春到人间草木知

春姑娘头戴花环，身穿彩衣，驾着春风，洒着春雨，悄悄地飞来了。

大地已经解冻，湖水泛起涟漪，草坪绿了，桃花杏花绽开了笑脸，引来了蜜蜂和蝴蝶，布谷鸟亮起了歌喉……大自然的万物都在呼喊：“欢迎春姑娘!欢迎春姑娘!”这些花鸟是怎么感知春姑娘到来的呢?

春姑娘的长途旅行

什么是春天的标准呢?节气“立春”并不是表示春姑娘来到了，二十四节气是古代人根据当时黄河中下游一带气候确定的。现在气候早就变化了，况且我们祖国那么大，二十四节气并不统一，“立春”节气不是春姑娘到达的时间。

春天的科学标准是：连续每五天的平均气温稳定在10℃—22℃之间，春天就来到你的身边，每五天平均气温低于10℃时就是冬天，高于22℃时就是夏天了。

春姑娘和我们一样，也有故乡，我们祖国幅员辽阔，春姑娘每年都要来一次从南到北的长途旅行，还有一个大概的旅行日程表呢!

每年2月下旬，春姑娘从故乡华南地区出发北上，3月5日左右到达长沙，15日前后到达武汉、南昌和杭州，25日前后到达郑州和济南。4月初来到石家庄、德州和天津，4月10日左右，春姑娘高兴地光临北京城了。

你看春姑娘用了40多天，走完1700 km的路程，每天走不到45 km，平均每小时不到2 km，真像一个小姑娘走路呀!

春姑娘在北京稍作停留后，接着向北旅行，4月25日左右到达沈阳，5月10日前后到达哈尔滨，这段路是上坡路，所以春姑娘走得慢一些，要是遇上了寒流，春姑娘的日程表也会有一些变化，稍作调整。

你知道吗?春姑娘还有两个秘密呢，第一是上山的速度很慢，一些高山春姑娘从不涉足，因为地势越高气温越低，有的同学又想不通了：热空气上升，高空离太阳又近，为什么气温反而低呢?这是因为空气是透明的，太阳光不会直接加热空气，太阳光照射大地，先把地面烤热，再由地面去加热空气，因此气温的变化取决距离地面(热源)的高低，一般在对流层，每上升100 m，气温要降低0.6℃。

春姑娘的第二个秘密是到达海边的时间要晚一些，不过一旦到达，就会流连忘返，那是因为，海水的温度变化比较慢，加上海风吹来吹去的影响，气温变化要缓慢一些，这就是一些高山和海滨往往是避暑胜地的主要原因。

年年此时燕归来

有的同学想不明白，人们可以使用温度计测量气温的高低，也可以看看中央气象台的天气预报，可是小燕子和布谷鸟怎么知道春天的到来呢?

原来小燕子和布谷鸟是温血动物，能够很灵敏地感觉到气温的变化，小燕子体温恒定，怕冷。而且是以昆虫为食的，可是，北方的冬季没有飞虫啊，于是小燕子每年秋天便集体飞到南方，到了春天，就会和春姑娘一起长途旅行，从不落后，人们称小燕子是候鸟，是“报春的使者”，非常准确呢，有诗云“年年此时燕归来”，人们早就知道燕子秋去春回的飞迁规律。总是把燕子跟春天联系起来。

小燕子和布谷鸟是温血动物，体温恒定。感觉气候变化的能力强，可是像柳树、小草这些植物，它们怎么能准确感知春姑娘的到来呢?

春到人间草木知

柳树、小草感知春姑娘的能力，是亿万年来形成的生存本能，你想，严冬时也有气温暂时回升的情况，如果贸然伸出脑袋，结果“上当”，春姑娘并没有来到，而伸出的脑袋又缩不回来，就会冻死啊!所以草木不光简单地根据一时的温度。还要根据很多的环境信号来判断外界情况呢!

