Khám phá thế giới thực vật – 10 vạn câu hỏi vì sao?

Tại sao chủng loại thực vật trên núi nhiều hơn so với đồng bằng?

Những nhà thực vật học hoặc những người hái thuốc lá luôn thích đi lên núi bởi vì chủng loại thực vật trên núi nhiều hơn so với đồng bằng. Điều này là tại sao?

Tất cả những núi cao đều là trùng điệp liền nhau, nơi hang động, khe núi sâu, địa hình cao thấp không bằng nhau làm cho khí hậu ở những vùng này có sự biến đổi khá lớn. Ví dụ khí hậu ở chân núi và trên đỉnh núi khác nhau rất xa, mưa và sương mù trên đỉnh núi nhiều hơn dưới chân núi, ánh nắng Mặt trời cũng nóng hơn. Do đó, phía trên và dưới chân núi thì chủng loại thực vật cũng có sự khác nhau, chủng loại khác nhau phân bố ở nơi có độ cao thấp khác nhau.

Nếu bạn có thể đến xem ngọn núi Nga My ở Tứ Xuyên, ngọn núi nằm trên độ cao 500 đến 1500 mét so với mặt nước biển thì có thể nhìn thấy nhiều loại cây gỗ thuộc họ long lão như cây long não, cây nam, sơn hồ, những cây này thường là những cây xanh quanh năm do nhiệt độ ở chân núi ấm áp. Trên độ cao 1700 đến 2000 mét so với mực nước biển, bạn có thể thấy nhiều cây thích, những cây này rụng lá vào mùa đông, đây là biện pháp chống lại cái lạnh giá rét buốt vào mùa đông của cây. Ở độ cao trên 2000 mét so với mặt nước biển đến đỉnh núi, tới đâu cũng đều các loại sam lạnh xanh thẫm, đây là một loại cây có lá hình kim, chúng không sợ lạnh, mùa đông chúng có thể chịu đựng được mưa tuyết và gió lạnh trên núi cao. Ở vùng này, tháng 5 và tháng 6 hàng năm có rất nhiều hoa đỗ quyên nhiều hình dạng nở, màu đỏ tím như ráng mây trải khắp núi.

Theo thống kê, hoa, cỏ, cây trên núi Nga Mi có trên 3000 loại, loại cỏ thuốc có trên 1000 loại, mà các loại thực vật trên đồng bằng ở dưới núi chỉ không quá vài trăm loại.

Bởi vì địa hình của đồng bằng bằng phẳng, khí hậu lại như nhau, do đó chủg loại thực vật ít hơn nhiều. Đã quen với cuộc sống trên núi cao nên các loài sam lạnh và một số loại hoa đỗ quyên, một số loại thuốc như hoàng liên đã thích ứng với khí hậu lạnh nên cũng không xuống dưới núi để sống, cho dù có chuyển xuống sống ở dưới đồng bằng thì nó cũng phát triển không tốt do không thích ứng được với khí hậu.

Ngoài ra còn có một nguyên nhân nữa là: Chủng loại thực vật ở Trung Quốc nhiều vô kể, do vào kỷ đệ tứ trong lịch sử địa chất, phía bắc bán cầu bị băng hà bao phủ, ở những vùng không có núi hoặc ít núi (như châu Âu) đã có rất nhiều thực vật bị tuyệt chủng; Còn ở Trung Quốc do có nhiều núi, núi đã có tác dụng cản trở sự đóng băng rất lớn, làm cho nhiều loài thực vật quý được tiếp tục sinh tồn trong núi như thuỷ sam, ngân hạnh, sam bạc, đỗ trọng, cây quả thơm, ngọc đồng… nổi tiếng thế giới. Do đó chỉ riêng các loại cây trong giới thực vật ở Trung Quốc hiện nay có hơn 2000 loại, mà ở toàn châu Âu chỉ có hơn 200 loại.

Tại sao tuổi thọ của một số loại thực vật cực ngắn?

Những chuyện thú vị trong thế giới tự nhiên nhiều vô kể, không biết các bạn đã chú ý đến chưa, bất luận là các loại cây cao đến 100 mét hoặc những cây chỉ cao có vài cm, mặc dù bề ngoài của chúng cực kỳ dị thường nhưng cả đời chúng là như vậy: Khi hạt được gieo xuống đất, gặp phải điều kiện môi trường thích hợp là nảy mầm, sinh trưởng, ra hoa kết trái, trong hạt giống lại ấp ủ hạt cuả thế hệ thứ hai, cuối cùng là chết đi.

