李耕拓
①植物生長活動的最低溫度通常是0℃。秋天之后,有些植物特別是很多一年生草本植物紛紛枯萎。到了更為寒冷的冬季,冰封的大地上幾乎看不到紅花綠葉,但也有些“英雄好漢”是不怕嚴寒的。
②通常而言,即便是同一種植物,冬季和夏季的抗凍能力也不一樣,在夏季活動期多不耐寒,在冬季休眠期則更為耐寒。這是因為春夏季節(jié),植物生長旺盛,養(yǎng)分消耗多于積累,因而其抗凍能力較弱。如北方的梨樹,在-30℃~-20℃低溫下能平安越冬,在春天卻抵擋不住微寒的襲擊;松樹的針葉,冬天能耐-30℃的嚴寒,夏天如果人為地降溫到-8℃就會凍死,就是這個道理。
③到了秋天,情形就變了,秋季白晝溫度高、日照強,葉子的光合作用旺盛;而夜間氣溫低,樹木生長緩慢,養(yǎng)分消耗少,積累多,于是樹木越長越“胖”,變粗壯并木質化,樹葉里合成了更多的脫落酸(休眠素),這種植物激素被輸送到植物枝梢的尖端和側芽后,這些部位的新陳代謝會受到抑制,從而進入休眠狀態(tài),不再萌芽生長,植物體也停止生長。這意味著植物的物質和能量消耗大大減少,養(yǎng)分因此被積蓄起來,樹木逐漸有了抵御寒冷的能力,即使葉子在冬天被凍掉,小枝依舊完好無損。
④耐凍植物都有休眠的特點,它們常使用“沉睡”的妙法來對付冬寒。一般而言,處于休眠狀態(tài)的植株抗寒力強,并且植株休眠越深,抗寒能力越強。事實上,多年生植物的季節(jié)性休眠是長期自然選擇的結果,是植物應對不利環(huán)境的一大絕招兒。
⑤此外,每一棵樹木都有一副“甲胄”,保護它們嬌嫩的組織不受寒氣侵襲。這副“甲胄”就是木栓層。每年夏天,樹木都在樹干和樹枝的皮下儲存木栓組織——死的間層。木栓既不透水,也不透氣。停滯在其氣孔中的空氣能夠阻擋樹木的熱量向外散發(fā)。樹木年齡越大,木栓層越厚。因此,老樹、粗樹的抗寒能力比枝嫩干細的小樹強。
⑥另外,植物還常常會通過細胞膜脫水或合成液態(tài)抗凍有機物來增強細胞的抗凍性。有的植物會通過降低自身含水量以適應低溫環(huán)境,安全過冬。具體來說,就是將水從細胞內排到細胞外,防止細胞內的水結冰。
⑦植物之所以能夠這樣做,是因為其體內既有自由水,也有結合水,二者的“脾氣”大相徑庭:自由水在100℃沸騰,0℃時結冰;結合水要高于100℃才沸騰,在比0℃低得多的溫度下才會結冰。冬天,植物體內的自由水減少后結合水所占比例則相對增加,使細胞液濃度增高,不易結冰,植物因此可以忍受更低的溫度。
⑧當然,如果以上方法還不足以抵抗嚴寒,一些植物還會通過增加糖或蛋白質、脂肪的含量,或者增強生物膜系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性來練就更高更強的御寒本領。
(選自《百科知識》2018年24期,有刪改)
1.植物抗凍的秘笈主要有哪些呢?
答:________________________________________________________
2.第②段中畫線的句子運用了哪些說明方法?有什么作用?
答:? ________________________________________________________
3.第⑦段中加著重號的“這樣”一詞在文中集體指代什么?
答:________________________________________________________
4.在凍害發(fā)生時,細胞間或細胞內發(fā)生結冰現(xiàn)象,它們是如何進行自我保護呢?
答:?________________________________________________________
(河北 吳俊蕊供稿)
【參考答案】
1.蓄積物質和能量,減少消耗;減少自身含水量特別是自由水,增加糖或蛋白質、脂肪的含量;增強生物膜系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性。2. 舉例子、作比較、列數(shù)字。列舉北方的梨樹和松樹的針葉這兩個例子,準確、鮮明地說明了“同一種植物,冬季和夏季的抗凍能力也不一樣”這一特點。3.將水從細胞內排到細胞外,防止細胞內的水結冰。4.植物常常會通過細胞膜脫水或合成液態(tài)抗凍有機物來增強細胞的抗凍性。