我們都知道亞熱帶地區(qū)的氣候特點是氣溫高、降水多,植物茂盛。但是你知道嗎?每年7-10月長達4個月的時間里,亞熱帶地區(qū)竟然是天氣熱降水少,頻繁發(fā)生伏秋旱。那么,這里的植物到底是怎么應(yīng)對伏秋旱呢?它們與干旱地區(qū)植物的抗旱策略又有哪些不同呢?
植物雖然不能像動物一樣靠“動”來找水,但為了更好地應(yīng)對干旱,還是練就了各式各樣的“用水”高招。有的植物在干旱期為盡可能維持蒸騰和光合作用,較晚關(guān)閉氣孔,導致葉片含水量和葉水勢大幅下降,例如橄欖、黃連木等。但這種策略下氣孔關(guān)閉得過晚,容易使溶解在莖干導管水中的空氣逸出形成氣泡,進而堵塞導管,給植物帶來“疾病”,如葉片干枯,甚至整個植株“渴死”。
而有的植物在干旱期可以像水分正常供應(yīng)時一樣,保持較高的葉片含水量和葉水勢,比如楊樹、通麥櫟等。過去相當長一段時期,科學家們普遍認為,這些植物干旱時仍能保持較高葉水勢,是因為它們的氣孔調(diào)節(jié)策略更嚴格和保守,較早地關(guān)閉了氣孔,通過節(jié)流的方式減小蒸騰作用和水分損失。但氣孔關(guān)閉得過早也會產(chǎn)生副作用,降低光合固碳能力,影響植物生長甚至“餓死”。
近期,科學研究發(fā)現(xiàn)亞熱帶植物應(yīng)對伏秋旱更有高招。與干旱地區(qū)的植物相比,大部分亞熱帶植物從雨季到旱季的葉水勢下降幅度小,甚至個別亞熱帶植物的葉水勢沒有季節(jié)變化。這些葉水勢極其穩(wěn)定的植物,通常具備強大的深層水分開源能力和高效的根系導水能力,在伏秋旱時期充分利用晴熱天氣和深層土壤水庫,仍能保持強烈的蒸騰作用,張大氣孔,進行光合固碳,避旱和生長兩不誤,實現(xiàn)“雙贏”。這種“雙贏”現(xiàn)象在亞熱帶地區(qū)可以實現(xiàn),是因為植物在伏秋旱時期消耗的深層土壤水分可以在來年雨季得到充分補償,深層土壤水分利用是可持續(xù)的。而在干旱地區(qū),旱季深層土壤水分過度消耗后,即便在來年的雨季也不會得到充分回補,甚至還會使土壤發(fā)生嚴重的“干燥化”現(xiàn)象。
自然之“道”同中有異,萬物求生各有其“術(shù)”。這也是自然科學研究豐富多彩、奧妙無窮的魅力所在。