夏天又到了，说说植物的用水智慧

秦亚龙

转眼之间，又到了炎热的夏天。不知你是否记得，去年夏天，受副热带高压持续影响，长江流域多地出现了持续的高温干旱天气，刷新了有完整气象观测记录以来的高温纪录。在这种炎热天气下，人类尚且可以借助树荫、房屋或空调等寻求一份清凉，而植物只能裸露在大地之上，接受阳光的炙烤。

地球上的生物，在历史的长河中不断地经历着诞生、进化和凋亡。物竞天择，适者生存。植物经过上亿年的适应和妥協，逐渐进化出多种结构、功能来保障自身的生长和繁衍。植物在生长过程中，可能面临来自不同方面的胁迫，分为生物胁迫和非生物胁迫，高温和干旱就是非生物胁迫的一种。下面，我们就到著名的“火炉”南京去看一看植物究竟是怎么渡过这一难关的。

挺拔的大树提前落叶

在南京的大街小巷，栽种有大量的英国梧桐作为行道树。多年来，这些英国梧桐的叶片均在11 月中旬前后逐渐变黄，进而变为红褐色，最终随风飘落。而从2022年7 月起，南京持续为高温干旱天气，8月中旬，路边英国梧桐的叶片就已纷纷变黄、凋落，给人以深秋的错觉。

受到此次极端天气的影响，高大繁茂的英国梧桐提前脱落部分叶片，可以有效降低对水分的需求，这便是它应对环境变化的智慧吧。

看到这里，大家可能会疑惑，常见的行道树不是法国梧桐吗？其实，这是近百年来我们对它们的最大误会。常见的这种梧桐树名叫英国梧桐（二球悬铃木），是17 世纪初英国人用美国梧桐（一球悬铃木）和法国梧桐（三球悬铃木）杂交获得的优势杂交种，英国人称之为“伦敦悬铃木”。这个杂交种大大提高了梧桐树的生长适应性，因其成材快、树冠大、适应性强和耐修剪等特点，在全球多个国家和地区被大量栽种用作行道树，因此也被称为“世界行道树之王”。它们的球果柄长而下垂，如同悬挂在树枝上的铃铛，因此就有了“悬铃木”这个好听的名字。20 世纪初，法国人将英国梧桐带到上海，作为行道树种在上海法租界霞飞路上。上海人看到这种树是法国人种在法租界里的，它的外观又和中国的梧桐树相似，就把它称为“法国梧桐”。其实，它“既不法国也不梧桐”，既非法国原产，亦非梧桐树。但人云亦云，时至今日，人们还都统称这些悬铃木为“法国梧桐”。

挺拔的大树具有庞大的根系，即使暂时性缺水，它们还可以从地下土层中获取水分。那么，小花、小草是否有巧妙的应对策略呢？

小花玩起花期“错乱”

作为江南夏末秋初开花植物的颜值担当，石蒜属植物会因品种不同而次第开放。但在2022 年持续的高温干旱天气下，它们的花期颇有点儿“不可捉摸”的意味。

2022 年8 月初，南京中山植物园里的长筒石蒜和中国石蒜开始盛开。一周之后，它们的花朵相继干枯并结果。但随着8 月底降温与降雨的到来，它们又神奇地迎来第二春，在开败的花丛中又抽出无数的花枝，令人称奇。作为石蒜属的早花种群，本应在8 月初盛开的鹿葱，则直到月底环境适宜后，才纷纷冒出头来，迎风绽放。

石蒜属植物是多年生草本球根花卉，它们没有庞大的根系，主要依靠地下形似大蒜头的鳞茎储存生命发育所需的大部分营养和水分。即使我们把石蒜鳞茎挖出后，遗忘在角落几个月，只要栽种下去，它们依然可以正常生长。

2022 年的气候异常，直接造成南京地区多种石蒜属植物花期推迟，这给了园艺师一个提示：正常情况下，石蒜属植物的花期只到9 月中旬前后，如果在人工繁育过程中采取合理的高温和断水措施，也许可以借助它们的这种应对机制来改变花期，这样就可以让这些美丽的花朵在国庆假期盛放。

