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第10版:科技服务·科普
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2020 年 09 月 03 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

乘风破浪的植物

  自今年下半年以来,整个长江流域持续阴雨,造成大范围的洪涝灾害,多地道路被毁、农作物被淹,然而有些植物却不受降雨的影响,仍能在极其恶劣的气候环境下无所畏惧、乘风破浪,这是为什么呢?

  首先要知道的是植物为什么会被淹死。跟人一样,“淹死”的根本原因是缺氧。当植物的根或整个植株长时间浸泡在水中时,根部因缺氧而无法正常进行呼吸作用,最终引起烂根,导致植物死亡,即我们看到的植物被水淹死了。

  提起淹不死的植物,估计很多人会想起水生植物。的确,生长在水中的植物最怕的就是没有水,怎么会怕水淹呢。那么,水生植物有什么秘密武器可以使根部获得氧气,以面对洪水猛兽而又泰然自若呢?

  挺水植物

  挺水植物是指生长在浅水区的植物,即植物的根、根茎生长在水的底泥之中,茎、叶挺出水面的一类植物。这类植物在空气中的部分,具有陆生植物的特征;生长在水中的根或地下茎,具有水生植物的特征;比如常见的莲就是挺水植物。莲藕是莲的地下茎,它的叶柄中有很多孔洞,叫作通气组织。叶柄中的通气组织和地下根茎的通气组织相连,这样就可以将空气中的氧气泵到地下,供给地下根茎呼吸,从而保证植物正常的生命代谢活动。挺水植物通过通气组织源源不断地向水下的植物部分提供空气,得以傲立水上。

  浮叶植物

  浮叶植物是生于浅水中、根长在水底土中的植物,仅在叶外表面有气孔。这类植物气孔通常分布于叶的上表面,叶的下表面没有或极少有气孔,叶上面通常还有蜡质。浮叶植物的腔道形成连续的空气通道系统,通过这个系统,沉水器官可利用浮水器官的气孔与大气进行气体交换,免除因沉水造成缺氧。因此,此类植物在面对水淹时,叶柄可以快速响应,迅速伸长,使叶片始终可以与空气接触。只要叶片与空气接触,植物就不会因缺少氧气被憋死。

  沉水植物

  沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物。它们的根有的不发达或退化,植物体的各部分都可吸收水分和养料,通气组织特别发达,有利于植物体在水中缺乏空气的情况下进行气体交换。植物体长期沉没在水下,仅在开花时花柄、花朵才露出水面。叶多为狭长或丝状,能吸收水中部分养分,在水下弱光的条件下也能正常生长发育。对水质有一定的要求,因为水质浑浊会影响其光合作用。

  沉水植物是整个植株都淹没在水中的,依靠不了水面上的叶片、叶柄,那么它又是如何适应水环境的呢?借不了外界的力,沉水植物便自食其力,将叶片光合作用产生的氧气通过各个器官的通气组织泵到需要的地方,以此维持整个植株的呼吸。

  漂浮植物

  此外,还有一些漂浮植物自带游泳圈,它们的叶片或叶柄上有特殊的气囊,无论水有多深,始终漂浮在水面,和空气接触,比如水鳖科水鳖属的水鳖,心形的叶片背面还有一颗小心心。这颗小心心是它的“救生圈”,是水鳖的蜂窝状贮气组织,把它放到显微镜下可以看到叶片上都是空腔。背上“救生圈”,水涨我漂,再大的风浪也不怕。

  漂浮型水生植物是整个植物体漂浮在水面上的一类浮水植物,种类较少,这类植株的根不生于泥中,根通常不发达,体内具有发达的通气组织,或具有膨大的叶柄(气囊),以保证与大气进行气体交换。株体漂浮于水面之上,随水流、风浪四处漂泊。又因为它们既能吸收水里的矿物质,同时又能遮蔽射入水中的阳光,所以也能够抑制水体中藻类的生长。

  总的来说,通气组织和气囊的存在是水生植物可以在水中生存的必要条件。它们保证了水生植物可以正常通过光合作用产生氧气并将氧气输送到根部以保证植物正常的生命活动,正因为这样,水生植物才不会被淹死。(本报综合)

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