夏天又到了，說說植物的用水智慧

秦亞龍

轉眼之間，又到了炎熱的夏天。不知你是否記得，去年夏天，受副熱帶高壓持續(xù)影響，長江流域多地出現了持續(xù)的高溫干旱天氣，刷新了有完整氣象觀測記錄以來的高溫紀錄。在這種炎熱天氣下，人類尚且可以借助樹蔭、房屋或空調等尋求一份清涼，而植物只能裸露在大地之上，接受陽光的炙烤。

地球上的生物，在歷史的長河中不斷地經歷著誕生、進化和凋亡。物競天擇，適者生存。植物經過上億年的適應和妥協，逐漸進化出多種結構、功能來保障自身的生長和繁衍。植物在生長過程中，可能面臨來自不同方面的脅迫，分為生物脅迫和非生物脅迫，高溫和干旱就是非生物脅迫的一種。下面，我們就到著名的“火爐”南京去看一看植物究竟是怎么渡過這一難關的。

挺拔的大樹提前落葉

在南京的大街小巷，栽種有大量的英國梧桐作為行道樹。多年來，這些英國梧桐的葉片均在11 月中旬前后逐漸變黃，進而變?yōu)榧t褐色，最終隨風飄落。而從2022年7 月起，南京持續(xù)為高溫干旱天氣，8月中旬，路邊英國梧桐的葉片就已紛紛變黃、凋落，給人以深秋的錯覺。

受到此次極端天氣的影響，高大繁茂的英國梧桐提前脫落部分葉片，可以有效降低對水分的需求，這便是它應對環(huán)境變化的智慧吧。

看到這里，大家可能會疑惑，常見的行道樹不是法國梧桐嗎？其實，這是近百年來我們對它們的最大誤會。常見的這種梧桐樹名叫英國梧桐（二球懸鈴木），是17 世紀初英國人用美國梧桐（一球懸鈴木）和法國梧桐（三球懸鈴木）雜交獲得的優(yōu)勢雜交種，英國人稱之為“倫敦懸鈴木”。這個雜交種大大提高了梧桐樹的生長適應性，因其成材快、樹冠大、適應性強和耐修剪等特點，在全球多個國家和地區(qū)被大量栽種用作行道樹，因此也被稱為“世界行道樹之王”。它們的球果柄長而下垂，如同懸掛在樹枝上的鈴鐺，因此就有了“懸鈴木”這個好聽的名字。20 世紀初，法國人將英國梧桐帶到上海，作為行道樹種在上海法租界霞飛路上。上海人看到這種樹是法國人種在法租界里的，它的外觀又和中國的梧桐樹相似，就把它稱為“法國梧桐”。其實，它“既不法國也不梧桐”，既非法國原產，亦非梧桐樹。但人云亦云，時至今日，人們還都統稱這些懸鈴木為“法國梧桐”。

挺拔的大樹具有龐大的根系，即使暫時性缺水，它們還可以從地下土層中獲取水分。那么，小花、小草是否有巧妙的應對策略呢？

小花玩起花期“錯亂”

作為江南夏末秋初開花植物的顏值擔當，石蒜屬植物會因品種不同而次第開放。但在2022 年持續(xù)的高溫干旱天氣下，它們的花期頗有點兒“不可捉摸”的意味。

2022 年8 月初，南京中山植物園里的長筒石蒜和中國石蒜開始盛開。一周之后，它們的花朵相繼干枯并結果。但隨著8 月底降溫與降雨的到來，它們又神奇地迎來第二春，在開敗的花叢中又抽出無數的花枝，令人稱奇。作為石蒜屬的早花種群，本應在8 月初盛開的鹿蔥，則直到月底環(huán)境適宜后，才紛紛冒出頭來，迎風綻放。

石蒜屬植物是多年生草本球根花卉，它們沒有龐大的根系，主要依靠地下形似大蒜頭的鱗莖儲存生命發(fā)育所需的大部分營養(yǎng)和水分。即使我們把石蒜鱗莖挖出后，遺忘在角落幾個月，只要栽種下去，它們依然可以正常生長。

2022 年的氣候異常，直接造成南京地區(qū)多種石蒜屬植物花期推遲，這給了園藝師一個提示：正常情況下，石蒜屬植物的花期只到9 月中旬前后，如果在人工繁育過程中采取合理的高溫和斷水措施，也許可以借助它們的這種應對機制來改變花期，這樣就可以讓這些美麗的花朵在國慶假期盛放。

