植物的“體溫”
植物的“體溫”
我們知道,人和許多動(dòng)物都有一個(gè)大致穩(wěn)定的體溫,植物也有體溫嗎?科學(xué)家研究的結(jié)果表明,植物體和人體一樣,其本身也是有一定溫度的。但與人體的溫度基本維持穩(wěn)定不同,植物體的溫度通常接近于大氣溫度(根的溫度接近于地溫),并隨環(huán)境溫度的變化而變化。當(dāng)植物溫度低于外界環(huán)境溫度時(shí),它就會(huì)吸收大氣中的熱量或吸收太陽輻射能,使自己的體溫升高;當(dāng)植物體的溫度高于氣溫時(shí),植物就會(huì)利用蒸騰作用和對(duì)光線的反射來使體溫降低。
在植物體中,植物的各部分的溫度并不總是相同的。以對(duì)溫度反應(yīng)最為敏感的葉片為例:白天因?yàn)槭芴柕恼丈?,在?qiáng)烈陽光的照射下,葉溫可以高出氣溫10℃以上;到了夜間,植物的葉片溫度就會(huì)比氣溫低,特別是葉緣和葉尖部分,表現(xiàn)得更為明顯。
植物的呼吸作用也能放出一部分熱量,這會(huì)影響植物的體溫嗎?一般不會(huì)。因?yàn)橹参锏暮粑饔冕尫懦龅臒崃亢苌伲液芸炀蜕⑹У酱髿庵腥ィ挥幸恍┨厥獾闹参镌谔厥獾臅r(shí)期才會(huì)有所不同。例如王蓮、天南星等大型花卉,在合適的條件下能進(jìn)行強(qiáng)烈呼吸,以至于引起植株體溫明顯升高。植物的體溫嚴(yán)重依賴于環(huán)境溫度制約了植物的分布地域,使得大多數(shù)植物只能在它們熟悉的溫度帶里生存、繁衍。在隆冬季節(jié),如果人們將一株香蕉從風(fēng)和日麗的海南島帶到冰天雪地的黑龍江,并且沒有采取任何保護(hù)措施,毫無疑問,這株香蕉肯定會(huì)變成一個(gè)“大個(gè)冰棍”,死得慘不忍睹。同樣,如果我們將北方栽種的蘋果移栽到了海南島等熱帶地區(qū),如果沒有采取正確的措施,蘋果樹也不會(huì)正常開花結(jié)果的。
植物對(duì)溫度變化的適應(yīng)能力是不同的,不少植物能在較寬的溫度范圍內(nèi)生活,即能適應(yīng)較大的溫度變動(dòng)。例如松樹、樺、櫟等植物,能在零下5~55℃的溫度范圍內(nèi)生活,這類植物人們稱之為廣溫植物;還有一類植物只能生活在很窄的溫度范圍內(nèi),不能適應(yīng)較大的溫度變動(dòng),這類植物就被人們稱為窄溫植物。窄溫植物對(duì)溫度的要求很嚴(yán)格,它們必須生活在特定的溫度條件下才能正常生長發(fā)育。如在低溫環(huán)境中生存的雪球藻,只能在冰點(diǎn)范圍內(nèi)發(fā)育繁殖;而喜歡高溫的椰子、可可等植物,只分布在熱帶高溫地區(qū)。典型的熱帶植物椰子,在海南島南部就能生長旺盛、果實(shí)累累;但到了海南島的北部果實(shí)就會(huì)變小、產(chǎn)量顯著降低;如果移栽到了廣州,這種植物不僅不能開花結(jié)實(shí),而且還不能存活,干脆死掉了。你看,椰子對(duì)溫度的要求多么苛刻!
