众木成林，森林可以提供食物和庇护，维持生物的多样性。即使在非常极端的条件下，也能够奇迹般地蓬勃生长。树木不仅是其他生物的粮仓，还是适应力强的战士，坚定地捍卫着脚下的土地。随着植物生理学和森林生态学领域的不断研究，人类也渐渐解开了树木的奥秘。因此，这本书的目的在于帮助你更好地理解神奇的树，了解树的组成、功能和动态变化，以及树是如何与人类的生活紧密交织的。
树是什么？为什么它们对于地球上的生物如此重要？它们是怎样呼吸、成长、交流和繁衍后代呢？地球上总共有多少种树呢？它们都生活在哪些区域呢？
在本书中，国际知名的荷兰树木研究员奥拉维?胡卡瑞博士将带领我们深入了解这些地球上非常巨大、非常雄伟的生命体的秘密，书中还有科学家精心绘制的精美罕见的旧版插画。
引言
你手中拿着的这本书，是科学家多年来研究树木的成果。这本书让你得以一窥神秘的树木世界，作为自然界的一部分，人类与之息息相关却对其知之甚少。
众木成林，森林可以提供食物和庇护，维持生物的多样性。一棵树能存活上百年，在其生命周期内，它与其它树木、植物、微生物和动物紧密联系，因此，即使在最极端的条件下，也能够奇迹般的蓬勃生长。树木不仅是其它生物的粮仓，还是适应力强的战士，坚定地捍卫着脚下的土地。
《卡勒瓦拉》——这部芬兰民族史诗也道出了树木的重要性。当英雄万奈摩宁游泳来到一个荒芜的世界，并向大熊寻求帮助时，大熊派来一个名叫柏勒沃的男孩，开始在这片贫瘠的土地上植树。
今天，科学家能够模拟出树木的生活环境和条件，可以让树木在这些精细的实验中展示自己。通过研究树木的多种生长模式，我们能够倾听、学习并探索那些对树而言至关重要的东西——树木的喜恶；什么有助于它的成长；什么又使它最终灭亡。
随着植物生理学和森林生态学领域的不断研究，人类也渐渐解开了树木的奥秘。因此，这本书的目的在于帮助你更好的理解神奇的树，了解树的组成、功能和动态变化，以及树是如何与人类的生活紧密交织的。
什么是树？
了解你的表兄弟
树木利用自立式多年生木质茎，学会了如何长得很高。像地球上的所有生命一样，树木也起源于古细菌，这些古细菌很早就开始调节地球上的环境，主要有创造性的光合作用者和清除甲烷生产者。大约30亿年前，这些早期的单细胞生物体进化为新型活动消费者，其中一些与别的单细胞有机体相结合，互利共生。从这以后，一连串共生关系给地球带来形形色色的原生生物。这些原生生物按照其特点，分流形成三个多细胞王国：真菌界、动物界和植物界（如右图所示，林恩?马古利斯绘制）。
第一株维管植物出现在400MYA（百万年前）的志留纪，这种植物开始产生氧气释放到大气中。到石炭纪（约330MYA），二氧化碳含量稀缺，树蕨进化出了可以呼吸的叶子。接下来出场的是高耸的裸子植物——晚二叠世（250MYA）出现的银杏和侏罗纪（150MYA）的参天松柏。最终，以阔叶树形式存在的被子植物或开花植物（如木兰）在约75MYA取代了针叶树。
树木的特别之处在于，形成木质素作为次细胞壁（约占木材干重的30%），同时与所有植物一样，产生大量的纤维素（地球上最常见的有机化合物）以及单宁。
我们人类的DNA约有50%与树木相匹配——下次坐在老橡树下好好想想这件事哦！
光是生命之源
糖的甜蜜艺术
光是生命之源。光合作用中，树木和其它植物将水(H2O)和二氧化碳(CO2)转化为糖和氧气，光为这个过程所需的生化反应提供能量。
在植物的叶子中，叶绿体吸收红色和蓝色光子中的光能量，从类囊体膜上的水分子中分离出质子与电子。在一系列反应中，能量转化为三磷酸腺苷(ATP)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)，并释放出氧气这一副产品。接着，从CO2中释放出的碳被固定在小结构的糖中，如葡萄糖和果糖，并进一步形成更大结构的糖类，如纤维素、木质素，或以能量形式储存在根、块茎和种子内的淀粉中。
夜间，树木利用白天获取的能量，产生大量的植物化学物质。在根部可溶性氮的帮助下，树木将小结构的糖转化为氨基酸，用于生成药用生物碱或有毒生物碱、相关酚类物质（如香草酸、水杨酸盐、香脂），以及像涩味单宁和木质素这样的聚合物。植物也能够将糖类分解成脂质，形成种子储备能量的可食用油、防护皂、芳香精油（如薄荷醇、柠檬烯、樟脑），以及树脂（如没药）和乳胶（如橡胶）。
生命需要植物
了解食物链
只有极少数的微生物从深海热泉中获取能量，除此之外，地球上的所有生命都直接或间接地依赖太阳能。植物和自养生物位于食物链的底端，它们将二氧化碳和水转化为有机物，例如葡萄糖，以储存太阳能。树木是最大的植物。在自养生物之上是消费者或异养生物，它们从自养生物或者其它异养生物中摄取能量。因此，科学家往往按营养级水平划分食物链（如下图和右上方所示）。有些消费者又是分解者，例如细菌和真菌，它们与死亡动植物发生化学反应获取能量，在此之前，腐生生物如蜗牛或秃鹰，可能已咀嚼过这些死亡生物。
在所有的微生物、动物和植物的细胞内，都有好像微型电池的线粒体，它们维持生命的重要活动，如发生呼吸作用，呼出水分和二氧化碳（与光合作用相反），产生ATP（三磷酸腺苷）。ATP是细胞内使用的化学能，人体每天都会将其自身的一部分转化为ATP。任一系统的净生产率都等于其总生产率减去呼吸损耗（右下图以树叶为例，卢瑟福绘制）。除了在光合作用和呼吸作用中的碳循环以外，其它基本的生物地球化学循环还涉及水、氮、硫（在蛋白质和酶中）、磷（DNA中）以及其它微量矿物质。
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