王莲不属于荷花品系,二者同科不同属王莲。王莲是睡莲科王莲属的水生植物,原产南美洲,我国很多公园引种栽培观赏。王莲叶片巨大,直径可达一米多,圆形,边缘向上垂直翘起,漂浮在水面上,非常壮观。叶片的浮力很大,上面坐个小孩不会下沉的。
王莲的花也很漂亮,相对于叶片大小来说就显得很袖珍了,花柄很短,开花的时候,刚刚挺出水面,花瓣多数,白色,如上图王莲。
而荷花王莲,即莲,是睡莲科莲属的水生植物,荷花是我国的十大传统名花之一,全国各地多有栽培,北京的颐和园,莲花池公园荷花种植规模很大,是夏季赏荷的好地方。藕,就是莲的根状茎,是重要的蔬菜。下图为花谢后的莲蓬。
荷花是挺水植物王莲,根茎在水下淤泥里,叶和花挺出水面。荷花花开夏季,花单生,花大而芳香,花瓣颜色多样,有深红,粉红,白色等多种颜色。
荷花的叶片呈盾状圆形,边缘成波状,叶片大,叶柄也很长,叶柄上有短刺,叶柄中空,很有特点王莲。
植物分类主要是根据其花、果实和种子特征的异同进行的,营养器官叶子变化多样,通常不作为分类的主要依据。如香椿和臭椿,名称相似,叶片也很相似,都是羽状复叶。但关系却很远,香椿属于楝科,果实是蒴果,而臭椿属于苦木科,果实是翅果。
主要原因有三;
第一是王莲的叶子边缘往上翻折,
第二为王莲叶子面积够大,
第三是王连的叶子够坚固。
当重物放至王莲上时,根据阿几米德原理,需要排开与重物等重的水,因此王莲的叶面会下沉(就跟船载人后吃水加深是一样的道理)。王莲的叶子边缘往上折,因此叶面下沉时,水并不会流进叶面,否则会跟漏水的船一样沉到水底,加上王莲的叶子直径可达2公尺,因此只要叶面下沉一点点就可以排开大量的水而获得足够的浮力(直径2公尺的空心圆筒每下降1公分可排开31.4公斤的水),所以可以承载像人那么重的东西。叶子够坚固也是必要条件,不然东西一摆上去,叶子的碗形支撑被破坏,水就会流进来。
小时候看《十万个为什么》,里面有一篇讲王莲的让人印象最为深刻。一片叶子上竟能坐个几十斤重的娃,真是不可思议,很想坐上去试试。但王莲却并不像同为睡莲科的睡莲那么常见。王莲的老家在南美洲,全世界仅有两个原生种,亚马逊王莲和克鲁兹王莲。另外还有多个品种,以“长木王莲”栽培较多。我国从1958年开始引种,多年过去,现在已能在一些植物园、公园里能看到它们了。
王莲的叶片巨大,边缘向上直立翻卷,人坐在上面就像坐在一个大大的平底锅漂在水面上。但王莲的叶子并不比普通的叶子厚,质地也不够坚韧。大而柔软的叶片是没法托起人的,局部承受重物让叶片很容易发生变形,浮力锐减。王莲叶片承重的关键在于它们的叶脉。把叶片翻转过来看看,就能看见非常精妙的叶脉布局。背面正中间是叶柄,从叶柄处呈放射状延伸出许多粗壮的主脉,主脉板状隆起,就像坚实的伞架,主脉之间又有较细的次脉相连,主脉与次脉相交织,形成无数方形小格。这样的结构有利于保持叶片开展性,增加其排水力,并且给叶片强有力的支撑,提升负载力。除此之外,叶片和叶脉内还有很多大的空腔,腔内充满空气,也有利于叶片漂浮。
令人惊叹的叶片设计成就了承重的奇迹。如果受力均匀,一张直径为1.5米的王莲叶片可以承受约75公斤的重量,如果想要坐上去亲身体验,需要在叶片上放一块轻巧的垫板,以分散压力。人们从王莲叶片结构优越的受力性能受到了启发,将这种脉络网架结构应用到了建筑、机械制造等领域。
(菜子发发喵)
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