关于树的15个惊人事实

两棵成熟的树一起生长在森林里,浓密的根暴露在外

“树木拥抱者”/ Alexandra Cristina Nakamura

树木的重要性再怎么强调也不为过。它们在3亿多年前的首次亮相是地球的一个转折点,帮助地球表面变成了陆地动物的繁华乌托邦。随着时间的推移,树木为无数生物提供了食物、住所和其他养育方式,包括我们自己的树栖祖先。

现代人很少住在树上,但这并不意味着我们可以没有树。关于3万亿棵树从原始森林到城市街道都有丰富的栖息地。然而,尽管我们对树木的依赖根深蒂固,但我们往往认为它们是理所当然的。人们每年砍伐数百万英亩森林,通常是为了短期回报,尽管存在荒漠化、野生动物减少和气候变化等长期风险。科学正在帮助我们学会以更可持续的方式利用树木资源,并更有效地保护脆弱的森林,但我们还有很长的路要走。

地球现在树木减少46%比12000年前农业刚刚起步时的情况要好。然而,尽管从那时起森林被大量砍伐,人类仍然无法摆脱对树木的本能喜爱。事实证明,仅仅是他们的存在就能让我们更冷静、更快乐、更有创造力,而且往往会提高我们对财产价值的评估。树木在许多宗教中都有深刻的象征意义,世界各地的文化长期以来都很欣赏树木植物的好处

我们仍然会定期停下来向树木致敬,有古老的节日,比如Tu Bishvat,以及新的节日,比如植树节即国际森林日或世界环境日。beplay体育官网电脑为了帮助这种精神在一年里延续得更久,这里有一些关于这些温柔、慷慨的巨人不太为人所知的事实:

1.地球上已知的树种有6万多种。

巴西葡萄树,花椰菜Adriano Makoto Suzuki / Flickr / CC BY 2.0" data-caption="Brazil's many native trees include jabuticaba, whose fruits grow directly on its trunk." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-9" data-tracking-container="true">
巴西的许多本土树种包括jabuticaba,其果实直接长在树干上。 阿德里亚诺·铃木诚/ Flickr / CC BY 2.0

直到最近,还没有对全球树种进行全面普查。但在2017年4月,一项“巨大的科学努力”的结果发表了发表在《可持续林业杂志》上,以及一个名为“全球树木研究”的可搜索在线档案。

这项研究背后的科学家收集了博物馆、植物园、农业中心和其他来源的数据,得出的结论是,目前科学界已知的树种有60065种。这些树包括Abarema abbottii(一种只在多米尼加共和国发现的脆弱的石灰石树),以及Zygophyllum kaschgaricum(一种原产于中国和吉尔吉斯斯坦的罕见且鲜为人知的树)。

这一研究领域的下一步是全球树木评估,其目标是到2020年评估全球所有树种的保护状况。

2.超过一半的树种只存在于一个国家。

龙血树sunsinger / Shutterstock" data-caption="The dragon's blood tree is a vulnerable species endemic to Yemen's Socotra archipelago." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-17" data-tracking-container="true">
龙血树是也门索科特拉群岛特有的一种脆弱物种。 sunsinger/在上面

除了量化树木的生物多样性外,2017年的人口普查还强调了了解60065种不同物种生活在哪里以及如何生活的细节的必要性。研究发现,近58%的树种是单一国家特有的,这意味着每一种树种都只自然地生长在一个国家的边界内。

巴西、哥伦比亚和印度尼西亚的特有树种数量最多,考虑到它们原生森林的整体生物多样性,这是有道理的。该研究的作者写道:“特有树种最多的国家反映了更广泛的植物多样性趋势(巴西、澳大利亚、中国),或者孤立导致物种形成的岛屿(马达加斯加、巴布亚新几内亚、印度尼西亚)。”

3.在地球历史的前90%里,树是不存在的。

地球有45亿年的历史,植物可能在4.7亿年前就已经在陆地上殖民了,很可能是没有深根的苔藓和苔类。维管植物在大约4.2亿年前出现,但即使在那之后的数千万年里,也没有植物长得离地面超过3英尺(1米)。

4.在树木出现之前,地球是26英尺高的真菌的家园。

从大约4.2亿到3.7亿年前,一种神秘的生物名叫原杉藻属长出3英尺(1米)宽,26英尺(8米)高的大树干。科学家们一直在争论这些是否是某种奇怪的古树,但2007年研究得出结论,它们是真菌而不是植物。

