文学里的春天春天里的科学.doc

文学里的春天，春天里的科学今天的题目是儿童文学讲堂的管理确定的，即需要把握“春天”和“科学”这两个关键词，说心里话这个命题作文难度挺大，如有不当之处敬请见谅！“春风抚面颊，桃柳赞春美。室内吟春诗，春意增几许。”各位朋友们，借着朱淑真的这首赏春，开始我们今天分享的话题文学中的春天，春天里的科学。让我们循着古人的墨香，也在室内吟诵几首春诗，顺便品味其中蕴含的一些科学道理。古今文人墨客关于春天的文学描写，大多围绕着以下两个话题：得意或者伤怀。然而无论哪一个话题，我们都不得不佩服他们的视角，因为在许多作品中，不仅给我们带来了文学享受，也蕴含着一定的科学道理，启迪着我们去观察自然，探索万物的规律。“新年都未有芳华，二月初惊见草芽。白雪却嫌春色晚，故穿庭树作飞花。” 唐宋八大家之一的韩愈，通过一首春雪为我们描绘了一幅早春的景象。当草芽初现时，枝头的花蕾还没有绽放，而飞雪却迫不及待地要补上这一空缺了。而等到“等闲识得东风面，万紫千红总是春”时，则已是桃红柳绿，满园芬芳了。那么当我们和孩子一起吟诵这些古诗时，孩子是否会向我们发问：“为什么春暖才有花开呢？”，我们或许会直接告诉他（她）：开花与温度有关，温度太低了花是不会开放的。但是如果孩子在读到陆游的梅花：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来”时，孩子是否会继续用好奇的眼神看着您，用疑惑的口气继续表达他（她）的不解：“为什么梅花不怕寒冷，能在早春开放呢？”【小贴士】植物开花的奥秘影响植物开花的因素有很多，包括水分、空气湿度、温度、光照、土壤养分等，其中光照和温度是最关键的。这是因为植物在不同地区的长期进化过程中，适应了当地的条件，对光和温度有不同的反应。如菊花是短日照的，它在短日照条件下才能开花，如果只在长光照条件下生长，它就只进行营养生长，也就是光长根、茎、叶，不开花结果。再如，冬小麦对温度敏感，只有经过一定的低温阶段，才能开花。如果在春天播种冬小麦，小麦是不会开花结实的。对光照、温度的敏感反应，就反映到开花季节的不同，如短日照植物在深秋、冬天开花，长日照植物在夏天开花。（所谓短日照植物就是日照时间由长变短会促使开花的植物。长日照植物是指日照时间由短变长时会促使开花的植物。）但是唐朝诗人白居易发现了另一种情况，那就是同一季节的同一地区，开花情况居然也不一致。他在大林寺桃花中记录了这一现象：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。”春天难道还嫌贫爱富、厚此薄彼吗？山上的春天，为什么要比山下到来的晚呢？诗中的现象又是怎么一回事呢？【小贴士】“一山有四季，十里不同天。”所谓“一山有四季，十里不同天。”是指地形高度变化大，致使山上和山下的气温产生了明显的差异，在不同气候条件下，就产生了不同的自然面貌，比较典型的就是我国云贵高原。那么为什么大林寺的桃花比山下要开得迟？答案只有一个，那就是海拔越高，温度越低，所以山上季节的出现也较平原地区晚，桃花的盛开自然也就落后与山下了。常识告诉我们，在山地地区，气温是随着地势的高度的上升而相应递减的。一般说，高度每升高100米，气温就下降0.6。当山地垂直起伏到几千米时，气温的垂直差异就更为明显。加上植物对气温的适应能力不同，这样，处于不同高度地段的植物景观必然就会出现差异。庐山海拔高度约1 400米，山顶气温比山麓平川地区一般要低89；大林寺位于今日庐山“花径风景区”，比山下平原高出1 100余米，气温较山下的九江市一带低67；加以庐山地处长江与鄱阳湖之间，江湖水汽郁结，云雾弥漫，日照不足，更使山上的气温降低，春天当然就来得迟了。再如喜马拉雅山在我国境内一段，位于山地东南谷地的察隅、墨脱一带，由于海拔较低，日照充足，气温较高，可以种植水稻、玉米、柑桔等喜高温作物；由此往上，到海拔3 000米处，气温下降、雨水减少，只能种青稞、小麦一类作物；再往上，则是草木稀疏的高山牧场；雪线以上则因终年积雪、气候恶劣，除了偶尔长着几棵雪莲以外，啥植物也长不了。可见，在山地地区，植物在垂直分布上的差异性是与山地气候要素气温和降水的垂直差异分不开的。所以山地的气候就表现出了“一山有四季，十里不同天”的特色了。气温不仅与海拔有关，也和具体的地理位置有关。