“硬剛”極端天氣的還得是它

當然，不是所有的植物都可以有效應對此類極端天氣，很多植物會焦黃、枯死和萎蔫。真正可以有效應對極端天氣的植物，多數已在歷史的長河中經受住了此番磨難。最為人熟知的，就要數家庭園藝大量栽種的多肉植物啦！

可不要認為多肉植物僅僅是指仙人掌科和景天科植物，其實多肉植物是個很大的家族，包括番杏科、大戟科、夾竹桃科和龍舌蘭科等幾十個科的上萬種植物。

它們有一個共同特征：生長在干旱或部分時段干旱的地區(qū)，植株的根、莖、葉器官中至少有一個可用于儲藏水分的肉質組織。這樣，即使它們在一段時間內缺水，體內儲存的水分也可以滿足自身生長發(fā)育的需求。

下面，我們細細闡述一下仙人掌的生存之道。

為了適應干旱環(huán)境，經過長期的演化，大部分仙人掌科植物的葉片逐漸退化成刺狀，肉狀的莖膨大用于儲存所需的養(yǎng)分和水分。同時，肉狀莖的表皮也進化成綠色，替代葉片進行光合作用。

根據莖的形態(tài)不同，仙人掌有不同的類型。我國民間最常見的仙人掌科植物，肉狀莖呈掌狀，稱為“仙人掌”也就再恰當不過了。當然，還有長得像圓球的，被稱為“仙人球”；長得像圓柱的，被稱為“仙人柱”；有的莖呈扁平的葉形，如曇花；有的呈鞭柱狀，如金紐；還有的由多個三角形疣狀突起組成球形，遠看形如龜甲，被稱為“龜甲牡丹”，有著“植物界的大熊貓”之稱。

仙人掌科植物通體布滿刺，分為硬刺和毛刺，生長在一個個被稱為“刺座”的位置，這里也是仙人掌開花、結果的點。仙人掌的刺，存在即合理，不但可以替代葉片減少水分的蒸發(fā)，還兼具防御功能，可有效防止被啃食，此外據說還能調節(jié)植株的溫度。還有研究認為，仙人掌刺的表面看似光滑，其實密布著細微的結構，可以凝集露水，為植株補充水分。

仙人掌的毛刺也同樣有存在的價值。有一個顏值頗高的類群，被稱為“白毛類仙人掌”，這類仙人掌身上長滿白色的柔毛，除了可以有效抵御高強度的紫外線，長長的柔毛也可以凝集空氣中的水汽。需要注意的是，白毛類仙人掌雖軟萌可愛，但也是可遠觀而不可褻玩焉，在白色的柔毛下面還是布滿尖銳的細刺，想擼毛可是要面臨被扎的風險。

仙人掌還有個有趣的地方，細看它們的肉狀莖，除了上面密布的刺，那一個個刺座就好比一個個繩結。當仙人掌吸收儲存大量的水分時，這些密布的“繩結”好似組成一個網兜，把胖嘟嘟的莖包裹其中，生怕它裂開一樣。而且，無論是仙人球還是仙人柱，它們都有縱向的棱。當仙人掌喝足了水分，這些棱就會慢慢展開，不會因膨脹而炸裂；當旱季來臨，仙人掌體內的水分快速消耗，縱棱又會向內收縮，確保它的莖始終保持固有的形態(tài)，不會因水分喪失而癟掉。

植物的生存智慧不簡單

從上面這些植物中，我們可以總結出植物的生存智慧：

如果長期的雨水缺失加上炎熱的天氣，地表和土壤中的水分逐漸散失，植株體內的水含量也在慢慢失衡，當達到極點，植物首先便會凋落葉片以求保全植株。

植物在應對高溫干旱的過程中，除了會提前落葉和結果，還有很多其他的應對機制。它們可以通過改變葉片形態(tài)、葉表皮誘生蠟質成分、改變氣孔大小等調節(jié)自身生理平衡，還可以通過調節(jié)細胞滲透壓、調節(jié)激素、誘導產生抗氧化酶和脫落酸等應對高溫和干旱的脅迫。

地球上的植物種類繁多，很多植物都有著它們獨特的用水智慧，需要我們去研究和探索。它們依水而生，不斷適應所處的水環(huán)境，共同構建我們星球豐富的生物多樣性。

（責任編輯：白玉磊）