论文部分内容阅读
俗话说“人靠衣装马靠鞍，狗配铃铛跑得欢”，细心人或许会发现不同树木的树皮有很大差别，人们往往能够通过树皮的形态，如外貌特征、颜色和质地判断相对应的树种。树皮的特征和树干其他部位，如木质部（除树皮的部分）以及叶片存在一定的关联，有时通过树皮人们不仅可以判断树种，还能对树木生长的气候环境做个预判。就像什么样的人穿什么样的衣服一样，人们也可以通过树皮推断一棵树的属性和成长经历。
在很多地区，人们习惯保留脱去树皮的树干，剥掉的树皮往往当废物处理。在亚洲的很多国家，人们把某些树的树皮当作药材和调味品。人们发现白桦、杜仲和杨梅树皮的衍生物还具有抗癌的功效。另外，树皮也可以作为大气污染的生物指示器，但人们很少知道树皮对树体本身的生物学意义。树皮既不像叶片一样能够进行明显的光合作用，也不像树干木质部那样输送养料和水分，难道它唯一的意义只是保护树干？然而，直到现在树皮的“秘密”我们还是知之甚少。
最近，澳大利亚和美国组成的研究团队对90种树木的树皮特征进行了测定。研究负责人罗塞尔教授指出，他们发现树皮在水分储存、保护以及机械支撑和光合作用等功能上与木质部和叶片存在有趣的关联，如木材密度与内树皮密度成正比，树皮含水量与木质部导管直径成正比，与叶片大小也成正比；树皮厚度增大可以很明显地增大树干的结实程度与储水能力，这是人们首次较为全面地认识树皮的生理生态学意义。
那么，关于树皮，我们到底知道它的哪些秘密呢？
树皮，生命的守护者
在易着火的生态系统中，植物较厚的树皮可以保护树干，如热带稀树大草原（易发生火灾的区域）的树种相对于热带森林树种往往拥有相对较厚的树皮。但也有例外，如易脱落树皮的桉树有较薄的树皮，但其树皮能够进行明显的光合作用，从而补偿了树皮薄带来的抗火能力较差的劣势，如研究人员发现桉树树皮光合作用对木材产量的贡献高达11%。薄的树皮虽然增大了火灾风险，但也增加了光合产物的输出，算是一种进化上的“折中”。
一些树的树皮长有尖刺，用来保护树皮不受动物的侵害，但在个体发育进程中树皮的形态会发生明显变化。木棉幼树及成熟树皮能够进行光合作用，这一时期树皮上的刺密而尖，用来保护能够进行光合作用的绿色组织，但当老化的树皮不能进行光合作用时，刺往往就变钝了。但是，棕榈科的胃状桃榈一生都会有很尖锐的刺，这些刺可以防止其他动物靠近。树皮除了通过长刺和变硬来吓跑小动物之外，有些树还会像动物那样生有警戒色的斑纹，如笔筒树树皮上像人眼的环；紫薇树带有斑点的树皮离远看来像猎豹，猛一看还真让人有点生畏。
树皮光合作用，关键时候才“出手”
那些不能进行光合作用的树皮，主要对树干起到支撑和保护的作用，而能够进行光合作用的树皮则在植物的呼吸、养分输送和碳同化吸收中发挥作用。这些生理学功能会随着树体的增大而发生明显的改变，即使对同一树种的不同部位也是这样，如山仓子和阴香从基部萌生的嫩枝树皮光滑且呈现绿色，相比于成熟的树皮光合作用的效率更高。而对于柠檬桉的幼树，树皮呈现红色，相比于白色的成熟树或许光合作用速率较低，但相对光合作用的贡献率更高。对于成熟的红椎，树皮能够进行微弱的光合作用，但当进入一定年龄的时候，基本上丧失了光合能力，树皮的形态也发生了很大的变化，呈片状脱落。有研究发现红椎树枝条树皮光合能力的终止增强了叶片的光合能力，或许这暗示着树皮与叶片生理上的协同调节。由于树皮与树干和叶片存在明显的权衡关系，树皮随着植物个体发育而改变相应的结构和功能就不足为奇了。因此，树皮发挥的生理学功能虽然有限，但在关键时期的作用不可小觑。
树皮，与环境相契共生
不同植物物种的树干和叶片功能差异很大，这些差异是否能反映到树皮上呢？
在对中国北部樟子松树皮的研究中，科学家发现由于环境不同树皮也存在明显差异。如因为所处环境的差异，樟子松便分为褐皮、黄皮、红皮和黑皮4种主要类型，其中黄皮的树皮率（指树皮的体积占树皮和木质部总和的比例）最小，是速生的一种。
了解树皮在不同发育阶段或者不同类群的形态差异，人们便可以更深入地认识树皮的规律。如随着树体的增大，几乎所有树种的树皮率都会减少。而随着树木高度的增加，一些树种的树皮率会增加。树木生长的环境显著改变着树干或者叶片的性状，对于树皮来说，似乎也有这样的“可塑性”。这种可塑性会受到基因与环境的共同作用，与此同时，树皮也会影响环境。通过树干光合作用或呼吸作用，树皮会改变气象微环境。树皮也会直接影响其他生物的生长，如处于同一环境的火力楠与木荷，火力楠树皮就会附生很多苔藓，而木荷则基本上没有。