王之涣的凉州词这样写道：“黄河远上白云间，一片孤城万仞山。羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”。为什么会出现“春风不度玉门关”的情景呢？即使是“一夫当关、万夫莫开”的潼关，也只能挡住行人的去路，而挡不住春风的脚步。怎么玉门关还能将春风拒之关内呢？在我们看来，只要没有高山的阻碍，风怎么会“选择性”地刮呢？【小贴士】我国的季风区和非季风区 这里的春风是指我国的夏季风。季风是由于海陆的热力差异导致海陆上气压中心的季节变化，引起一年中风向随季节有规律地向相反或者接近相反的方向变换而形成季风。夏季太平洋暧湿气流以东南风吹到亚洲东南岸，形成东南季风，即夏季风。在我国把受夏季风影响的地区划分为季风区，夏季风影响不到的地区为非季风区。季风区与非季风的分界线如下图所示： 因为玉门关正好位于这条界线以西，关外自然就得不到夏季风的滋润了。因此杨柳因为水分条件不足也无法在关外存活，诗人当然没法子折杨柳寄寓情怀了。春天是踏青的好季节，然而并非每次出游都会尽兴而归。“应怜屐齿印苍苔，小扣柴扉久不开。春色满园关不住，一枝红杏出墙来”。南宋叶绍翁的这首游园不值道出了拜访遇阻的遗憾，但是也写出了围墙锁不住春色的欣然。诗人乐观的心态使后人对此诗赋予了一些象征意义：美好的事物是封锁不住、禁锢不了的，它必能冲破束缚，蓬勃发展。陆游也写过一首类似的诗马上作：“平桥小陌雨初收，淡日穿云翠霭浮。杨柳不遮春色断，一枝红杏出墙头。”那么为什么“红杏”会探出墙垣呢？我们家中如果光线不好，种植的花卉有时也会出现枝叶偏向窗户生长的现象，这又是为什么呢？【小贴士】植物的向光性植物的生长需要光，有光才能进行光合作用，制造有机物，固定太阳能，满足生命活动的需求。没有光的植物会形成黄化苗，如韭黄和蒜黄，当植物体内储存的营养消耗尽以后，黄化苗就会死亡。大多数植物的地上部分茎和叶都有向光的特性，这是植物适应环境的表现，有点类似于动物的“趋利避害”。生长旺盛的向日葵等植物的茎端还能随太阳而转动。原来这主要是与植物体内的一种激素生长素有关。由于光照下生长素自顶端向背光侧运输，背光侧的生长素浓度高于向光侧，使背侧生长较快而导致茎叶向光弯曲。有花开就有花落，在文人笔下，花开叶萌时的生机勃勃也就变成了流水花落时的怅惘。“花谢花飞花满天，红消香断有谁怜试看春残花渐落，便是红颜老死时。一朝春尽红颜老，花落人亡两不知！”红楼梦中的葬花吟便是这种叹息的极致。然而陆游的卜算子咏梅却这样写道：“驿外断桥边，寂寞开无主。已是黄昏独自愁，更著风和雨。无意苦争春，一任群芳妒。零落成泥碾作尘，只有香如故。”在这里，落花虽逝香还在，词人赋予了落花另一层寓意。而清代的龚自珍却更胜一筹：“浩荡离愁白日斜，吟鞭东指即天涯。落红不是无情物，化作春泥更护花。”这首己亥杂诗中的落花，显然并没有因生命终结而终止它的价值。那么“碾作尘”、“化作春泥”的落花，到底还有什么用呢？【小贴士】自然界的物质循环自然界的物质循环包括三方面，一方面是自然界中各种无机物通过被植物吸收，通过光合作用制造成有机物，从自然环境进入“生物圈”；另一方面是通过生物之间的捕食关系进行“流动”，比如牛吃草，草体内的物质就“流动”到了牛体内；再一方面是生物体通过呼吸作用将有机物转化为无机物，或者通过细菌和真菌将生物的排泄物和尸体分解，使有机物变成无机物，回到自然环境中去。落花腐烂后，被分解为无机物，再次被植物吸收利用，所以“化作春泥更护花”是有一定科学道理的。同样描写落花的，还有孟浩然的春晓：“春眠不觉晓，处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少”。“春眠不觉晓”其实描述的是一种人人都有过经历的生理现象，那就是春困。进入暖意洋洋的春天，人就特别容易犯困，睡觉睡不醒，大脑昏昏沉沉，工作也没精神，学习没兴趣，情绪不稳定，这种现象称为“春困”。春困是人体生理机能随自然季节变化和气温高低的转换而发生相应调节的一种短暂生理现象。为什么会出现春困呢？【小贴士】春困的生理机制春困是因为季节转换给人们带来的生理变化的一种反应。寒冷的冬天，人体受到低温的影响和刺激，皮肤的毛细血管收缩，血液流量相对减少，汗腺和毛孔也随之闭合，减少热量的散发，以维持人体正常体温。