“硬刚”极端天气的还得是它

当然，不是所有的植物都可以有效应对此类极端天气，很多植物会焦黄、枯死和萎蔫。真正可以有效应对极端天气的植物，多数已在历史的长河中经受住了此番磨难。最为人熟知的，就要数家庭园艺大量栽种的多肉植物啦！

可不要认为多肉植物仅仅是指仙人掌科和景天科植物，其实多肉植物是个很大的家族，包括番杏科、大戟科、夹竹桃科和龙舌兰科等几十个科的上万种植物。

它们有一个共同特征：生长在干旱或部分时段干旱的地区，植株的根、茎、叶器官中至少有一个可用于储藏水分的肉质组织。这样，即使它们在一段时间内缺水，体内储存的水分也可以满足自身生长发育的需求。

下面，我们细细阐述一下仙人掌的生存之道。

为了适应干旱环境，经过长期的演化，大部分仙人掌科植物的叶片逐渐退化成刺状，肉状的茎膨大用于储存所需的养分和水分。同时，肉状茎的表皮也进化成绿色，替代叶片进行光合作用。

根据茎的形态不同，仙人掌有不同的类型。我国民间最常见的仙人掌科植物，肉状茎呈掌状，称为“仙人掌”也就再恰当不过了。当然，还有长得像圆球的，被称为“仙人球”；长得像圆柱的，被称为“仙人柱”；有的茎呈扁平的叶形，如昙花；有的呈鞭柱状，如金纽；还有的由多个三角形疣状突起组成球形，远看形如龟甲，被称为“龟甲牡丹”，有着“植物界的大熊猫”之称。

仙人掌科植物通体布满刺，分为硬刺和毛刺，生长在一个个被称为“刺座”的位置，这里也是仙人掌开花、结果的点。仙人掌的刺，存在即合理，不但可以替代叶片减少水分的蒸发，还兼具防御功能，可有效防止被啃食，此外据说还能调节植株的温度。还有研究认为，仙人掌刺的表面看似光滑，其实密布着细微的结构，可以凝集露水，为植株补充水分。

仙人掌的毛刺也同样有存在的价值。有一个颜值颇高的类群，被称为“白毛类仙人掌”，这类仙人掌身上长满白色的柔毛，除了可以有效抵御高强度的紫外线，长长的柔毛也可以凝集空气中的水汽。需要注意的是，白毛类仙人掌虽软萌可爱，但也是可远观而不可亵玩焉，在白色的柔毛下面还是布满尖锐的细刺，想撸毛可是要面临被扎的风险。

仙人掌还有个有趣的地方，细看它们的肉状茎，除了上面密布的刺，那一个个刺座就好比一个个绳结。当仙人掌吸收储存大量的水分时，这些密布的“绳结”好似组成一个网兜，把胖嘟嘟的茎包裹其中，生怕它裂开一样。而且，无论是仙人球还是仙人柱，它们都有纵向的棱。当仙人掌喝足了水分，这些棱就会慢慢展开，不会因膨胀而炸裂；当旱季来临，仙人掌体内的水分快速消耗，纵棱又会向内收缩，确保它的茎始终保持固有的形态，不会因水分丧失而瘪掉。

植物的生存智慧不简单

从上面这些植物中，我们可以总结出植物的生存智慧：

如果长期的雨水缺失加上炎热的天气，地表和土壤中的水分逐渐散失，植株体内的水含量也在慢慢失衡，当达到极点，植物首先便会凋落叶片以求保全植株。

植物在应对高温干旱的过程中，除了会提前落叶和结果，还有很多其他的应对机制。它们可以通过改变叶片形态、叶表皮诱生蜡质成分、改变气孔大小等调节自身生理平衡，还可以通过调节细胞渗透压、调节激素、诱导产生抗氧化酶和脱落酸等应对高温和干旱的胁迫。

地球上的植物种类繁多，很多植物都有着它们独特的用水智慧，需要我们去研究和探索。它们依水而生，不断适应所处的水环境，共同构建我们星球丰富的生物多样性。

（责任编辑：白玉磊）