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六、陆生植物对环境的适应
你知道吗？地球上的陆地广袤无垠，生态环境复杂多变。有高山，有峡谷；有沙漠，有草原；有常年积雪的南北两极，也有烈日炎炎的赤道。在不同地区，生活的植物类型不同，在同一地区，植物也有不同的生存方式。那么，植物对陆地环境的适应性表现有哪些呢？
在陆地生活的植物，首先要解决的是如何站立起来的问题。那些高大的树木，会在树干里形成坚硬、致密的木纤维，来支撑庞大的身躯，使之在狂风暴雨的袭击下也能屹立不倒。那些矮小的草本植物，如小麦、玉米，体重比较小，生命周期也短，它们的茎秆就比较细，茎秆里的纤维比较有韧性而且很柔软，这可以使它们在风吹雨淋时不易被摧折。
陆生植物的根和茎都有厚厚的表皮包着，防止水分的流失，内部有发达的输导组织——导管和筛管。导管负责从根部向枝叶运输水和无机盐，筛管负责将叶片制造的有机物运输到根部。植物需要从土壤中吸收水和无机盐，所以陆生植物一般都有发达的根系。
不同地区的土壤条件不同，降水多少差别很大，在地球上的气候带有差别，还有地球上地形复杂多样，有高山、有河流、有湖泊、有沙漠，这就造成陆生植物生活环境的千差万别。与这些环境相适应，陆生植物又可以划分为多种类型，主要可以分为湿生、中生、旱生三种类型。
陆生湿生植物一般生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边，常见的有莎草科、蓼科和十字花科的一些种类。由于生活环境中的水分充足，这些植物根系不发达，没有根毛。由于长期浸泡在水里，这些植物的根与茎之间有通气组织，以保证根系获得充足的氧气。由于适应阳光直接照射和大气湿度较低的环境，其叶片上常有防止蒸腾的角质层，输导组织也比较发达。
中生植物就是介于湿生和旱生之间的类型了，这个我们就不展开叙述了。下面我们主要介绍植物对干旱的适应。
1。热不死的植物——植物对暴晒的适应
图7-12光棍树
动物在天热的时候会藏在洞穴里，躲到树荫下，或躲进凉爽的水中。植物没有腿，天气再热，它们也得老老实实地站在太阳下。在沙漠里，夏季最高温度可达50℃，太阳直射地面的气温可达70℃。在这样的环境中，很多植物都练就了忍耐骄阳、减少水分散失的本领。
原产非洲的光棍树（图7-12）在雨水丰富的时候会长出叶子。在干旱季节的时候，它的叶子就会脱落，整棵树无花无叶，只剩下一根根光秃秃的枝条，最大限度地减少水分散失，所以被人们戏称为光棍树。它的树枝细胞里含有叶绿体，可以进行光合作用，这样没有叶片它也能制造养料生存。光棍树没有叶子，通风情况就更加良好，可以让身体表面的热量迅速散失，这样它即使长时间站在烈日下也不用担心体温升高。
那些长叶的植物也有对付强光的办法。天气越炎热，叶片通过蒸腾作用散失的水分越多，这就像人在天气越热的时候出汗越多一样。在热带雨林里，植物通过强大的蒸腾作用为自己降温，保证不被烈日灼伤。在早晚阳光不强的时候，它们会让叶片正对着阳光，以吸收更多的光进行光合作用。在阳光强烈的夏季中午，它们会让叶片与光照方向的角度变小，避免阳光直射。在叶肉细胞里一般有几十个到几百个叶绿体，它们也能根据光线强弱调整自己的姿态。光线弱的时候叶绿体会正对着阳光，与光照方向垂直，以吸收更多的阳光；在光线强的时候，叶绿体会略微倾斜，避免烈日灼伤。
图7-13橡皮树
为了对付强光，很多植物的茎、叶的表面都有一层蜡质，比如我们常见的橡皮树（图7-13），它的叶片常年不落，表面有一层光亮的蜡质。这层蜡质不但能防止水分过度散失，还能将强烈的阳光反射出去，这也是对自身的一种保护。
2。旱不死的植物——植物对干旱缺水的适应
植物体内最多的成分是水。一般植物在生长期间所吸收的水量，相当于它自己体重的300倍到800倍。一株向日葵，一个夏天要吸收250kg左右的水。一株玉米，一个夏天也要消耗200kg左右的水。蔬菜需要的水就更多了。如果一亩地长了1。5t白菜，就要消耗1200t的水。可是，并不是所有植物都生活在水分充足的地区。生活在干旱地区的植物通过长期的演化已经成功地适应了这种缺水的环境。有人做过一个有趣的试验：把一棵37kg的仙人球放在室内，一直不浇水。过了六年，仙人球仍然活着，而且还有26。5kg重。