同一环境、同科、不同的树种对苔藓的吸引能力也存在明显差异，相比于火力楠，石绿含笑基本上不附生苔藓。树皮上附生的苔藓等植物和昆虫可能反过来改变树皮的生理生态，如温度和湿度，进而影响其结构和功能。
树皮，彩虹般的美丽
如果说花儿是多姿多彩的，估计很多人都会认同，但你是否知道树皮也是五颜六色的？树皮的五彩缤纷有时是由于生长在其上的其他生物或者外界环境造成的，如大王椰子和拐枣树皮上往往有亮黄色的斑点。有些树的树皮上则有很多突起状的斑点，这些突起状的斑点其实就是皮孔，起到协助树干交换气体的作用，如泡桐、桂花、尖叶杜英和南洋楹上的斑点就很显眼，其中南洋楹的斑点呈现红色，煞是好看。
当你漫步植物园，一定会对一种树冠稀少、树干为白色的高大树木印象深刻，这种美丽的树就是原产澳大利亚的柠檬桉。成熟柠檬桉的树皮往往呈现显眼的白色，而黄牛木和红皮糙果茶的树皮则呈现红色，在红色或白色的薄层下面则是能够进行光合作用的绿色组织。当然，树皮呈现绿色的树种也不少，特别是小树和幼苗。其中一种棕榈科的植物马岛金果椰的树皮呈现鲜亮的绿色，想必与其产地马达加斯加有很大关系。
据罗塞尔教授介绍，在墨西哥的热带干旱森林，他发现了很多五颜六色的树皮，这些树皮可以反射太阳光，从而吸引扩散种子的小动物。上文提及的4种颜色的樟子松树皮已经很稀奇了，但跟彩虹桉相比简直就是“小巫见大巫”。彩虹桉，顾名思义，就是树皮如彩虹一样绚丽多彩的一种产于热带地区的桉树。这种桉树有一个特性，即当缺水或养分不足时，色彩就会变得暗淡；而当水分充足时，它就会毫不吝啬自己的姿色，向人们展示大自然的美妙。
总的来说，树皮光合作用对树干生长和叶芽发育有重要贡献，对于叶片发育不完整的幼树更为重要。树皮还为柔软的茎条提供机械支撑，增大小树的韧性。作为生态环境中不可或缺的一员，树皮还在不经意间发挥其他的生物功能，如水杉的树皮可以为蚂蚁提供安乐窝，红椎的树皮给蜗牛提供休息的场所，还有一些树木的树皮是苔藓、地衣、真菌类生物生长的好地方。由此可见，树皮多姿多彩的功能和价值是大自然的慷慨馈赠，值得人们不断探索和发现。
【责任编辑】张小萌
在很多地区，人们习惯保留脱去树皮的树干，剥掉的树皮往往当废物处理。在亚洲的很多国家，人们把某些树的树皮当作药材和调味品。人们发现白桦、杜仲和杨梅树皮的衍生物还具有抗癌的功效。另外，树皮也可以作为大气污染的生物指示器，但人们很少知道树皮对树体本身的生物学意义。树皮既不像叶片一样能够进行明显的光合作用，也不像树干木质部那样输送养料和水分，难道它唯一的意义只是保护树干？然而，直到现在树皮的“秘密”我们还是知之甚少。
最近，澳大利亚和美国组成的研究团队对90种树木的树皮特征进行了测定。研究负责人罗塞尔教授指出，他们发现树皮在水分储存、保护以及机械支撑和光合作用等功能上与木质部和叶片存在有趣的关联，如木材密度与内树皮密度成正比，树皮含水量与木质部导管直径成正比，与叶片大小也成正比；树皮厚度增大可以很明显地增大树干的结实程度与储水能力，这是人们首次较为全面地认识树皮的生理生态学意义。
那么，关于树皮，我们到底知道它的哪些秘密呢？
树皮，生命的守护者
在易着火的生态系统中，植物较厚的树皮可以保护树干，如热带稀树大草原（易发生火灾的区域）的树种相对于热带森林树种往往拥有相对较厚的树皮。但也有例外，如易脱落树皮的桉树有较薄的树皮，但其树皮能够进行明显的光合作用，从而补偿了树皮薄带来的抗火能力较差的劣势，如研究人员发现桉树树皮光合作用对木材产量的贡献高达11%。薄的树皮虽然增大了火灾风险，但也增加了光合产物的输出，算是一种进化上的“折中”。
一些树的树皮长有尖刺，用来保护树皮不受动物的侵害，但在个体发育进程中树皮的形态会发生明显变化。木棉幼树及成熟树皮能够进行光合作用，这一时期树皮上的刺密而尖，用来保护能够进行光合作用的绿色组织，但当老化的树皮不能进行光合作用时，刺往往就变钝了。但是，棕榈科的胃状桃榈一生都会有很尖锐的刺，这些刺可以防止其他动物靠近。树皮除了通过长刺和变硬来吓跑小动物之外，有些树还会像动物那样生有警戒色的斑纹，如笔筒树树皮上像人眼的环；紫薇树带有斑点的树皮离远看来像猎豹，猛一看还真让人有点生畏。
