植物的“体温”

我们知道,人和许多动物都有一个大致稳定的体温,植物也有体温吗?科学家研究的结果表明,植物体和人体一样,其本身也是有一定温度的。但与人体的温度基本维持稳定不同,植物体的温度通常接近于大气温度(根的温度接近于地温),并随环境温度的变化而变化。当植物温度低于外界环境温度时,它就会吸收大气中的热量或吸收太阳辐射能,使自己的体温升高;当植物体的温度高于气温时,植物就会利用蒸腾作用和对光线的反射来使体温降低。

在植物体中,植物的各部分的温度并不总是相同的。以对温度反应最为敏感的叶片为例:白天因为受太阳的照射,在强烈阳光的照射下,叶温可以高出气温10℃以上;到了夜间,植物的叶片温度就会比气温低,特别是叶缘和叶尖部分,表现得更为明显。

植物的呼吸作用也能放出一部分热量,这会影响植物的体温吗?一般不会。因为植物的呼吸作用释放出的热量很少,而且很快就散失到大气中去,只有一些特殊的植物在特殊的时期才会有所不同。例如王莲、天南星等大型花卉,在合适的条件下能进行强烈呼吸,以至于引起植株体温明显升高。植物的体温严重依赖于环境温度制约了植物的分布地域,使得大多数植物只能在它们熟悉的温度带里生存、繁衍。在隆冬季节,如果人们将一株香蕉从风和日丽的海南岛带到冰天雪地的黑龙江,并且没有采取任何保护措施,毫无疑问,这株香蕉肯定会变成一个“大个冰棍”,死得惨不忍睹。同样,如果我们将北方栽种的苹果移栽到了海南岛等热带地区,如果没有采取正确的措施,苹果树也不会正常开花结果的。

植物对温度变化的适应能力是不同的,不少植物能在较宽的温度范围内生活,即能适应较大的温度变动。例如松树、桦、栎等植物,能在零下5~55℃的温度范围内生活,这类植物人们称之为广温植物;还有一类植物只能生活在很窄的温度范围内,不能适应较大的温度变动,这类植物就被人们称为窄温植物。窄温植物对温度的要求很严格,它们必须生活在特定的温度条件下才能正常生长发育。如在低温环境中生存的雪球藻,只能在冰点范围内发育繁殖;而喜欢高温的椰子、可可等植物,只分布在热带高温地区。典型的热带植物椰子,在海南岛南部就能生长旺盛、果实累累;但到了海南岛的北部果实就会变小、产量显著降低;如果移栽到了广州,这种植物不仅不能开花结实,而且还不能存活,干脆死掉了。你看,椰子对温度的要求多么苛刻!

一般来说,短期的高低温对植物的影响并不是很大,很多植物是可以忍受的。但是,如果超出正常温度的时间一长,植物就会受到伤害,特别是含有水分较多的植物更是如此。例如仙人掌,在0℃以下几个小时都没有影响,但是低温延长到十几个小时以上时,仙人掌就会受害致死。

当然,温度的超常变化并不总是对植物起破坏性作用,有些起源于北方或者高海拔地区的植物,植株或种子还必须经过一定时间的低温刺激后,才能正常发芽、生长、开花结果。以冬小麦为例,只有在经过冬天的低温后,冬小麦才能正常地开花结果,否则就不能顺利地结出正常的种子。再如牡丹、芍药等植物的种子,其胚芽有进行休眠的特性,必须经过5℃以下的低温刺激后才能生长出土。因此,这些植物的种子,秋季采收后如果放在干燥的室温中保存,第二年春季播种后就会只能长根,而不发芽、不出土。所以,这类植物的种子必须秋天就播种,或经过沙藏低温处理,让胚芽经受冬季的低温刺激,这样才能正常发芽生长。

植物不仅在生长发育上对温度敏感,在产品质量上与温度也有很大的关系。例如果树,在果实成熟期内如果有足够的温度,果实的含糖量就高,味道就更甜,果实颜色也更好看;反之,如果温度不足,就会造成含糖量降低,酸度增加,香味减少,品质就会下降。因为在果实成熟期,足够的温度能促进果实的呼吸作用,使果实内过多的有机酸加快分解和氧化,降低果实内有机酸的含量。在我国,四川、湖南、湖北等省所产的柑橘,因成熟时温度较低,就要比温度高些的广东所产的柑橘含酸量高。又如我们经常见到的葡萄,在果实成熟期内如果温度较高、空气较为干燥时,其果实品质也就会好;当温度低于16℃时,果实就会成熟得很慢,含酸量高而含糖量低。新疆吐鲁番的葡萄闻名遐迩,就是因为在葡萄成熟的季节,吐鲁番盆地的白天气温高、光照强,而且昼夜温差比较大,常常在10摄氏度以上,所以果实含糖量高达22%,甚至还要高呢!但是,如果果实成熟期温度过高,也会对果实的品质产生不利影响,一般会使果实变小、果实成熟期不一致、果肉发绵、香味减少,颜色也不那么鲜艳了,而且果实中维生素C的含量也会降低,品质当然就会下降很多。因此,在引种作物和进行农业栽培规划时,必须注意植物与温度的关系。

虽然温度能限制植物分布,但也是相对的。人们通过利用植物对温度的适应性,对植物逐步进行“抗寒锻炼”或“抗热锻炼”,再加上一些其他的辅助措施,就能使植物突破原来的惰性,高高兴兴地迁移到新的环境中去。在我国,“北种南移”和“南种北移”的工作已经部分获得成功。如水稻原产亚洲热带,现在已经栽种到我国最北部北纬53度以上的地区;黄瓜原产印度热带,西瓜原产南非热带,苦瓜、南瓜来自亚洲热带,现在都早已在我国大江南北各地正常生长。在我国科技人员的共同努力下,“柑橘北上,苹果南下”的梦想也已经成为事实。也许有一天,南方的荔枝也能在北方普遍栽种,到那时候,我们就再也不必再让荔枝睡在冰水里,辛辛苦苦地“长途跋涉”来供应北方市场了。