树木的抗旱避暑及应用

      树木等植物对不良环境的适应和抵抗力称为植物的抗性，植物对逆境的适应是受遗传因素和植物激素控制的，我们可以通过基因控制或代谢作用来改变膜系统，进而提高抗逆能力。
　　1 干旱的种类与特点
　　适旱植物常遭受的有害影响是缺水，当植物耗水量大于吸水量时，树体就会出现水分亏缺的现象，称为干旱。干旱分为大气干旱和土壤干旱两类。
　　大气干旱的特点是大气温度高而相对湿度低，蒸腾大大加强，容易破坏水分平衡。由于气温高，阳光强，也会产生热害。大多数植物和木本植物光合作用的最高界限是40～50℃，陆生维管束植物维持生命的温度范围为-5～55℃，但在5～40℃之间才能正常生长和繁殖。植物的呼吸速度与光合速率相等时的温度称为温度补偿点，当树木处于温度补偿点以上的温度时，呼吸大于光合，就会消耗储存的养料，时间过久树木会出现“饥饿”甚至死亡现象。高温抑制氮化物合成，氨积累过多易造成氨毒害细胞，高温还破坏蛋白质，是生化损害的特殊形式。大多数高等植物的最高点温度是40℃，只比最适点略高，当温度在45～55℃时，植物就会死亡。因为夏季高温而引起的树木伤害通称为热害，受害树木和树皮呈斑状死亡或片状剥落，成为病原菌侵入的门户。在苗圃中地表温度高达40℃时，松柏科幼苗就会受灼伤，根颈处会产生数毫米的缢缩环带，高温杀死了输导组织和形成层导致幼苗枯死。温度过高还会使树木新陈代谢紊乱，失水过度，呼吸速度增快，水分和养分可利用率下降，失去生存的能力。
　　土壤干旱是由于大气干旱引起的，土壤干旱是指土壤中缺乏植物能吸收的水分的情况。土壤干旱时，植物会生长困难或完全停止生长。干旱使树木出现萎蔫和永久萎蔫的现象，树木水分亏缺时，细胞失去紧张度，叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫；如在夏季酷热的白天蒸腾强烈，水分暂时供应不及时，叶片和嫩茎出现萎蔫，到晚间蒸腾下降，由于继续供水，消除了水分亏缺，从而恢复了原状，这种萎蔫称为暂时萎蔫；如果由于土壤已无可资植物利用的水，虽然降低蒸腾仍不能消除水分亏缺以恢复原状，这种萎蔫称为永久萎蔫，永久萎蔫持续过久，树木就会死亡。
　　2 适旱植物的形态特征
　　适旱树木具有形态上和生理上对干旱条件的适应，其适应性也是遗传特性。
　　2.1 主要形态特征
　　缩小枝条，增加根系扩展范围，叶片小而厚，角质层发达，表皮上常有蜡被及各种表皮毛，产生下皮层，气孔下降；机械组织发达，木质部细胞较小，栅栏组织多层分布在叶的两面；海绵组织的细胞间隙不发达，叶肉细胞壁内褶，叶脉分布密。另外，分布在沙漠地带的植物则叶片肥厚，有发达的储水薄壁细胞组织，细胞浓度高，保水能力强，叶片有时退化成刺、茎肥厚多汁的肉质植物。
　　2.2 主要生理特征
　　含糖量高，细胞浓度高，耐热性强，低渗透势，细胞含水量低，原生质透性增加。树木等高等植物中的渗透调节物质——脯氨酸遇旱时可增加数十倍甚至上万倍，能防止水分散失，保持膜结构的完整性，增强蛋白质之间的水合作用。
　　3 适旱植物抗旱避暑的原理
　　3.1 树叶散热“制冷”
　　高温时，树叶把根从土壤中吸取的水分蒸腾出去，（www.nczfj.com）树叶发挥着散热“制冷”作用。据测定，每片树叶每年蒸腾0.5L水，树木就是靠根吸水、叶蒸腾的循环来降温避暑的。