该研究的作者、古植物学家c·凯文·博伊斯在2007年对《新科学家》杂志说:“在现代世界,6米长的真菌已经够奇怪的了,但至少我们习惯了大一点的树木。”“当时的植物只有几英尺高,无脊椎动物很小,没有陆生脊椎动物。在这么小的地方,这块化石会更加引人注目。”

5.已知的第一棵树是一种来自纽约的无叶蕨类植物。

在过去的3亿年左右的时间里,有几种植物进化成了树木形态,或称为“树期”。在植物进化过程中,这是一个棘手的步骤,需要创新,比如强健的树干保持直立,强壮的维管系统从土壤中抽取水分和养分。然而,额外的阳光是值得的,它促使树木在历史上进化了多次,这种现象被称为趋同进化

Wattieza树Falconaumanni / Wikimedia Commons / CC BY-SA 2.0" data-caption="An illustration of the ancient Wattieza tree, based on fossils found in what's now New York." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-33" data-tracking-container="true">
古瓦蒂扎树的插图,基于在现在的纽约发现的化石。 Falconaumanni/ Wikimedia Commons / CC BY-SA 2.0

已知最早的树是瓦蒂扎树,它是从现在纽约发现的3.85亿年前的化石中鉴定出来的。它是一种史前植物家族的一部分,被认为是蕨类植物的祖先,高26英尺(8米),形成了已知的第一片森林。它可能没有叶子,而是长出了像叶子一样的树枝,上面有类似瓶刷的“小枝”(见插图)。它与桫椤没有密切的关系,但它们的繁殖方法是通过孢子,而不是种子。

6.科学家们认为这种恐龙时代的树在1.5亿年前就灭绝了,但后来在澳大利亚发现了它的野生生长。

贵族沃勒姆树Akerbeltz / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0" data-caption="Wollemia nobilis still exists in a few rainforest hideouts, but it's critically endangered." data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-37" data-tracking-container="true">
贵族沃勒姆菌仍然存在于一些热带雨林的藏身处,但它是极度濒危的。 Akerbeltz/ Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

在侏罗纪时期,一种带球果的常绿树木,现在被命名为Wollemia,生活在冈瓦纳超大陆上。长期以来,人们只从化石记录中了解到这些古树,并被认为已经灭绝了1.5亿年——直到1994年,人们在澳大利亚沃勒米亚国家公园的温带雨林中发现了一些物种的幸存者。

这种名为沃勒姆氏菌(Wollemia nobilis)的物种通常被描述为活化石。只剩下大约80棵成熟的树,加上大约300棵幼苗和幼树,这个物种已经灭绝了被列为极度濒危物种由国际自然保护联盟发布。

虽然Wollemia nobilis是其属的最后一种,但今天仍有其他中生代中期的树木存活。银杏(Ginkgo biloba),又名银杏树,距今约2亿年前,被称为“最古老的活树”。

7.有些树会释放化学物质来吸引敌人的敌人。

树上有毛虫的欧亚蓝山雀
鸣禽为许多树木提供了宝贵的害虫防治。 Sander Meertins摄影/ Shutterstock

树木可能看起来被动而无助,但它们比看起来更聪明。例如,它们不仅能产生化学物质来对抗吃叶子的昆虫,而且有些还能通过空气传递化学信号给彼此,显然是在警告附近的树木准备应对昆虫的攻击。研究表明,广泛的树木和其他植物在接收到这些信号后,对昆虫的抵抗力增强了。

树木的空气信号甚至可以将信息传递到植物王国之外。一些已经被证明会吸引捕食者和寄生虫来杀死昆虫,本质上是让一棵陷入困境的树需要支援。研究主要集中在吸引其他节肢动物的化学物质上,但2013年的一项研究发现,苹果树受到毛毛虫的攻击释放化学物质吸引以毛毛虫为食的鸟类

8.森林中的树木可以通过土壤真菌建立的地下网络“交谈”并分享养分。

夜空下太浩湖的红杉树
在加州太浩湖,红杉树直冲夜空。 Asif Islam / Shutterstock

像大多数植物一样,树木与生活在其根部的菌根真菌有共生关系。真菌帮助树木从土壤中吸收更多的水分和养分,而树木通过光合作用分享糖来回报这种帮助。但越来越多的研究领域表明,这种菌根网络也能在更大的范围内发挥作用——有点像一个连接整个森林的地下网络

真菌将每棵树与附近的其他树连接起来,形成了一个巨大的森林规模的交流和资源共享平台。英属哥伦比亚大学的生态学家苏珊娜·西马德发现,这些网络包括更老、更大的中心树(或“母树”),它们可能与周围数百棵更年轻的树相连。Simard在一篇论文中解释说:“我们发现母树会通过菌根网络将多余的碳传递给下层林下的幼苗。2016年TED演讲“我们发现这与幼苗存活率提高了四倍有关。”

