木本植物生長-植物切片細胞生物力學特征分析
生物力學分析
植物的大小、形狀以及總體樣式是識別化石植物生長形式的重要特征
，同時由此可以推斷其生態系統的組成復雜性。大量研究工作運用了生物
力學方法去揭示化石植物的莖干構造、分枝形態以及樹冠構成，同時定量
評估植物生長的最大高度
目前關注的問題是臨界彎曲高度：由于自身重量整體會向下彎曲，在
這之前，植物主干達到最大高度。
本章簡要介紹了一種研究化石植物生長形式的經驗性方法。該方法是
根據對化石植物莖干不同個體發育階段的生物力學屬性的核算和對比得出
的。為了說明這一方法的原理，首先必須簡要介紹一下現代植物生長形式
的不同發育階段力學數據模式的特征。
現代植物生長形式特征
在個體發育過程中植物莖干的力學屬性可能會發生變化，正是根據這
些變化中的趨勢，我們將其歸結為不同生長形式
木本植物生長形式在曲線圖上明顯地不同。該曲線圖由測得的彈性剛
度(f／)數值和結構Young氏系數(E。n真1)對應于軸中次生區域的面積(／)
繪制而成。在現生的新鮮材料上；，彎曲實驗是在彎曲設備或Instron測試
儀器上進行。彈性剛度用物體支撐能力數值表示，也就是一個植物莖干抵
抗彎曲的力。通過植物莖干軸中次生區域面積和結構Young氏系數計算出彈
性剛度。軸向次生區域面積是一個幾何參數，相對彎曲中間面和彎曲方向
上，它代表了莖干和組織橫切面的大小和形狀。彈性剛度也反映了植物莖
干的整體大小。在具次生生長的植物中，彈性剛度可用莖干的直徑和大小
來代替。結構Young氏系數是說明莖干在彎曲過程中材料屬性的參數。前二
字“結構”強調了其所代表的不同質地材料的平均值。用彈性剛度除以軸
向次生區域平均面積就得出結構Young氏系數。在彈性剛度相對于軸向次生
區域面積的曲線圖中，通過植物個體發育最早期階段的結構Young氏系數(E
osl)值外推到具較大的軸向次生區域面積，即個體發育晚期階段(折中線=E
osl X／)計算出“中間線”。這種中間線是用來觀察個體發育過程中彈性
剛度是怎樣變化的。