Nhưng thời gian cần thiết để chúng hoàn thành quá trình sống như vậy phải căn cứ vào các đặc tính khác nhau của các loại thực vật, đồng thời không hoàn toàn giống nhau, thậm chí cách nhau mấy chục lần đến mấy trăm lần. Có loại chỉ cần một năm (từ mùa xuân đến mùa thu) như các loại thực vật nông nghiệp: lúa, cao lương, ngô, khoai… mọi người gọi chúng là thực vật sống một năm. Có loại thực vật phải cần đến hai năm mới có thể hoàn thành, trong đó phải nghỉ qua một mùa đông, đến năm sau mới sinh trưởng hoa thân, ra hoa kết quả như rau cải dầu, tiểu mạch vụ đông là như vậy, mọi người gọi chúng là thực vật sống hai năm. Những loại này đa số là những thực vật thuộc loại cỏ.

Thực vật loại gỗ thì lại khác xa, có loại cần mười mấy năm, mấy chục năm thậm chí mấy trăm năm, mấy ngàn năm mới hoàn thành chu kỳ sống của chúng. Cho dù như vậy, nó cũng giống như thực vật khác, quy luật cơ bản của cuộc sống đều là từ phát dục, sinh trưởng đến già yếu và cuối cùng là chết, trên thế giới không có loài thực vật nào là có thể sống mãi không già.

Có loại thực vật nào sống không đến một năm không? Cũng có và chủng loại của chúng cũng không ít. Trong giới thực vật, có loại chỉ sống vỏn vẹn vài tháng, có loại thậm chí chỉ sống mấy chục ngày. Như chúng ta thường nhìn thấy trên máng ngói trên mái nhà có một loại cỏ nhiều thịt có thể nở bông hoa nhỏ năm cánh màu vàng, gọi là Ngoã tùng, sau cơn mưa chúng mới mọc lên, rất nhanh chóng nở hoa, qua mùa mưa thì khô mà chết. Còn có một loại Hạ khô thảo dùng làm thuốc trong Đông y, mùa xuân nảy mầm, mùa hạ vừa đến thì nó đã tuyên bố kết thúc một đời. Nếu muốn nói loại thực vật thật sự ngắn thì trên vùng sa mạc có rất nhiều. Ví dụ như cúc đoản mệnh, yếu điểm lớn nhất của những thực vật đoản mệnh này là sợ khô hạn. Trên sa mạc, lượng mưa không những cực kỳ ít mà còn tập trung của sự xuống thấp trong một thời gian ngắn, do đó chúng phải hoàn thành chu kỳ sống trong thời gian ngắn khoảng 20 đến 30 ngày, hoặc trong mấy tuần sau khi mưa xuân rơi xuống mỗi năm thì ra hoa, kết quả và chết, sau đó lại không nhìn thấy dấu vết của chúng đâu. Tuổi thọ của những loài thực vật trên sa mạc ngắn như vậy là do điều kiện môi trường khô hạn của sa mạc tạo nên, đây là kết quả của sự thích ứng với tự nhiên của các loài thực vật.

Tại sao những loài thực vật sinh trưởng ở bãi biển và đầm lầy đều có rễ hô hấp?

Chúng ta biết rằng cuộc sống và sự sinh trưởng của thực vật không tách rời khỏi nước. Không có nước, thực vật dễ úa tàn, thậm chí là chết. Nhưng khi nước trong đất quá nhiều hoặc ngâm mình trong nước thì không khí trong lỗ hở của đất sẽ bị nước đẩy ra, làm cho đất trở thành thiếu oxy, cũng sẽ đe doạ đến cuộc sống của thực vật. Có người đã đo đạc, khi oxy trong đất giảm xuống 10% thì cơ năng bộ rễ của đại đa số các loài thực vật sẽ có thể bị thoái hoá. Khi giảm xuống 2% thì hệ rễ phải đối diện với cái chết. Bãi biển và đầm lầy là thuộc về môi trường sinh thái thiếu oxy, thường xuyên ngập nước.

Nhưng thực vật trong quá trình tiến hoá cũng tạo ra được một loạt chủng loại để thích ứng sinh trưởng trong môi trường thiếu oxy, được gọi là thực vật đầm lầy hoặc thực vật bãi biển. Những thực vật này có một đặc điểm chung đó là có bộ rễ tiến hành hô hấp từ trong đất tới khi lộ dần ra trong không khí, được gọi là rễ hô hấp. Rễ hô hấp có các lỗ ngoài to lớn, bên trong có các khe hở tế bào rất phát triển, có thể dự trữ không khí. Đây là tổ chức thông khí rất đặc biệt của thực vật bãi biển và thực vật đầm lầy, chúng có thể làm cho thực vật đầm lầy và thực vật bãi biển có thể sinh trưởng trong môi trường thiếu oxy. Đương nhiên, những bộ rễ hô hấp của các thực vật bãi biển và thực vật đầm lầy khác nhau thì hình dạng của chúng cũng khác nhau, như dạng quỳ gối, dạng vòng, dạng ngón tay và dạng gậy.

Có rất nhiều thực vật có rễ hô hấp như các thực vật sinh trưởng ở bãi biển như cây vẹt thuộc họ vẹt và cây hải điệp thuộc họ cỏ roi ngựa, cây dây biển thuộc họ dâu biển.

Trung Quốc còn sống sót một loại thực vật đó là Tùng nước, là thực vật đầm lầy nước ngọt của vùng duyên hải đông nam Trung Quốc, phần gốc của cây mọc lên bộ rễ hô hấp dạng quỳ gối cao thấp không giống nhau rất độc đáo. Cây Lạc Vũ Sam còn sót lại có nguồn gốc từ phía đông nam Bắc Mỹ, từ thế kỷ 20 đã du nhập vào trồng ở Trung Quốc trên vùng mạng lưới hồ ở phía nam, phần gốc của cây cũng giống như tùng nước, mọc ra bộ rễ hô hấp có dạng quỳ gối đặc biệt.

Ở vùng đầm lầy nước ngọt của khu vực nhiệt đới cũng thường nhìn thấy thực vật có rễ hô hấp, như cây Tử Đàn dùng làm thuốc ở châu Mỹ, cây Hoàng Ngưu và Hồng Giao ở Kalimanjaro, gỗ Maomalu ở Nigiêria, cây cọ đằng ở đảo Ilian, cây đằng hoàng ở Guyana.

Rễ hô hấp của thực vật ngoài dùng để hô hấp ra còn có thể có tác dụng bảo vệ đê và chống sóng.

Tại sao Trầm Hương là loại cây danh giá?

Trầm Hương là cây kiều mộc xanh quanh năm dòng Thuỵ hương, cũng có tên là “Già nam hương”, “Kỳ nam hương”, lá da thuộc, dạng trứng hình kim tẽ ra, nhẵn bóng, hoa mầu trắng, hoa xếp hình dù…

Nguồn gốc của Trầm Hương là ở Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam v.v… và một số vùng khác nữa, ruột gỗ là một trong những hương liệu đậm đà rất nổi tiếng. Học thuật Đông y dùng dầu rễ cây có màu cọ đen hoặc cành sau khi gia công thành vị thuốc, tính ấm, vị đắng, có công hiệu trị giáng khí chỉ đau, chủ trị hen xuyễn, buồn nôn, đay dạ dày v.v… và nhiều chứng bệnh khác.

Xưa Trầm Hương có nhờ nhập khẩu, giá trị rất đắt. Sau thời Tống, Nguyên, ở Đông Quản tỉnh Quảng Đông đã xuất hiện một giống Trầm Hương khác gọi là Thổ Trầm Hương, vì nó chủ yếu sản xuất ở Đông Quản, nên cũng có tên là “Quản hương”. Người ta trồng cây này dùng để lấy trầm, phương pháp lấy trầm là cưa đi một đoạn cây thích hợp, chỉ còn để lại mặt cắt của phần rễ, để cho vài năm bắt đầu khai thác trầm. Khi đục trầm dùng cây đục gỗ dài, chỉ đục thành hoa văn như răng ngựa, sau đó dùng đất phủ lên, để cây tiếp tục lớn. Mỗi năm vào kỳ thu đông lại đục trầm một lần, cây càng già, hương càng tốt, hương tốt nhất là ở các mảnh vụn khi đục. Quản hương từ Quảng Châu xuất khẩu ra nước ngoài qua cảng Cửu Long (Hồng Kông) nên cảng này có tên là Hương Cảng.

