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植物是生物界的一大类。一般有叶绿素,没有神经,没有感觉。有藻类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物,种子植物又分为裸子植物和被子植物。有30多万种。
起源
25亿年前(元古代),地球历史上最早的植物属于真菌和藻类,之后藻类一度繁盛。直到4.38亿年前(志留纪),绿藻才摆脱水环境的束缚,第一次登陆地球,进化成蕨类植物,第一次给地球披上绿色的衣服。3.6亿年前(石炭纪),蕨类植物灭绝,取而代之的是石松、楔形、真蕨类和种子蕨类,形成了沼泽森林。古生代的主要植物在2.48亿年前(三叠纪)几乎完全灭绝,而裸子植物开始兴起,进化出花粉管,完全摆脱了对水的依赖,形成了茂密的森林。被子植物(开花植物)在1.45亿年前(白垩纪)开始出现,后期迅速发展,取代裸子植物,形成延续至今的被子植物时代。现代类型的松树、柏树,甚至水杉、红杉等。,都是这个时期生产的。
特性
植物具有光合作用的能力——即可以利用动物没有的光能和叶绿素,通过利用水、矿物质和二氧化碳来生产食物。释放氧气后,葡萄糖这种富含能量的物质作为植物细胞的成分保留下来。
植物有明显的细胞壁和细胞核,细胞壁由葡萄糖聚合物-纤维素组成。
所有植物的祖先都是单细胞的非光合生物,它们吞食光合细菌,形成了互利互惠的关系:光合细菌生活在植物细胞中(所谓的内源现象)。最后,细菌变成叶绿体,叶绿体是存在于所有植物中但不能独立生存的细胞器。
植物通常不活动,因为它们不需要寻找食物。
大多数植物属于被子植物,被子植物是开花植物,包括许多种类的树。
最好的植物
陆地上最长的植物。
在非洲的热带森林里,有参天大树,有奇花异草,也有绊倒你的“鬼绳”。这是缠绕在树上无数圈的白色藤条。
白藤又叫省藤,也产于中国云南。藤椅、藤床、藤蓝、藤书架等。都是以藤条为原料制成的。
藤条的茎通常很细,有酒盅口那么粗,有的更细。它的顶端有一簇羽状的叶子,叶子上有刺。茎的上部长而结实,直到茎尖,它还覆盖着大而尖的向下弯曲的硬刺。像一根带刺的鞭子,随风摇摆。一碰到大树,它就紧紧地贴着树干,很快就长出了一堆新叶。然后它继续沿着树干往上爬,而下面的叶子逐渐脱落。爬到树顶后,白藤还在不停地生长,但没什么可爬的,于是它越来越长的茎干就垂了下来,树被当作柱子,绕着树缠绕成无数个奇怪的圆圈。
藤条从根部到顶部长达300米,是世界上最高的桉树的两倍。
最高的树
如果举办世界树高比赛,只有澳大利亚的杏仁桉才有资格获得冠军。
杏仁桉一般高达100米,其中一棵高达156米。它的树干直冲云霄,高达五十层楼。这是人类测量过的最高的树。鸟儿在树顶歌唱,听起来像是树下蚊子的嗡嗡声。
这种树基部周围长30米,树干笔直,向上明显变细,树顶密集生枝叶。树叶很奇怪。一般叶子的表面是对着天空的,但它的侧面是对着天空的,像挂在树枝上,平行于阳光的投射方向。这种奇怪的外观是为了适应干燥的气候和强烈的阳光,减少阳光直射,防止水分过度蒸发。
中国最高的阔叶树——望天树和青天树。
在中国云南省西双版纳的热带密林中,上世纪70年代发现了一棵巨树。它优雅的姿态和高大的树干直立在树上,让人无法仰望它的顶端,即使是灵敏的高度计在这里也无济于事。因此,人们称它为望天树。当地傣族人称之为伞树。
仰望天空,树一般能高达60米。人们对一棵树进行了测量和分析,发现这棵树长得相当快。一棵70岁的树高达50米。个别甚至高达80米,DBH一般在130厘米左右,最高可达300厘米。这些世界罕见的巨树矗立在山谷雨林的上层,一般比二层的树高20多米。他们真的有直冲云霄,直插云霄的气势!
