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植物为什么表现耐寒性(植物为什么有抗寒性和抗旱性)

时间:2023-12-15 11:17:00
植物耐寒的原因是什么?

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,甚至在摄氏零下四五十度还依然不会结冰,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七至八度。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,摄氏零度结冰。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。由于结合水要在比摄氏零度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。

植物耐寒的机理

、指耐受寒冷而能生存的特性。组织液和细胞液等处于冰点以下的温度耐寒性植物时,生物表现其耐寒性必须具有高的耐过冷的能力或具有高的耐冻性。对生物这种耐寒性高的状态称为耐寒(hardy),耐寒性很低的称为不耐寒(unhardy)。动植物个体,一般在夏季活动期多不耐寒,在冬季休眠期则变为耐寒。在恒温动物,除冬眠状态外,由于所产生的热放散量,待体温降至一定程度时便产生生理的障碍而冻死。

2、材料抵抗低温引起的脆化、冲击强度降低等变化的能力。评价塑料或橡胶耐寒性有考察硬度程度的硬度试验、模量试验等,考察脆化程度的冲击脆化试验,考虑结晶情况下T-R试验及压缩*变形试验等各种不同的试验方法。在低温下丧失柔韧性和变脆的性质取决于聚合物的种类、结构、增塑剂的种类及其他添加剂等。

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