史軍

大家好，我是中科院植物學博士史軍，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。只要走進雨林，你就會發現光突然暗了許多。通常來說，到了下午4點以后，雨林當中就如同日落了。

在西雙版納熱帶雨林里面，樹冠層的輻射量可以達到158.92瓦每平方米，而地面上的輻射的強度只有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的競爭關系，大家都離得很遠，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，比如說大家比較熟悉的醬香黃檀，這個名字不熟悉沒關系，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，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。木質部位于隨心和邊材之間，這些細胞曾經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，會讓區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物的填充，所以顏色就顯得淺一些，并且木質也要柔軟一些。大家注意了，木材夠不夠硬其實在很大程度上與次生態代謝與次生代謝產物填充的數量有直接的關系。

當然了，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爭的走向。想不到在第二次世界大戰當中，英國生產了一種飛機叫蚊式轟炸機，它的主要的用的材料就是輕木。機翼比較輕，飛機可以飛得很快，在同樣的發動機的驅動下，木材輕飛機就能飛得很快，這可以占得先機。其二，木材生產的飛機特別容易修補，比金屬修補要容易，你找一木匠拿著這個木頭咔咔給它填補上，很快就修好了，受損的飛機很快就能返回戰場。所以從這個角度來講，輕木為戰勝德國法西斯做出了突出貢獻。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：中國科協科普部

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來源: 星空計劃

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