望天树属龙脑香科,六安。刘安就属于这个家族,11成员,大部分生活在东南亚。望天树仅生长于中国云南,是中国特有的珍稀特产树种。树挺拔,叶互生,羽状脉,黄色的花排成圆锥花序,散发出一股香味。它的果实很硬。望天树一般生长在700-1000米的山谷雨林和山地雨林中,形成独立的群落类型,展示独特的自然景观。因此,学术界将其视为热带雨林的标志性树种。
望天树材质优良,生长快,生产力高。一棵望天树的树干材积可达10.5立方米,单株年平均生长量为0.085立方米,是同林其他树种的2-3倍。因此是值得推广的优良树种。同时,其木材富含胶质,其花中含有香料油,还有许多其他未知成分,有待进一步分析利用。
由于具有很高的科学价值和经济价值,且分布范围极其狭窄,三尖杉属被列为国家一级保护植物。
王天舒还有一个非常亲密的“双胞胎哥哥”,名叫青天舒。其实是三尖杉的一个变种,70年代在广西也有发现。这种巨树的形状和它的兄弟非常相似,也极其高大,往往达到60-65米,光秃秃的树枝下的高度超过30米。其材质坚硬、耐腐蚀、光滑、质地美观,具有很高的经济价值和科研价值。这种巨树仅见于广西农刚自然保护区,因此也受到严格保护。
最短的树
普通的树可以长到20-30米高。在温带森林下,有一种小灌木叫紫金牛,叶子绿色,果实红色。人们非常喜欢它,经常把它当作盆景。它只有30厘米高,所以大家都给它起了个外号,叫它“不老”。事实上,“不老”比世界上最短的树高6倍。这种最短的树叫矮柳,生长在高山苔原上。它的茎匍匐在地上,拔出枝条,长出像柳树一样的花序,只有5厘米高。如果把桉树杏树的高度和矮柳树比,一个高度和一个高度之差是15000倍。矮树几乎和矮柳树一样高,生长在北极圈附近山区的矮北极桦,据说长得比矮北极桦还高的蘑菇。
高山植物为什么长不高?因为那里温度极低,空气稀薄,风大,阳光直射,只有那些矮小的植物才能适应这种环境。
最粗的树
欧洲有一个有趣的传说:古代阿拉伯的国王和王后曾经率领一百名骑兵去访问地中海西西里岛的埃特纳火山。突然雨下得很大,这一百名骑兵迅速躲在一棵大栗子树下,树荫正好为他们遮风挡雨。因此,国王把这棵大栗树命名为“百骑大栗树”。
据1972外电报道,西西里岛埃特纳火山边上确实有一棵叫“百马树”的大栗树。它的树干周长约55米,需要30多人手拉手才能围住它。树下有一个大洞,采栗子的人把它当作宿舍或者仓库。这的确是世界上最粗的树。
栗子,栗子树的果实,是一种人们喜爱的食物。它富含淀粉、蛋白质和糖,营养价值高。适合生食、油炸、烹饪、烹调。它不仅香甜可口,还具有补脾补肝、强身健体的医疗作用。
最大的树
地球上有些植物很小,而有些植物很大。像美国加州的巨杉,又高又胖,是树中的“巨人”,所以也被称为世界大师。
这种树一般高100米左右,其中最高的一棵142米,直径12米,树干周长37米。需要二十个成年人才能拿着它。上下差不多一样厚,活了3500多年。人们从后备箱下部开了一个洞,可以乘车通过,也可以让四个骑手并排走。即使在树被锯倒后,人们也不得不用长梯子爬上树干。如果树干被掏空,人可以走进去60米,走出树叉洞。它的树桩足够大,可以做一个小舞台。
杏仁桉虽然比巨杉高,但是又高又瘦,体积也没有巨杉大,所以巨杉是世界上最大的树。地球上没有更大的植物了。
