树 ,定期更新其生长(多年生)的木本植物。大多数被归类为树木的植物都有一个包含木质组织的自立树干,并且在大多数物种中,树干产生次生枝条,称为树枝。
格兰特将军树格兰特将军树,一棵巨大的红杉( 巨杉 ),是总体积最大的树木之一。吉恩·阿伦斯/布鲁斯·科尔曼公司
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对很多人来说,这个词 树 唤起像这样古老、强大和雄伟的结构的图像 橡树 和红杉,后者是世界上最大、寿命最长的生物之一。尽管地球上的大部分陆地 生物质 以树木为代表,这些看似基本的重要性 无处不在 植物的存在和 多样性 地球上的生命可能还没有被完全理解。生物圈依赖于植物,尤其是树木的新陈代谢、死亡和循环。他们巨大的树干和 根 系统储存二氧化碳,移动水,并产生释放到大气中的氧气。土壤的有机质主要来自腐烂的树叶、树枝、树枝、根和倒下的树木,所有这些都可以循环利用氮、碳、氧和其他重要的养分。在维持地球生态方面,很少有生物能像树木一样重要。
本文讨论了树木的历史、流行和植物学分类、它们的进化、它们对人类的重要性以及它们的一般结构和生长模式。有关包括树木在内的三个植物群的更多信息, 看 蕨类植物、裸子植物(包括针叶树)和 被子植物 (开花植物)。有关植物的一般信息, 看 植物 .
古希腊人制定了大约 300公元前其中植物根据它们的一般形式进行分组——即乔木、灌木、矮灌木和藤本植物。这种分类使用了近 1000 年。现代植物分类试图根据遗传学、细胞学、生态学、行为和可能的进化谱系将植物分配给特定的分类群,并与其他植物建立关系,此外还包括粗略的进化谱系。 形态学 .然而,流行的分类仍然是研究常见压力的有用工具。 环境 作用于所有植物和一般模式 适应 无论植物的亲缘关系有多远,它们都会显示出来。
树木在维管植物的每个主要类别中都有代表:蕨类植物(无籽维管植物,包括 树蕨 )、裸子植物(苏铁、银杏和针叶树),以及 被子植物 (开花植物)。
虽然 树蕨 仅占蕨类植物的一小部分,许多是 显眼的 森林成员,达到 7 到 10 米(23 到 33 英尺)的高度;有些是 15、18 或偶尔 24 米高(49、59 或 79 英尺)。这些优美的树木原产于热带和亚热带的潮湿山地森林以及南半球的暖温带地区,有着巨大的花边叶子;它们是石炭纪时期(大约 360 至 3 亿年前)居住在地球大部分地区的大量植物群的残余。
树蕨 树蕨 ( 桤木 ),最大的蕨类植物。沃尔特·钱多哈
苏铁构成了苏铁植物,这是裸子植物的一个分支,由 4 个科和大约 140 种组成。它们是东半球和西半球温暖地区的土著,也是过去地质时代主导地球植物群的大量物种的残余。
银杏是银杏科唯一活的代表。它是18世纪中叶以来在中国和其他地方的佛教寺庙周围栽培的遗物;这棵树可能不再以野生状态存在。
针叶树(科 Coniferophyta)包括乔木和灌木 7 现存 科和 550 种。熟悉的代表有南洋杉、雪松、柏树、花旗松、冷杉、铁杉、杜松、落叶松、 针脚 、罗汉松、红杉、云杉和红豆杉。
猴子拼图树 猴子拼图树 ( 南洋杉 )。 Ernest Manewal / Shostal Associates
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被子植物 主宰地球现有的植物群;它们包含超过 250,000 个物种,其中包括世界上大部分的树木。被子植物有时根据一组特征分为两组:单子叶植物和双子叶植物。数量最多的单子叶树是 手掌 ;其他包括龙舌兰、芦荟、龙血树、螺旋松和丝兰。迄今为止,数量最多的树种是双子叶植物;他们以桦树、榆树、冬青、木兰、枫树等熟悉的族群为代表。 橡树 、杨树、灰烬和柳树。
树不是一成不变的生物范畴,而是基于视觉的人类概念 标准 .也许一般定义会将树描述为 多年生 沿单一主干生长至成熟时高度至少为 4.5 米(15 英尺)的木本植物。这可能与灌木形成对比,灌木可能被松散地定义为具有多个茎的木本植物,在大多数情况下,高度不到 3 米(约 10 英尺)。然而,一个物种在世界一个地区符合其中任何一个的描述,在其他地区可能不一定如此,因为各种压力塑造了成熟植物的习性。因此,给定的木本物种可能是其范围内一组生境中的一棵树,而其他地方则是灌木。例如,云杉和冷杉可能在山脚下以乔木形式茁壮成长,但在山顶附近则以灌木形式生长,这种变化主要是由于海拔、温度和氧气张力等环境条件施加的压力造成的。
如上一节所示,在许多植物科中都发现了树木,其中还包括灌木和草本植物,因此树木的概念不是系统发育的概念。此外,没有明确的 共识 至于树形是高级状态还是原始状态。一些古植物学家认为,树木是这些植物科中最原始的成员。然而,在所有维管植物中都发现了树形,从苔藓和蕨类植物到裸子植物和被子植物。此外,在开花植物中,树木不仅存在于最原始的成员(木兰目)中,而且存在于更专业或更高级的成员中,例如玫瑰(Rosales 目)。
因此,从分类学和系统发育的角度来看,该树是一个人工类别。然而,在生态基础上,这棵树可以被认为是一种自然构造,因为它代表了许多不同分类群利用和控制地面以上栖息地的适应性策略。
在陆地生命发展的早期阶段,陆地植物是无根无叶的。因为它们起源于水 环境 ,它们不需要根和茎提供的专门的传导和支持组织,也不需要碳水化合物合成的局部区域,因为每个细胞都参与新陈代谢、水和营养吸收以及呼吸。离水更远的栖息地以及空中栖息地代表了可用的无人居住的环境。
开发陆地栖息地的一个关键是增加植物形式的复杂性,以实现功能的专业化。这需要生理和形态复杂性以及生物学优化。例如,如果巨大的树干的所有组织都活着,那么维持这些结构在生命状态下的生理成本将是巨大的,而且可能无法实现。一个优雅的解决方案是以巨大的结构适应的形式出现的:新的组织和器官允许植物体功能的定位。
具有独立功能的离散植物身体部位的进化使植物能够移动到陆地上并接受令人难以置信的适应性辐射。叶子进化为专门的光合器官。茎提供机械强度以及将水和养分从根部输送到叶子的导电能力。根提供了足够的水和养分的锚定和吸收,以支持植物的其余部分。
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