这些信号除了温度升高以外，还有春雨带来的水分、太阳光照射时间变长、春雷带来的振动、闪电带来的大气电场的变化等，还有一点大家可能想不到，柳树、小草身体里有奇妙的生物钟，只要是有一定时间的严寒冷冻，就知道冬爷爷还没有离开!

草木也有生物钟吗

什么是生物钟呢?生物钟又称生理钟，是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构序所决定的，地球上的所有动物都有生物钟，以人体为例，整，个人类都是以一昼夜为周期进行作息的，人体的生理指标，如体温、血压、脉搏、体力、情绪、智力等，都会随着昼夜变化作周期性的变化，

植物也有自己的生物钟，而且南方与北方的植物生物钟有区别，这点在植物移植时必须考虑到，南方的一些植物移植到了北方，有时“水土不服”生长不好，其实主要是因为植物的生物钟有区别，植物的生物钟除了以春夏秋冬为周期以外，对气温、湿度、日照、雷电这些综合环境信息也有明显的反应，这也是仿生学家极为感兴趣的事情。

同学们看，动植物对春天的反应这么灵敏，非常可靠，这些变化被人们观察到，用于对农业的适时播种，如人们将布谷鸟的叫声演化为“赶快布谷、赶快布谷”，有地方还编制了以物候指导农时的月历，

目前，有一门介于生物学和气象学之间的边缘学科，叫物候学，我国最早的物候记载，见于公元前l 000多年的《诗经》，我国现代物候学研究的奠基者是竺可桢先生，他在1934年就组织建立了物候观测网，在他的领导下，1962年，又组织建立了全国性的物候观测网，进行系统的物候学研究。

大有前途的信息仿生学

物候学虽然意义重大，但是非常繁琐，需要不停地观察记录，而动植物的生长活动十分复杂，有时也会发生偏差，现代遥感技术和电子计算机等的应用，使物候学在研究和应用方面都得到了更大的发展，环境对动植物生长和发育的影响是一个极其复杂的过程，用仪器只能记录当时环境条件的某些个别因素，而物候现象却是过去和现在各种环境因素的综合反映，因此，物候现象可以作为环境因素影响的指标，用来评价环境因素对于动植物影响的总体效果，

现代仿生学的研究已进人生态系统的分析和管理中，除了使用遥感技术、模拟技术和精密电脑以外，还采用人工气候室与数学模式等先进手段，通过地球资源卫星照片来分析农作物和植被的物候变化，通过试验来研究植物受气候等因素影响时的生理机制，仿生学家做了大量的工作，对动植物感知春天的综合能力进行研究。

这里需要提一下关于植物生物电研究的新成果，我们常常见到向日葵的花朵能随着太阳的东升西落而运动，含羞草的叶子一碰就会低眉垂头害起羞来，这些植物界中的自然现象，都是生物电在起作用的缘故。

植物中的生物电究竟是怎样产生的呢?有人曾做过如下的实验：在空气中，将一个电极放在一株植物的叶子上，另一个电极放在植物的基部，结果发现两个电极之间能产生约30 mV的电压，当将同样的一株植物放在密封的真空中时，由于植物在真空中被迫停止生命活动，所以植物基部和叶片之间的电压也就消失了，这个实验有力地证明，生物的生命活动是产生生物电的根源，植物感知春天雷电的能力似乎与生物电有关，这对于仿生学家也有很大的启发。

现代仿生学除了对物候现象做宏观研究外，已经开始对植物器官内部形态的变化进行观察研究，就是动植物感觉器官的结构与辨识功能的研究，这些研究发展很快，还形成一个新的学科——信息仿生学，信息仿生学的内容，主要是研究动植物与外界环境的信息传递、接收、存储的过程，并用以研制具有类似功能的系统技术，也称感官仿生学，这个新学科现实意义重大，在科技高度发展的今天，发展非常快呢!

观察大自然，写春天的日记，原来这么重要啊!希望同学们以后能参加到科研队伍中，揭开动植物感知春姑娘的秘密。

责任编辑　程哲

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