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全球气候变暖,看植物如何应对生存挑战

发布日期:2022-08-08 20:18    点击次数:62

春暖花开,一叶知秋。春花秋叶是植物对季节变换的回应。植物是气候变化的“晴雨表”,用每一寸叶片感知冷暖交替。

它们用独特的生存智慧,与人类共同守护赖以生存的地球家园。要想了解植物的“智慧”可不是件容易的事,让我们跟着植物学家们一起看看植物应对气候变化的绝招。

青藏高原出现的水生植物

2021年,中国科学院植物研究所的植物学家在青藏高原的4000多米的地方,拉萨的北边,有个叫伦坡拉盆地的地方,发现了一块很有意思的化石,这是一种蕨类植物化石,叫作。

它是生长在池塘里或湖泊里的水生植物。科学家们对这个化石做了年代标定,然后再结合当地的历史沉积资料,确定了这个植物存在的时间为2000多万年前。由此推算这片区域大约2000万年前的海拔大概3000米左右,现在这里已经4700米了,说明了这2000多万年,青藏高原抬升了约1700米的样子。

“自带温室”的雪莲花

青藏高原的雪莲花,因花如莲蓬座子,顶部形似莲花而得名。它看起来像莲花,其实是因为它在花序的下面有一个很大的苞片,将它整个包了起来。你也许不知道,实际上这是一种适应当地寒冷环境特殊生存机制。苞片可以形成一个小的局部温室。

当植物学家拿着温度计去测量这个“温室”时发现,花苞里面包着花的温度, 飞艇一期精准计划在线比起环境温度会高出好几度呢。这有效地防止了里面的花和后面受精之后形成的果不被冻伤。

中国最高的树?

最近,中国科学院植物研究所的植物学家在青藏高原南部一个生物多样性的热点地区,发现了中国最高的树。

青藏高原南部水热条件非常适宜树木的生长,所以树木可以长得很高,但是同样的树种,如果让它移到再往北边一点,再干旱一点,再寒冷一点的地方,如果它能够生存下来,它可能就会变成另外一种完全不同的形态,也许就不再是最高的树。

这是因为每一种植物都有特定的生存环境,我们称之为生境。生境包括它生存的土壤环境、周围的水热条件和气候条件等等。气候的变化会直接影响到生境,生境又会影响到植物的生存。

科学家是如何研究植物和气候之前的关系呢?

当前自然界中的植物,都是经过千百万年的选择进化而来的。植物的各个器官,以及它表现出来的样子,都是适应现有生存环境的。

研究植物与气候条件的相关性,可以从几个层面去调查。植物学家们会去野外考察自然环境下植物的形态和性状。从植被的角度观察,这片植物是针叶林还是阔叶林,还是草甸等等。可以通过野外考察、遥感等方式掌握现有的植物与气候的关系。

另外,科学家们还可以从历史的角度研究气候的变化,挖掘历史上的数据。比如说看化石,以及历史的沉积物。有的树木生长寿命很长,可以超过千年,它的年轮,会反映每一年的气候条件,把它年轮调取出来,依据年轮可以研究气候变化。

现如今全球科学家们都特别关注全球变暖问题,如果持续增温植物的生长会如何改变。中国科学院植物研究所的植物学家们在研究我国的北方草地,还有青藏高原的植物时发现,在北方植物有一个“返青期”,在冬季植物处于一种休眠状态,等到温度、水分、阳光等条件好了以后,植物开始发芽。如果在寒冷的地方,气候突然变暖,就可能让植物的返青期提前,它会提前开始发芽、展叶,开始提高它的光合作用的效率,这是植物在适应气候的变化。这种微小的变化会逐渐影响整个群落,而后是更大时间尺度上的变化,青藏高原在这几年气候变化的影响下开始变绿了。

全球变暖使得有些植物无法适应环境的变化濒临灭绝,这时植物学家们就会将它们用迁地保护的方式带回国家植物园,让这些珍贵的植物免遭灭绝。

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08月09日 12:49

监制 / 田龙 主编 / 刘铭 王志存

编辑 / 张雨 杨力 赵文茜(实习)