树究竟能长到多高?世界“最高树”在我国发现,树也有生长极限?

2022年07月05日09:49:02 科学 1241

你知道我国最高的树有多高吗?

从理论上来说,树木最多能长到多高?为什么一些植物学家表明,树最高只能长到120米,究竟是什么限制了它们?

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我国最高的树木是一棵高达83.2米的黄果冷杉。今年5月,中科院团队,在西藏察隅县的一片原始森林中发现了它。

为了得到更准确的结果,工作人员利用无人机,测量了好多次。83.2米的大树是一种怎样的概念呢?通俗地说,这个高度,大概相当于30层楼的高度。

你可以试着想象一下,站在29楼,可以伸手摘到树叶的感觉。

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世界上最高的树木又有多高呢?

据说,1871年,林业人员在瓦特河畔,发现了一棵高达132.6米的杏仁桉

不过,这个数据是由一个林业人员通过简单的测量得到的,科学家并不认可。得到准确测量的是,1881年发现的,一棵高达114.2米的杏仁桉。现如今的世界第一高树,是一棵高达116.07米的北美红杉,位于美国加州红木林国家公园。

现如今,世界上排名前十的树木,高度基本上在110~120米。排名第一的“亥伯龙神”,116.07米;排名第十的门诺西多,位于加州蒙哥马利森林,高112.2米。两者相差仅仅4.05米。

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我们最为熟悉的巨树杏仁桉,高度一般在70~114米。全世界公认最高的树种北美红杉,在它的老家加尼福尼亚海岸,普遍可以长到110米左右。

全世界范围内,110米左右的树,时常被发现。但是,至今,人们并没有找到一棵超过20米的树。

120米真是大树无法越过的坎,为什么呢?

美国亚利桑那州立大学的乔治·赫勒博士,对世界范围内高达百米的树木进行了研究。结果发现,这些超过110米的巨树,都存在一个严重的问题:叶子极度缺水。

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一般,只有在极端干旱的沙漠里生长的植物,才会出现这种情况。要知道,这些大树一般生活在水源丰富的地方,

水分从根系到达高空的叶子,需要克服地球重力及树木组织的摩擦力。因此,科赫博士认为,地球上树木高度的极限为122~130米,超过这一高度的话,水难以抵达树顶。

我们知道,给楼房供水,需要用水泵进行加压。以前修建的老小区,住过的人应该深有体会,越高的楼层,水压越低。

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因为,当时的水泵功率不足,产生的压力不足。因此,在不断修建高楼的同时,工程师也在设计功率更大的水泵,来解决供水问题。大树没有水泵,又是通过什么样的方式将水送上百米高空的呢?

植物运输水分主要依靠,蒸腾作用产生的拉力。简单来说,蒸腾作用就是,水变成水蒸气,从叶子上的小孔蒸发出去。蒸腾作用会产生蒸腾拉力。

当一部分水从细胞里蒸发后,细胞溶液的浓度就会上升,与周围的细胞形成一个浓度差,此时,水就会从低浓度的细胞流向高浓度的细胞,这个过程中就会形成蒸腾拉力。

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那么,蒸腾拉力最大有多大呢?

植物的根从土壤中吸收水分,经过树干中的导管,然后进入叶脉,最后进入叶肉细胞中;在植物体内,水就形成了一个连续性的整体。

简单来说,当处于顶部的叶肉细胞水分蒸发以后,它就会拉动叶脉细胞中的水,叶脉再去拉动导管中的水,导管去拉动根部的水,根部再从土壤中吸水。

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植物蒸腾时,由于水在植物体内形成了一个连续性的整体,会产生一个稳定不变的负压——植物顶部与根部的压强差。这个负压可以拉动10个大气压的水柱,而一个大气压的水柱是10.4米,那么十个大气压的水柱就是104米。

换句话说,100多米就是蒸腾拉力运输水分的极限了。这也是为什么,乔治博士发现110多米高的树木,叶子会极度缺水。

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我们可以得出结论:蒸腾拉力的极限,决定了水分运输的极限高度,最后限制了树木的极限高度。植物学家因此认为,自然条件下,树木不太可能越过120米的“坎”。

当然,除了水的影响之外,限制树高的最主要的原因还有基因。所以,我们常见的大部分树木,也就只能长到20~30米。

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