为什么临水植物抗冻害(抗冻水生植物)
树木抗冻的本领很早就已经锻炼出来了。它们为了适应周围环境的变化,每年都用沉睡的妙法来对付冬季的严寒。
我们知道,树木生长要消耗养分,春夏季节树木生长快,养分消耗多于积累,因此抗冻力也弱。
但是,到了秋天情形就不同了,这时候白昼温度高,日照强,叶子的光合作用旺盛;而夜间气温低,树木生长缓慢,养分消耗少积累多,于是树木越长越胖,嫩枝变成了木质……树木逐渐地也就有了抵御寒冷的能力。
别看冬天的树木表面上呈现静止的状态,其实它的内部变化却很大。秋天积贮下来的淀粉,这时候转变为糖,有的甚至转变为脂肪,这些都是防寒物质,能保护细胞不易被冻死。平时一个个彼此相连的细胞,这时细胞的连接丝都断了,而且细胞壁和原生质也离开了,好像各管各一样。
这些肉眼看不见的微小变化,对植物的抗冻力方面竟然起着巨大的作用。当组织结冰时,它就能避免细胞中最重要的部分——原生质不受细胞间结冰而招致损伤的危险。
可见,树木的沉睡和越冬是密切相关的。冬天,树木睡得越深,就越忍得住低温,反之,像终年生长而不休眠的柠檬树,抗冻力就弱,即使像上海那样的气候,它也不能露天过冬。
植物能抗冻的原因有哪些?
最早国外一些学者说,这可能与温血动物一样,树木本身也会产生热量,它由导热系数低的树皮组织加以保护的缘故。以后,另一些科学家说,主要是冬天树木组织含水量少,所以在冰点以下也不易引起细胞结冰而死亡。
但是,这些解释都难以令人满意。因为现在人们已清楚地知道,树木本身是不会产生热量的,而在冰点以下的树木组织也并非不能冻结。在北方柳树的枝条、松树的针叶,冬天不是冻得像玻璃那样发脆吗?然而,它们都依然活着。
植物冻害的主要原因是什么?植物如何产生对低温的抗性1植物的抗寒性
1. 低温下植物的适应性生理生化变化
在冬季严寒来临之前,随着日照的缩短和气温的降低,植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化,从而提
高了植物的抗寒性.
这种逐步提高抗寒能力的适应过程称为抗寒锻炼(cold hardening)或低温训化(cold acclimation)。?
·晚秋或早春寒潮突然袭击植物就易受害
经适当的抗寒锻炼过程 ,植物逐渐完成适应低温的一系列代谢变化,获得较强的抗寒性。
我国北方晚秋时,植物内部的抗寒锻炼还未完成,抗寒力差;在早春,温度已回升,植物的抗寒力逐渐下降。?
植物抗寒锻炼过程中体内发生的适应性生理变化
(1)组织的含水量降低,而束缚水的相对含量增高。?
(2)呼吸减弱消耗减少.有利于糖分等的积累,植物的整个代谢强度减弱,抗逆性增强。
(3) ABA含量增多,生长停止,进入休眠
?? ·冬小麦的核膜口逐渐关闭,细胞核与细胞质之间物质交流停止,细胞分裂和生长活动受到抑制,植物进入休眠。
?? ·植物进入深度休眠后,其抗寒性能力显著增强。?
?? ·ABA含量
(4) 保护物质积累
可溶性糖含量增加,对细胞的生命物质和生物膜起保护作用。
可增加细胞液浓度,降低冰点,提高原生质保水能力,保护蛋白质胶体不致遇冷变性凝聚;可进一步转化为其它
保护物质(如磷脂、氨基酸等)和能源.
在抗寒锻炼中,氨基酸的含量也增多.
脯氨酸的含量增加更为明显,是防冻剂或膜的稳定剂,对植物适应多种逆境具有重要作用。?
2.低温诱导蛋白(Cold acclimation protein)
植物经低温诱导能使某些特定的基因活化,并得以表达合成一组新蛋白。?
近年来,已有近百种植物低温诱导蛋白被发现和研究,但还不清楚它们在提高植物抗寒性过程中的机理。?
抗冻蛋白(antifreeze protein AFP)
是生活在两极冰水中的鱼类血液中含有的糖蛋白.能降低细胞间隙体液冰点。
植物本身也可能具有与动物中类似的抗冻蛋白和基于相似原理的抗冻能力。
拟南芥冷调节蛋白(coldyreguated protein.COR) COR 6.6蛋白
油菜的BN28蛋白
拟南芥叶绿体的COR15蛋白
胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abunndant protein,LEA)
植物在胚胎发育晚期,种子脱水时大量产生的蛋白质。
多数是高度亲水、沸水中稳定的可溶性蛋白.
植物在低温诱导下也能表达多种LEA蛋白 。
有助于提高植物在冰冻时忍受脱水胁迫的能力,减少细胞冰冻失水。
多数LEA蛋白也能为干旱或外源ABA诱导。
3.提高植物抗寒性的措施
从两个方面着手:
提高植物自身抗寒性
改变植物生长小气候
(1) 抗寒锻炼
用人工或自然的方法,对萌动的种子或幼苗进行适度的低温处理,提高其抗寒性。
经过抗寒锻炼后,抗性增强。
细胞内的糖含量增加,束缚水/自由水比值增大,原生质的粘度、弹性增大,代谢活动减弱.
