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自然缔造的红木树

科普小知识2022-07-20 15:23:42
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大自然总是让人们惊讶。当我们仔细观察大自然的各个领域时,我们会得出结论:大自然似乎懂得数学!

高大的沿海红杉和巨大的加利福尼亚美洲冷杉是地球上最古老的生物。在它上面我们可以找到一些数学概念,如同心圆、同心圆、平行线、概率、螺旋和比率。

●同心圆、圆柱体和平行线

在旧金山以北几英里的穆尔,一棵巨大的紫檀树可以在穆尔的历史区找到。穆尔树木材陈列室里有一棵古树的横截面。沿着同心环上的剖面,有许多历史资料的记录。在这些记录中,有基督生日、诺曼征服、哥伦布发现新大陆等年份的标记。

树的水平部分显示同心圆。通常,每年都会产生一个圆环,圆环的宽度取决于气候变化。旱季生产的年轮更窄。除了确定树木的大致年龄,这些年轮还揭示了影响树木生长的气候和自然现象的信息。科学家可以利用这些年轮来证明干旱、火灾、洪水和饥荒等假说。

当观察到该对的整个长度时,这些同心圆看起来像同心圆柱体。这些圆柱体的垂直截面是一系列平行线。靠近中心的平行线是树木的心材(死细胞)。接下来是白色木材的平行线,它们给树木提供上下的食物。随着树的生长,圆柱形的白色木材层逐渐成为树的心材。在树皮和白木材之间有一个单细胞的圆柱层,叫做形成层,新的细胞由形成层产生,变成树皮和白木材。

●概率

不同树种的种子大小和数量有很大差异。例如,七叶树每磅只有27粒种子,而红杉树每磅有12000粒种子。红杉树的球果长度在1/2英寸到1英寸之间,有80到130颗种子。这些种子可以在15年内发芽和生长。事实上,一棵巨大的红杉每年产生数百万颗种子,种子的发芽率是由种子的数量来补偿的。在不利的情况下,许多小种子会增加红杉树发芽的机会。种子发芽后,也许成千上万棵树中只有一棵会长成大树。

●螺旋

看着红杉树的树皮,人们注意到它的生长模式有些轻微的旋转。这是一个不断增长的螺旋。它是由地球自转和密林中微弱的阳光对红杉树生长模式的影响造成的。

低比率

有一个惊人的根系支撑着这些高大的树木。这些根主要由浅根(4 ~ 6英尺深)组成。这棵巨大的桃花心木由它外侧的根支撑着。根与树的高度之比通常在1/3到2/3之间。例如,如果一棵树的高度是300英尺,其根系的侧根需要离树干底部大约100-200英尺,为大树提供坚实的基础!