树皮光合作用，关键时候才“出手”
那些不能进行光合作用的树皮，主要对树干起到支撑和保护的作用，而能够进行光合作用的树皮则在植物的呼吸、养分输送和碳同化吸收中发挥作用。这些生理学功能会随着树体的增大而发生明显的改变，即使对同一树种的不同部位也是这样，如山仓子和阴香从基部萌生的嫩枝树皮光滑且呈现绿色，相比于成熟的树皮光合作用的效率更高。而对于柠檬桉的幼树，树皮呈现红色，相比于白色的成熟树或许光合作用速率较低，但相对光合作用的贡献率更高。对于成熟的红椎，树皮能够进行微弱的光合作用，但当进入一定年龄的时候，基本上丧失了光合能力，树皮的形态也发生了很大的变化，呈片状脱落。有研究发现红椎树枝条树皮光合能力的终止增强了叶片的光合能力，或许这暗示着树皮与叶片生理上的协同调节。由于树皮与树干和叶片存在明显的权衡关系，树皮随着植物个体发育而改变相应的结构和功能就不足为奇了。因此，树皮发挥的生理学功能虽然有限，但在关键时期的作用不可小觑。
树皮，与环境相契共生
不同植物物种的树干和叶片功能差异很大，这些差异是否能反映到树皮上呢？
在对中国北部樟子松树皮的研究中，科学家发现由于环境不同树皮也存在明显差异。如因为所处环境的差异，樟子松便分为褐皮、黄皮、红皮和黑皮4种主要类型，其中黄皮的树皮率（指树皮的体积占树皮和木质部总和的比例）最小，是速生的一种。
了解树皮在不同发育阶段或者不同类群的形态差异，人们便可以更深入地认识树皮的规律。如随着树体的增大，几乎所有树种的树皮率都会减少。而随着树木高度的增加，一些树种的树皮率会增加。树木生长的环境显著改变着树干或者叶片的性状，对于树皮来说，似乎也有这样的“可塑性”。这种可塑性会受到基因与环境的共同作用，与此同时，树皮也会影响环境。通过树干光合作用或呼吸作用，树皮会改变气象微环境。树皮也会直接影响其他生物的生长，如处于同一环境的火力楠与木荷，火力楠树皮就会附生很多苔藓，而木荷则基本上没有。
同一环境、同科、不同的树种对苔藓的吸引能力也存在明显差异，相比于火力楠，石绿含笑基本上不附生苔藓。树皮上附生的苔藓等植物和昆虫可能反过来改变树皮的生理生态，如温度和湿度，进而影响其结构和功能。
树皮，彩虹般的美丽
如果说花儿是多姿多彩的，估计很多人都会认同，但你是否知道树皮也是五颜六色的？树皮的五彩缤纷有时是由于生长在其上的其他生物或者外界环境造成的，如大王椰子和拐枣树皮上往往有亮黄色的斑点。有些树的树皮上则有很多突起状的斑点，这些突起状的斑点其实就是皮孔，起到协助树干交换气体的作用，如泡桐、桂花、尖叶杜英和南洋楹上的斑点就很显眼，其中南洋楹的斑点呈现红色，煞是好看。
当你漫步植物园，一定会对一种树冠稀少、树干为白色的高大树木印象深刻，这种美丽的树就是原产澳大利亚的柠檬桉。成熟柠檬桉的树皮往往呈现显眼的白色，而黄牛木和红皮糙果茶的树皮则呈现红色，在红色或白色的薄层下面则是能够进行光合作用的绿色组织。当然，树皮呈现绿色的树种也不少，特别是小树和幼苗。其中一种棕榈科的植物马岛金果椰的树皮呈现鲜亮的绿色，想必与其产地马达加斯加有很大关系。
据罗塞尔教授介绍，在墨西哥的热带干旱森林，他发现了很多五颜六色的树皮，这些树皮可以反射太阳光，从而吸引扩散种子的小动物。上文提及的4种颜色的樟子松树皮已经很稀奇了，但跟彩虹桉相比简直就是“小巫见大巫”。彩虹桉，顾名思义，就是树皮如彩虹一样绚丽多彩的一种产于热带地区的桉树。这种桉树有一个特性，即当缺水或养分不足时，色彩就会变得暗淡；而当水分充足时，它就会毫不吝啬自己的姿色，向人们展示大自然的美妙。
总的来说，树皮光合作用对树干生长和叶芽发育有重要贡献，对于叶片发育不完整的幼树更为重要。树皮还为柔软的茎条提供机械支撑，增大小树的韧性。作为生态环境中不可或缺的一员，树皮还在不经意间发挥其他的生物功能，如水杉的树皮可以为蚂蚁提供安乐窝，红椎的树皮给蜗牛提供休息的场所，还有一些树木的树皮是苔藓、地衣、真菌类生物生长的好地方。由此可见，树皮多姿多彩的功能和价值是大自然的慷慨馈赠，值得人们不断探索和发现。
【责任编辑】张小萌