在我国北方山区有一种麻叶荨麻，它能生长在山崖下面的碎石堆里。这里含土少，保水能力差，其他植物无法生存，而麻叶荨麻却能在这里正常生长。一场春雨之后，它们就会从石缝里伸出嫩芽，以后如果天气干旱少雨，它们也不会枯死。等夏天雨季来临之后，它们就会迅速生长，开花结籽，最后能长到2m高。它的叶背面和叶柄上布满细小的毒刺，动物如果不小心碰到，会感到发麻、疼痛，所以它虽然叶片浓绿，成簇生长，却没有动物采食。有时它的种子被人携带到农田里，它也能迅速生根发芽，如果不及时将它连根铲除，将很难清除。曾有农民将麻叶荨麻连根拔起挂在树上，3年之后它被风吹落到地上，又生根发芽了，可见麻叶荨麻的耐旱能力是非常强的。
非洲沙漠里的沙那菜瓜被认为是世界上最耐干旱的植物，有人把它贮藏在干燥的博物馆里，整整8个年头，它不但没有干死，还在每年的夏天长出新芽。在这8年中，仅仅是质量由7。5kg减少到3。5kg。这种耐旱的本领，在所有的种子植物中无疑是冠军了。
在我国西北、华北地区，有许多沙漠、戈壁，还有退化的草原，这些地区生长的植物由于长期生活在干旱环境里，形成了独特的适应方式。研究这些旱生植物，不仅可以了解它们的生命活动规律，也可以帮助人们更好地治理退化的草原，改善那里的气候环境，提高当地人民的生活水平。
在内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆等地的荒漠中，很多耐旱植物顽强地生存着。这些植物耐旱，耐寒，抗盐碱，防风固沙，能使周边草原得到保护，在维护生态平衡上起着非常重要的作用。在沙漠里常见的耐旱植物有梭梭、罗布麻、沙棘、胡杨、沙生芦苇、沙生柽柳、沙拐枣、甘草、骆驼刺等。
干旱地区的植物都有自己独特的保水抗旱能力，下面让我们了解一下。
图7-14瓦松
景天科植物瓦松（图7-14）喜光耐旱，常生长在向阳的岩石缝隙或屋顶的瓦缝里。在雨季来临的时候，它就将水分储存在自己的肉质茎里，趁机吸足水分。同时它迅速生根发芽，长成植株，产生后代。雨季过去的时候，它也完成了使命，枯萎死去了。
旱生植物的叶子表面增生了许多表皮毛或白色蜡质，以减少水分的蒸发，加强对阳光的反射。例如，沙漠中生活的沙枣，它除了老枝是栗色外，全身其余部分都是银白色，特别是叶子的正反面都有浓密的白色表皮毛（反面更密）；这种叶子还能分泌白色的蜡质，形成薄薄的鳞片，以减少水分的散失。沙枣能在沙漠中顽强地生活下去，所以是防沙造林的优选树种。
植物对干旱适应的另外一种方法是叶子表面积尽量缩小，甚至退化。例如，松树的叶子变成针状，仙人掌的叶子变成刺状，光棍树的叶子退化成鳞片状，等等。叶子变小或退化了，植物还能进行光合作用吗？事实上它们进行得很好，如针形叶，虽然叶的面积大大缩小，但叶的数量却大大增加，而且针叶之间的缝隙也能透光，结果反而增强了光合作用。有些叶子退化了的植物，它们的茎变成绿色，内含叶绿体，而且体积膨大成肉质状，表皮角质化，这样的茎既可进行光合作用，又可贮存大量水分，还能减少水分蒸发。此外，很多旱生植物在干旱季节可以进入新陈代谢极为缓慢的休眠状态，减少了营养和水分的消耗，这是它们在长期的生存斗争中获得的适应性。
旱生植物的根系也变得十分发达，如沙棘的根可达地上部分高度的5～6倍，能从很深的地下吸收水分。
有些旱生植物演化出一套独特的代谢途径，这也是在干旱环境中生存的一种策略。例如，仙人掌、凤梨和长寿花，它们在晚上凉爽时打开气孔，吸收CO2并将其转化成固态化合物贮存起来。到了白天天气炎热时，就将气孔关闭，然后将晚上合成的固态化合物分解，释放出CO2进行光合作用。这样既保证了光合作用的需要，又在天热时关闭气孔避免了水分的过度散失。
下面我们重点介绍几种旱生植物。
（1）梭梭对干旱的适应
图7-15梭梭（刘铁志供图）