植物怎么面对干旱的气候（植物对干旱的适应途径和适应类型）

仙人掌是一种常见的耐旱极强的植物。仙人掌，不但是贮水的能手，还是节水的模范。如北美沙漠中的一棵高15米至20米的仙人掌，可蓄水两吨以上。这类植物不但贮水多，利用起来还特别经济。

有人曾做过这样一个实验：把一个重达37.5千克的大仙人球放在房间里不浇水，每过一年称一次它的重量，6年之后，它一共才蒸腾了11千克水分，而且水分的蒸腾量一年比一年少。

像仙人掌这类“死不了”的植物还有马齿苋、仙人球等，它们因为特别能吸水贮水的特点而称为多浆植物，多属于仙人掌科、大戟科和景天科，在中、南美洲和南非洲的一些沙漠里分布很广泛，特别是多种多样的仙人掌类。更有趣的是，这类植物每到白天就会把气孔关闭，到了晚上再开放，光合强度非常微弱，因而它们生长也非常慢。

在自然界，还有一类旱生植物，它们不善于贮存水分，但却有极强的耐旱作用。这类植物体内含水时极少，显得又干又硬，成为少浆液的旱生植物。在这类植物中，有的叶片变得很小，甚至全部退化成鳞片状，以减少水分的支出。光合作用则用绿色茎枝来代替，如沙拐枣、梭梭等。

有一种叫蓑草的旱生禾草植物，它的叶子在干旱时能卷成筒状，气孔被卷在里面可以降低蒸腾作用。可见，这类旱生禾草植物的叶片具有一道道牢固的防止蒸腾的“工事”，以尽量减少水分的消耗。

此外，少浆液植物还有一个特点，就是它们的根系非常发达，能够迅速而充分地吸收土壤中的水分。

还有一种生长在我国西北荒漠中的胡杨树，其堪称是植物中的勇士。它在缺水缺土壤的干旱荒漠中能成片生长，这缘于它有一套特殊的生存本领。它能长到20米高，粗壮的树干平时非常注意储存水分，以备干旱的时候用。如果挖开它的树根，顺着根找尽头，会越找越远，它的根可以扎到10米以下的地层中吸取地下水。

不管怎样，旱生植物不仅以其外部形态特征来适应干旱，更重要的还在于其内在的生理特征，如细胞的固水、保水能力较强，渗透力较高，因此能从极干旱的土壤中吸取水分，保证水分的供应。

当然，这类旱生植物的耐旱力并不是无限的，一旦干旱超过它们所能忍受的限度，它们也会死亡。

小知识大视野

沙漠中有一种木贼，它的种子在降雨后10分钟就开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完自己的生命历程。它们适应气候，利用短暂的雨季或仅一次降雨来完成生长和繁殖，从而避开旱季。

植物要在干旱条件下生存，在生理上必需增强吸水力，减少水份丧失和大量贮存水份等特性。一般深而广泛发达的根系，硬叶或针叶以减少蒸腾是其主要形态特征。当然不同的种类其抗旱的方式也各不相同即形态上是不同的：例如仙人掌属和大戟某些种类，它们之所以能生活在沙漠地带，是因其茎变成肥胖而肉质化，叶子退化，体内的薄壁细胞能贮存大量的水；贮存的水份有时可达本身重量的95％。同时体表层角质化，气孔深深下陷。细胞内有丰富的粘液，这些都可使水份蒸发变得极为缓慢。在长期缺水的情况下仍能维持生活。

当植物遇到干旱时会怎么办？

当一棵正在旺盛生长的植物所吸收到的水分不能满足自身需求时，最初，叶片只是一点一点地萎蔫。如果不能及时得到水分的补给，植物就会逐渐放慢甚至停止生长。这样，叶片逐渐干枯、变黄、脱落，整个植株轻则生物量下降、重则死亡。

导致植物干旱的原因有很多，其中一种是由于土壤水分不足，致使土壤盐分浓度增高和有毒物质增多，使植物根系不能吸收水分而萎蔫，还会进一步加深干旱的伤害。那么，植物在干旱来临时就只能被动忍耐、束手无策了吗？

对于绝大多数陆生植物来说，虽然抵御干旱的能力十分有限，尤其是生长在水分较丰富地区的那些很少遇到干旱的湿生植物和中生植物，但是这些植物也都具有一些基本的防旱手段，可以抵御持续时间短的、程度较轻的干旱胁迫。

