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跟着植物学自然10|探秘枝和数学世界

大树 乐心趣童年
2024-09-04

导语:慢慢地树枝走进了我的视野。它们不仅仅是植物的支撑,更承载着独特的数学密码。从笔直挺立的直立枝,到斜向生长的斜生枝,再到迅猛生长的徒长枝和新生力量的萌蘖枝,每一根枝条都以其独特的形态,影响着植物的整体风貌和生长轨迹。这一次跟随枝的足迹,解码植物生命的脉络——枝。

枝的相关术语

一、按生长方式划分

直立枝:生长在主干上,直立向上生长的枝条。

横生枝:生长在主干上,横向生长的枝条。

斜生枝:生长在主干上,斜向生长的枝条。

徒长枝:当年生长势过于旺盛的生长枝被称为徒长枝。

二、按形态划分

直枝:直线形状,直立向上生长。

弯枝:弯曲形状,横向或斜向生长。

爬藤:蔓状枝条,常见于藤本植物,如葡萄、常春藤等。

三、按年龄划分

新梢或绿枝:当年生的枝条,在落叶或进入冬季休眠期之前称为新梢或绿枝。

一年生枝:新梢经过一个生长季后称为一年生枝。

二年生枝:一年生枝经过第二个生长季后称为二年生枝,以此类推。

多年生枝或老枝:二年生枝以上的枝条,统称为多年生枝或老枝。

四、按功能划分

光合枝:能够进行光合作用的绿色枝条,为植物提供养分。

营养枝:主要负责传输营养物质的枝条,通常颜色较淡。

繁殖枝:具有特殊形态,能够进行繁殖的枝条,如一些植物的侧枝可以通过扦插等方式繁殖。

萌蘖枝:由潜伏芽或不定芽萌发长成的枝条,有助于植物的更新和扩展。

五、按树冠结构划分

主干:乔木或非丛生灌木地面上部与分枝点之间部分,上承树冠,下接根系。

主枝:自主干生出,构成树型骨架的粗壮枝条。

侧枝:自主枝生出的较小枝条。

辅养枝:幼年果树暂时保留而起辅养树体作用的枝。

六、其他相关术语

节:枝条上着生叶的部位。

节间:相邻两节之间的无叶部分。

枝条生长点:枝条上新的细胞分裂和生长的区域。

枝条角度:主枝与其上的次级枝条之间的夹角。

枝条密度:单位面积内枝条的数量,影响植物的光合作用和通风。

叶腋:叶基与茎的连接处,即叶的着生部位与茎之间的夹角处。


探秘枝

为什么会有徒长枝?

当年生长势过于旺盛的生长枝被称为徒长枝。多数由隐芽受刺激萌发而成,也常在水平枝背上发生。幼年树在主干上易发生,成年树多在骨干枝衰弱或受刺激部位以下发生。可能是由于施氮肥过量、修剪过重或灌水过多等因素导致。徒长枝生长迅速,占据空间大,易使树冠郁闭,消耗大量水分和养分,对果树生长结果十分不利。在幼树整形阶段应彻底剪除;在结果期的果树上,视情况剪断或疏除;在衰老期的老树上,可用于更新骨干枝或培养新枝组。


为什么会有萌蘖枝?

由潜伏芽或不定芽萌发长成的枝条。主要是从植物的基部或主干、大侧枝上冒出的新芽发展而来。由潜伏芽不定芽受刺激后萌发形成。也可能是由于修剪、病虫害或其他外部刺激导致。对于可以扦插繁殖的树种,萌蘖枝可以做扦插枝条。可以修剪或保留萌蘖枝以促进植物的健康生长。


树枝修剪的原则

举例:南酸枣根部的萌蘖枝该怎么处理呢?

对于南酸枣来说,出现在根部附近,萌蘖枝过多或生长过于旺盛,会消耗树木过多的养分和能量,导致主枝生长不良或减弱树势,影响树木的整体生长和形态。应及时去除。修剪后的切口要进行适当的处理,促进愈合,防止病菌侵入。

对于影响树木健康生长和形态的徒长枝,应及时进行修剪。选择在树木休眠期或生长缓慢期进行,以减少对树木的伤害。如果徒长枝生长在树冠内部,可以采用疏剪的方法,将其从基部剪除,以改善树冠的通风透光条件;如果徒长枝生长在树冠外围,可以采用短截的方法,将其剪短,以促进侧芽萌发,形成新的树冠。修剪后应及时处理伤口,涂抹愈合剂或杀菌剂,防止病菌侵入和伤口腐烂。



枝的数学密码

  1. 达芬奇法则这个法则描述了树枝分叉时,分枝的直径与母枝直径之间的数学关系。如果一根树干分叉为两个树枝,那么两个树枝的横截面积之和等于树干的横截面积。这一规律不仅适用于大多数树种,而且体现了植物生长的工程学原理。

  2. 斐波那契数列:斐波那契数列在树木的分枝模式中也有体现。在发育成树枝的叶腋的排列中,叶腋数(如1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 8/13等)很多都是斐波那契数的相邻两个。这种趋近于黄金比例(斐波那契数列中的相邻两项之比趋近于约0.618)的排列方式有助于树木在空间上错落开,更高效地利用阳光。

    (图片来自网络)

  3. 黄金夹角约为137.5°,它与黄金比例密切相关。在树木的枝条排列中,相邻枝条之间的角度通常接近这个值,这种排列方式有助于树木最大限度地利用空间和光照,同时保持结构的稳定性。


    斐波那契数列,又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……。用文字来说,就是前两个数都是0和1,从第三个数开始,每个数都是前两个数之和。该数列在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有应用。

结束语:达芬奇法则的奥妙、斐波那契数列的神奇和黄金夹角的魅力,在树木的舒展间被细腻地描绘,诉说着大自然的和谐与平衡。好奇心行驱使着我们不断探寻更多的未知,跟随一棵树探索这个奇妙世界的脚步不止。

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