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植物如何过冬天

2021-11-20许若时

小学科学 2021年11期
关键词:秘诀落叶叶绿素

许若时

太阳的脚步越来越低,大自然正无声无息地为迎接冬天做着准备。寒冷对于很多生物来说关乎性命的,不及时做好准备,恐怕很难度过寒冷的冬天。而智慧的大自然赋予那些生物们御寒的本领,让它们可以顺利度过寒冷季节,等到春天来临的时候,又可以焕发生机。我们知道动物有不同的过冬方式,有的动物会迁徙,有的动物会冬眠,有的动物会换上厚重保暖的皮毛。那么那些不能动地方的植物要如何应对寒冷的冬天呢?其实植物也有自己的过冬“秘诀”,让我们一起来看看它们如何各显神通吧!

秘诀No.1 落叶

树叶变黄、脱落是秋季典型的景象,这是一些树木或灌木为了度过严冬而做出的妥协。落叶对植物过冬会有怎样的帮助呢?一片叶子飘落下来都经历了什么呢?

a.生长抑制

其實,即便是在枝繁叶茂的夏日,我们也会时常看到叶子从树上落下来,可能由于缺水、虫害,这种叶子脱落是树木新陈代谢的一部分。由于生长素的作用,在枝头的生长点或芽点很快会长出新的枝条或叶子。随着气温和土壤温度降低,日照时间减少,聪明的树木预感到严酷的冬天将要来临,是时候采取措施、做出应对了。如果植物缺少养料,就会开始产生“冬眠素”,使树木的生长素被抑制,从而减少养料的消耗。这时,树木不再长出新枝叶。这就是聪明的树木应对冬天的方法。

b.叶绿素合成抑制

听说过叶绿素吗?绿色植物之所以看起来是绿色的,正是因为叶片中含有叶绿素。叶绿素是植物进行光合作用的基础:光能被叶绿素吸收,转换为化学能,并最终将二氧化碳和水转化为营养物质(主要是碳水化合物)和氧气。产生的营养物质被输送到植物的各个部位,而氧气则被释放出来。

温度降低,植物叶绿素的合成会受到抑制,为了最大限度地利用资源和养料,植物会将叶片内含有的叶绿素分解,变成植物所需的养分,并将养分从叶片转移至其他部位。这样,叶片中渐渐没有了叶绿素,一直被掩盖的叶黄素和胡萝卜素方才得以显现出来。于是,我们可以看到叶片变成了黄色、橙黄色。

c.叶片分离

天气变冷,土壤温度降低,雨水减少,植物根系吸水的能力大大减弱,加上叶绿素的减少以及日照时间缩短,受这些条件的影响,叶柄基部的细胞发生变化,会产生一层小的薄壁细胞。这种细胞的细胞壁呈“胶化”,细胞成为游离状态,支撑力比较弱,当受重力作用,或者被风吹动,叶片就从离层位置脱落了。随后,下面的几层细胞开始“栓化”,细胞壁变得不透气也不透水,在脱落处形成保护层,这样可以避免水分散失,同时防止细菌或病虫侵入。

d.叶落归根

植物经过漫长的进化,形成了落叶的习性,得以顺利度过寒冷或干旱季节,保存生命力。古人说“落红不是无情物,化作春泥更护花”,这又是什么道理呢?叶片离开枝头,落在周围的土壤中,随后在微生物分泌的酶的作用下,会分解为植物生长所需要的营养元素,被植物重新利用。 同时在微生物分解落叶的过程中还会产生一些小分子有机物,使得土壤更为疏松,更利于植物生长。

秘诀No.2 “牺牲”茎叶

对于多年生草本植物来说,度过严寒的办法是“壮烈牺牲”,不过牺牲的只是植物的地上部分,也就是茎和叶。深秋来临,茎叶变黄枯萎,看起来已经死掉了,但埋藏在地下的根还顽强地活着。待到下一年春回大地,又会有新的植株钻出土地,开花结果,周而复始。正所谓“一岁一枯荣”。

秘诀No.3 抱团取暖

在北方的冬天离,如果你路过某一个花坛,扒开厚厚的积雪,或许会发现下面居然还藏着绿绿的植物,弱小的植物密密地挤在一起,即便在零下二十多度的环境中,也能很好地存活下去。虎耳草、白车轴草就是这样的植物,它们的主根比较粗壮,侧根和根须也很发达,纠缠在主根周围,形成一个庞大的家族。这些矮小、稠密的根茎中间能长久地储存空气,在严寒季节起到保温的作用。抱团取暖使得它们具有非常强的抗寒能力,冰雪消融时,就会露出绿油油的一片。

秘诀 No.4 “穿冬衣”

生长在寒冷地区的植物,在长期与低温“过招”的过程中,逐渐形成特有的形态来抵御严寒。松树、柏树这样的针叶类植物,针形叶片可以大大减少水分的蒸发,气温降低后还会在针叶上形成一层厚厚的蜡质,像穿上一层冬衣,既可以御寒又可以进一步防止水分散失,虽然处在零下二十几度的低温,依然保持苍翠绿意,不畏风雪侵袭。

秘诀 No.5 “变甜大法”

冬天来临,温度很快降到零度以下,我们平时很熟悉的蔬菜是如何过冬的呢?我们都知道,温度降到零度,水就要结冰,但糖水要到零度以下才会结冰,而且糖的含量越高,冰点就越低。一些蔬菜和水果就在进化过程中“摸索”出“变甜抗寒大法”,低温环境使得白菜、萝卜将体内的淀粉转化成糖分,从而增强自身抵抗寒冷的能力。因为含糖量高,冰点温度就低,零下15度白菜才会冻坏,而萝卜在零下20度仍安然无恙。是不是很震惊,难以想象在那么低的温度下,这些蔬菜还能保护好自己吧,而且,这时的白菜和萝卜吃起来还会特别甜!

还有些植物无法度过寒冬,但是它们会在秋季将种子尽可能地传播,将生命的基因重新落地生根,繁衍生息。留存下来的,无论是种子,还是根,或是整株植物,都会采用“冬眠”的方式度过严寒。待到春风送暖,万物复苏,生命又将以最旺盛的方式展现出勃勃生机。

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