植物对低温和高温适应的形态学方面的表现

Question

植物对低温和高温适应的形态学方面的表现

Answer 1

（1）生物对低温环境的适应长期生活在低温环境中的生物通过自然选择,在生理、形态和行为方面表现出很多明显的适应.在生理方面,生活在低温环境中的植物常通过以减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点,增加抗寒能力.例如,鹿蹄草就是通过在叶细胞中大量贮存五碳糖、粘液等物质来降低冰点的,这可使其结冰温度下降到-31℃.动物则靠增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温.但由于寒带动物由于有隔热性能良好的毛皮,往往能使其在少增加甚至不增加代谢产热的情况下,就能保持恒定的体温.在形态方面,北极和高山植物的芽和叶片受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表面生有蜡粉和密毛,植株矮小且常呈匍匐状、垫状或莲座状等,这种形态有利于保持体温减轻严寒的影响.恒温动物为了适应在寒冷地区和寒冷季节,增加毛的数量和改善羽毛的质量,或增加皮下脂肪的厚度,从而提高身体的隔热能力.生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大,因为个体大的动物,单位体重散热量相对较少,这就是Bergman规律.恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低温环境中有变小的趋势,这也就是减少散热的一种适应方式,这一适应方式常被称为Allen规律.在行为方面的适应主要表现在休眠和迁移两个方面,前者有利于增加抗寒能力,后者可躲过低温环境.（2 ）生物对高温环境的适应 生物对高温环境的适应也表现在形态、生理和行为三个方面.适应高温环境的一些植物生有密绒毛和鳞片,能过滤一部分阳光；有些植物体呈白色、银白色,叶片革质发亮,能反射一大部分阳光,使植物体免受热伤害；有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠,减少光的吸收面积；还有些植物的树干和根茎生有很厚的木栓层,具有绝热和保护作用.植物对高温的生理适应主要是降低细胞含水量,增加可溶性糖或盐的浓度,这有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结能力.其次是靠旺盛的蒸腾作用避免植物体因过热而受害.还有一些植物具有反射红外线的能力,夏季反射的红外线比冬季多,这也是避免植物体受到高温伤害的适应.动物对高温环境的一个重要适应就是适当放松恒温性,使体温有较大的变幅,这样在高温炎热的时刻就能暂时吸收和储存大量的热,并使体温升高,而后在环境条件改善时或躲到阴凉处时再把体内的热量释放出去,体温也会随之下降.沙漠中的啮齿动物对高温环境常常采取行为上的适应对策,即夏眠、穴居和白天躲入洞内晚上出来活动.有些黄鼠不仅在冬季进行冬眠,还要在炎热干旱的夏季进行夏眠.昼伏夜出是躲避高温的有效行为适应,因为夜晚温度低,可大大减少蒸发散热失水,特别是在地下巢穴中,这就是所谓夜出加穴居的适应对策.