　　3.2 树皮隔热降温
　　如橡树皮厚且坚硬，既隔热又耐火烧。据试验，当外界日温高达38℃时，橡树皮内部的温度也不超过30℃；杨、桦树皮薄，但其色白，能反射强烈的阳光，使树体降温免受高温伤害。
　　3.3 叶毛控热保护
　　大多数树木的叶片生长各种类型的毛，叶上的表皮毛是由表皮细胞向外引伸而成的。表皮毛具有许多保护作用，既能防止生物侵害，又削弱了强光的照射，对蒸腾有控制作用，有利于树木的生存。如核桃楸叶上面有疏短柔毛，下面密生短柔毛和星状毛；春榆叶上面生短硬毛，下面被短柔毛，叶柄上有灰白色短柔毛；金老梅叶上面有疏毛或有较密的伏毛，侧脉上有绢毛，叶柄上有柔毛，托叶上有疏毛。树木叶子上的各种毛在抗旱降温时既能聚集水分，使叶片免受阳光晒干，又能供应叶子水分，帮助树木度过干旱酷暑等逆境。
　　3.4 叶片吐水散热
　　许多树木和农作物的叶片尖端或边缘有液体外泌的现象，这种向外溢出液滴的现象称为吐水，液滴中含有无机盐和其他物质，当树木与一些农作物吸水量大于蒸腾时，常常可以看到吐水现象。
　　3.5 某些真菌抗旱
　　据专家研究发现，植物耐旱抗旱主要靠3种非病原真菌，它们能帮助植物度过长期的干旱和高温。一种真菌是泡囊菌，主要分布在根部；另一种是网状菌，网状菌能分解植物废物而获得营养物质；第三种真菌能调节营养物质的摄入而与其他真菌相互作用。这3种真菌和谐地工作，将摄入的水分和养分储藏起来，然后慢慢地释放出来供植物所需，以确保真菌的生存。
　　4 树木抗旱避暑的应用
　　（1）在干旱高温地带造林时，要选择当地抗旱耐高温的乡土树种，必须做到适地适树。
　　（2）造林时应避开高温期，适当提前或者延后。
　　（3）对造林树种进行耐旱“锻炼”后再进行造林，即预先将该树种选择在不能致命的干旱条件下锻炼，从而使其产生对致命干旱环境的抗性。当植物转到40℃高温环境后，原来在正常温度下出现的一些蛋白质合成被阻抑，通过高温诱导合成一些新的蛋白质，即热激蛋白，经过锻炼而形成热激蛋白的树木由于抗热性提高而适应了逆境。
　　（4）对生长在易发生高温日灼地带的树木刷涂白剂，避免松柏科育苗受日灼伤害，应采取遮阴措施或换地育苗。
　　（5）植物在逆境条件下脱落的酸含量会增加，以提高抗逆性。在农业生产中，外施适当浓度的脱落酸可以提高作物的抗寒、抗冷、抗盐和抗旱能力，造林时可试用以提高树木的抗逆性。在干旱地带造林时，可应用农林植物节水抗旱蓄水剂，这种抗旱蓄水剂采用高新技术将普通水固体化，辅以植物必需的氮、磷、钾等多种微量元素，号称不流动、不蒸发的“束缚水”，蓄水能力可达到自身重量的几百倍，一般1g蓄水剂能蓄积水分400～600g，能持续90d供给植物水分。蓄水剂能在种子或植物根系周围形成1个“小水库”，确保植物在干旱无雨的条件下正常生长。
　　作者简介：
　　王庆楠（1982-），男，齐市人，大学，林业助工，从事林业技术推广工作。
　　通讯作者简介：
　　刘炳友（1963-），男，大学，现任齐市建华区人民政府森林防火指挥部副总指挥、区林业局局长，研究员级高级工程师，省级高层次农村实用人才，享受政府特贴专家，主要从事林业科研、林业技术推广与林业工程设计及管理工作。