在“火炉”里，植物怎么活下去？
正文共3302字，预计阅读时间约为9分钟
也可点击本篇推文音频，用耳朵聆听知识~
今年，长江流域多地出现了持续的高温干旱天气，重庆、南京等地也持续刷新着有气象记录以来的最高温度。
在这样的天气里，人类尚且可以借助树荫、房屋或空调等，寻求一份清凉，而植物只能裸露在大地之上，接受阳光的炙烤。高温+干旱，它们是怎么渡过难关的？
让我们到著名的“火炉”南京去看一下。
挺拔的大树，提前落叶
在南京的大街小巷，栽种有大量的英国梧桐作为行道树。多年来，当地的英国梧桐均在11月中旬前后，叶片逐渐变黄，进而变为红褐色，最终随风飘落。
往年11月下旬的景色，南京钟山风景区的英国梧桐
而今年自七月起，南京持续的高温干旱天气，在八月中旬，路边的英国梧桐，叶片已纷纷开始变黄凋落，给人以深秋的错觉。
今年8月中旬南京植物园路英国梧桐
今年8月中旬南京植物园路英国梧桐
受到此次极端天气的影响，高大繁茂的英国梧桐提前脱落部分叶片，可以有效降低水分的需求，这便是它应对环境变化的智慧吧。
点击展开
英国梧桐？法国梧桐？分不清楚啊！
看到这里，大家可能会疑惑，常见的行道树不是应该叫法国梧桐么？其实，这是近百年来我们对它最大的误会。常见的这种梧桐树，名叫英国梧桐（二球悬铃木），是17世纪初，英国人用美国梧桐（一球悬铃木）和法国梧桐（三球悬铃木）杂交获得的优势杂交种，英国人称为“伦敦悬铃木”。这个杂交种大大提高了梧桐树的生长适应性，因其成材快、树冠大、适应性强和耐修剪等特点，在全球多个国家和地区被大量栽种用作行道树，因此也被称为世界行道树之王。因为它们的球果柄长而下垂，如同悬挂在树枝上的铃铛，因此也有悬铃木这个好听的名字。
悬铃木原产北美洲、欧洲东南部及亚洲西部，久经栽培。据记载，悬铃木在晋代时即从陆路传入我国，被称为祛汗树、净土树，相传是印度高僧鸠摩罗什来我国时带来的。20世纪初，法国人将英国梧桐带到上海，作为行道树种在上海法租界霞飞路上，上海人看到这种树是法国人种在法租界里的，它的外观又和中国的梧桐树相似，就把它称为“法国梧桐”。其实它“既不法国也不梧桐”，既非法国原产亦非梧桐树，但人云亦云，时至今日人们还都统称这些悬铃木为法国梧桐。
当然，我中国也有梧桐树，自古就有“凤凰非梧桐不栖、非竹米不食”的说法，我国原产的梧桐俗称青桐，属于梧桐科梧桐属植物，而悬铃木是悬铃木科悬铃木属植物，本就不是一家，只是远观有些许相似罢了。
挺拔的大树具有庞大的根系，面临暂时性的缺水时它们可以从地下土层中获取水分。那小花小草如何应对高温缺水环境呢？
小花迎来第二春
作为江南夏末秋初开花植物的颜值担当，石蒜属植物往年会因品种不同次第开放。在今年持续的高温干旱天气下，它们开花更频繁了。8月初，南京中山植物园中的长筒石蒜和中国石蒜开始盛开。一周有余，它们的花朵相继干枯并结果。随着8月底降温与降雨到来，它们又神奇般地迎来第二春，在开败的花丛中又抽出无数的花枝，令人称奇。
石蒜属植物
鹿葱作为石蒜属的早花种群，本应在8月初盛开，而今年直到8月底降温降雨后才纷纷冒出头来，迎风绽放。
鹿葱
石蒜属植物是多年生草本球根花卉，它们没有庞大的根系，主要依靠地下形似大蒜头一般的鳞茎，储存生命发育所需的大部分营养和水分。即使我们把石蒜鳞茎挖出后，遗忘在角落几个月，只要栽种起来，它们依然可以正常生长。
今年的气候异常，直接造成南京地区多种石蒜属植物花期推迟。这给了园艺师一个提示：正常情况下，石蒜属植物的花期只到9月中旬前后，如果在人工繁育过程中采取合理的高温和断水措施，也许可以借助它们的应对机制来改变花期，这样就可以让这些美丽的花朵在十一假期盛放。
能应对极端天气的植物，还得看这种
当然，不是所有的植物都可以有效应对此类极端天气，很多植物会焦黄、枯死和萎蔫。真正可以有效应对极端天气的植物，多数已在历史的长河中经受住了此番磨难。最为人所熟知的，要数家庭园艺大量栽种的多肉植物啦。
南京中山植物园多肉多浆温室
