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，受副熱帶高壓持續影響，長江流域多地出現了持續的高溫干旱天氣，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，進而變為紅褐色，最終隨風飄落。而從2022年7 月起，南京持續為高溫干旱天氣，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育所需的大部分營養和水分。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，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，還兼具防御功能，可有效防止被啃食，此外據說還能調節植株的溫度。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，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、葉表皮誘生蠟質成分、改變氣孔大小等調節自身生理平衡，還可以通過調節細胞滲透壓、調節激素、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境，共同構建我們星球豐富的生物多樣性。

（責任編輯：白玉磊）