进入春季后，随着气温的升高，人的身体毛孔、汗腺、血管开始舒张，皮肤血液循环也旺盛起来。这样一来，供给大脑的血液就会相对减少。随着天气变暖，新陈代谢逐渐旺盛，耗氧量不断地加大，大脑的供氧量则显得不足了。加上暖气温的良性刺激，使大脑受到某种抑制。因而人们就会感到困倦思睡，总觉得睡不够。当然也有些人的春困可能与疾病有关，这就要寻医求诊了。一般来说，根据个人体质不同，春困的表现也有差异。一般来说，有以下表现的人更容易犯困：1.有时候是吃得太多，因为血液都去消化系统帮忙消化食物去了，脑部缺乏氧气和能量供应。2. 有时候是睡得太多，如果你每天晚上睡8-10个小时之多，可起床后仍旧感到困倦并且浑身乏力，这就说明睡太久了。3.吸烟：身体摄入尼古丁后，刺激大脑传达释放肾上腺素的命令，中枢神经兴奋起来并过量消耗体内的葡萄糖，于是，你觉得兴奋，这段时间过去后等待你的将是更深的疲倦，你要为你刚刚过度消耗的精力付出代价。4.不爱运动：不爱运动的人，肌肉虚弱。5. 也可能是缺水，身体内的每一个器官都依赖水分才能正常工作，所以体内如果缺水的话，新陈代谢速度减慢，就会造成强烈的困倦感。6. 最后一个可能，估计大家也都知道，那就是吃药，抗感冒药、止痛药、抗抑郁类药、抗焦虑类药都会造成嗜睡。古诗中不仅有这些关于气候变化和植物生长的描写，也有动物们可爱的身影。“孤山寺北贾亭西，水面初平云脚低。几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄。最爱湖东行不足，绿杨阴里白沙堤。”白居易的钱塘湖春行沿袭着他一贯的文风平实易懂。早莺争暖树，这是它们在争夺筑巢的好位置，鸟儿们对住房的要求，也不亚于人们啊；新燕也在忙着筑巢，这里的“新”用的非常贴切，为什么这样说呢？我们再来看一首词北宋词人阮逸女的浣溪纱：“新叶初发淡无痕，春山交映绿为魂。轻烟半笼小黄昏。燕子归来寻旧垒，风华尽处是离人。花随柳絮落纷纷。”原来燕子是一种候鸟，即随着季节变换会迁徙的鸟类，秋天它们要去南方越冬，春天要来北方繁衍，而大多数燕子的记忆力非常强，飞回北方后一般都会选择到上一年筑好的巢穴生活。所以词人说“燕子归来寻旧垒”，而新燕在北方没有自己的“故居”，那么就只好辛苦一点“啄春泥”搭建新居了。【小贴士】鸟类的迁徙根据鸟类的生活场所是否变更，可将鸟类分为三大类。有的鸟终年在同一地区生活，没有迁徙现象。如乌鸦、喜鹊、麻雀等，叫做留鸟。有的鸟没有固定的栖息场所，往往在同一地区的不同环境区间，随食物变化而改变栖息场所，如啄木鸟和山斑鸠，它们夏天生活在山林中，冬天则迁到原野觅食和越冬，叫做漂泊鸟。有的鸟由于季节不同而变更生活场所，它们冬季在南方越冬，春秋又飞往北方繁殖，如家燕、大雁、野鸭、天鹅，这类鸟在越冬区称为“冬候鸟”，在繁殖区称为“夏候鸟”，而在往返迁飞途中过境的鸟称之为“旅鸟”。候鸟周期性的迁飞现象称之“迁徙”。有的候鸟迁徙距离比较近，比如燕子一般在我国南北方之间迁徙；在我国东北繁殖的白鹭，它们秋天也只是飞往日本的南部去越冬。而有的候鸟就要飞行很远的路程了，比如在我国东北繁殖的红脚隼，迁徙时，途经我国的辽宁、山东、江苏、福建各省，再往南飞越印度洋，直到非洲的东部或南部越冬。秋天我们看到的大雁南飞，就是它们迁往南方越冬。一会儿排成一字形，一会儿排成人字形，这又是为什么呢？过去的资料认为是轮流担任头雁，为了充分利用体力，但是各种猜测还缺乏详实的证据，这个问题目前还是个未解之谜。形成候鸟迁徙现象的主要原因不外乎有以下三种:1冰川时期的影响：在冰川时期，地球北大陆多被冰川覆盖，大批昆虫、植物死亡，鸟类为了生存，多次被迫向南方迁飞，每次冰川融化后，又迁回它的出生地，久而久之，就形成了鸟类的本能而遗传下来了。2繁殖地的选择：鸟类的繁殖地，需要具备丰富的食物和必要的安全条件，越冬地不适宜营巢繁殖，所以每到春天，它们又返回故乡。3生理上的刺激：鸟类的迁徙，在很大程度上是取决于体内所产生的内分泌刺激的结果。当然,古人因为观察不仔细，或者缺乏相关的科学知识，也在古诗中出现了一些小的错误。例如李商隐那首著名的无题：“相见时难别亦难，东风无力百花残。春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。晓镜但愁云鬓改，夜吟应