為什麼年輪有深有淺的科學故事
當人們鋸斷樹幹時,在木材斷面上可以看到許多深深淺淺的同心輪紋,這些輪紋和樹木的年齡有關,每一年就增加一圈,因此稱為年輪。
年輪有個很顯著的特點,那就是不管粗粗細細、彎彎扭扭,總是一道深、一道淺地相間排列,為什麼年輪會有深深淺淺的不同呢?我們知道,植物的生長髮育都是細胞不停分裂的結果,莖幹的增粗也不例外,但只限於雙子葉類的多年生木本植物才能不斷增粗。那是因為它們莖的樹皮(韌皮部)和木質部之間有一種特殊組織,在植物學中稱為形成層。形成層向外分裂的細胞形成樹皮(韌皮部),向內分裂細胞形成木質部。但是,它們分裂所生成的細胞數量有很大差別,向內分裂要比向外分裂產生的細胞多得多,所以木質部不斷加粗,而樹皮的厚度基本保持不變。不僅如此,形成層細胞的分裂速度會受到季節影響,從而表現出週期性的變化。在春夏兩季,天氣溫暖,雨水充沛,形成層分裂出的新生細胞又大又多,所以,這段時期所形成的木材質地疏鬆,顏色較淺;到夏末至秋季,氣溫和水分等條件逐漸不適於植物的生長,形成層的分裂速度減慢,分裂出的細胞也變得比較小,所以,這段時期所形成的木材質地緊密,顏色就較深。到了冬天,樹木進入休眠狀態,形成層停止了分裂,樹木也停止了生長。正是因為周而復始的季節變化,導致形成層分裂速度也發生周而復始的相應變化,才使我們見到的年輪有了深深淺淺的形態。
但是,並非所有的植物都有形成層細胞,都會增粗自己的“腰身”。其實在植物界中,只有裸子植物和雙子葉植物才有這種形成層。例如,很多屬於單子葉植物的草本植物,由於沒有形成層組織,就無法增粗它們的莖幹。
為什麼年輪有深有淺的科學故事點評
在深深淺淺的年輪中,還包括著很多植物學家才能解讀的資訊。其實,每個年輪包含一層較寬的淺色和一層較窄的深色,它們就像自然界的“特殊文字”,忠實地記錄了樹木生長地區的氣候環境變化情況。因為,在優越的氣候條件下,樹木生長良好,木質部增加得多,年輪也就顯得比較寬。反之,如果某一圈年輪比較薄的話,就說明那一年的氣候比較差,比如寒冷、乾旱、病蟲害等。除此以外,我們還可以利用年輪來測定死去多年的老樹的生存年代。例如,如果有連續三年的乾旱,就會使得樹木形成三個較狹窄的年輪,這對於同一地區同一時期生長的樹木都是一樣的,無論它是大樹還是小樹。這樣,我們可以從一棵活著的樹上找出乾旱發生的準確年代,再從死去的老樹上找出相應的年輪,這樣就可以推算出老樹的生存年代了。
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