西马德后来解释说母树甚至可以帮助森林适应人类引起的气候变化这要归功于它们对过去几十年或几个世纪中缓慢的自然变化的“记忆”。“它们已经生活了很长时间,经历了多次气候波动。它们在DNA中管理记忆,”她说。“DNA经过编码,通过突变适应了这种环境。beplay体育官网电脑因此,遗传密码携带了未来可变气候的密码。”

9.大多数树根生长在18英寸深的土壤中,但它们也可以生长在地面上或潜入几百英尺深的地方。

泰国海滩上的一棵红树
许多红树都有高跷的根,以帮助呼吸和稳定。 Sayam Trirattanapaiboon / Shutterstock

支撑起一棵树是一项艰巨的任务,但它通常是通过惊人的浅根来实现的。大多数树都没有主根,而且大多数树根种植在土壤顶部18英寸的地方,那里的生长条件最好。一棵树的一半以上的根通常生长在土壤的顶部6英寸处,但这种深度的缺乏会被横向生长所抵消:例如,一棵成熟橡树的根系可以长达数百英里。

尽管如此,树根因物种、土壤和气候的不同而有很大差异。秃柏树沿着河流和沼泽生长,它的一些根形成了暴露的“膝盖”,像通气管一样为水下的根部提供空气。类似的呼吸管,被称为气囊,也在一些红树林的高跷根中发现,以及其他适应性,如能够过滤高达90%的海水中的盐。

另一方面,有些树确实延伸到地下很深的地方。某些品种更容易长出主根,包括山核桃、橡树、松树和核桃,尤其是在排水良好的沙质土壤中。众所周知,在理想的条件下,树木可以长到地表以下20英尺(6米)以上。据报道,南非回声洞穴的一种野生无花果的根深达到了创纪录的400英尺。

10.一棵大橡树每天可以消耗大约100加仑的水,一棵巨大的红杉每天可以喝500加仑的水。

南卡罗来纳州约翰岛的天使橡树
天使橡树是南卡罗来纳州约翰岛的一棵大约有400年历史的南方橡树,在其标志性的粗糙的树枝下,它能产生令人印象深刻的17200平方英尺(1600平方米)的树荫。 Mike Ver Sprill / Shutterstock

许多成熟的树木需要大量的水,这对干旱的果园来说可能是坏事,但对一般人来说往往是好事。的树木吸收水分可以限制暴雨引起的洪水,特别是在低洼地区,如河平原。通过帮助地面吸收更多的水分,并通过根部将土壤固定在一起,树木可以降低山洪暴发造成的侵蚀和财产损失的风险。

例如,一棵成熟的橡树一年能够蒸发超过4万加仑的水——这是它从根部流向叶子的水量,叶子将水以蒸汽的形式释放回空气中。一年四季蒸腾的速率不同,但40,000加仑平均每天109加仑。较大的树木会输送更多的水:一棵巨大的红杉,其树干可能有300高,每天可以蒸发500加仑的水。由于树木会释放水蒸气,大片森林也有助于下雨。

作为奖励,树木有一种本领吸收土壤污染物,太。一棵糖枫每年可以从土壤中去除60毫克的镉、140毫克的铬和5200毫克的铅,研究表明,农场径流流经森林后,硝酸盐含量减少了88%,磷含量减少了76%。

11.树木帮助我们呼吸——不仅仅是通过产生氧气。

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RollingEarth/盖蒂图片社

空气中大约一半的氧气来自浮游植物,但树木也是主要来源。不过,它们与人类氧气摄入量的相关性还不太清楚。各种来源表明,一棵成熟的多叶树每年产生的氧气足以供2到10人使用,但也有一些人的估计要低得多。

然而,即使没有氧气,树木显然也有很多其他的好处,从食物、药物、原材料到遮荫、防风林和防洪。正如马特·希克曼(Matt Hickman)在2016年报道的那样,城市树木是“遏制城市空气污染水平和对抗城市热岛效应的最具成本效益的方法之一”。这是一件大事,因为全球每年有超过300万人死于与空气污染有关的疾病。仅在美国,城市树木消除污染估计每年可挽救850条生命,总医疗费用可节省68亿美元。

还有另一种值得注意的方式,树木可以通过呼吸间接拯救生命。他们吸收二氧化碳这是大气的自然组成部分,由于化石燃料的燃烧,现在处于危险的高水平。过量的二氧化碳通过在地球上捕获热量而导致危及生命的气候变化,但树木——尤其是原始森林——对我们的二氧化碳排放提供了有价值的检查。

