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树木的生长速度各不同

2023-05-31史军

科学大众·小诺贝尔 2023年5期
关键词:边材雨林中心材

史军

大量的科学研究证实,儿童生长发育受季节的影响十分显著。一般说来,春夏之际,儿童的身高长得快。当然,不同的儿童一年中生长的速度与高度是不一样的。树木也是如此。有的树木一年可长高五六米,有的树木一年仅长高五六厘米。为什么会有这么大的差异呢?

为了争夺阳光

在高温、高湿的热带雨林中,不缺水,不缺温度,众多植物争夺的宝贵资源就是阳光。只要走进雨林,你就会发现光线突然变暗了许多。通常来说,在下午4时之后,雨林中就如同日落了。西双版纳热带雨林树冠层的辐射量为158.92瓦/平方米,而地面上的辐射量只有12瓦/平方米,阳光来到地面之前已经被植物层层拦截。

为了获得更多的阳光,植物都想尽办法增加身高——柚木可以达到40米,望天树可以达到60米。这就是竞争光的世界。所以,森林中,大树都在笔直地向上生长。

在光照充足的情况下,植物就是另一个模样了。在非洲草原上,大树的高度通常不超过10米,很少有大树直冲云霄,而是像一把把张开的大伞,尽可能多地吸收太阳的光芒。因为在这里,树木之间很少出现摩肩接踵的情况,高度只要比长颈鹿略胜一筹,就可以安全充分地享受阳光了。

生长策略不同

让人意想不到的是,长得超快的树木、长得超慢的树木都出现在雨林中。这是因为不同植物有不同的竞争策略。

有的植物选择厚积薄发。就拿降香黄檀来说,在水肥条件良好的情况下,每年长高2厘米左右,地径增加约3厘米,通常要生长6~7年之后,才能产生心材;而在野生生长条件下,降香黄檀心材的累积速度还要更缓慢,通常要在10年之后才能产生心材。

所谓心材,就是指树木中央的木材。它们是老化的木质部,位于髓心与边材之间,这些细胞曾经是为大树的枝叶输送水分的管道。在大树生长的过程中,位于大树中央的导管逐渐失去输导功能。这些逐渐失去输导功能的心材,会因为填充了油脂、树胶、单宁或其他物质而颜色加深,使得部分木材的边材与心材界线鲜明。而那些仍然维持着活性、没有填充次生代谢产物的边材会显得柔软一些。

有的植物则选择迅速占领阵地。在雨林中有一种植物——轻木,一年可以长高5~6米,材質非常疏松,木材很轻,一个成年人可以轻松举起2米长的树干。但是,这些植物也有很好的用途,在合成材料出现之前,这种木头是做航模的首选材料,甚至可以影响战争走向。在第二次世界大战中,英国生产了一种飞机——蚊式轰炸机,主要材料就是轻木。用轻木制造的飞机不仅质量轻,还易于修补。

每一棵树都有自己的价值

大家觉得木材是无限再生的,这从逻辑上看似乎也没问题,但是如果加个限定就不对了。在人类历史条件下,木材未必就是可再生资源了。一棵紫檀长到可以做家具大概需要300年,一棵黄花梨长到可以做家具大概需要500年,一棵望天树长到成年需要800年以上。所以,修复故宫的时候,早已没有可用的金丝楠木了。

我们保留的大树不仅仅是做家具的材料,更是一本本活的自然历史书。

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