一般來說,短期的高低溫對(duì)植物的影響并不是很大,很多植物是可以忍受的。但是,如果超出正常溫度的時(shí)間一長,植物就會(huì)受到傷害,特別是含有水分較多的植物更是如此。例如仙人掌,在0℃以下幾個(gè)小時(shí)都沒有影響,但是低溫延長到十幾個(gè)小時(shí)以上時(shí),仙人掌就會(huì)受害致死。
當(dāng)然,溫度的超常變化并不總是對(duì)植物起破壞性作用,有些起源于北方或者高海拔地區(qū)的植物,植株或種子還必須經(jīng)過一定時(shí)間的低溫刺激后,才能正常發(fā)芽、生長、開花結(jié)果。以冬小麥為例,只有在經(jīng)過冬天的低溫后,冬小麥才能正常地開花結(jié)果,否則就不能順利地結(jié)出正常的種子。再如牡丹、芍藥等植物的種子,其胚芽有進(jìn)行休眠的特性,必須經(jīng)過5℃以下的低溫刺激后才能生長出土。因此,這些植物的種子,秋季采收后如果放在干燥的室溫中保存,第二年春季播種后就會(huì)只能長根,而不發(fā)芽、不出土。所以,這類植物的種子必須秋天就播種,或經(jīng)過沙藏低溫處理,讓胚芽經(jīng)受冬季的低溫刺激,這樣才能正常發(fā)芽生長。
植物不僅在生長發(fā)育上對(duì)溫度敏感,在產(chǎn)品質(zhì)量上與溫度也有很大的關(guān)系。例如果樹,在果實(shí)成熟期內(nèi)如果有足夠的溫度,果實(shí)的含糖量就高,味道就更甜,果實(shí)顏色也更好看;反之,如果溫度不足,就會(huì)造成含糖量降低,酸度增加,香味減少,品質(zhì)就會(huì)下降。因?yàn)樵诠麑?shí)成熟期,足夠的溫度能促進(jìn)果實(shí)的呼吸作用,使果實(shí)內(nèi)過多的有機(jī)酸加快分解和氧化,降低果實(shí)內(nèi)有機(jī)酸的含量。在我國,四川、湖南、湖北等省所產(chǎn)的柑橘,因成熟時(shí)溫度較低,就要比溫度高些的廣東所產(chǎn)的柑橘含酸量高。又如我們經(jīng)常見到的葡萄,在果實(shí)成熟期內(nèi)如果溫度較高、空氣較為干燥時(shí),其果實(shí)品質(zhì)也就會(huì)好;當(dāng)溫度低于16℃時(shí),果實(shí)就會(huì)成熟得很慢,含酸量高而含糖量低。新疆吐魯番的葡萄聞名遐邇,就是因?yàn)樵谄咸殉墒斓募竟?jié),吐魯番盆地的白天氣溫高、光照強(qiáng),而且晝夜溫差比較大,常常在10攝氏度以上,所以果實(shí)含糖量高達(dá)22%,甚至還要高呢!但是,如果果實(shí)成熟期溫度過高,也會(huì)對(duì)果實(shí)的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響,一般會(huì)使果實(shí)變小、果實(shí)成熟期不一致、果肉發(fā)綿、香味減少,顏色也不那么鮮艷了,而且果實(shí)中維生素C的含量也會(huì)降低,品質(zhì)當(dāng)然就會(huì)下降很多。因此,在引種作物和進(jìn)行農(nóng)業(yè)栽培規(guī)劃時(shí),必須注意植物與溫度的關(guān)系。
雖然溫度能限制植物分布,但也是相對(duì)的。人們通過利用植物對(duì)溫度的適應(yīng)性,對(duì)植物逐步進(jìn)行“抗寒鍛煉”或“抗熱鍛煉”,再加上一些其他的輔助措施,就能使植物突破原來的惰性,高高興興地遷移到新的環(huán)境中去。在我國,“北種南移”和“南種北移”的工作已經(jīng)部分獲得成功。如水稻原產(chǎn)亞洲熱帶,現(xiàn)在已經(jīng)栽種到我國最北部北緯53度以上的地區(qū);黃瓜原產(chǎn)印度熱帶,西瓜原產(chǎn)南非熱帶,苦瓜、南瓜來自亞洲熱帶,現(xiàn)在都早已在我國大江南北各地正常生長。在我國科技人員的共同努力下,“柑橘北上,蘋果南下”的夢(mèng)想也已經(jīng)成為事實(shí)。也許有一天,南方的荔枝也能在北方普遍栽種,到那時(shí)候,我們就再也不必再讓荔枝睡在冰水里,辛辛苦苦地“長途跋涉”來供應(yīng)北方市場了。
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