松柏为什么四季常青?

作者: 夏小正

来源: 《科学世界》

发布日期: 2023-12-26 18:30:57

文章探讨了松柏四季常青的原因,介绍了其独特的生理结构和适应寒冷环境的策略,包括发达的根系、双重保湿策略以及特殊的叶片结构。

每当冬季来临,植物大多脱去了厚厚的叶子,只剩下光秃秃的枝干,但是松柏这类植物,即使是在大雪纷飞的寒冷天气,却仍旧保持着绿意盎然,因此才有了古人盛赞“岂不罹凝寒,松柏有本性。”当然这句诗是使用了拟人手法。那么,为什么松柏这类植物能够四季常青呢?

叶子是光合作用的主要场所,植物能经光合作用将吸收的水分和二氧化碳转化为葡萄糖和氧气,葡萄糖能在有氧呼吸过程中为植物提供能量。寒冷季节,光合作用效率大降。

落叶、休眠,有助于植物生存。另一方面,通过叶子进行蒸腾作用,是植物吸收和运输水分的主要动力,也是无机盐由根部向地上部分茎叶运输的动力,还可降低温度,避免高温损伤。植物通过根吸收水分,水经根茎叶导管到达叶肉细胞,大部分水蒸腾进入大气,少部分水用作光合作用。气孔可通过开闭调节蒸腾量使体内维持合适水量。冬季空气中含水量下降,人们常感到皮肤干燥。

植物也会察觉空气中水分降低,绝大多数植物的叶片会凋零,减少蒸腾,维持水分。

松柏有何不同?首先,松柏类植物属高大乔木,根系极发达。干旱寒冷时,由于粗壮根系,其内部维管束像庞大的运输通道网,能及时向上输送水和无机盐,向下输送有机物,维持必需养分。其次,松柏有其他植物没有的“双重保湿”策略。松柏类植物叶片通常狭长尖细,呈针形或鳞片状。

针叶、鳞叶的叶片体积大大减小,经蒸腾散发的水分也大减,达到其他植物不能及的“保湿”。另一层“保湿”来自叶片上细小的绒毛和表面的蜡质。绒毛是叶子外表所覆盖的表皮,表皮细胞排列紧密有致。同时表皮细胞细胞壁较厚,角质层也较发达,且只有角质层凹陷处才有蒸腾作用的气孔。这些结构使蒸腾面积小的针叶达到“双重保湿”。温度降低时,松柏能快速增大叶片内细胞液浓度,增大油脂和糖类物质的浓度防冻,也能帮助抵抗严寒。

松柏真的不落叶吗?松柏树能对抗极严苛的环境。海南岛的南亚松能在65℃下存活,东北的红松在-50℃也依然傲立。松柏四季常青,似乎不落叶。其实植物都有一定生活节律,到一定时间会自然落叶,只是周期不同。松柏树换叶周期较长,一般为3~5年,且换叶分批次,不是全树叶片一起变黄脱落。

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