如果干旱胁迫延长，植物就会加强根系的生长，主根向下伸长进入更深的地底寻找水源，侧根和根毛增多，使植物吸收水分的面积增大，促进水分的吸收。同时减缓地上部分的生长，以减少水分和能量消耗，并转向生殖生长，促进衰老以加速果实和种子成熟，以生物量和产量为代价来换取生命的延长和延续。这也是为什么旱灾经常导致严重的农作物减产的原因。

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大多数沙漠植物，都是依靠强大的根系来吸收稀有的地下水，而沙漠苔藓能直接从空气中吸取水分。胡杨、梭梭、沙拐枣等耐旱植物有的进化成针状叶片以减少蒸发；有的进化出肥厚的叶片来保存更多水分；有的将根系伸到地下十几米来吸取更多的水分；而有的则尽量缩短生命周期以保证在春季融雪时期完成繁衍。

通常我们知道的包括仙人掌在内的大多数沙漠植物，都是依靠强大的根系来吸收稀有的地下水，而一种普通的沙漠苔藓却能直接从空气中吸取水分，这种沙漠苔藓为齿肋赤藓。

齿肋赤藓进化出了一套特殊的“器官”来抗旱，它们不像别的植物通过根吸水，而是靠叶片顶端一种叫作“芒尖”的特殊结构，从空气中收集、利用水分，并能把水分直接运输给叶片，来适应干旱的荒漠环境。

除了沙漠苔藓，在新疆塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠还生长着胡杨、梭梭、沙拐枣等耐旱植物。这些植物生命力顽强，为了适应高温干旱的沙漠气候，有的进化成针状叶片以减少蒸发；有的进化出肥厚的叶片来保存更多水分；有的将根系伸到地下十几米来吸取更多的水分；而有的则尽量缩短生命周期以保证在春季融雪时期完成繁衍。

伟大的自然界中总有坚强的斗士。虽然干旱会对植物造成巨大的伤害，虽然植物无法像人和动物一样逃离危险，但是即使那一望无垠的古老荒漠的墨西哥北部高原也遍布着“荒漠之泉”仙人掌，甚至那坚硬的石头上都可以看见倔强的“九死还魂草”卷柏。我们不得不赞叹大自然进化的神奇和生命的顽强！

这些不幸生长在缺水干旱环境下的植物又是怎样活下来的呢？如果要用一句话概括，应该是八仙过海，各显其能。

在非洲的撒哈拉大沙漠里生长着一种叫“短命菊”的菊科植物，只要有一点点雨滴的湿润，它的种子就会马上发芽生长，在短暂的几个星期里完成发芽、生根、生长、开花、结果、死亡的全过程。

沙漠中还有一种木贼，它的种子在降雨后的10分钟就会开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完了自己的生命历程。它们懂得适应气候特点，利用短暂的雨季或仅一次降雨来完成生长和繁殖，而避开旱季。

更多的植物是通过一些特殊的结构上的适应，来维持在干旱环境中生长发育所需的水分，这些植物通常被冠以“耐旱植物”的美称。例如一些生长在我国西北沙漠和戈壁中的植物常具有十分发达的根系，能充分利用土壤深层的水分，并及时供应地上器官，就像沙漠中的胡杨树，可以将根扎进地下10多米，顽强地支撑起一片生命的绿洲。

有些植物为了抗旱，退化叶片，或将叶片变成鳞片、膜、鞘、革质，以减小蒸腾失水，就像梭梭和柽柳，最大限度地保持和利用那来之不易的有限水分。另外有些植物具有特殊的控制蒸腾作用的结构，如马蔺叶片表面上具有的厚角质层，沙冬青的叶表面有一层蜡质或灰白色毛，夹竹桃叶片气孔凹陷等。这些耐旱植物对付旱情的有力措施，都是通过有效地保水或吸水以保持达到水分平衡的目的。

仙人掌科和景天科植物更为特殊，具有肉质结构，贮水组织非常发达，如北美洲沙漠中的仙人掌，一棵可以高达15米至20米，贮水2000千克以上。

另外，这类植物有特殊的光合固定二氧化碳途径，气孔白天关闭，利用体内固定的二氧化碳进行光合作用。夜晚张开，吸收二氧化碳并固定。这样一来，既可以减少蒸腾量，维持水分平衡，又能同化二氧化碳，这种策略也是保水耐旱。

仙人掌

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