巨杉有很大的经济价值,是做枕木、电线杆、建筑的好材料。巨杉的木材不易着火,有防火的作用。
树冠最大的树
俗话说“大树底下好乘凉。”你知道什么树乘凉的人最多吗?这是孟加拉的一棵榕树。它的树冠可以覆盖15英亩左右的土地,有一个足球场那么大。
孟加拉的榕树不仅枝叶茂密,还能从树枝上向下生根。这些根中的一部分悬浮在半空中,从空气中吸收水分和养分,称为“气根”。气根大多直插地面,扎入土壤,起到吸收养分和支撑枝条的作用。直立的气根像树干,榕树有4000多棵,远看像一片森林。因此,当地人也称这棵榕树为“孤林”。据说曾经有一支六七千人的军队,在一棵大榕树下乘凉。当地人还在孟加拉的一棵老榕树下开了一个热闹的集市。世界上没有比这更大的树冠了。
最高的树篱
房屋、菜园、果园等周围。,种了一圈树,像栅栏一样。这被称为对冲,或对冲。
人们常用花朵美丽的木槿、浑身带刺的橘子、四季常青的女贞、秋后红叶的三角枫作为绿篱。木槿和柚子是长不高的灌木。女贞、元宝枫虽然能长高,但由于密植,经常修剪,通常只有5-6米高。在英格兰的苏格兰,山毛榉树被用作树篱。修剪后,这些树仍有25米高,有的高达30米。这是世界上最高的树篱。
最轻的树。
巴沙木生长在美国的热带森林中,是世界上生长最快的树木之一,也是最轻的木材。这种树终年常绿,树干高大。叶子像梧桐,五片黄白相间的花瓣像芙蓉花,果实裂开像棉花。台湾省南部地区早就引进了。从1960开始,在广东、福建等地也有大面积种植,长势良好。
轻木的重量每立方厘米只有0.1克,是同体积水重量的十分之一。我们用来做火柴杆的白杨比它重三倍半。其木质质地虽轻,但结构牢固,是航空、航海等特种工艺的宝贵材料。当地居民长期以来一直用它作为木筏在岛屿之间旅行。我国用它作为热水瓶的软木塞。
比钢铁还坚硬的树。
你大概没想到会有比钢铁还硬的树吧?这种树叫白桦。子弹打在这种木头上,就像打在厚厚的钢板上一样,纹丝不动。
这种珍贵的树高约20米,树干直径约70厘米,寿命约300-350年。树皮呈暗红色或接近黑色,上面有白色斑点。叶子是椭圆形的。其产地不广,主要分布在韩国南部和韩中边境地区,苏联南部沿海也有一些。
白桦的木材坚硬,比橡木坚硬三倍,比普通钢材坚硬两倍。它是世界上最坚硬的木材,人们用它来代替金属。苏联曾经用桦树制作滚球和轴承,用在快艇上。白桦也有一些奇妙的特性。由于质地极其致密,一放入水中就沉了下去。即使长时间浸泡在水中,其内部仍能保持干燥。
最不怕火的树
走到大森林,就能看到远处“禁止烟火”的木牌。因为树木容易着火,星星之火可以烧毁一大片森林。然而,在南海,有一种叫做海松的树,它的木材可以用来制作管道,即使被烟熏和焚烧多年,也不会烧尽。当你把一根头发缠绕在管子的手柄上,用火柴点燃它时,它会持续燃烧。因为海松的散热能力特别强,而且它的木质坚硬,特别耐高温,所以不怕火。
“流血”树
一般树木的汁液在受损后是无色透明的。有些树,比如橡胶树、牛奶树,可以流白乳胶,但你恐怕不知道有些树是可以流“血”的。
