Cây thân gỗ

Cây là thực vật thân có thớ gỗ sống lâu năm. Người ta thường định nghĩa cây bao gồm một thân gỗ phát triển trên mặt đất, trên thân có nhiều nhánh cấp 2 và có ngọn hướng lên trên. Chiều cao thấp nhất của cây trưởng thành, theo nhiều tác giả, thay đổi từ 3 m đến 6 m; và đường kính thân cây nhỏ nhất là 10 cm (chu vi 30 cm). Các cây thân gỗ có thân không đạt được những yếu tố trên thì được gọi là cây bụi. So với hầu hết các thực vật khác, cây có đời sống dài hơn, một số cây có tuổi hơn 1000 năm và cao đến 115 m (379 ft).
Cây là thành phần quan trọng trong cảnh quan tự nhiên do chúng có tác dụng chống xói mòn và bảo vệ hệ sinh thái trong và bên dưới tán của nó. Cây cũng có vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra ôxy và giảm carbon dioxit trong khí quyển cũng như điều hòa nhiệt độ mặt đất. Cây cũng là nhân tố cơ bản trong thiết kế cảnh quan và nông nghiệp về mặt thẩm mỹ và mùa vụ (cây ăn quả như táo). Gỗ khai thác từ cây dùng làm vật liệu xây dựng cũng như là nguồn năng lượng sơ cấp ở các quốc gia đang phát triển. Năm 2005, có khoảng 400 triệu cây trên Trái Đất, bình quân khoảng 61 cây/người.

Định nghĩa

Mặc dù "cây" là một thuật ngữ của cách nói thông thường, nhưng không có định nghĩa chính xác công nhận những loại gì thì được gọi là cây cả trong thực vật học và ngôn ngữ phổ thông.
Trong nghĩa rộng, cây thân gỗ là bất cứ loài thực vật nào có thân dài, nâng đỡ bộ lá quang hợp hoặc có nhánh mọc trên thân cây. Cây cũng được định nghĩa theo chiều cao, với các cây nhỏ hơn được gộp vào nhóm cây bụi, tuy nhiên, chiều cao tối thiểu được định nghĩa thay đổi trong khoảng rộng từ 10 m đến 0,5 m. Theo các định nghĩa này, các loài thân thảo lớn như đu đủ và chuối cũng được gọi là cây, mặc dù không được coi là cây theo định nghĩa chặt chẽ hơn.
Tiêu chuẩn khác thường được thêm vào đĩnh nghĩa về cây thân gỗ là chúng có thân bằng gỗ. Theo định nghĩa này thì nó loại trừ các cây thân thảo như chuối và đu đủ. Các loài Monocot như tre và họ cau có thể được xem là cây thân gỗ theo định nghĩa này. Mặc dù là thân thảo và không trải qua quá trình phát triển thứ cấp và không bao giờ tạo ra gỗ, cau và tre có thể tạo ra các thớ gỗ gỗ giả bằng các tế bào hóa gỗ được tạo ra thông quan quá trình phát triển ban đầu.
Bên cạnh những định nghĩa về cấu trúc, cây thân gỗ cũng thường được định nghĩa theo chức năng sử dụng. Cây thân gỗ có thể được định nghĩa là các loài thực vật có thể sản xuất ra gỗ.

Lịch sử tiến hóa

Các loài sinh vật giống cây thời kỳ đầu tiên là dương xỉ một, cỏ đuôi ngựa và thạch tùng, chúng phát triển trong các khu rừng trong kỷ Cacbon. Cây đầu tiên có thể là Wattieza, hóa thạch này được tìm thấy ở tiểu bang New York năm 2007 có tuổi Devon giữa (khoảng 385 triệu năm trước). Trước khi phát hiện ra hóa thạch này, Archaeopteris từng được cho là cây thân gỗ sớm nhất. Cả hai nhóm này được sinh sản bằng bào tử thay vì hạt và chúng được xem là có liên kết giữa dương xỉ và thực vật hạt trần đã tiến hóa trong kỷ Trias. Thực vật hạt trần bao gồm các loài cây lá kim, tuế, Gnetophyta và ginkgo (bạch quả) và chúng có thể đã xuất hiện như là kết quả của sự kiện gen trùng lặp toàn bộ đã diễn ra vào khoảng 319 triệu năm trước. Ginkgophyta từng là một nhóm phân bố rộng rãi trong đó chỉ có một loài còn sinh tồn Ginkgo biloba. Loài bạch quả này được xem là hóa thạch sống vì nó có hình dạng không thay đổi so với các mẫu hóa thạch được tìm thấy trong các trầm tích kỷ Trias.
Trong suốt Đại Trung Sinh (245 đến 66 triệu năm trước) các loài cây lá kim đã phát triển mạnh mẽ và thích nghi dần trong nhiều môi trường sống chính trên cạn. Sau đó các dạng cây thân gỗ của thực vật có hoa đã tiến toán trong suốt kỷ Creta. Chúng bắt đầu thống trị các loài cây lá kim trong suốt phân đại Đệ Tam (66 đến 2 triệu năm trước) khi các khu rừng bao phủ toàn cầu. Khi khí hậu lạnh đi vào 1,5 triệu năm trước và kỷ băng hà đầu tiên trong 4 kỷ băng hà xuất hiện, các khu rừng thu hẹp lại diện tích khi băng mở rộng. Trong các kỳ gian băng, các loài cây tái chiếm lĩnh đất liền ngay sau bắt đầu thời kỳ băng hà tiếp theo.

Sinh thái học

Cây là thành phần quan trọng của hệ sinh thái trên cạn, cung cấp môi trường sống cần thiên cho các quần xã sinh vật. Thực vật biểu sinh như dương xỉ, một số loài rêu, liverworts, phong lan và một số loài thực vật ký sinh khác (như chùm gởi) sống treo trên các nhánh cây; các loài này cùng với địa y sống trên cây, tảo, và nắm cung cấp các vi sinh cảnh cho chúng và các loài sinh vật khác, bao gồm cả động vật. Lá, hoa và quả cũng xuất hiện theo mùa. Trên mặt đất dưới tác cây là bóng râm, và thường có những loài sống tán dưới, lá rụng, cành rơi, và gỗ phân đang phân hủy, những yếu tố này cũng tạo nên một sinh cảnh khác. Cây ổn định đất, làm chậm dòng chảy tràn, giúp chống sa mạc hóa, có vai trò quan trọng trong điều tiết khí hậu và giúp duy trì đa dạng sinh học và cân bằng hệ sinh thái.
Nhiều loài cây hỗ trợ cho các loài động vật không xương sống đặc biệt của chúng. Trong các sinh cảnh tự nhiên, 284 loài côn trùng khác nhau được tìm thấy trên cây sồi Anh (Quercus robur)  và 306 loài động vật không xương sống trên cây sồi Tasmania (Eucalyptus obliqua).