12.在开阔的牧场上增加一棵树可以使鸟类的生物多样性从几乎为零增加到高达80种。

雌性黑枕蓝捕蝇鸟正在喂她的雏鸟
树木为各种各样的鸣禽提供食物、住所和其他好处,比如这只黑枕蓝捕蝇鸟在两根树枝之间的分叉处筑巢。 超级打印/ Shutterstock

原生树木为各种野生动物创造了重要的栖息地,从无处不在的城市松鼠和鸣禽,到不太明显的动物,如蝙蝠、蜜蜂、猫头鹰、啄木鸟、鼯鼠和萤火虫。其中一些客人为人们带来了直接的好处——比如给我们的植物授粉,或者吃蚊子和老鼠等害虫——而另一些客人则带来了微妙的好处,只是给当地带来了好处生物多样性

为了帮助量化这种影响,斯坦福大学的研究人员最近开发了一种基于树木覆盖来估算生物多样性的方法。他们在10年的时间里对908种植物和动物进行了67737次观测,然后将这些数据与地球上树木覆盖的图像进行对比。正如他们在2016年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中所报道的那样,6个物种群中的4个——林下植物、不会飞的哺乳动物、蝙蝠和鸟类——都出现了下降显著促进生物多样性在树木覆盖较多的地区。

例如,他们发现,在牧场上增加一棵树,可以使鸟类的种类从接近零增加到80种。在最初的峰值之后,增加树木继续与更多的物种相关,但速度较慢。研究人员报告说,当某一地区的树木覆盖率接近100%时,野猫和森林深处的鸟类等濒危物种开始出现。

13.树木可以减轻压力,提高财产价值,打击犯罪。

日本东京新宿御苑国家花园的春天
城市树木,比如东京新宿御苑的这些,提供的不仅仅是氛围。 Wayne0216 / Shutterstock

喜欢树是人的天性。仅仅是看着它们就能让我们感到更快乐,压力更小,更有创造力。这在一定程度上可能是由于我们对自然天生的亲近感,但也有其他力量在起作用。当人类暴露在树木释放的化学物质中例如,被称为植物杀菌剂的研究已经显示出降低血压、减少焦虑、增加疼痛阈值,甚至增加抗癌蛋白的表达。

考虑到这一点,树木被证明可以提高我们对房地产的评估也就不足为奇了。根据美国林务局(U.S. Forest Service)的数据,拥有健康、成熟树木的景观美化平均能使房产价值增加10%。研究还表明,城市树木与较低的犯罪率有关,包括涂鸦、破坏公物、乱扔垃圾和家庭暴力。

14.这棵树自从猛犸象存在以来就一直活着。

犹他州的潘多白杨Rick Goldwasser / Flickr / CC BY 2.0" data-caption="" data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-97" data-tracking-container="true">
里克金水酒/ Flickr / CC BY 2.0

关于树最迷人的事情之一是有些动物能活多久.无性系蜂群可以存活数万年——犹他州的潘多白杨林这棵树的历史可以追溯到8万年前,但许多单独的树一次也能屹立数百年或数千年。北美的狐尾松特别长寿,加州的一棵4848岁的狐尾松(见上图)一直被认为是地球上最古老的树,直到2013年,研究人员宣布他们发现了另一棵生长在5062年前的狐尾松。(相比之下,最后一只长毛猛犸象死于大约4000年前。)

对于那些幸运地拥有100个生日的聪明灵长类动物来说,一种无脑植物能活60次人类的生命,这一想法唤起了一种独特的尊重。然而,即使一棵树最终死亡,它仍然在生态系统中发挥着关键作用。枯木对森林有着巨大的价值,它能缓慢而稳定地提供氮,并为各种动物提供微栖息地。从真菌、地衣、苔藓到昆虫、两栖动物和鸟类,多达40%的林地野生动物依赖于死树。

15.一棵大橡树一年能掉一万颗橡子。

橡树的坚果非常受野生动物的欢迎。在美国,橡子是100多种脊椎动物的主要食物来源,所有这些关注意味着大多数橡子永远不会发芽。但是橡树有繁荣和萧条的周期,这可能是一种适应,帮助它们战胜以橡子为食的动物。

在橡子繁荣时期,被称为桅杆一年在美国,一棵大橡树可以掉多达10,000颗坚果。虽然大多数橡果最终会成为鸟类和哺乳动物的食物,但偶尔也会有一颗幸运的橡果开始一段旅程,带着它飞到几百英尺高的天空,飞到一个世纪后的未来。为了了解这是什么样子,这里有一段橡子变成小树的延时视频: