树木是众多新陈代谢由循环动力驱动的生物之一。就像动物在冬天冬眠,在春天恢复活动一样,树木也发展出了一种机制,使它们能够在加拿大严酷的冬天生存下来,并在春天重新开始。但是,树木是如何察觉到冬天的到来的呢?更重要的是,它们是如何在春天到来时醒来的呢?

加拿大树木的年度生长周期受季节变化的影响。事实上,决定树木生长周期的因素是光周期长度(树木进行光合作用的时间)和温度。这种生长周期是由生长季节和休眠期周期依次调节的。在加拿大,树木在一年中会经历温度的剧烈波动——从+30°c到-40°c——这就是为什么它们已经发展出专门的防御机制来抵御冬天的温度。这一过程始于夏末,此时光周期变短。在这段时间里,树木向树冠输送的能量逐渐减少,而更倾向于集中精力在根部建立能量储备。这些能量储备就像天然的防冻剂,在冬天保护根部不受寒冷的影响。在这个阶段,树木逐渐进入休眠期。虽然没有完全停止,但代谢活动很少。同时,枝条顶端的尖分生组织被保护鳞片包裹,形成芽。 These apical meristems allow for the growth of new leaves in the spring. Once the defense mechanisms are in place, the tree is ready to tolerate the winter climate until spring returns.

对许多人来说,春天是一个欢乐的季节:它标志着白天变长了,夏天很快就会到来。对于树木来说,春天的到来标志着生长季节的开始。随着光周期的延长和温度的升高,树木接收到打破休眠的信号。现在是停止防御机制,开始萌芽的时候了。这段时间也是树液流动重新被激活的时候,也是芽脱落保护鳞片的时候,这样顶端的分生组织最终可以为树产生新的叶子和花朵。树木在春天生长最明显。光周期的延长,温度的升高,地面的融化都为树提供了充足的水和太阳能,使它茁壮成长。每年的这个时候,枫糖浆的生产商和爱好者也都很高兴。当树的汁液运输系统被重新激活时,甜美的汁液就会被收集起来,这些汁液会从根部的储备流到树冠来滋养嫩芽。一旦收集起来,这种糖水就可以转化成美味的、广受喜爱的枫糖浆。

来源:

光周期和温度介导的树木生长停止和休眠的控制:分子视角,Jay P Maurya, Rishikesh P Bhalerao,植物学年鉴,120卷,第3期,2017年9月,第351-360页。