穆智增：《治河用柳集》（三）

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1、穆智增：《治河用柳集》（三）四、与柳树相关的生长机理 　　柳树在历代河工上应用很广，为了更好、更有效的把柳树用于现代，很有必要从其生长机理进行深入的探讨。从研究树木的一般生理现象开始，找出柳树适于治河的特殊之处。 　　树木的生长活动，主要表现在光合作用、呼吸作用、水份及有机物代谢、矿物质营养等几个方面。还有影响其生长的环境及生长调节的变化。利用对柳树的有利生长条件，回避不利的生长因素，就可使柳树在河道整治中起到前所末有的作用。 影响树木生长的生理条件 ⒈光合作用 　　树木吸收太阳的光能，将水分解，放出氧气，并将二氧化碳还原为有机物。这一过程的化学反应方程式如下： 　　

2、这一过程中形成的碳水化合物，可进一步转化为蛋白质、脂类、核酸及其它有机化合物，并构成树木的各种组织和器官。树木的光合作用为世界提供了食物和能源。 　　树木的光合作用合成的有机物的数量是很大的，一般落叶树，每年固定碳的速度为0.54公斤?平方米；针叶树，每年为1.4公斤?平方米。相当每公顷每年净生产5.4-14.0吨。赤扬和一些其它高产树，干和枝的年平均生产量为14吨?公顷。 　　光合作用在固定二氧化碳的同时，还释放氧气。现在地球上的氧和二氧化碳的浓度基本上是平衡的，如果没有光合作用不断释放氧，人类和其它需氧生物将不能生存。 　　太阳的光对树木生长的影响是多方面的，它包括

3、光强度、光质和光周期。树木所利用的太阳光能，只是其中的一小部分，主要是吸收300-700毫微米波长，及大于2000毫微米波长的辐射。一般说，300-500毫微米促使枝茎粗壮；600-700毫微米促使枝茎伸长；100-380毫微米能抑制树木生长。 ⒉呼吸作用 　　树木的呼吸作用，时刻都在每个细胞内进行着，但在整个生命活动过程中，各部分组织的细胞呼吸作用的强度相差很大。在呼吸过程中不仅进行着物质的氧化和分解，并且通过中间产物进行物质的合成和转化。所以，呼吸作用是物质代谢的中心。 　　呼吸作用分为有氧呼吸、无氧呼吸。有氧呼吸通常用下式表示： 　　从以上反应式可以看出，呼吸作

4、用是吸收氧气，把体内的有机物质氧化成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。整个过程和环境中的氧的含量密切相关。 　　在缺氧条件下，有机物质的氧化过程受到抑制，只能进行部分氧化分解作用，因而呼吸的最终产物便不是二氧化碳和水，而是二氧化碳和未彻底氧化的有机物，这个过程称为无氧呼吸，其反应式如下： 　　无氧呼吸释放的能量，远不能满足树木进行各种生理活动之需。因此，通常所指的呼吸作用，是在正常条件下的有氧呼吸。 　　在自然条件下，氧是植物地下器官呼吸作用的限制因子。树木根系能适应约为百分之五的氧浓度。低于这个浓度时，根系的呼吸速率便降低。因此，在树木生长期间，应保持土壤有较好的

5、通气条件。 ⒊水分代谢 　　水是树木生活中重要因子之一，也是必不可少的组成物质。水是树木原生质的极重要的成分；是盐和气体在树木体内运行的溶剂和载体；是光合作用和有机物水解过程的反应物；是细胞分裂、生长等生理活动的必要条件。 　　树木的根是承担吸水的主要器官，在一定条件下茎、叶也可以吸收一些水分，但不是主要的，根部吸水有两种不同的机理：主动吸水和被动吸水。 　　主动吸水是根压低于土壤的水压势能。在树木的木质导管内常产生一种内部压力，其负值很少高于负2巴，比土壤水压的势能低。所以水分就能以渗透的方式从土壤向根的木质导管部移动。主动吸水与根部的呼吸条件及树木的内压变化也有一定

6、关系，缺氧、低温、干旱、矿物质含量低等，都对主动吸水有一定的影响。 　　被动吸水的理论称为蒸腾拉力——内聚力——张力学说，简称内聚力学说。树木吸收的大量的水，是靠被动吸水方式进行的。 　　蒸腾使树叶或其它器官的水势降低，引起从叶到枝干，直到根部细胞间的水势也将依次改变，从而保持着由叶面蒸腾拉力形成的水分子间的内聚力，及由于水分在木质导管内相互吸引形成的张力。通过这种由叶到根之间的传递，从而保持细胞间与水的移动方向相一致的水势梯度。树木体内水的这种流动，是通过几种力综合作用，由上而下分段向上运送，根部本身仅提供了一个吸收表面，起着辅助作用。所以，这种吸水称为被动吸水。 ⒋

7、矿质营养 　　存在于植物体内的矿物质元素约有六十种。其中含量最多的碳、氢、氧，基本上是通过光合作用固定的，其它元素主要是以离子状态，从土壤和水中吸取的。除碳、氧、氢外，还有氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁，这十种元素是植物普遍必需的，称为大量元素。另有锰、硼、铜、锌、钼、氯六种元素，也是大部植物需要的，但需要量相当少，被称为微量元素。这十六种植物必需的元素中，任何一种达不到足够量时，植物都会表现出营养不良症，均可能对植物起到有利或不利的作用。必需的元素，尤其是微量元素，如供给量过多，会造成植物中毒的症状。 　　树木对矿质元素的吸收量，和土壤中这