树干为什么长成近似圆柱形的？

Question

如题所述

Answer 1

茎秆为什么长成圆形，这和它的职责有直接关系。

其中一个很重要的任务就是输导，也就是起运输的作用。

以树木为例：树干中一些细胞组成了许许多多管道。这些管道分两种：一种是从下往上，把根吸收的水和养分运送到地上的叶子、花朵和果实中，叫导管；另一种是从上往下，把叶子制造的有机物送到根上去，叫筛管。

这些管道就像一条条高速公路，在植物的根系和叶子、花朵、果实之间建立起了高效的物质运输通道。

为什么说它高效呢？水在导管中的运输速度，最快的每小时约45米。一般的草本植物比较矮小，水和养分从根到达叶子，大约10-20分钟就可以完成。

其次，树干还是植物储藏养料和水分的仓库。

像光合作用的一些有机物，它储藏并不是全部在叶子上面，它有一些储藏的养分啊，或者是有机物它是储藏在茎秆里边 02：28包括一些糖分啊，淀粉啊，这一类，都储藏在茎秆里面。

植物的茎担负着运输和储藏养料和水分的两大重任。这不管是运输，还是当仓库，都得需要空间。那么，到底哪种形状的空间最大呢？是圆形，还是整齐的方形？

圆形好，还是方形好，做个简单的实验就知道了。

取两块同样大小的纸片，一个折成横截面是方形的四棱柱，一个折成横截面是圆形的圆柱体。往它们里面加入小米，同样都加满。倒入相同的杯子里。四棱柱能装下的小米是这么多，而圆柱体能装下的小米明显比它多了不少。圆柱体确实比四棱柱的容量大！

因此，圆形的树干能比方形的储藏下更多的养料和水分。

我们再用吸管来代替树木中的导管和筛管，看看圆柱体和四棱柱哪个装下的吸管多。

四棱柱装下了54根吸管。

圆柱体呢？装下了73根吸管！

圆柱体比四棱柱能装下更多的吸管。

也就是说，圆形的树干会容纳下更多的导管和筛管。

这说明，在表面积相同的情况下，圆柱体比四棱柱有更大的体积。

体积大了以后呢，它这样相对来说，细胞的数量就相对增多了28：06所以它吸收养分的功能，吸收水分和养分的功能，以及储藏一些光合作用的产物这个容量也就大了。

表面积相同的时候，这圆柱体的体积最大。反过来，如果体积相同，那么圆柱体的表面积就是最小的。所以，圆形的树干表面积最小。露在外面的越少，受病、虫危害的机会也就越少了。其实，植物的茎最重要的就是起支撑作用。那么，在这上面圆形又有什么优势呢？

风是植物经常遭遇的天气状况。随着大气环流以及其它气象条件的变化，风的方向在一年四季中也是不断改变的。

面对经常变幻的风，植物没有办法躲避，所以只有以不变来应万变。

在风力的作用下，这个树干就要产生弯曲，这个我们叫做弯曲变形，那么它要保持正常生长，它就要抵抗这种弯曲变形，这个抵抗的能力哪儿来，就从它的截面的形状来决定的。

同样周长情况下，圆形截面的这颗树，比如说还有一棵方形的截面的树，它这个抗弯能力，圆形的这个树的抗弯能力是这个方形的树的1.2倍左右。

风不单单是从正面对物体施加力，在物体背面也产生了复杂的作用力。

一个方形的建筑物，当这个风迎面吹过来的时候，它要绕到边上走过去，看见了吗，然后在这个建筑物的背面形成了很多漩涡，这个漩涡对这个建筑物是有作用力/这个漩涡它还产生震动

但是圆形就不一样了。圆形这个风吹过来的时候，它也要沿着这个边上走，但是因为它边界不一样，它是一个圆弧面，所以它也产生一点震动，但是震动是很小的。

因此，植物的茎秆长成圆形比方形更能抵抗外力。

竹子的茎秆不但是圆形的，而且中间还是空心的，这种结构能够更好地抵抗外界的力量。

同样的面积，做成空心的，它的抗弯的能力，抗弯曲变形的能力比做成实心的要强，而且要强好几倍。

水稻和小麦的茎秆也是这种中空的结构，所以，细长的茎秆才能支撑起沉甸甸的穗子。

人们把植物的这种特性应用到建筑上。

有着中国第一高楼之称的上海金茂大厦就充分体现了人们的仿生学建筑理念。

这就是金茂大厦的那个，叫做中庭。它八层以下都是实心的，八层以上全是空心的。

因为运用了仿生学的理念，虽然有88层、420米高，但是，金茂大厦抵抗弯曲变形的能力很强。

在明白了植物茎秆的奥秘之后，人们还把这种力学原理应用到农作物育种上，培育具有抗倒伏能力的小麦。

Answer 2

1、体积大，2、采光好，3、有比较强的支撑力，4、供水系统联系方便（损伤一些没有关系）。