Plants

当空气中弥漫着野火烟雾时，医生敦促人们 待在屋子里 避免吸入有害颗粒和气体。但是无法逃离烟雾的树木和其他植物会怎样呢？ 事实证明，他们的反应有点像我们：有些树基本上关上了门窗，屏住呼吸。 作为 大气的 和 化学科学家, ，我们研究野火烟雾和其他污染物的空气质量和生态影响。在一项偶然开始的研究中，烟雾淹没了我们位于科罗拉多州的研究地点，我们能够 实时观看 活松树的叶子如何反应。 植物如何呼吸 植物的叶子表面有毛孔，称为气孔。这些毛孔很像我们的嘴，只不过当我们吸入氧气并呼出二氧化碳时，植物则吸入二氧化碳并呼出氧气。 玉米叶中气孔的高度放大视图。 翁贝托·萨尔瓦宁/Flickr, 抄送 人类和植物都会吸入周围空气中的其他化学物质，并呼出体内产生的化学物质——有些人会呼吸咖啡，有些树会呼吸松树的气味。 然而，与人类不同的是，叶子同时吸气和呼气，不断吸收和释放大气中的气体。 一个多世纪研究的线索 1900 年代初，科学家研究污染严重地区的树木发现，那些长期暴露于燃煤污染的树木 黑色颗粒堵塞叶子毛孔 植物通过它呼吸。他们怀疑这些颗粒中的物质...

当您穿过森林时，您可能会感觉这是一个静止的环境，几乎没有什么事情发生。但树木在生长过程中不断相互作用并相互反应。对光线和空间的竞争非常激烈。每一次转变都会以某种方式影响森林的整体构成。 像我一样的森林科学家 花很多时间思考 森林演替 – 植物物种在一块土地上殖民并统治的可预测过程。土地的基本顺序是从开阔的田地演变成灌木丛和灌木，然后演变成幼树，最终演变成大而成熟的树木。大风暴或野火等干扰可能会中断或阻碍森林的演替。 我研究演替过程中和干扰后发生的物种组成、树木排列和森林发育的生态变化。我的研究团队分析了混合物种落叶林或绿叶林的条件。利用树木年轮，我们重建了森林几年前的样子。 通过应用观察到的模式和过程，研究人员可以模拟森林未来的生长和发展。以下是一些关于森林漫步时您周围的树木可能发生的情况的见解。 争夺空间和光线 森林群落包含不同种类、形状和大小的树木。每个物种都需要特定量的阳光和空间才能以自己的速度茁壮成长。 树木动态地适应周围环境，并具有独特的生长和竞争策略。 许多树 保持距离 避免与其他树木的接触，以尽量减少与邻居的互动——研究人员将这种模式称...

仔细观察当地公园、花园甚至厨房中的植物，您可能会发现一些损坏。无论是毛毛虫咬掉了一片叶子，还是粉虱在吮吸汁液，动物都在不断地以植物为食。 当然，草食性或植物捕食对于植物的生存来说并不理想。因此植物进化出了许多不同的防御机制来抑制这种威胁，包括物理和化学武器。例如，仙人掌用刺穿皮肤的刺武装自己的身体。薄荷、薰衣草和迷迭香等草本植物会产生挥发性气味化合物，有助于阻止食草动物。 其他植物则通过分泌浓稠、甜美的花蜜来贿赂私人保镖。 花蜜最常与花朵联系在一起，它被用来引诱蜜蜂、鸟类或蝴蝶将花粉从一朵花转移到另一朵花。但其他植物产生不同类型的花蜜腺，称为 花外蜜腺. 。植物产生这些腺体是为了用甜蜜的奖励贿赂蚂蚁；作为回报，蚂蚁会保护植物免受食草昆虫的侵害。 我学习 植物进化生物学, ，最近与 蕨类生物学家李飞伟 在 博伊斯汤普森研究所 和康奈尔大学 蚂蚁生物学家科里·莫罗 研究植物中蚂蚁贿赂防御机制的演变。 我们发现了一些惊人的事情：近 1.3 亿年前的白垩纪地质时期，蕨类植物和开花植物 大约在同一时间独立进化的蚂蚁贿赂花蜜腺. 。我们通过使用复杂的算法来估计蕨类植物、开花植物和蚂蚁的进化起源和历史，从而弄清...

数千年来，湿地沿着世界海岸线蓬勃发展，发挥着重要作用 在人类和野生动物的生活中发挥重要作用. 。它们保护土地免受风暴潮的影响，阻止海水污染饮用水供应，并为鸟类、鱼类和受威胁物种创造栖息地。 其中大部分可能会在几十年内消失。 随着地球变暖，海平面上升 越来越快的速度. 。湿地通常会跟上步伐，每年向上并向内陆蠕动几米。但路基、城市、农场的抬高和土地海拔的增加可能会让湿地无处可去。本世纪中叶海平面上升预测表明水线将 换档速度快 15 至 100 倍 比湿地迁移已经计时。 许多湿地，比如科德角的湿地，现在都与人类基础设施接壤，包括城镇和道路。 张兰/美国农业部 我曾经 研究沿海地质和湿地 40多年来。我们现在看到的海平面上升速度意味着，当今沿海湿地生态系统的一部分将以前所未有的速度消失在海洋中。 湿地植物过去能够跟上步伐 沿海地区存在广阔的湿地，很大程度上是因为海平面已经下降 几千年来相对稳定. 湿地植物可以 轻松适应小的变化 海平面的变化通常每年不到 1 毫米。这些植物会自然地产生或捕获沉积物，从而提高海拔以跟上海平面上升的速度。湿地生态...

好奇的孩子 是一个适合所有年龄段儿童的系列。如果您有问题需要专家解答，请将其发送至 好奇的孩子@theconversation.com. 什么是污垢？– Belle 和 Ryatt，7 岁和 5 岁，南达科他州基斯通 当您想到污垢时，您可能会想到裤子上的岩尘。但我们脚下的土地上还发生着更多的事情。 什么时候 我开始研究土壤, ，我很惊讶其中有多少实际上是活着的。土壤中充满了生命，而不仅仅是雨天看到的蚯蚓。 保持这个充满活力的世界健康是 对于食物、森林和花卉的生长至关重要 以及生活在地下的动物的繁衍生息。下面详细介绍了其中的内容以及它们如何协同工作。 土壤是一个充满活力的生态系统。 加布里埃尔·希门尼斯来自 Unsplash, CC BY-SA 土壤的岩石部分 如果你舀起一把干土，你在手上感觉到的基本污垢实际上是非常小的碎片。 风化岩石. 。这些微小的碎片在数百万年的时间里从较大的岩石中被侵蚀。 这 这些粒子的平衡 对于土壤保存植物生长所需的水分和养分的能力非常重要。 例如， 砂土 岩石颗粒...