(2) 化学控制
生长延缓剂AMO-1618、多效唑
广泛用于果树,使其矮化,促进花芽分化。
能抑制GAs的合成,提高树木的抗寒性。
外源ABA处理
能在常温下使植物抗寒性提高,同时诱导多种低温诱导基因表达,产生低温诱导蛋白。
(3) 其它农业措施
选育抗寒品种
提高越冬和早春作物的土壤温度,保护植物抵御寒害
适时播种、培土、增施磷钾肥,特别是厩肥和绿肥压青 。
在寒流霜冻来临之前, 熏烟、冬灌、盖草等保护植物.
采用塑料薄膜苗床、地膜覆盖
保护春播作物抵御早春寒流.
冬天冻不死的常绿植物植物为什么冻不死?1、它们蓄积物质和能量,减少消耗,休眠。
植物的生长发育、传种接代等都需要消耗大量的能量。通常而言,即便是同一种植物,冬季和夏季的抗冻能力也不一样,在夏季活动期多不耐寒,在冬季休眠期则更为耐寒。这是因为春夏季节,植物生长旺盛,养分消耗多于积累,因而其抗冻能力较弱。
耐冻植物都有休眠的特点,它们常使用“沉睡”的妙法来对付冬寒。这其实也是植物面对寒冷做出的应对法,“沉睡”可大大减少减少消耗,抗寒能力自然加强。
2、有木栓层的保护。
每一棵树木都有一副“甲胄”,保护它们娇嫩的组织不受寒气侵袭。这副“甲胄”就是木栓层。
每年夏天,树木都在树干和树枝的皮下储存木栓组织。木栓既不透水,也不透气。停滞在其气孔中的空气能够阻挡树木的热量向外散发。树木年龄越大,木栓层越厚。因此,老树、粗树的抗寒能力比枝嫩干细的小树强。常青绿树也会采取“穿甲戴盔”的方法对抗严寒,如松树、柏树会在其树皮和叶表面分泌出一层蜡质,既可防止自身水分蒸发,又可御寒;其他如椿树、杏树等,则分泌出胶状物质,以御寒防冻。
3、一般来说,在寒冬来临之前,园林部门都会提前对树木进行“刷白”“穿冬衣”,这是冬季前为树木进行养护管理的一项重要内容,也能使树木免受冻害和病虫害,提高树木的抗寒性和抗虫性。
扩展资料
室外花木防寒防冻法
一、注意修剪
由于冬天寒冷,冬季休眠花木的修剪(如月季、紫薇等)时间宜适当推迟至春季气温回升、花木尚未萌芽前进行,以防枝条被冻伤,影响生长。当年修剪也可现在进行,只是枝条要适当留长一些,等气温回升再进行一次复剪,剪除过长及冻伤部分。常绿花木(瓜子黄杨、龙柏)应及时修剪,可提高冬季观赏价值,还能减少蒸腾,提高植株抗寒性。
二、增施有机肥
室外越冬花木的施肥,冬天一般花木都处于休眠状态,不需施肥。但有些花木在冬季或翌年早春孕蕾开花,如蜡梅、梅花、碧桃、连翘等,对这些花木可在初冬时施些有机肥,一可保暖,二可增加肥力,给孕蕾、开花的花木增加营养,孕蕾开花好。有机肥分解可释放热量并增加土壤肥力。结合施肥对植株进行培土,以盖过根基处为宜,形成一圆锥状的小土丘,可保护容易发生冻害的根基处安全越冬。
三、增加覆盖物
夜间或霜雪天,在低矮的花木(如瓜子黄杨、矮化海桐等)上方覆盖遮阳网,可避免苗木枝叶与霜雪直接接触,减轻冻害,还能增温1至2℃。有条件的地区可在遮阳网下面加一层薄膜,起挡风作用,效果更好。
参考资料来源:武汉市绿化委员会-树怕冷?怕的要命!!!
为什么耐寒植物能度过寒冬?冬天天气寒冷,各种植物仍能度过严寒的冬季,来年继续生长、开花、结果。奥秘在哪里呢?
原来植物在寒冷到来之前,在生理上相应地做出各种适应性反应:如可溶性糖度的提高,就可以提高细胞溶液浓度,使水点降低。还可以缓冲原生质过度脱水,保护原生质胶体不致遇冷凝固。另外糖分子还有巨大的表面活动能力,可以吸附在细胞器的表面之上,减弱它们的生命能力。细胞内糖多,渗透压加大,保留水分多,减少外出结冰。还有的植物通过降低自身含水量,以适应低温条件,安全度过寒冷的冬季。
当初冬温度降到5℃左右,冬小麦的地上生长基本停止,但光合作用仍继续缓慢进行,这时所合成的产物并不转化成淀粉或其他非溶性物质,而是以可溶性糖类(主要是葡萄糖)积存于细胞中。由于冬季麦苗叶绿素形成少,细胞呈中性或微酸性,此时,麦苗颜色开始变红,这才是麦苗抗寒能力强,生长正常的一种标志。
果树花芽也能安全越冬,才能使来年花开满树,结出丰收的果实。这主要靠的是花芽内部含水量的变化。当气温下降时,花芽迅速排出内部的水,使芽内的汁液达到高度浓缩的程度。这种高浓度汁液具有极强的抗冻能力,它在严寒时也不会结冰因此,防止了细胞膜由于冰冻而引起破裂,即使气温下降到零下30℃时,花芽内细胞仍能安然无恙。