在中国广东和台湾省,有一种多年生藤本植物,叫麒麟雪藤。它通常像蛇一样缠绕在其他树上。它的茎可长达10米。如果切掉或者割开一个洞,就会有类似“血”的树脂流出来,干了以后会凝结成类似血的东西。这是一种非常珍贵的中药,被称为“龙血竭”或“麒麟衰竭”。经分析,龙血竭中含有鞣质、还原糖和树脂,可治疗筋骨疼痛,具有行气止痛、祛风、通经活血的功效。
红藤是棕榈科藤本植物的一个属。其叶为羽状复叶,小叶线形披针形,其上有三条纵脉。果实卵形,外面有亮黄色的鳞片。除了茎,果实还能流出血样的树脂。
巧合的是。还有一种生长在中国西双版纳热带雨林里很常见的树,叫龙血树。当它受伤时,还会放出一种紫色的树脂,将受伤的部位染成红色。这种染色的枯木,中医上又叫“龙血”或“麒麟精竭”,与麒麟血藤所产的“龙血”有异曲同工之妙。
龙血树是百合科的一种树。虽然不算太高,10米左右,但树干特别粗,往往达到1米左右。它长长的白色带状叶子,尖端锋利,像一把锋利的剑,一层一层地插在枝头。
一般来说,单子叶植物长到一定程度后,是无法继续变厚的。龙血树虽然是单子叶植物,但其茎中的薄壁细胞可以不断分裂,使茎逐年变粗、木质化,从而形成树。龙血树原产于大西洋的加那利群岛。全世界有150种* *种,我国只有5种,生长在云南、海南岛、台湾省等地。龙血树也是长寿树,最长的可以达到六千多岁。
说来也巧,在云南和广东还有一种叫胭脂树的树。如果它的枝干被折断或剪断,它也会像“血”一样流出汁液。而且它的种子有鲜红的肉质外皮,可做红色染料,所以又叫红木。
红木属于红木属。常绿小乔木,一般高达3-4米,有的可达10米。它的叶子在大小和形状上与向日葵的叶子相似。叶柄也很长,叶背有红褐色斑点。有意思的是,还有很多颜色,有红色,白色,玫瑰色,非常好看。就连红木的果实也是红色的,外面是软软的刺,里面藏着很多暗红色的种子。
红木树种子周围的红色果肉可作为红色染料染糖果,也可用于纺织和染丝绸、棉花等纺织品。其种子亦可入药,为收敛退热药。树皮坚韧,富含纤维,可制成结实的绳索。奇怪的是,如果木头互相摩擦,非常容易着火!
树中长寿
俗话说“七十岁难得”,人活到一百岁就长寿了。但是人的年龄和一些长命的树比起来就不算什么了。
许多树活了一百多年。杏树和柿子树能活100多年。橙子、橘子和栗子可以活到300岁。杉树可以活一千年。南京的一棵六朝松,有一千四百年的历史,但并不老。曲阜的柏树还是2400年前的古董。台湾省阿里山的格氏栲,已有3000多年的历史。这是中国最长寿的树,但不是世界第一。
世界上最长寿的树是非洲西部加那利岛上的龙血树。500多年前,西班牙人测定它大约有八千到一万年的历史。这是世界上最古老的树。可惜在1868的一场台风中毁了。
寿命最短的种子植物
在自然界中,有很多种植物是靠种子繁殖的,有些是长寿的,有些是短命的。木本植物比草本植物寿命长得多。植物界的“寿星”都是在木本植物中发现的。普通的草药一般能活几个月到十几年。
植物的寿命与其生存环境密切相关。为了在严酷恶劣的环境中生存,一些植物通过长期艰苦的“锻炼”,练就了快速生长、快速开花结果的本领。
有一种植物叫洛河带,生长在寒冷的帕米尔高原。那里的夏天很短,6月份刚有点暖的时候,洛河带就匆匆发芽生长了。它用了一个月的时间,长出了两三根枝条和藤蔓,很快就开花结果了,在严霜到来之前完成了它的生命过程。它的生命如此短暂,却仍能以月计。
