高溫下植物如何“防暑降溫”

高溫下植物如何“防暑降溫”

酷暑天，當你用手去摸植物葉片，會發現有的葉子涼涼的，好像隨身背著“冰箱”；有的葉子卻很燙，好像剛從烤箱里拿出來一樣。

怎么回事？難道相同的溫度下葉片溫度竟然不同？

蒸騰影響了葉片溫度

你知道嗎？其實，相同條件下葉片溫度相差是很大的。那么，是什么原因造成了葉片溫度的不同呢？要弄清楚這個問題，我們先來認識一個概念—蒸騰。

蒸騰是植物特有的生理過程，具有高效的降溫效果，每一個單位的蒸騰可以降低0.61～2.12攝氏度的溫度，而植物的蒸騰速率差異很大，從幾個單位到十幾個單位不等。因此，蒸騰速率的不同會造成植物葉片溫度的差異。高蒸騰往往與高光合相伴發生，而且往往是在正午之前氣溫很高的時候，這時，蒸騰速率增加可以減緩葉片溫度升高的速度，為光合作用提供適合的微環境。

葉片的大小會影響溫度

除了蒸騰效果影響了葉片溫度，葉片的物理性狀也會對其溫度造成影響。比如葉片的大小和形狀不同，也會呈現出不一樣的葉片溫度。葉片面積越小、裂葉（葉片邊緣的裂片）越深，越容易散熱。

葉片顏色不同，散熱效果也不同。在相同輻射下，深色的葉片溫度更高，淺色的葉片溫度更低。

很多沙漠植物的表面會有一層白色的絨毛，這層絨毛可以在白天反射更多的太陽輻射，減少到達葉片的輻射，在夜晚又可以起到保溫作用，避免沙漠中巨大的溫差給葉片帶來傷害。

另外，葉片的厚度、含水量會影響葉片的比熱和導熱速率，一般來說，葉片越厚，含水量越高，葉片升溫越慢。還有的葉片更加神奇，它們可以通過運動來減少太陽輻射的傷害。例如：大部分羊蹄甲植物，在炎熱的時候會把葉子閉合起來，并平行于太陽輻射，減小受光面。

葉片的高溫散熱方式

可見，葉片可以通過兩個方法—蒸騰和改變物理性狀來調節表面溫度，這樣不僅保護了葉片也保護了光合系統。如果植物使出渾身解數也不能降低葉片溫度，就只好在炎熱干旱的時候舍棄掉葉子，等到環境適宜的時候再發新葉。

要在不同環境下生存，就要有不同的對策。水分充足的時候，葉片可以利用蒸騰散熱；水分受限的時候，葉片面積變小，增加對流換熱，并且發育更多的白毛或者蠟質反射太陽輻射。散熱不行還可以提高耐熱性，實在忍不住了那就躲吧，沒有葉子就傷害不到葉子了，所以有的植物選擇干季落葉。

總之，散熱、耐熱和避熱都是植物應對高溫的策略，是植物在不同的環境下選擇的不同策略。

葉子的適應性與改變

為了適應環境的變化，葉子也會發生改變。例如，仙人掌本來是生長在沙漠地區的一種植物，原來也有葉子，但是由于環境的變化，仙人掌為了適應沙漠地區的干旱，減少蒸發量，便進化成沒有葉子的植物，原來葉子的形狀也變成了針狀。