科普微报

山西省科普作家协会

科普图片制作：王海沣

植物的抗寒性和抗旱性

作者：杨美红

山西农业大学基础部

教授化学系主任

硕士生导师

众所周知，北方冬天寒冷，夏季干旱，为什么好多植物还能在北方生存？

一、植物抗寒性包括抗冷性和抗冻性。零上低温对植物的伤害称为冷害，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，植物对冰点以下低温的适应叫抗冻性。植物的耐寒性，是指当环境温度降低的时候，植物具有防止自身细胞因低温而结冰（被冻伤、冻死）的能力。

在地球上，不论是怎样的严寒条件下，都可以找到植物。如西伯利亚冬天温度会下降到-70℃，仍有云杉、银松、落叶松、冷杉、西伯利亚松等针叶树组成的针叶林带，植物的耐寒性与越冬严寒条件之间有机联系，所形成的多种多样适应形式，的确使我们感到万分惊奇。其耐寒原因为：

（一）植物体组分中约85%~90%为糖类，还有醇类、醛类、酮类、酯类、有机酸类、萜烯类和芳香族类化合物等。植物体细胞中的许多可溶物（氨基酸、糖等）好像植物的“智能”结构，当植物生长的环境温度发生较大改变时，它们能够感应环境并做出相应的反应。

细胞液可以看作是一种稀溶液，当外界气温降低时，植物体细胞中糖类等可溶性物质浓度增大；同时，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，细胞液的无机盐的浓度也在增大，使得植物体细胞凝固点降低，低于0℃，从而使植物在0℃以下不会结冰，表现出一定的抗寒性，仍保持生命力。

（二）还有的植物通过降低自身含水量，以适应低温条件，安全渡过寒冷的冬季。例如：果树花芽的越冬，主要靠的是花芽内部含水量的变化。当气温下降时，花芽迅速排出内部的水，使芽内的汁液达到高度渡缩的程度，使得它在严寒时也不会结冰，即使气温下降到零下30℃时，花芽内细胞仍能安然无恙，才能使来年花开满树，结出丰收的果实。

不少植物都是很耐寒的，如惠兰、郁金香、风车茉莉、紫藤、风信子、凌霄花、月季花等。

雪松（耐寒植物）

二、植物的抗旱性是植物在干旱环境中生长、繁殖或生存，以及在干旱解除后迅速恢复生长的能力。其耐旱原因有：

（一）形态结构的特性。耐旱植物的叶子变异成细长的刺或毛，可以减弱强烈阳光对植株的危害，减少水分蒸发，同时还可以使湿气不断积聚凝成水珠，滴到地面被分布得很浅的根系所吸收；茎秆变得粗大肥厚，具有棱肋，使它们的身体伸缩自如，体内水分多时能迅速膨大，干旱缺水时能够向内收缩，既保护了植株表皮，又有散热降温的作用。

（二）生理特性。耐旱植物在干旱季节可以休眠，雨季来临时，它们迅速吸收水分重新生长；气孔晚上开放，白天关闭，减少水分散失；根系发达，具有很强的吸水能力；气温升高时，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，同时提高有机物如糖、氨基酸、可溶性蛋白质等的浓度来提高自身细胞液的浓度，从而使得蒸气压下降，蒸发量减少。

仙人掌（耐旱植物）

（图片来源于