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为什么有些植物很耐寒(为什么有些植物很耐寒却很热)

文章来源:花草汇嘉最后更新:2023-12-07 09:33:27
植物的耐寒性是由什么决定的?

主要有三种原因:

一、遗传因素,即基因决定的,主要是植物有抗寒基因。

二、环境因素,主要是植物适应了寒冷的环境,进而产生抗寒生理,也可以说是对抗寒的一种进化。

三、自身生理抗寒性调节,在寒冷刺激下,有些抗寒植物可以充分调动 抗寒机理,进而减缓代谢做到抗寒。

定义

植物耐寒性指植物一般能耐零下短时低温影响的特性。

植物抗寒性包括抗冷性(chilling resistance)和抗冻性(freezing resistance)。零上低温对植物的伤害称为冷害(chilling injury),植物对冰点以上低温的适应叫抗冷性。零下低温对植物的伤害称为冻害(freezing injury),植物对冰点以下低温的适应叫抗冻性。

寒害包括冷害和冻害。

为什么有些植物能耐寒?

当严寒到来,许多动物都加厚了它们的“皮袍子”,深居简出,或者干脆钻到温暖的地下深处去“睡觉”的时候,不少植物却依旧精神抖擞地屹然不动,若无其事地伸出它那绿油油的叶子,好像并没有“感觉”到严寒的来临。

难道植物当真“麻木不仁”,对寒冷完全无动于衷吗?不!过度的寒冷一样可以将植物“冻死”。比如,当植物细胞中的水分一旦结成冰晶后,植物的许多生理活动就会无法进行。更要命的是,冰晶会将细胞壁胀破,使植物遭致“杀身之祸”。经过霜冻的青菜、萝卜吃起来不是又甜又软吗?甜是因为它们将一部分淀粉转化成了糖,而软就是细胞组织已被破坏的缘故。

不过要使植物体内的水分结冻,并不太容易。比如娇嫩的白菜,要在-15℃才会结冰,萝卜等可以经受-20℃而不结冰,许多常绿树木,甚至在-45℃还依然不会结冰,秘密何在呢?

如果说,粗大的树木可以用寒气不易侵入来解释,那么,细小的树枝和树叶、娇嫩的蔬莱何以也不易结冰呢?白菜、萝卜、香薯等遇上寒冷时,会将贮存的部分淀粉转化为糖分,植物体内的水中溶有糖后,水就不易结冰,这也确是事实。但如果我们仔细一算,就知道这并不是植物耐寒的主要理由。要知道,1千克水中溶解180克葡萄糖后,水的结冰温度才会下降1.86℃,即使这些糖溶液浓到像糖浆一样,也只能使结冰温度下降7℃~8℃。可见这其中一定另有缘故。

原来植物体内的水分有两种,一种为普通水,还有一种叫“结合水”。所谓“结合水”,按它的化学组成而言,和普通水并无两样,只是普通水的分子排列比较凌乱,可以到处流动,而结合水的分子却以十分整齐的“队形”排列在植物组织周围,和植物组织亲密地“结合”在一起,不肯轻易分开,因此被叫做结合水。有趣的是,化学家发现结合水的“脾气”和普通水大不相同,比如普通水在100℃沸腾,0℃结冰。冬天,植物体内的普通水减少了,结合水所占的比例就相对增加。由于结合水要在比0℃低得多的温度才结冰,植物当然也就比较耐寒了。

为什么有些植物能耐寒

植物耐寒之谜为何这些植物竟具有如此惊人的抗寒能力呢?原来,在呼啸的寒风中,好多植物都有着各自的抗寒本领:寒地的柳树一改亭亭玉立的模样,变得贴地蔓延生长,以抵御寒风的袭击;在北冰洋沙岸上生长的“勿忘我”草,长成紧凑的垫褥状,以保持非常宝贵的热量。但是,进一步的研究告诉人们,耐冻的植物都有休眠的特点,它们主要用“沉睡”的妙法来对付冬寒。春夏植物生长旺盛,养分消耗多于积累,因此这时的的抗冻能力较弱。北方的梨树在零下二十至三十摄氏度能平安过冬,可是春天却挡不住微寒的袭击,就是这个道理。待到秋风骤起之时,情况就截然不同了,随着白昼变短和气温下降,树木的叶子里合成了更多的脱落酸(休眠素),这种植物激素被输送到植物枝梢的尖端和侧芽里后,这些部分的新陈代谢就受到抑制,进入了休眠状态,不再萌芽生长。这时用于呼吸和生长的消耗减少了,养分也就积蓄起来了。一旦冬天低温来临,植物体内的蛋白质和淀粉在酶的作用下,水解成了可溶性的氨基酸和糖类,后者增加了细胞液的浓度,使细胞不易结冰,有利于增加抗寒力。经霜后的青菜、萝卜和甘薯味道变甜,原因就在于此。此外,由于气温渐低,植物根系的生活活动减弱,吸水较慢,而此时茎叶的蒸腾作用却仍较强,这就使植物体内的含水量减少,相应提高了细胞液的浓度,减少了结冰的可能性。

为何不同的植物可以忍受不同程度的低温?

植物具有一定的耐寒作用,在某个范围内,它们是能承受得住寒冷的。它们虽然不怕冷,但是冷到一定的温度下还是不行的。一般种子植物生长活动的最低温度是0摄氏度。每到冬天,有些地区千里冰封,大地上几乎找不到红花绿叶。但在此时,你也能找到一些不怕冷的“英雄好汉”。

在我国青藏高原上,就有一种叫雪莲的植物。它生长在海拔5000米高处,能对着皑皑白雪开出紫红色的鲜花。阿尔泰山的银莲花,能在零下10摄氏度的环境下,从很厚的雪缝中出生长。有些松柏类植物,能抵御零下30摄氏度至零下40摄氏度的低温。在西伯利亚有一种植物,能在零下46摄氏度的低温下开花。在自然条件下,它们算是不怕冷的“英雄”了。俄罗斯科学家用人工控制方法,把白桦树放在逐步降温的环境里,它竟能耐得住零下195摄氏度的低温。看了,世界上还真有冻不死的“好汉”。

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