请问仙人掌是如何在茫茫沙漠中吸收水分的

鱼片怎么切2023-05-07  21

仙人掌大多生长在干旱的环境里,当雨季来临时,它们根系立刻活跃起来,大量吸收水分,使植株迅速生长并很快地开花结果。在干旱季节,它可以不吃不喝地进入休眠状态,把体内的养料与水分的消耗降到最低程度。

原产墨西哥东海岸、美国南部及东南部沿海地区、西印度群岛、百慕大群岛和南美洲北部;在加那利群岛、印度和澳大利亚东部逸生;

中国于明末引种,南方沿海地区常见栽培,在广东、广西南部和海南沿海地区逸为野生。

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栽培

仙人掌喜排水良好的微碱性肥沃砂质土。家庭栽培仙人掌的培养土,可用2份堆肥、4份园土、4份河沙混合配制。

花盆选小,不宜大,一般只要比植株形体稍大即可二盆底可放些小瓦片,以利排水。栽时不要埋太深,只要立稳即可。

应把它放在通风良好的地方。此外,仙人掌在温度低于5℃时容易冻伤,所以冬天要防冻害。

无论在热带雨林还是在干旱的沙漠,我们都可以看到仙人掌。它们能在干旱少雨且不知何时下雨的沙漠里生存,这是它们最非凡的特性。它们是如何生存的?科学家发现它们有惊人的策略来解除它们的干渴。

通过夜间活动,使用更好的办法来产生能量,并让它们的胳膊保持多刺的打扮。进化生物学家艾利克-爱德华兹说:“仙人掌进化了应对干旱的一整套适应性,使其在沙漠中得以生存。”

爱德华兹与耶鲁大学的迈克尔-多纳河最近确定了Pereskia(一个包括了17个种的叶状灌木丛和树木的属)是仙人掌的祖先。而且,此仙人掌祖先第一个展示了仙人掌的这些节水策略,时间大约在二千万年前。此发现发表在6月出版的《美国自然学家》杂志上。

危险的交易

所有植物都有气孔——皮上的小孔,气孔开闭以吸收二氧化碳。当进行光合作用时,植物就将吸收进来的二氧化碳变成食物——糖。在沙漠里,此过程很棘手,因为气孔每次开放,水就会从气孔里跑出来。“如果你想尽力保存水,就不能打开气孔,因此,打开气孔和水份流失是一个冒险交易,” 爱德华兹表示。

许多植物在白天打开它们的气孔,而仙人掌和其它夜间植物如龙舌兰和芦荟在夜间打开它们的气孔。因为,夜间温度较、没有太阳和细小的微风有利于仙人掌保留水份。但在夜里,仙人掌不能利用太阳能将二氧化碳转化成它所需要的糖,因此,此苦命的植物只得贮存一些二氧化碳以备第二天使用。第二天太阳一升起,它就开始制造糖。

其它有用的特性

仙人掌还进化了肉质组织、蜡质皮肤和尖尖的刺,还有专业化的根系使它们在这种艰苦生态环境下能具备全部的生长优势。树干充当水库,根据其蓄水的多少可以膨胀和收缩。皮上的蜡质保护层可保持湿气,减少水份流失。尖尖的刺可防止口渴的动物把它当成免费饮料。

在一些仙人掌中,刺还能收集雨水,像漏斗似的让宝贵的雨滴落到它的根上。

惊人的策略

你可能认为仙人掌会长出深深的根,深扎到地下寻找可持续供应的地下水。其实相反,它们通常发展众多的浅根,只扎在地表下一点点,根系分布能扩展到它周围的几英尺,以尽可能地吸收水。

当下雨时,仙人掌会发出更多的根。当干旱时,它的根会枯萎、脱落以保存水份的供应。爱德华兹说:“仙人掌与水的结合比与它生长的土壤的结合更为密切。生长时,仙人掌冒着水份流失到土壤的风险,因此,它就不得不将自己与土壤分开。”

他们称:“仙人掌的形成代表了植物形状和功能密切联系的一个最显著的例子,一个多肉质的,生长寿命长的光合作用体系使得仙人掌可以在极端干旱的条件下存活,并保留了很好的含水组织。”

最近分子多态性研究证实了仙人掌和其它植物都有相似的节水策略,使它们能在沙漠里安营扎寨。爱德华兹说:“这是成功策略的一个好例证。这些植物在这些环境下真的做得很好。”

仙人掌能在干旱炎热的沙漠中生存,是因为其独特的内部构造。

仙人掌茎的内部构造与其他双子叶植物一致,在内方的木质部与外方的韧皮部之间有形成层。但茎的大部分由薄壁的贮藏细胞组成,细胞内含黏液性物质,可保护植株避免水分的流失。

在沙漠中,强烈的阳光使土壤表层温度很高,因此其根表皮木栓化,厚厚的木根层保护根内部组织不受高温的损害并防止水分散失。

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仙人掌的生长习性

仙人掌属于喜光作物,长日照会促进营养吸收,生长更加旺盛。光照不足,生根时间延长,生长不快,同时地上生长部分易形成畸形。

20-35℃为最适宜温度,45℃以上注意防高温及灼伤,5℃以下注意防寒。土壤相对持水量在60%左右,即地表下10厘米处土壤达到手捏成团、落地即散的程度。

仙人掌生长快,产量高,需大量元素氮、磷、钾,同时也需要一定量的微肥,即钙、镁、铁、锌、锰等,最好用充分腐熟的农家肥要求土层深厚、土质疏松、排水良好的中性砂质壤土。

参考资料来源:百度百科-仙人掌

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