹皮厚度可顯著增加樹幹的含量,這是首次充分認識樹皮的生理生态意義。
那麼,關于樹皮,我們知道樹皮的什麼秘密呢?
樹皮,生命的守護者在容易發生火災的生态系統中,較厚的樹皮可以保護樹幹。例如,與熱帶森林物種相比,熱帶稀樹草原(火災多發區)的樹種往往具有相對較厚的樹皮。但也有例外,如易脫落樹皮的桉樹樹皮較薄,但其樹皮能進行明顯的光合作用,從而彌補了樹皮薄而耐火性差的缺點。例如,研究人員發現桉樹樹皮的光合作用對木材産量的貢獻高達11%。雖然薄皮增加了火災風險,但它也增加了光合産物的産量,這是一種進化的“妥協”。
有些樹的樹皮有刺以保護樹皮不受動物傷害。然而,樹皮的形态在個體發育過程中發生了顯著的變化。木棉樹的樹皮可以進行光合作用。在此期間,樹皮上的刺密集而鋒利,用來保護能夠進行光合作用的綠色組織。然而,當老化的樹皮不能進行光合作用時,刺會變得鈍。
然而,棕榈科的桃花掌,其一生中都有非常鋒利的刺,可以阻止其他動物靠近。一些樹木除了用長刺、變硬吓跑小動物外,還有些樹木像動物一樣有警告性的顔色标記,如筆筒樹樹皮上的人眼眼睛狀的“環”;紫薇樹的斑點樹皮從遠處看像獵豹,比較獨特。
樹皮光合作用,關鍵時候才“出手”
不能進行光合作用的樹皮主要是支撐和保護樹幹,而能進行光合作用的樹皮則在植物的呼吸、養分輸送和碳同化吸收等方面發揮作用。這些生理功能會随着樹體的增加而發生顯著變化,即使是同一樹種的不同部位。例如,山蒼子、銀香根部萌生的嫩枝樹皮光滑翠綠,光合效率高于成熟樹皮。
檸檬桉幼樹的樹皮是紅色的。與白色成熟樹相比,光合速率可能較低,但相對光合的貢獻率較高。對于白色的成熟樹來說,幼樹樹皮可以進行微弱的光合作用,但進入一定年齡後,光合能力基本喪失,樹皮的形狀也發生了很大的變化,成片脫落。有研究發現,樹皮光合能力的終止提高了葉片的光合能力,這可能表明樹皮與葉片之間存在協同調節作用。由于樹皮與樹幹和樹葉之間存在明顯的折中關系,樹皮的結構和功能随着植物的發育而發生變化也就不足為奇了。因此,樹皮的生理功能雖然有限,但在關鍵時期起着重要作用。
樹皮,與環境相契共生
不同植物物種的樹幹和葉片功能差異很大,這些差異能反映在樹皮上嗎?
在對我國北方樟子松樹皮的研究中,科學家們發現由于環境的不同,樟子松樹皮存在明顯的差異。例如,樟子松因環境不同,可分為四種主要類型:棕色樹皮、黃色樹皮、紅色樹皮和黑色樹皮。其中,黃皮的樹皮率(指樹皮體積占樹皮和木質部之和的比例)最低,為速生樹種。
了解樹皮在不同發育階段或不同群體的形态差異,可以對樹皮的規律有更深入的了解。例如,幾乎所有樹種的樹皮率都會随着樹體的增加而降低。随着樹高的增加,一些樹種的樹皮率會增加。樹木生長的環境會顯著改變樹幹或樹葉的特征。對于樹皮來說,似乎有這樣的“可塑性”。這種可塑性受到基因和環境的影響,樹皮也會影響環境。樹皮通過光合作用或樹幹呼吸作用改變氣象微環境。樹皮也可以直接影響其他生物的生長,如火力楠與木荷在同一環境中的生長,火力楠樹皮上則會有很多苔藓,而木荷基本上沒有。
與火力楠相比,石綠含笑沒有附生苔藓植物。附着在樹皮上的苔藓植物和昆蟲可以改變樹皮的溫濕度等生理生态,進而影響樹皮的結構和功能。
樹皮,彩虹般的美麗如果花是五顔六色的,很多人都會同意,但是你知道樹皮也是五顔六色的嗎?樹皮的顔色有時是由生長在樹皮上的其他生物或外部環境造成的。例如,椰子和沙拐棗的樹皮上有亮黃色的斑點。有些樹的樹皮上有許多突出的斑點。這些突起的斑點實際上是皮孔,幫助樹幹交換氣體。例如,泡桐、桂花、沙棗、南洋甘藍上的斑點非常明顯。其中,南洋楹的斑點是紅色的,非常漂亮。
當你在植物園散步時,你可能會被一棵幾乎沒有樹冠和白色樹幹的大樹所吸引。這顆美麗的樹是原産于澳大利亞的檸檬桉。成熟的桔桉樹皮通常是白色的,而黃牛木和紅皮茶的樹皮是紅色的。在紅色或白色的薄層下,有綠色組織能夠進行光合作用。當然,也有很多種樹皮是綠色的,特别是小樹和樹苗。其中一種棕榈植物,海棠,有鮮綠色的樹皮,想必與其産地馬達加斯加島有很大關系。
據羅塞爾教授介紹,在墨西哥的熱帶幹旱森林裡,他發現了很多五顔六色的樹皮,這些樹皮可以反射太陽光,吸引傳播種子的小動物。上面提到的樟子松樹皮的四種顔色已經很少見了,但跟彩虹桉相比簡直就是“小巫見大巫”。
彩虹桉樹,顧名思義,是熱帶地區出産的一種桉樹,樹皮五顔六色。這種桉樹有一個特點,就是缺水或營養不足時,顔色會變得暗淡;水分充足時,它不會吝啬自己的美麗,向人們展示自然之美。
一般來說,樹皮的光合作用有助于樹幹和葉芽的生長,尤其是葉片發育不完全的樹苗。樹皮還為植物的尚未發育好的軟莖提供機械支撐,并增加幼樹的韌性。樹皮作為生态環境中不可或缺的組成部分,在不經意間也發揮着其他生物功能。例如,水杉的樹皮可以為螞蟻提供巢穴,紅椎的樹皮為蝸牛提供栖息的場所,一些樹木的樹皮是苔藓、地衣和真菌生長的好地方。由此可見,樹皮豐富多彩的功能和價值是大自然慷慨的饋贈,值得不斷探索和發現。
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