可不要认为多肉植物仅仅是指仙人掌科和景天科植物，它们或是圆滚滚布满尖刺，或是萌哒哒如观音坐莲。其实，多肉植物是个很大的家族，包括番杏科、大戟科、夹竹桃科和龙舌兰科等几十个科的上万种植物。
它们有一个共同特征：生长在干旱或部分时段干旱的地区，植株的根茎叶器官中，至少有一个可用于储藏水分的肉质组织，这样即使它们在一段时期缺水，体内储存的水分也可以满足自身生长发育的需求。
下面，我们科学地阐述一下仙人掌的生存之道。
大部分仙人掌科植物为了适应干旱的环境，经过长期的演化，叶片逐渐退化成刺状，肉状的茎膨大用于储存所需的养分和水分。同时，肉状茎的表皮也进化成绿色，替代叶片进行光合作用。
生石花（番杏科）
仙人球开花
根据茎的形态不同，仙人掌有不同的类型。我国民间最常见的仙人掌科植物，肉状茎呈掌状，称为仙人掌也就再恰当不过了。当然，还有长得像圆球的，称为仙人球；长得像圆柱的，称为仙人柱；有的茎呈扁平的叶形，如昙花；有的呈鞭柱状，如金纽；还有的由多个三角形疣状突起组成球形，远看形如龟甲，被称为龟甲牡丹，有着“植物界的大熊猫”之称。
仙人掌（左） 金纽（中） 仙人柱（右）
仙人球（左） 龟甲牡丹（右）
仙人掌科植物通体布满刺，分为硬刺和毛刺，生长在一个个被称为刺座的位置，这里也是仙人掌开花结果的点。仙人掌的刺，存在即合理，不但可以替代叶片减少水分的蒸发，同时还兼具防御功能，可有效防止被啃食，据说还可以调节植株温度。有研究认为仙人掌看似光滑的刺表面，密布的细微结构还可以凝集露水，为植株补充水分。
仙人球的刺
除了硬刺，仙人掌的毛刺也同样有它存在的价值。有一个颜值颇高的类群，称为白毛类仙人掌，这类仙人掌身上长满白色的柔毛，除了可以有效抵御高强度的紫外线外，它长长的柔毛也可以凝集空气中的水汽。需要注意的是，白毛类仙人掌虽软萌可爱，但它实为可远观而不可亵玩焉，在白色的柔毛下面还是布满尖锐的细刺的，想要撸毛可是要面临被扎的风险。
白毛类仙人掌
还有个有趣的点，当我们细看仙人掌的肉状茎，除了上面密布的刺，它的一个个刺座就好比一个个绳结，当仙人掌吸收储存大量的水分时，这些密布的绳结好似组成一个网兜，把胖嘟嘟的茎包裹其中，生怕它裂开一样。
而且，无论是仙人球还是仙人柱，它们都有纵形的楞。我们可以把这些仙人掌比作车胎，因为这些纵楞的存在，当仙人掌喝足了水分，这些楞就会慢慢开展，不会因膨胀而炸裂；同样的，当旱季来临，仙人掌体内的水分快速消耗，纵楞又会向内收缩，确保它的茎始终保持固有的形态，不会因水分丧失而瘪掉，实为可盐可甜的用水高手。
结语
从上面这些植物中，我们可以总结出植物的生存智慧：
如果长期的雨水缺失加上炎热的天气，地表和土壤中的水分逐渐散失，植株体内的水含量也在慢慢失衡，当达到极点，植物首先便会凋落叶片以求保全植株。
植物在应对高温干旱过程中，除了会提前落叶和结果外，还有很多应对机制。它们可以通过改变叶片形态、叶表皮诱生蜡质成分和改变气孔大小等调节自身生理平衡。科学研究还发现，植物也会通过细胞渗透压调节、激素调节、诱导产生抗氧化酶和脱落酸等，应对高温和干旱胁迫。
地球上植物种类繁多，还有很多植物都有着它独特的用水智慧，需要我们共同去研究和探索。它们依水而生，不断适应所处的水环境，共同构建我们星球丰富的生物多样性。
【本文图片除说明来源者之外，均为作者拍摄】
版权说明：未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编，并且严禁转载至微信以外的平台！
文章首发于科学大院，仅代表作者观点，不代表科学大院立场。转载请联系cas@cnic.cn
推荐阅读
片片落叶，也是抵抗全球变暖的能手 >>今年的桂花为什么开得要晚一些？>>植物会说话这件事，是真的 >>烈日下，植物都是如何抗旱的？>>科学大院是中科院官方科普微平台，由中科院科学传播局主办、中国科普博览团队运营，致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声。
转载授权、合作、投稿事宜请联系cas@cnic.cn
大院er拍了拍你：不要忘记
点亮这里的 赞 和 在看 噢~