自然科普:青藏高原上的植物是怎麽活下去的?
發布時間:2021-04-06
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青藏高原號稱“地球第三極”和“世界屋脊”,在維度25°~30°之間,其高度占據對流層的三分之一,是地球係統一個(ge) 獨特的地理單元,人們(men) 通常認為(wei) 這裏是“生命的禁區”。

但事實上,青藏高原是一個(ge) 充滿生機的世界,分布有豐(feng) 富的動植物。許多物種不僅(jin) 能在嚴(yan) 酷的高原生存下來,而且能夠繁衍後代。那麽(me) ,它們(men) 是如何適應極端環境的呢?下麵就來看看這些植物都有什麽(me) 高招吧!

青藏高原 圖片來源:中國國家地理

“低調”生長

溫度和水分是影響植物生長的兩(liang) 個(ge) 最重要的環境因子。生長在青藏高原的植物既要應對低溫對生長發育的影響,又要應對強烈的大風以及由此導致的強烈蒸發引起的幹旱脅迫對植物生長發育的影響。

為(wei) 了應對高原的低溫、幹旱和強風的惡劣環境,植物通常采用的一種生存方式是變矮,甚至貼著地麵生長,這使得這一地區的植物顯得比較“低調”。不要小看這種矮化的植物,這樣一方麵能避免強風引起的強烈蒸騰導致植物水分喪(sang) 失,另一方麵則能避免較低的氣溫對植物的凍害以及凍融過程引起的細胞生理幹旱。

墊狀點地梅 圖片來源:搜狐網

狼毒花 圖片來源:知乎

這些矮小植物呈墊狀或者密集匍匐狀生長,不但適應了青藏高原高寒、強旱等極端環境,還會(hui) 改善生長位置及周邊生境的土壤理化性質、營養(yang) 成分和水熱條件,由此形成了墊狀植物內(nei) 部相對較為(wei) 良好的微環境,而這種微環境的改變能夠顯著提高群落水平的物種多樣性和豐(feng) 富度,在群落物種組成和結構方麵起著重要的調節作用。

值得一提的是,盡管這些墊狀植物具有重要的生態學價(jia) 值和生態係統服務功能,但是墊狀植物的生活周期普遍非常長、生長緩慢,一旦被破壞通常在短時間內(nei) 很難恢複,因此以墊狀植物為(wei) 關(guan) 鍵類群的生態係統非常脆弱,需要我們(men) 加大保護力度。

“高調”開花

青藏高原地區的植物都比較矮小,顯得非常“低調”,但是,它們(men) 開花的時候就顯得非常“高調”了。這些矮小植物的花顏色多樣、大小不一,使得青藏高原在植物的開花季節(通常為(wei) 6-8月份)呈現出繽紛多彩的景色。

格桑花 圖片來源:植物科普

羊羔花 圖片來源:搜狐網

多刺綠絨蒿 圖片來源:植物網

風鈴草 圖片來源:網易

對於(yu) 植物來說,開花的唯一目的就是為(wei) 了通過傳(chuan) 粉產(chan) 生種子。植物的傳(chuan) 粉方式主要分為(wei) 自花傳(chuan) 粉和異花傳(chuan) 粉,其中自花傳(chuan) 粉不依賴於(yu) 傳(chuan) 粉媒介,一棵植物就能產(chan) 生種子;而異花傳(chuan) 粉則需要媒介的幫助在不同的植物間完成傳(chuan) 粉。在環境惡劣的高海拔地區,能夠為(wei) 植物傳(chuan) 粉的動物種類本身就少,而在環境更為(wei) 惡劣的青藏高原就更少了。

通常的觀點可能會(hui) 認為(wei) ,在惡劣的環境中植物應該多數通過不依賴媒介傳(chuan) 粉的自花傳(chuan) 粉的方式產(chan) 生種子。但實際調查的結果恰好相反,在群落水平上,高海拔地區采用異花傳(chuan) 粉產(chan) 生種子的植物比例要高於(yu) 低海拔地區。

為(wei) 什麽(me) 惡劣的自然環境不利於(yu) 昆蟲的傳(chuan) 粉,而植物卻普遍采用異花傳(chuan) 粉的方式呢?原來,通過異花傳(chuan) 粉產(chan) 生的後代比自花傳(chuan) 粉產(chan) 生的後代有更高的生長和存活能力。

植物可以通過多種方式來吸引昆蟲,其中最主要的一種就是增強花的展示度,以增加對昆蟲的吸引能力。

其方式主要有兩(liang) 種,一種是開比較大的花,但花數量很少,比如藏波羅花等植物;另一種形式是開比較小的花,但是花的數量很多,比如墊紫草、高山葶藶、獨一味等植物。除了花的大小和數量外,花的顏色也是多種多樣,但整體(ti) 來看藍紫色、黃色、白色等占主導地位,相對來說紅色的花較為(wei) 少見,這主要與(yu) 熊蜂的視角有關(guan) 。多樣的花顏色、不同花大小和數量的組合是植物發出的一種廣告信號,目的都是為(wei) 了吸引昆蟲為(wei) 花傳(chuan) 粉。

藏菠蘿花 圖片來源:植物網

當然,植物發出的這些信號並非是“空手套白狼”,植物同樣為(wei) 昆蟲準備了豐(feng) 厚的食物報酬——花蜜或者花粉,昆蟲在獲得這些報酬的同時也為(wei) 植物完成傳(chuan) 粉。

整體(ti) 來看,植物本身“低調”的生長是對青藏高原惡劣自然環境的適應,而“高調”的開花則是對青藏高原傳(chuan) 粉昆蟲稀少的適應,因此生長在這裏的植物都有一套獨特的適應本地區自然環境的方法。

青藏高原的植物雖然物種相對匱乏,但卻保留了大量特殊的基因資源,這些基因資源將為(wei) 我們(men) 解析高山植物的適應性和極端環境中的新品種選育提供海量的遺傳(chuan) 信息。正如之前指出,這一地區的生態環境非常脆弱,在考察和開發利用的同時,需要加大對生態係統的保護力度。


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