树干被冻裂的树为什么还能活

2022-08-23 科普知识

  在年少学习的日子里,大家都背过不少知识点,肯定对知识点非常熟悉吧!知识点就是学习的重点。哪些知识点能够真正帮助到我们呢?以下是小编为大家整理的树干被冻裂的树为什么还能活,仅供参考,希望能够帮助到大家。

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  生活在北方或高寒地带的人们,常常会在冬天的早晨看到被冻裂的树干,到中午气温逐渐升高后,里面还有汁液流出。如果土壤水分状况好的话,只会短时间出现树叶萎蔫,多数树木并不会因此死亡。

  这是因为,冰只凝结在细胞之外,也就是说在细胞壁和由死细胞壁组成的输导组织中,那里汁液中的水相对自由,有毛细作用和渗透作用,但没有对流移动,而且细胞内的原生质和液泡没有冰晶形成。细胞原生质内有许多细胞器,它们都有非透水的生物膜,能将内部的水分子与外界隔开,无法自由移动。细胞的液泡内储存了许多浓度很高的亲水蛋白质、代谢物质和离子,水分子同样也受到了束缚。

  看一看雪花漂亮的六角形晶体结构,就能见到其中水分子是如何排队守秩序的。在它们的'中心都有一个称作晶核的杂质颗粒,它们结成冰也一样需要这样的晶核。植物细胞外汁液的水在冰点以下就会排起队来结成冰,而被生物膜隔离开的细胞质和液泡中的水分子,则已经排在了其他分子外面,也就不易结起冰来。这就是树皮韧皮部活组织的情况。

  冬天夜间树干被冻起来的时候,细胞外汁液中的部分水分子结成了冰,留下的汁液就会变浓,引起细胞内的水分子通过细胞膜质上的水通道流向细胞外,继续参与冰晶的扩大。水分子从液泡流向细胞质,再流向细胞外,一定时间后,细胞质膜多数部位就会与细胞壁分离开来,形成质壁分离。这时细胞虽然还活着,但需要忍受特别高溶质浓度的盐害。

  白天升温后,细胞壁外的冰慢慢地融化,汁液被稀释,水分子就流回了细胞质,再流回液泡,不再质壁分离,恢复正常状态,而且每个昼夜都能如此循环往复。如果细胞质膜经不起这样的折腾,细胞就会被机械力撕裂而死亡。树干被冻裂后,如果根系能补充到这个过程中损失的水分,树皮活细胞可能通过代谢作用慢慢修复所产生的伤害。

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  树干被冻裂后,根系可以补充这个过程中流失的水分,树皮的活细胞可以慢慢修复新陈代谢造成的损伤,所以它们仍然可以存活。

  在寒冷的冬天,人们穿厚外套以避免冰冻。但是,树只能在寒风中“硬抗”,有的树甚至被冻裂了树干,但神奇的是,春天来了,它们不会死,反而会重新活过来。今天我们来说说为什么树干被冻住的树还能活。

  详细内容

  生活在北方或高寒地带的人们,在冬天的早晨经常看到开裂的树干,中午气温逐渐升高时,有汁液从树干中流出。如果土壤水分条件好,叶子会短时间枯萎,大部分树木不会死亡。

  这是因为冰只在细胞外凝结,也就是说在细胞壁和由死细胞壁组成的传导组织中,其中汁液中的水分相对自由,有毛细作用和渗透,但没有对流运动,细胞内的原生质和液泡中也没有冰晶形成。细胞原生质中有许多细胞器,它们都有不可渗透的生物膜,可以将内部水分子与外部隔开,不能自由移动。许多高浓度的亲水性蛋白质、代谢物和离子储存在液泡中,水分子也结合在一起。

  如果你看雪花美丽的六边形晶体结构,你可以看到水分子是如何排列整齐的。在它们的中心,有一种叫做晶核的杂质粒子,当它们形成冰时也需要晶核。植物细胞外液中的水分会在冰点以下排队成冰,而被生物膜分隔的细胞质和液泡中的水分子已经在其他分子之外,很难成冰。这是树皮韧皮部的活组织。

  当树干在夜间结冰时,细胞外液中的一些水分子会变成冰,留下的汁液会变得更稠,这将导致细胞中的水分子通过细胞膜上的水通道流出细胞,继续参与冰晶的膨胀。水分子从液泡流到细胞质,然后流到细胞外。经过一定时间后,大部分细胞质膜会与细胞壁分离,形成质壁分离。此时细胞虽然还活着,但需要忍受极高溶质浓度的盐损伤。

  白天温度升高,细胞壁外的冰慢慢融化,汁液被稀释,水分子流回细胞质,再流回液泡,使细胞质和细胞壁的分离停止,恢复正常状态,每天白天黑夜都可以这样循环。如果质膜经不起这样的折腾,细胞就会被机械力撕裂而死亡。树干被冻裂后,如果根系能补充这个过程中流失的水分,树皮的活细胞可能会慢慢修复新陈代谢造成的损伤。

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