世界上有些樹種長得非常高大。美國加利福尼亞州的海岸紅杉樹，最高竟達112．7米，而且每年還在努力地拔高。澳洲的杏仁桉樹一般也都高達10口米，樹幹直插雲霄。站在這些“生物巨人”的腳下，你也許會驚歎它們的凌雲氣勢，甚至會杞人憂天地擔心它們一直生長下去，豈不是要將天都頂破了?不過令人奇怪的是，這種事情從來沒有發生過。
那麼，樹木為什麼沒有繼續長高呢?科學家們認為這首先是一個遺傳基因問題，針葉樹總是佔據樹林的最上層，而山茱萸則只能望其項背。其次又是一個環境問題，海岸山區的紅杉如果移植到灌木叢林地，也長不了那麼高。
但是無論基因說還是環境說，都解釋不了為什麼無論哪一種植物，都是長得越高生長速度就變得越慢的現象。有時候這種現象相當明顯，比如說澳洲花楸，樹苗生長速度可達每年2米，但是當樹齡達到90年的時候，每年卻只能長高50釐米，樹齡達150年的時候，向上生長就完全停止了。
對此最顯而易見的回答應該是：樹衰老了，變得虛弱了。但除了樹的年齡之外，會不會還有其他因素延緩樹木的生長呢?植物學家們的實驗證明，樹木的高度也是樹木生長變緩的重要原因。
那麼樹木高度又是如何延緩了樹木的生長呢?植物學家將問題的焦點集中在了水分運輸和光合作用上面。人們首先思考了樹木輸送水分的能力。樹木輸送水分的能力總是隨著高度的增加而降低，因為路程越遠，阻力越大，樹木越高，水分要想輸送到樹冠頂端勢必就越發困難。樹冠頂部水分不足，也就意味著細胞內壓，或者說膨脹不足，細胞也就會停止生長。紅杉樹每天需要好幾百千克的水來維持其細胞的生長。就同一針葉樹種來說，110米高的樹木，其細胞的膨脹率只有55米高的樹木的一半。所以如果輸水能力受到限制，樹木再想長高也是“心有餘而力不足”。同時人們也考慮了樹木進行光合作用的能力。研究發現，較高的樹木的樹葉，尤其是其樹冠頂部的樹葉，光合作用的效率比較矮小的樹木差很多。研究人員認真觀察了樹葉表面的氣孔，發現樹冠頂部的葉片氣孔常常處於關閉狀態。氣孔可以透過蒸騰作用向空氣中排出水分，同時又吸取二氧化碳作為光合作用的原料。樹冠頂端的樹葉因為水分不足，只得關閉氣孔儲存水分，但同時也限制了二氧化碳的吸收。結果當樹木無法運輸足夠的水分到樹冠頂端的葉片上時，光合作用便因缺乏原料而變得效率低下，樹木也就只能望天興嘆了。
“水分短缺說”的提出讓植物學家們鬆了一口氣。但是馬上有人提出了特例。對於生長在夏威夷的桉樹來說，自然環境實在太優越了，水分從來不成問題，可是它們在長到25米高的時候，生長速度仍然會顯著下降。儘管不缺水，光合作用還是減慢了，這是為什麼呢?人們一時無語。也許“水分短缺說”並不是在所有的樹種身上都適用。揭開植物生活的秘密還需要科學家們更進一步地探尋。
世界上有些樹種長得非常高大。美國加利福尼亞州的海岸紅杉樹，最高竟達112．7米，而且每年還在努力地拔高。澳洲的杏仁桉樹一般也都高達10口米，樹幹直插雲霄。站在這些“生物巨人”的腳下，你也許會驚歎它們的凌雲氣勢，甚至會杞人憂天地擔心它們一直生長下去，豈不是要將天都頂破了?不過令人奇怪的是，這種事情從來沒有發生過。
那麼，樹木為什麼沒有繼續長高呢?科學家們認為這首先是一個遺傳基因問題，針葉樹總是佔據樹林的最上層，而山茱萸則只能望其項背。其次又是一個環境問題，海岸山區的紅杉如果移植到灌木叢林地，也長不了那麼高。
但是無論基因說還是環境說，都解釋不了為什麼無論哪一種植物，都是長得越高生長速度就變得越慢的現象。有時候這種現象相當明顯，比如說澳洲花楸，樹苗生長速度可達每年2米，但是當樹齡達到90年的時候，每年卻只能長高50釐米，樹齡達150年的時候，向上生長就完全停止了。
對此最顯而易見的回答應該是：樹衰老了，變得虛弱了。但除了樹的年齡之外，會不會還有其他因素延緩樹木的生長呢?植物學家們的實驗證明，樹木的高度也是樹木生長變緩的重要原因。
那麼樹木高度又是如何延緩了樹木的生長呢?植物學家將問題的焦點集中在了水分運輸和光合作用上面。人們首先思考了樹木輸送水分的能力。樹木輸送水分的能力總是隨著高度的增加而降低，因為路程越遠，阻力越大，樹木越高，水分要想輸送到樹冠頂端勢必就越發困難。樹冠頂部水分不足，也就意味著細胞內壓，或者說膨脹不足，細胞也就會停止生長。紅杉樹每天需要好幾百千克的水來維持其細胞的生長。就同一針葉樹種來說，110米高的樹木，其細胞的膨脹率只有55米高的樹木的一半。所以如果輸水能力受到限制，樹木再想長高也是“心有餘而力不足”。同時人們也考慮了樹木進行光合作用的能力。研究發現，較高的樹木的樹葉，尤其是其樹冠頂部的樹葉，光合作用的效率比較矮小的樹木差很多。研究人員認真觀察了樹葉表面的氣孔，發現樹冠頂部的葉片氣孔常常處於關閉狀態。氣孔可以透過蒸騰作用向空氣中排出水分，同時又吸取二氧化碳作為光合作用的原料。樹冠頂端的樹葉因為水分不足，只得關閉氣孔儲存水分，但同時也限制了二氧化碳的吸收。結果當樹木無法運輸足夠的水分到樹冠頂端的葉片上時，光合作用便因缺乏原料而變得效率低下，樹木也就只能望天興嘆了。
“水分短缺說”的提出讓植物學家們鬆了一口氣。但是馬上有人提出了特例。對於生長在夏威夷的桉樹來說，自然環境實在太優越了，水分從來不成問題，可是它們在長到25米高的時候，生長速度仍然會顯著下降。儘管不缺水，光合作用還是減慢了，這是為什麼呢?人們一時無語。也許“水分短缺說”並不是在所有的樹種身上都適用。揭開植物生活的秘密還需要科學家們更進一步地探尋。