Trầm Hương là giống cây nhiệt đới, chỉ có ở một số vùng nhất định. Trầm Hương sản xuất ở đảo Hải Nam có chất lượng tốt nhất.

Tên Trầm Hương vì đâu mà có? Nếu bỏ Trầm Hương xuống nước thì bị chìm ngay, khi đốt cháy có mùi thơm nồng nàn, nên có tên này. Sáp gỗ thơm cất thành cao, mầu đen, thơm ngát, cho vào nước bị chìm, nên gọi là Trầm Hương, có loại nửa nổi nửa chìm thì gọi là Hương.

Trầm Hương còn có một tên khác là “Ưng mọc” do hoa của nó có hình giống chim ưng.

Làm thế nào để xác định tuổi của cây?

Tại những vùng có khí hậu có tính biến hoá rõ ràng về mùa vụ, ở trong bộ mộc chất thứ sinh trong cây thực vật họ mộc bản sống lâu năm, mỗi năm đều hình thành đường viền hoa văn có biên giới rõ ràng, gọi là vòng đời, cũng có tên là vòng sinh trưởng hay tầng sinh trưởng, là căn cứ để xác định tuổi của cây.

Sự hình thành của bộ thứ sinh mộc chất, là kết quả của hoạt động hình thành tầng mà hoạt động của tầng hình thành lại chịu ảnh hưởng của khí hậu có tính mùa vụ, đặc biệt là ở những vùng ôn đới và nhiệt đới có thời tiết khô, ẩm. Ví dụ như ở vùng ôn đới, từ mùa xuân đến mùa hạ, khí hậu lúc này rất thích nghi cho sự phát triển của cây cối, tế bào của tầng hình thành phân biệt rất nhanh chóng, sinh trưởng mau chóng, hình thành tế bào bộ mộc chất, rỗng xốp vách mỏng, sợi tơ ít, ống dẫn chuyên chở thuỷ phân rất nhiều, gọi là gỗ mùa xuân. Đến mùa thu, hoạt động của tế bào bộ mộc chết, chặt chẽ vách dày, tơ sợi nhiều, ống dẫn ít, gọi là gỗ mùa thu hoặc là gỗ muộn.

Chất gỗ mùa xuân xốp mềm, màu hơi nhạt, chất gỗ mùa thu chắc chắn, màu sắc đậm hơn. Gỗ xuân và gỗ thu, ôm nhau thành một vòng tròn, đấy chính là “vòng đời” vòng của một năm tuổi của cây gỗ. Cứ mỗi một năm là một vòng, đếm bao nhiêu vòng là biết ngay tuổi của chúng là bao nhiêu.

Không phải tất cả các cây gỗ đều có vòng đời, như thực vật lá đơn chẳng hạn, vì không hình thành tầng, nên không có vòng đời. Ở các vùng nhiệt đới do mùa vụ không đủ nên tế bào sản sinh của tầng hình thành rất nhỏ, nên vòng đời thường không rõ ràng, có lúc có nơi do địa tầng hoạt động dữ dội. Tầng hình thành khác đi, mỗi năm có thể sinh ra mấy vòng đời, đây gọi là vòng đời giả, như cam quýt, mỗi năm có thể sinh ra ba vòng đời, có những khi do khí hậu đột biến, chịu ảnh hưởng của sâu hại, cũng có thêm các vòng đời giả. Vậy thì nếu cứ tính vòng đời mà ra tuổi của cây thì phải trừ đi các vòng đời giả và thế là chúng ta chỉ có được một con số gần đúng về tuổi của cây.

Tại sao nói “Cây to rễ sâu”?

Đối với loài thực vật, rễ cây có sâu thì lá mới dày, lá dày thì hoa mới nở rộ. Rễ của loài thực vật Kiều mộc có thể cắm sâu dưới lòng đất từ 1 – 2 m; cây Bồ Công Anh sống nơi hoang dã, khi thân cao tới 20 cm thì rễ cây đã cắm sâu xuống hơn 1 m đất rồi. Rễ cây cổ Linh lăng sống ở sa mạc thì sâu những 12 m. Rễ cây Bồ Pa-ác-ba ở châu Phi chu xuống đất địa tầng sâu những 30 m.

