那麼,為什麼竹子開花就要枯死呢?我們知道,植物的生長要經過發芽、生根、生長、開花、結實,最後產生種子,這叫完成一個生活周期,有的植物在一年或不到一年的時間裏完成了一個生活周期,植株隨之死亡,這類植物屬於一年生植物;有的植物要經過幾年生長以後,才開始開花結實,但植株卻能活多年,這類植物屬於多年生植物。竹子雖能生活多年,但不像常見的多年生植物一樣,在一生中可多次開花結實,而是隻開花結實一次,結實後植株就死亡,因此屬於多年生一次開花植物。
竹子要長到什麼時候才開花呢?竹子開花一般是在氣候反常、特別是幹旱的年代。並且竹子由於地下莖縱橫交錯、互通養分,竹子常常是成片開花、成片死亡,這是竹子不同於其他植物的特殊的生理現象。因此,我們都不希望看到竹子開花,希望竹子永遠是那麼鬱鬱蔥蔥、青翠可愛。
竹子開花後死去是植物世界最奇異的現象之一。還有一些生命周期不止一年的植物,也會開花後死去。在寒冷的北極地區有一種叫頂冰花的植物,它生長在冰天雪地中,可以發芽、抽葉,但花朵卻遲遲含苞而不放,直到天氣稍稍轉暖,花莖才挺出雪麵,開出美麗的花朵,但是隨著花開、花放,頂冰花地麵部分的死期也就到了,留下的種子將重新開始生活。
植物的向地性
植物的根朝地而生,莖背地而長,這種生長現象叫做向地性。
例如,播入土壤中的任何種子,它們在土壤中的位置都是隨意的,或平躺,或倒置,然而幼芽總是向上拱出地麵,得到陽光和空氣,而根則總是紮入土壤中吸收水分和養料。
如果我們取一株蠶豆幼苗,改變一下它原來的姿勢,把它橫著放。幾小時後,奇跡發生了。它的莖由原來水平的位置變成向上彎曲,而根則向下彎曲。我們再仔細觀察一下根和莖發生彎曲的部分原來都在生長最快尖端:根尖和莖尖部位,根尖以上的成熟區部位和莖尖以下的部位,並不怎麼彎曲。這說明隻有正在生長的部位才能產生這種彎曲運動,所以屬於一種生長運動。這種運動反應是由於重力的作用而產生的,根向重力方向彎曲,叫正向地性;莖則背離重力方向而彎曲,具有負向地性。
向地性由於是重力而引起的,所以不在土壤中也可發生。早在大約200年前有一個叫奈特的英國人就設計了一個很有趣的實驗證明了這一點。他把幾盆幼小的植株固定在一個可繞縱軸旋轉的輪子邊緣,就像兒童坐轉椅一樣。然後用力使輪子水平地旋轉起來,他發現由於旋轉輪子產生的離心力加速度(同重力加速度一樣),使莖朝向輪子的中軸,而根則背軸彎曲。由此得知,使植物根向下生、莖朝上長的真正原因並不是土壤,而是重力。因此,把向地性稱為向重力性更為確切。
那麼,植物在重力的作用下,為什麼會發生不同方向的彎曲運動呢?通過實驗知道,原來是根尖或莖尖中生長最快部分的細胞,由於生長速度產生了差異,生長快的一側就會向生長慢的一側彎曲。生長速度形成差異是兩側生長素在重力的刺激下發生了分布不均等的結果。
當把根橫著放的時候,由於重力的作用,根尖靠下的一邊生長素多,而根對生長素比莖葉都敏感,過多的生長素反而抑製了細胞的生長,造成下邊生長慢,上邊生長快,於是根朝下生長。
莖尖或胚芽鞘尖橫放時,重力的刺激也會使尖端靠下邊的生長素分布較多,生長較快,於是產生背離重力方向的向上彎曲。
莖朝上方和有陽光的方向(向光性)生長,使葉片麵對天空和太陽,有利於接受和爭奪陽光。根的向重力性使它向下方生長,有利於吸收水分和養料。這種運動是生長運動。一旦生長停止,運動也就結束。這種生長運動與刺激來源的方向有關,所以屬於向性運動。
不同的植物利用向性運動調整生長姿態的情況不大相同,由此形成相差極大的各種株型。如像水杉這些樹木的莖幹負向地性明顯,正向光性不明顯,所以樹幹挺直。
奇特的植物分布
在地球上,植物的分布往往存在著一個奇怪的現象。許多植物雖然是同一個種,卻往往分布在相距非常遙遠的兩個或兩個以上的地方。這種現象曾經令植物學家百思不得其解。因為,用現在的環境條件是無法解釋植物分布的這種奇特現象的。
鵝掌楸是種子植物木蘭科鵝掌楸屬的一種落葉大喬木,高達40餘米,生長在我國長江流域及其以南地區的常綠或落葉闊葉林中。它的葉形非常奇特,好似我國清朝男子所穿的馬褂,故又稱為“馬褂木”。初夏開花,兩性花,帶黃綠色,大而美麗,單生於枝上。每到秋天落葉時,葉色金黃,在微風中婆娑起舞,煞是好看。由於它的花、葉觀賞價值高,因此,還是著名的風景庭園樹種。鵝掌楸屬植物全世界隻有兩種,鵝掌楸唯一的“兄弟”是分布在遙遠的太平洋彼岸,北美東部的北美鵝掌楸。北美鵝掌楸生長在混交的闊葉林中,比美國東部其他闊葉喬木要高大。其直徑常超過2米,高60米。葉片每側有2~4裂,頂端平截或具寬缺刻,入秋時變成金黃色。花大,黃綠色,萼片3枚,鮮綠色,花瓣6枚,基部為橙色。由於其花似鬱金香,因此北美鵝掌楸的英文名字為“Tuliptree”,意為“鬱金香樹”,觀賞價值也很高。鵝掌楸和北美鵝掌楸為什麼會分布在相距遙遠的太平洋兩岸呢?從現代生態條件的角度看,植物是沒有這種巨大的遷移能力從北極地區分布到溫帶高山地區的。