文／露

小朋友們有體驗過攀樹活動嗎？除了在樹冠層高處體驗居高臨下的風發之外，也藉由這零距離的接觸，感受它經年累月蓄積而成的能量。樹木就像個靜默的大力士，承載著各種外來的施力：動物與人們在它身上攀爬跳躍、強風豪雨挑戰它的韌性與耐受力……聽說在印尼的科羅威部落，甚至還有棲息在樹上的民族呢！是什麼樣的生長結構，讓樹木可以經得起這些外來的考驗呢？我們又可以從中學習到什麼科學原理，進而應用到日常生活呢？

樹幹結構  橫剖面向

樹木跟小朋友一樣，都需要長高、長壯，長高可以增加它們的競爭力，爭取頂端葉子行光合作用的機會；長壯可以使其增加強度、減少斷裂。我們先來看看樹幹的結構，由外而內主要有5層，每層都扮演重要的角色，它們分別是：保護樹幹的「樹皮層」，就像我們的皮膚一樣，同時也避免病菌入侵體內「韌皮部」負責養分由上而下的運送；接著是很薄卻有著增生新細胞功能的「形成層」；第四層是將水分由根部往上輸送的「邊材」；最中心則是「心材」，算是老化的木質部，不會輸送養分，但扮演著支撐樹體的角色。

樹木枝幹之所以如此強壯，是由於其中複雜的生長模式，並非我們想像中的單純！其中包含：主幹與側枝的粗細比例、夾角角度、曲率半徑……等等，這些因素都影響到樹幹的應力分布（就是指樹木在受到外力作用時，內部產生抵抗的內力），也間接影響到樹木抗斷裂的強度。小朋友在野外活動時，可以試著仔細觀察樹木的生長方式及特徵：樹木的主幹及側枝哪邊較粗、哪邊較細？它們的夾角大約是幾度？不同地方（例如海邊或山上）的樹木特徵是否相同？

主幹側枝  呈三角錐

值得一提的是，樹木的側枝與主幹的生長，並不是直接冒芽，然後一直成長，而是一年生長側枝、一年生長主幹，周而復始、交互包覆與延伸而形成的。如此一來，便形成如「三角錐」般穩固的結構，即使風吹雨打、施力壓迫，也經得起一定的耐受度。

另一方面，當風力強大時，樹木彎曲的枝條可以儲存彈性位能，我們可以把它想像成彈簧一般，柔軟的身段便不會因為強風而折斷。現在大樓的鋼骨設計，在地震來時會隨其搖擺，雖然看似驚恐，但比起傳統結構，反而減少斷裂倒塌的風險。我們為人處事也一樣，身段放軟一些、心態圓融一點，硬碰硬反而讓自己傷得更嚴重！

本篇只提到一些樹木的皮毛之處，關於樹木強健的結構，還有待大家親身去發掘與體會！是不是覺得大自然這神奇之手太偉大了！創造了各種精密工法在宇宙萬物身上，我們有幸能向自然界取經，真是有趣又值得珍惜的一件事啊！