銀杏,是銀杏植物門里最后一類未絕種的植物,它的化石能追溯到27億年前。銀杏是雌雄異株植物,它有著外形美麗的葉片,每到秋季金色的銀杏葉就成了大自然最美麗的景色之一。令人驚訝的是,一片小小的銀杏葉,背后蘊藏著復(fù)雜的“生物密碼”。
學(xué)者們一直在研究這一古老植物的生長和繁殖,然而,很少有人關(guān)注氣候?qū)︺y杏的生長和繁殖的影響。通過研究生物氣候和比葉面積(葉的單面面積與其干重之比)、比葉重(單位葉面積的葉片重量)和比表面積(單位質(zhì)量物料所具有的總面積)的關(guān)系,我們就能發(fā)現(xiàn),季節(jié)性對銀杏生長影響非常大。
季節(jié)因素的研究包含了濕度和溫度等一系列數(shù)據(jù)。科學(xué)地講,銀杏的生長、繁殖過程和銀杏葉子的顏色變化都與生物氣象密切相關(guān)。在不同的地區(qū)氣候環(huán)境中,銀杏受精和授粉的日期也大不相同。在北京,花粉的傳播從每年的4月底5月初開始,受精則是在8月16日到20日,花粉的傳播開始于116到120天之后。
所有的科學(xué)論述都必須有實驗結(jié)果作為支撐。為了解開銀杏葉背后的奧秘,我們做了一次有趣的實驗:今年5月至7月,我們在北京農(nóng)林景觀學(xué)院前后七次采集了140片葉子,檢測記錄了420個比表面積、生物量和比葉面積原始數(shù)據(jù)點。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)化和全面的數(shù)據(jù)集,我們考慮了雌雄和形態(tài)并進(jìn)行了測量,從樹高約3米、面向西南角的部分采收葉片。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)化、全面的數(shù)據(jù)集,我們從5月初到7月中旬,每周進(jìn)行一次雌雄和形態(tài)的收集和觀察。
我們還考慮了非生物因子和季節(jié)因子,其中包括溫度、濕度、降水、日照時數(shù)等內(nèi)容,參照科研人員已發(fā)表的相關(guān)研究論文進(jìn)行了對比。為了探究比葉面積與非生物性因素,尤其是光照時長之間的關(guān)系,我們分析比較了光照時長和銀杏葉生長之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)隨著光照時長的增加和減少,銀杏葉的生長也會發(fā)生相應(yīng)的變化。
一天中的光照時長能有效提高光合作用率,促進(jìn)銀杏葉片的碳儲積,這種影響要明顯高于溫度和濕度對比葉面積影響。另外,我們也驚奇的發(fā)現(xiàn),5月至7月之間,銀杏葉表面積對比葉面積值影響更大,這與碳儲積也相關(guān),說明由于葉片厚度不同,比葉面積具有可變性。
不僅如此,雄株和雌株的銀杏葉也大有不同,雌株銀杏葉比葉面積值較低,其碳儲積和光合作用率較高。不同地區(qū),授粉和授精時間不同,這是非生物性因素導(dǎo)致的。
通過我們的實驗和數(shù)據(jù)對比,我們發(fā)現(xiàn)在所有非生物因素中,光照時常對植物生長和碳儲積的影響最大,而雌株銀杏樹在5、6月碳儲積相對較低,7月初開始生長率就增加。銀杏葉表面積和生物量也會影響葉片生長速率的計算結(jié)果,其中生物量反向影響比葉面積的走向,而比表面積更靠近數(shù)據(jù)。相比之下,表面積對于比葉面積的比率的影響就比較微小。
由于銀杏樹的獨特性和我們實驗區(qū)域的局限性,沒有辦法取得更大面積和更多數(shù)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,我們還需要研究其他類似物種的生長規(guī)律來進(jìn)行比對,才能更深層次地進(jìn)行研究,但對于這種“化石”級別的植物來說,多一些對它生長規(guī)律的分析,必然有利于我們更好地保護(hù)和繁衍這一珍貴的物種。