植物逆境生存的奥秘-植物之谜

植物生长在各种自然环境之中，并且环境条件是经常发生变化的。植物与动物不同，不能靠行走等手段来逃避恶劣的气候环境，因而一些植物在一些恶劣的环境下就难以维持自己的生命。那么，是不是只有在一些条件“温和”的环境下，我们才能看到植物的生长呢？事实并非如此，从陆地到湖泊，从平原到高山，植物几乎遍布了整个自然界。在盐碱土壤上，我们可以看到碱蓬、匙叶草、胡颓子等植物的生长，在滚滚黄沙、少雨缺水，冷热多变的沙漠地带，仙人掌、仙人球、落地生根、太阳花、芦荟等构成了一片绿色的世界，而在海里、江河湖泊里我们总可以看到一个迷人的水底“丛林”、水上“绿地”——金鱼藻，海带、水葫芦、绿萍、荷花……。那么这些植物为什么能在一般植物不能生长的环境里即逆境中生长呢？

先看看为何有些植物能抗盐碱。盐碱土对植物的害处主要有两个：第一，盐碱土中由于积累了比较多的盐分，使得土壤溶液的“水势”大大降低，保水能力增大，这就使植物的根系吸收水分发生了困难。植物喝不到足够的水分，就会死亡。早在1958年，美国科学家伯恩斯坦等就指出，植物水分平衡的破坏是盐害的主导因素。第二，在盐碱土中往往是某一种盐分太多，会使植物受害，即“单盐毒害”。

那么那些能抗盐碱的盐生植物的抵抗能力又是怎样形成的呢？在20世纪60年代，伯恩斯坦和另外两个澳大利亚科学家斯莱特、格里纳韦就先后提出过“渗透学说”。他们指出，植物的渗透调节作用能够适应盐分作用，可以保持水分进入植物体的陡度，同时随盐浓度的增加，叶片对蒸腾的阻力增大。这一学说可从具体的盐生植物得到证实。有些盐生植物具有肉质的茎和叶，里面含有大量盐分，但盐分能够和细胞内物质结合起来，不发生危害作用，同时，它们又具有很低的水势，从而能够从土壤溶液中吸取水分。盐角草、碱蓬就是这样。而匙叶草、柽柳等的茎和叶上则具有能排出盐分的腺体——泌腺，能够把从盐碱土中吸收的过多的盐分通过泌腺排出体外，经过风吹雨打，使盐分流失掉，因而这些植物通常被称为“泌盐植物”。还有一些盐生植物，例如：胡颓子、艾蒿、田菁等，它们的根系对盐分的渗透性比较小，体内并不积累大量盐分，但是因为含有较多的糖类物质和可溶性有机酸，使细胞的水势大大下降，增强了从盐碱土中吸收水分的能力。

众所周知，植物的喝水量相当大，它们喝的水大部分消耗于叶子的蒸腾作用。据统计，每吸收100克水，大约有99克从植物体跑掉，只有1克保持在体内。那么沙漠中又为何有绿洲的存在？不少藻类、地衣、苔藓、蕨类为何又以干燥的岩石、房瓦、墙壁作为自己的家呢？在19世纪后期和20世纪前期，植物形态解剖学家就对这些能忍受土壤和大气长期干旱并仍能保持正常的生长发育的旱生植物进行了仔细的观察，发现它们的形态结构与一般植物不同，它们主要以这种特殊本领从极端干旱环境中吸收水分，同时在大气干旱的条件下，又尽量地减少水分的蒸腾，从而使体内的水分保持平衡。(www.xing528.com)

旱生植物根据其体内含水量的少和多分为少浆植物和多浆植物。少浆植物含水量少，它们尽量缩小机体表面积，以此来减少水分蒸腾。如麻黄、沙拐枣等，为了减少蒸腾，全部叶片都退化成鳞片或叶片极端缩小，以绿色的枝茎来行使光合作用。这类植物还有很多能减少水分蒸腾的保护性形态，例如叶面木质化、角质化、多绒毛、具蜡质和气孔下陷等，以避免强烈的蒸腾。夹竹桃就是这样一种少浆旱生植物。此外，少浆植物的根系特别长，维管束和机械组织都很发达，有利于输送水分和抗萎蔫，甚至当体内失水50％时也不会枯死。仙人掌、仙人球等则属于多浆旱生植物。这类植物的薄壁细胞都膨胀成一个贮水的空腔，当雨季来临时，便大量吸取水分，使自己变得胀鼓鼓的，以便供干旱季节时需要。为对付酷旱，仙人掌等干脆将叶子退化变成针状或刺状，从根本上减少蒸腾面，“紧缩水分开支”。另外，旱生植物细胞内含有较多的亲水胶体物质和多种糖类、脂肪等，使细胞液浓度增加，水势下降，从而能起到固水、保水的作用。这点和盐生植物有着较大类似性。

盐生植物和旱生植物，它们都生长在缺水的环境中。但是在供水大于求水的情况下，也生长着大量形态各异的植物。它们在水中不会淹死，也不会因缺氧而闷死，并生长得非常喜人。这些植物又具有哪些本领呢？水生植物显然与盐生植物及旱生植物不同，它们的本领主要在于具有异型叶、通气组织发达，机械组织退化、根系退化等。水生植物沉水的叶子常细小或作羽状分裂，以减少阻力，浮水或挺出水面的叶子多为单叶，以扩大对阳光的接受面。通气组织发达，有利于体内气体的运输、交换和增加浮力。机械组织退化，是由于水中生活环境比较平静，水比空气的浮力大得多，无需发达的机械组织来支持身体。根系退化而主要起固着作用，因为水生植物体表面一般可以直接吸收体外的水分和养分。正是这些变化，使水生植物能适应水中的环境而生长良好。

盐生植物，旱生植物和水生植物在不利环境中长期进化形成了对盐碱、干旱、水涝的适应性，变不利为有利，变逆境为顺境。但这仅仅是一些现象和初步解释而已。当在“温和”条件下生长的植物遭到突如其来的自然灾害时，它们的形态结构和生理反应又是如何发生变化？什么是遭受胁迫的最早反应？什么又是陆续产生的连锁反应？要真正彻底揭开“植物如何在逆境中生长”这个谜，还有待不断的探索。