最短命的是沙漠中生长的短命菊花,只能活几个星期。沙漠里长期干旱。稍有雨水,短命菊的种子就会发芽、生长、开花、结果,在干旱来临之前匆匆完成它的生命周期,否则就会“灭绝”。
高处生长最快的植物。
生长在中国云南、广西和东南亚的三角梅,一年能长3.5米。在第七届世界林业大会上,它被称为“奇迹树”。轻木,生长在中南美洲,生长速度比群花树快。它一年能长5米高。但是木本植物生长速度的绝对冠军是毛竹。从竹笋的出现到竹子的生长只需要两个月,而且高达20米,大约有六七层楼那么高。生长高峰期一昼夜可上升1米。所以有“雨后春笋”之说。
竹子的生长很特别,它是一根一根拉长的。有多少节子和粗竹笋,就有多少节子和粗竹子。竹子一旦长出来,就长不高了。所有树木的生长都是在嫩芽尖,逐渐变厚拉长。几十年到几百年后,会逐渐变粗,长高。
生长最慢的树
自然界树木的生长速度真的不一样,有的快得惊人,有的慢得惊人。比如在苏联的卡拉哈里沙漠,有一种树叫Erweizga,很矮,树冠很圆。如果从正面看,它看起来像一个小圆桌。它的上升速度很慢,100年才长30厘米。和毛竹的生长速度比起来,真的是老牛追车。Erweizga树需要333年才能在一天内达到竹子生长的高度。
为什么Ervizga树的生长如此缓慢?除了其性质,沙漠少雨、天气干燥、风大也是重要原因。
温血植物
无论外界环境如何,植物花朵的温度总是恒定的。比如葛花的温度是38度左右,当外界温度达到20度时,温度还是40度左右。这种能力就是把自己的花当成一个微缩环境,从而吸引昆虫,提高授粉概率。
神秘的植物数量是上帝安排的和谐之美吗?
扑克牌上的“梅花”不是梅花,甚至不是花,而是三叶草。在西方历史上,三叶草是一种非常具有象征意义的植物。据说第一片叶子代表希望,第二片叶子代表信心,第三片叶子代表爱。如果你找到了一片四叶草,你将获得幸运,找到幸福。在野外寻找四叶草是西方孩子的游戏,但很难找到。估计每一万个三叶草就有一个四叶突变体。
在中国,梅花也有类似的象征意义。根据民间传说,梅花的五片花瓣代表五福。民国时将梅花定为国花,声称梅花的五瓣象征五族和睦,有强化五伦、强调五常、应用五教的意义。然而,梅花有五片花瓣并不是唯一的。事实上,最常见的花瓣数是五片。例如,属于蔷薇科的其他物种像桃、李、樱花、杏、苹果和梨都有五个花瓣。常见的花瓣数是:3,鸢尾和百合(看起来是6,其实是两套3);8件,飞燕草;13件,瓜叶菊;向日葵的花瓣是21,有的是34。雏菊有34、55或89片花瓣。然而,很少有其他花瓣的花。为什么花瓣的数量不是随机分布的?3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, ...这些数字有什么特别之处?
是的,它们是斐波那契数列。斐波那契(1170-1240)是中世纪意大利数学家。他没有数花瓣的数量,而是在解决一个关于兔子繁殖的问题时算出了这个数列。假设你有一对新生的兔子,一公一母。它们一个月大时开始交配。第二个月底,母兔生下另一对兔子。一个月后,它们也开始繁殖,以此类推。每只母兔在开始繁殖的时候,每个月都会生一对兔子。假设没有兔子死,一年后会有几对兔子?
