朋友們,春天好!
到了春天,冬眠的動物們要起床,植物們也要起床啦!在寒冷的冬季,人類會穿棉衣,裹被子,躲起來睡大覺,動物們也有自己的過冬辦法,傻乎乎的植物會用什么辦法過冬呢?
這回我們就來聊聊植物冬季休眠的方式、保暖手段,以及春季怎樣蘇醒,順便帶你去看看早春的絢爛野花。
植物在休眠,別掰它的小芽
植物到底怎樣休眠?對于植物而言,廣義上的“休眠”指的是生長和代謝極為緩慢、甚至出現暫時停滯的現象。
面對冬季的嚴寒,很多植物都會選擇進入休眠狀態,它們把生命力積存在芽中,把能量藏在身體各處,然后靜待春天的來臨。
地面芽、地上芽:蓋被子過冬
有些常見的植物,比如蒲公英、車前草,它們沒有明顯的地上莖,葉子緊貼著地面聚集成一簇。這些葉子中間藏著的嫩芽,可以統稱為“地面芽”。在冬天,“地面芽”會被枯枝或積雪覆蓋,它們就是“地面芽”過冬的棉被。
枯草落葉中復蘇的蒲公英
圖片來源見水印
也有些植物春夏時雖然長得很高,比如常見的野花抱莖苦荬菜、諸葛菜、泥胡菜,到入冬之前,它們挺立的部分就枯萎了,只留下“蓮座葉”以便過冬。有些二年生植物,比如蘿卜、白菜,在第一年播種后直到秋天,它們只會讓貼地的葉子生長,不抽高枝。這些越冬的葉子里,貯存了許多可溶糖,能夠防止水分凍結傷害細胞。
一些比較矮小的灌木,如內蒙古草原上常見的百里香、東北針葉林里的越橘、長白山上的毛氈杜鵑,雖然這些灌木的芽是“地上芽”,但因為往往不到巴掌高,也能享受到積雪和枯葉的溫暖。
被芽、裸芽:穿羽絨服過冬
喬木和一些高個子的灌木,無法享受積雪和落葉的恩澤。在冬季,它們的葉子要么掉落殆盡,要么幾乎完全停止生長,生命的精華都被保存在了枝上的幼芽中。注意了,這些嫩芽很嬌貴,別沒事去扒拉人家!
幼芽嬌嫩,被幾片“芽鱗”所保護著,這些芽鱗層層包裹住中間的生長點,就像穿了好幾層保暖內衣一樣——這種結構的芽稱為“被芽”。
芽鱗有時是鱗片,有時還帶有更多的防凍措施:比如玉蘭花芽,外面包裹著具有厚茸毛的芽鱗;銀芽柳的花芽,包裹的則是毛茸茸的苞片;北方城市中常見的毛白楊、加拿大楊和柳樹的冬芽,還能分泌一些抗凍的樹膠。
熱帶和溫暖地區的樹木,即使冬季也不會太冷,因此這些樹的芽總是光禿禿的,沒有更多保護措施,稱為“裸芽”。椰子、柑橘的幼芽就是這種情況。如果在北方種植這些樹木時,就需要人工為裸芽保暖。
柑橘類植物的裸芽,就是葉腋中的細小新枝
圖片來源:orangeplant.com
地下芽:躲進地下室過冬
也有很多植物鉆進土里過冬,比如多年生的草本植物。原野上的芒草、蘆葦這些禾草,一到秋天,莖葉就全部枯黃死掉,但它們的根莖依然保持著生命力。
過冬之后,想要迅速的生長、開花,就需要植物在前一年的生長季里,儲存大量的能量。郁金香的鱗莖、馬鈴薯的塊莖、白薯的塊根,里面都含有大量淀粉和蛋白質。植物經常把這些儲存營養的器官深埋起來,讓泥土保護它們,當然鱗莖、球根上的芽兒也就一起被保護起來了。
雪片蓮靠地下小型鱗莖過冬
休眠睡不醒?用熱水泡(bushi)
誰來告訴休眠狀態的植物需要起床了?到了春暖花開的季節,大多數休眠的植物依據外界環境的變化,來決定起床的時間和契機——溫度、濕度、光照都是植物考慮的因素。
有時候植物休眠并且停止生長,只是因為周圍的環境不適合它生長。對植物來說,冬季可不只是單純的寒冷,在冬天,土壤中的水分都結凍成了冰,植物沒法吸收,只能守著金庫受窮。
只要環境變得溫暖潮濕,水分便于吸收,植物就會醒來,這一類植物不受季節限制,所以即使在冬天,暖和的室內環境,就可以喚醒休眠的植物。
但是有些時候,即使溫度、水分等外部環境都合適,想讓植物結束休眠,還需要一些特殊的條件。比如隨著冬天結束,夜晚越來越短,而白晝的時間愈發長了,這種“長日照”的條件就可以使得許多植物結束休眠,開始生長。
另外,有一些植物想要結束休眠,一定要經過一段時間的低溫冷凍。比如紫丁香的花芽,如果不在冬天被凍上一陣子,春天是不會發芽開花的。
紫丁香
當然也可以一些粗暴的手段地打破休眠,比如高溫刺激。如果想讓紫丁香在冬季開放,可以用30-35℃的溫水,把整個植株浸泡上12個小時,驟然變暖,讓紫丁香以為自己睡糊涂了,于是它會立刻結束休眠,重新長葉、開花。
行吧,這樣是能開花,就是紫丁香有點無辜。
另外,一些化學物質也能讓植物提早結束休眠,園藝學家常用二氯乙醇、赤霉素等藥劑,促使休眠狀態的芽恢復生長。
起床第一件事:到底該干啥?
植物剛剛從幾個月的睡眠中醒來,需要做的事情可是相當多的。
許多草本植物在準備越冬時,主動放棄了地上的所有莖葉,甚至還舍棄了一些根系。到春天時,要重新長出新根和新的嫩莖。落了葉的灌木、喬木,也有大量新葉等著重新長出。
許多植物都會等到新葉子長得差不多,能夠制造養分了,才會不慌不忙地開花。這樣風險較小,不用擔心乍暖還寒時能量短缺。春季先長葉的植物,通常過冬的芽都是葉芽。
薔薇類花卉(先長葉后開花)
不過也有反其道而行的植物,它們并不急著長葉子,而是春季醒來后先開出花,比如梅花、玉蘭、迎春花。
迎春(先開花后長葉)
早在前一年,它們就把花芽準備妥當了,并且積蓄了足夠多的養分。等春天一到,休眠結束,花芽先行生長,而葉芽要在之后才能長大,所以開花時候花團錦簇,特別惹眼。
這些春季里“先開花、后長葉”的植物,為剛睡醒、饑腸轆轆的蜂蝶提供了難得的食糧,所以傳粉的成功率要高一些。而對于一些風媒植物,比如毛白楊、榛子,在葉子出現之前搶先開花,還能增加花粉落在雌花上的概率。
紫藤的花葉同時生出
撰文 | 李多
攝影 | 圖蟲創意
本文原載于《博物》雜志2016年3月刊