Rễ của thực vật không những cắm rất sâu mà còn rất rộng nữa. Rễ rất nhiều đồng thời diện tích bao phủ cũng tương đối lớn. Loại cây Mạch đen sống ở Xibêri có những 14.000 rễ nhỏ, chiếm 225 m2 đất. Trên các rễ nhỏ còn có mọc hàng 15 tỷ rễ tu, tính sự tiếp xúc của diện tích rễ tu với đất thì phải đến 400 m2.

Hệ thống rễ của cây gỗ cũng rất vĩ đại. Tổng diện tích của chúng vượt xa so với diện tích che phủ của lá và cành. Thường là gấp 5 đến 15 lần diện tích che phủ.

Tất cả những rễ to, rễ con, rễ tu đều giống như triệu triệu bàn tay nhỏ, nắm chặt lấy đất, giữ cho thân cây đứng vững chắc trên mặt đất, đồng thời giữ cho đất khỏi bị nước cuốn trôi. Ngoài tác dụng giữ vững cây, chúng còn có nhiệm vụ tìm kiếm, hấp thụ chất dinh dưỡng để nuôi cây.

Rễ của thực vật bị thu hút bởi sức hút của quả đất nên sinh trưởng trong đất gọi là tính hướng địa, rễ có đặc tính mọc theo hướng nước ẩm gọi là tính hướng thuỷ. Thực vật hút được thuỷ phần và dinh dưỡng là hoàn toàn nhờ vào các rễ tu (mao). Chúng không ngừng mở rộng, cắm sâu xuống lòng đất tìm kiếm thức ăn, nước uống cho cây.

Rễ tu rất bé, dài nhất cũng chỉ 7 – 8 mm, nhưng chúng lại rất nhiều, người ta tính trên 1 mm2 rễ, đậu Hà Lan có hơn 220 rễ tu. Những chiếc rễ tu này như những chiếc “máy bơm” nhỏ, không ngừng hút nước và dinh dưỡng từ trong lòng đất, cung cấp sự sống cho cây, cành, lá, cho hoa và quả.

Tại sao một cây đa có thể thành rừng?

Cây đa là một loại cây cao to lá xanh quanh năm, to rộng, thích những vùng nhiệt độ cao mưa nhiều, không khí ẩm ướt, nó phân bố phổ biến ở những vùng nhiệt đới và á nhiệt đới của Trung Quốc, thường gặp ở những vùng thấp và ẩm ướt như trong rừng nhiệt đới, bờ biển duyên hải và đồng bằng thấp hơn so với mặt nước biển. Do quả của cây đa có vị ngọt, chim rất thích ăn, do hạt rất cứng không thể tiêu hoá được nên theo phân chim gieo vãi khắp nơi, trên đỉnh tháp cổ, trên tường thành cổ và trên đỉnh những ngôi nhà cổ kính của vùng nhiệt đới và á nhiệt đới đều có thể nhìn thấy những cây đa nhỏ do chim gieo hạt. Những cây đa nhỏ được sinh trưởng trên cây lớn của vùng nhiệt đới cũng đa số là do chim gieo hạt. Hiện tượng kỳ lạ cây mọc trên cây đã trở thành một cảnh quan lớn của các khu rừng nhiệt đới.

Những cây đa có tuổi thọ cao, sinh trưởng nhanh, hệ thống cành và rễ phụ rất phát triển. Trên thân chính và cành của nó có rất nhiều lỗ vỏ, tới đâu cũng có thể sinh ra nhiều rễ khí sinh, rủ xuống dưới giống như những chòm râu dài, những rễ khí sinh này sau khi sinh trưởng đến mặt đất thì không ngừng to lên và trở thành rễ cái, rễ cái không phân cành không sinh lá. Chức năng của các rễ khí sinh của cây đa giống như bộ rễ khác, có tác dụng hút nước và chất dinh dưỡng, động thời còn chống đỡ những cành cây liên tục vươn rộng ra ngoài, làm cho tán cây không ngừng to lớn. Theo thống kê, một bộ rễ cái của cây đa già có thể đạt tới hơn 1.000 cành. Thôn Hoàn thành huyện Tân Hợi tỉnh Quảng Đông có một cây đa to mọc gần bờ hồ, tán của cây đa rộng tới hơn 6.000 m2, dưới tán cây có hàng ngàn rễ cái và các rễ phụ, giống như một “khu rừng” rậm rạp. Do “Khu rừng” này cách biển không xa nên đã trở thành nơi cư trú sớm tối của các loài chim như hạc và cò lấy cá làm thức ăn, hình thành “Thiên đường của các loài chim” nổi tiếng.