1月底,第一对兔子交配,但只有1对兔子;2月底,母兔生了一对兔子,有2对兔子。三月底,最大的母兔生了第二对兔子,一共有三对兔子。4月底,最大的母兔生了第三对兔子,两个月前出生的母兔生了一对兔子。有五对兔子。.....如果这样计算下去,兔子的对数是:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,...看到规则了吗?从第三个数开始,每个数都是前两个数的和。
植物似乎对斐波那契很着迷。斐波那契数不仅存在于花中,还存在于叶、枝、果实、种子等形态特征中。叶序是指叶子在茎上的排列方式,最常见的是交替叶序,即每个节上只生1片叶子,这是交互的。以任意一片叶子为起点,用一条向上的线连接每片叶子的落点。可以发现这是一条螺旋线,盘旋向上,直到上方另一片叶子的落点与起始叶子的落点重合,这就是终点。从始叶到末叶围绕茎的螺旋数称为叶序。不同植物的叶序可能不同,叶片的数量也可能不同。如榆树的叶序为1(即茎周围为1),有2片叶;桑树,叶序为1,有3片叶;桃,叶序为2叶和5叶;梨,叶序为3叶和8叶;杏,叶序为5,有13片叶;松树的叶序是8,有21片叶...用公式表示(茎周围的叶片数为分子,叶片数为分母),分别为1/2,1/3,2/5,3/8,5/13,8/20。
如果你观察向日葵的花盘,你会发现它的种子排列构成了两组嵌入的螺旋,一个是顺时针方向,一个是逆时针方向。细数这些螺线的数量,虽然不同品种的向日葵会有所不同,但这两组螺线的数量一般都是34和55,55和89或者89和144,其中前一组数字为顺时针,后一组数字为逆时针,每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数字。看菠萝和松果上鳞片的排列。虽然不像向日葵盘那么复杂,但是有两组类似的螺旋,数量通常是8和13。有时候这种螺旋不是那么明显,需要仔细观察,比如菜花。如果你拿一朵花椰菜仔细研究,你会发现花椰菜上小花的排列也形成两组螺旋。如果数螺线的个数,是不是也是两个相邻的斐波那契数,比如顺时针5个,逆时针8个?折下一朵小花,仔细观察。它实际上是由更小的花朵组成,并排列成两个螺旋,其数量也是两个相邻的斐波那契数的数量。
为什么植物如此偏爱斐波那契数?这与另一个“神秘”的数字有关,这个数字早在古希腊时期就被人们注意到甚至崇拜。假设有一个数φ,它有以下有趣的数学关系:
φ^2 - φ^1 -φ^0 =0
即:φ 2-φ-1 = 0。
这个等式有两个解:
(1 + √5) / 2 = 1.6180339887 ...
(1 - √5) / 2 = - 0.6180339887 ...
注意,这两个数的小数部分完全相同。正解(1.61803333865...)称为黄金数或黄金比例,通常用φ表示。这是一个无理数(小数是无限循环的,不能用分数表示),是最不合理的无理数。也是无理数。ππ可以用22/7精确近似,自然常数E可以用19/7精确近似,√ 2可以用7/5精确近似,而φ不能用分母为个位数的分数精确近似。
黄金数有一些奇妙的数学特性。它的倒数正好等于它的小数部分,即1/φ = φ-1。有时这种倒数也被称为黄金数和黄金比例。如果一条直线AB除以C点,AB/AC= AC/CB,那么这个比值等于黄金分割数,C点称为黄金分割点。如果等腰三角形的顶角是36度,那么它的高度与底线的比值等于黄金数。这样的三角形叫做金三角。如果一个矩形的长宽比是黄金数,那么从矩形上切下一个边长为其宽度的正方形,剩下的小矩形的长宽比仍然是黄金数。这样的矩形称为黄金矩形,用上述方法可以无限切割,得到越来越小的黄金矩形,而如果这些黄金矩形的对角用弧线连接起来,就形成了对数曲线。常见的报纸、杂志、书籍、纸张、身份证、信用卡。