多样的植物——鳞茎、球茎和块茎植物(一)
与生菜和西红柿相比,洋葱和土豆能够储藏很长时间。它们是典型的鳞茎和块茎,里面存储着水分和养料,能够长时间应付干旱或寒冷的环境。
在西南非洲的纳米比亚地区,降雨量非常不稳定,所以,文珠兰百合把水和养分都储存在了地下的鳞茎中,并以此在休眠状态中度过最艰难的时期。在历经数年的干旱后,这株文珠兰百合再度勃发生机,开放出一丛壮观、绚丽的花簇。
鳞茎、球茎和块茎都是生长在地下的植物器官,特别适合于植物的休眠期,使植物能够在非常干旱炎热的条件下,或者在酷寒的冬天里生存下来,例如在沙漠、干旱的草原,以及山区里。
如果没有这些办法,正常的植物组织就会由于脱水或者冷冻而受损,整株植物就可能会死亡——就像水管中的水在0℃时结冰并膨胀,会导致水管爆裂一样,当温度太低时,未受保护的植物细胞也会破裂。
在恶劣的天气来临之际,鳞茎、球茎和块茎植物生长在地面上的部分就会枯死,只留下生长在地下的植物储存器官——完全处于休眠状态的生长芽,它们在不为人见的状态下,安全地度过气候糟糕的时节。
在植物的养料储存细胞中,高浓度的糖类养料分子就像天然的防冻剂,当土壤的温度降到危险的0℃以下时,能为植物提供进一步的保护。
这种休眠机制对植物的另一个好处是:植物可以免受饥饿的食草动物的摧毁,比如鹿,它们经常把过冬的植物啃食殆尽,乃至植物的根茎。当然,对于土壤中的害虫,比如线虫,以及那些足趾强健、嗅觉灵敏的动物,如松鼠和老鼠,鳞茎、球茎和块茎植物也是它们的高级食物库。
当春天来临,第一场春雨唤醒沉睡中的生长芽。叶片首先破土而出,迅速开始光合作用,重建植物已经耗竭的养料储存系统;然后很快就开花,那缤纷的颜色和香气就像广告招牌一样,吸引着授粉的昆虫;授粉之后,花儿开始结果(生长种子),就像其他开花植物一样;随后种子散播出去,养料再次被储存在根茎中,供给下一季的生长需要。
在所有植物中,常年落叶林中的植物的生长速度是最快的,只有每年从休眠种子状态发芽的鳞茎、球茎和块茎植物的生长速度才能超过它们。一旦天气暖和起来,像熊葱、野水仙、野风信子、虎年万年青等鳞茎植物,就会迅速长叶开花(有时候先开花后长叶),在高于它们的树木长出繁茂的叶子之前,它们要赶紧最大限度地利用开阔的蓝天和充足的阳光。
在夏季炎热、冬季寒冷的地方,比如土耳其,许多植物(包括郁金香、洋水仙)只拥有春天短暂的生长时节。一旦有足够的温度,而且气候宜人,这些植物会迅速长叶开花,但是随着气温上升,天气变得炎热,它们又会迅速枯萎。
中亚的稀有植物
罗森鸢尾不但有鳞茎,还有很多块状根,这使它能够在干燥的、养料匮乏的石坡上生存下来。
识别鳞茎植物
尽管每种鳞茎、球茎和块茎植物之间都略有差别,但植物学家们仍然根据它们的特殊结构进行定义。
像洋葱(葱属)、百合(百合属)这样的植物,在它们的鳞茎中含有许多重叠在一起的叶基,叶基不含叶绿素,但含有储存的养料。大多数鳞茎都是椭圆或梨形的。肉质叶基(鳞片)在一个小圆盘形的基座上层层叠合起来,基座上生出许多不定根,这些根在土壤中搜寻水分和矿物营养物质。
有一些鳞茎植物的不定根的前端可以收缩,一旦根尖在土壤中固定,根的前端就会收缩并变粗,由此产生的拉力会使鳞茎进一步深入土壤,从而起到保护作用。鳞茎外的鳞片又薄又干,像纸一样,能保护鳞茎的内部组织,使真菌孢子和土壤中的害虫不能侵入。在中心生长点上,有一个或更多的芽,芽中有未成熟的叶。糖分储存在肉质鳞片中,维系鳞茎在休眠期内的生存。腋芽一般在鳞片之间发育,当它们长大后,会形成新的鳞茎——你可以把大蒜鳞茎上的小鳞茎掰开,亲自观察这种结构。
鳞茎植物可能是多年生植物或一年生植物。在水仙花(水仙属)这种多年生鳞茎植物中,每一年,花朵都是从腋芽中生长出来的,中心芽(顶芽)则发育成叶。在郁金香这种一年生鳞茎植物中,花芽是由顶芽发育而成,此时,顶芽就完成了它在一个生命循环周期中的责任。下一季的花朵是从新的鳞茎中发育而来的,而这新鳞茎又是从外部腋芽发育而来。
假鳞茎和真鳞茎不同。假鳞茎是绿色的(含有叶绿素),在地面上由厚厚的茎基发育而成。在许多兰花种类中,能见到假鳞茎,它们可能是圆形的、椭圆形的或者圆柱形的,叶和花都是从茎柄上生长出来。
这种生活在南非沼泽地带的海芋百合(马蹄莲属)在春天开花。它的地下茎根富含淀粉,秋天时会生长出几片韧性极好的叶子,然后在来年的春天开花。作为一种典型的天南星科植物,它真正的花朵位于像铅笔一样的肉穗花序上,非常小;而这些白色的“花瓣”实际上是叶状佛焰苞(一种包含或衬托花簇或花序的叶状苞)。
克里木南星是另一种天南星植物,生活在克里木岛上干旱、多岩石的峡谷里。很多天南星科的植物的花朵都是臭臭的,能吸引苍蝇前来授粉。不过,图中这种植物的花朵却是芬芳的。
图中的这株冠状银莲花也是生长在克里木岛的一个峡谷里,它是毛茛科家族中的成员。人类对它们进行过成功的栽培,并培育出了“德卡恩银莲花”和“圣布丽奇特银莲花”这两个绚丽夺目的品种。它们的根从一块坚硬的块茎中长出来,早春时节开花。
这种紫鸢尾生长在地中海东部的以色列地区,它是一种典型的有须的鸢尾植物——在它们“倒垂”的花瓣上,长着许多肉质绒毛。
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