樹木環狀剝皮動態模擬器 植物生理學實驗

觀察韌皮部阻斷後,養分(蔗糖)與水分在莖葉、樹幹與根部隨時間演變的因果鏈

速度:
經過天數 Day 0 / 120 天
Day 0 Day 120
木質部:水分與礦物質 (向上 ↑) 韌皮部:光合養分/蔗糖 (向下 ↓)
階段一

環狀剝皮初期:水分照常上升

樹皮(含韌皮部與形成層)被環狀剝除,但內側木質部完好,根部仍能吸水往上供給枝葉,葉片維持翠綠並進行光合作用。

🌿 莖葉與樹冠狀態 翠綠旺盛

光合作用正常,蒸散拉力維持水分上升

🪵 環剝切口與樹幹 韌皮部中斷

切口上緣養分累積腫脹度:0%

🌱 根系活性與儲량 呼吸正常

剩餘澱粉儲備:100%

💧 木質部水分運輸率 100%

初期木質部未受損,直到根死才斷水

🍯 切口上方養分堆積 100%

蔗糖無法下運,刺激切口上緣組織增生

🔋 根部養分存量 100%

持續消耗自身澱粉進行細胞呼吸

🍃 葉片光合與含水率 100%

後期因根部停止供水而急速萎蔫枯黃

生理指標連續變化曲線 (Day 0 – Day 120)

觀察「根部先餓死 → 水分才中斷 → 莖葉後枯死」的時間差

🔍 環狀剝皮因果機制鏈(點擊可跳轉至對應階段) 由外而內:樹皮 → 韌皮部 → 形成層 → 木質部

1
剝除樹皮與韌皮部(木質部仍完好)

環剝移除了樹皮、韌皮部與形成層;但中央木質部管道暢通,初期水分與礦物質仍正常向上運輸至莖葉。

2
切口上方養分滯留腫大(形成癒傷組織瘤)

葉片光合作用產生的有機養分(蔗糖)經韌皮部向下運送到環剝口受阻,大量堆積在切口上緣,引起局部細胞增生膨大。

3
根部長期得不到養分而飢餓死亡(關鍵轉折!)

切口下方的根部無法行光合作用,只能消耗原本儲存的澱粉。當儲備耗盡後,根毛與根系細胞因缺乏能量停止呼吸作用並腐爛壞死。

4
根部喪失吸水功能 → 莖葉缺水萎蔫枯死

根系死亡後無法再從土壤吸收水分,木質部水柱中斷;上方枝葉因持續蒸散卻無水源補充,最終失水枯黃凋落,整株樹木死亡。