Những người làm công tác vườn rừng lấy gợi ý từ đặc tính sinh trưởng của cây đa, đã tài tình tiến hành dẫn, chỉnh hình rễ khí sinh và tán của cây đa làm cho nó trở thành một cảnh sắc đặc biệt làm xanh hoá sân vườn và là chậu cảnh giàu đặc sắc của Lĩnh Nam.

Ngoài cây đa ra còn có các loại cây khác như cây cọ thuộc họ cọ, cây quả trần, cây dâu Công Gô thuộc họ dâu, cây đay gỗ dẻo Sumata thuộc họ đay thân gỗ và các loại cây đào đia rôn cũng có thể mọc được rễ cái.

Vì sao cây xấu hổ cụp lá khi có vật đụng vào?

Cây xấu hổ còn được gọi là cây trinh nữ. Khi bị đụng nhẹ, nó lập tức thể hiện ngay sự “e lệ” của mình bằng cách khép những cành lá lại. Nếu bạn nặng tay, nó sẽ phản ứng cực kỳ mau lẹ. Chừng 10 giây, tất cả các lá đều cụp xuống.

Điều này có liên quan tới “tác dụng sức căng” của lá xấu hổ. Ở cuối cuống lá có một mô tế bào mỏng gọi là bọng lá, bên trong chứa đầy nước. Khi bạn đụng tay vào, lá bị chấn động, nước trong tế bào bọng lá lập tức dồn lên hai bên phía trên. Thế là phần dưới bọng lá xẹp xuống như quả bóng xì hơi, còn phía trên lại như quả bóng bơm căng. Điều đó làm cho cuống lá sụp xuống, khép lại.

Khi một lá khép lại, nó sẽ đưa tín hiệu kích thích lan rộng đến các lá khác, khiến chúng cũng lần lượt khép lại. Nhưng chỉ ít phút sau, bộ phận dưới bọng lá lại dần đầy nước, lá lại xoè ra nguyên dạng như lúc ban đầu.

Đặc tính này rất có lợi cho sự sinh trưởng của cây, thích nghi với điều kiện tự nhiên. Ở phương Nam thường gặp phải những trận mưa bão lớn, khi đó cây xấu hổ thu lá lại khi gặp mưa gió sẽ giúp nó cứu được các lá non.

Tại sao hoa trên cùng một cây bông có màu khác nhau?

Nói chung hoa cây bông thường nở vào buổi sáng, sau khi hoa nở, chúng sẽ thay đổi thành mấy loại màu sắc. Hoa vừa mới nở thì màu trắng, ít lâu sau biến thành màu vàng nhạt, buổi chiều có màu hồng phần hoặc hồng, có khi thành màu hoa hồng.

Đến ngày thứ hai thì thành màu hồng sẫm, có khi thành màu tím, cuối cùng tất cả các bông hoa biến thành màu nâu rồi rơi khỏi bầu nhuỵ. Lúc đó nhuỵ bắt đầu phát dục, dần dần nở to ra, rồi biến thành những quả bông.

Hiện tượng những cánh hoa bông đổi màu là do tập tính đặc hữu của cây bông. Bởi vì trong cánh hoa của chúng có rất nhiều sắc tố, tuỳ theo nhiệt độ thay đổi và chiếu xạ của Mặt trời, sắc tố cũng phát sinh biến hoá.

Trên cùng một cây bông, các bộ phận của hoa nở ra có trước có sau, bông hoa này màu trắng, bông kia màu vàng hoặc màu hồng rồi. Cho nên nhìn vào một cây bông mà lại thấy hình như có mấy loại hoa khác nhau.

>> Xem thêm :  Khám phá thế giới động vật – 10 vạn câu hỏi vì sao?