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花草樹木怎樣過冬（樹木如何度過寒冷的冬天）

當(dāng)你在寒風(fēng)中瑟瑟發(fā)抖時，當(dāng)你因為寒冷把自己變得越來越笨重時，你可能會去思考，為什么樹木好像一點都不怕冷呢？

樹木有一半是水（在冬天可能會更少一點），如果溫度降得足夠低，即使是最耐寒的樹也會結(jié)冰而細(xì)胞死亡。

當(dāng)然，樹木沒法像許多鳥類那樣向南移動尋找更溫暖的地方，也不可能像哺乳動物那樣產(chǎn)生熱量過冬。

那么，樹木是如何在零度以下生存的呢？雖然樹的地下部分被一層雪隔絕相對溫暖（這對冬天的生存很重要），但是樹的裸露部分卻沒有得到任何保護。

樹木的過冬秘訣：三種機制

為了度過寒冷的冬天，樹木在夏末便開始準(zhǔn)備（因為夏至之后白天開始變短），冷適應(yīng)逐漸發(fā)生，包括葉、莖和根發(fā)生一系列生理變化。

雖然秋天的顏色吸引了所有人的目光，但樹木在秋天晚些時候的表現(xiàn)才是最令人驚嘆的，只是我們根本看不到而已。

這些后來的變化確實有些近乎神奇，雖然有些細(xì)節(jié)對科學(xué)來說仍然是個謎，但一般的機制已經(jīng)得到了解釋。

植物學(xué)家們現(xiàn)在普遍認(rèn)為，樹木細(xì)胞在冬天防止凍結(jié)主要通過三種機制。

第一種是在冷適應(yīng)過程中改變細(xì)胞膜使其變得更柔軟，這使得水可以從細(xì)胞中遷移到細(xì)胞之間的空間。

重新安置的水可以對細(xì)胞壁施加壓力，但是隨著細(xì)胞的縮小或占用空間的減少，這種壓力被抵消了，而不傷害到細(xì)胞。

第二種方法是使活細(xì)胞內(nèi)的液體含糖量增加。秋天來了，樹會把淀粉轉(zhuǎn)化成糖，起到防凍劑的作用。

活細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞液與這些天然糖一起濃縮，降低了細(xì)胞內(nèi)的冰點，而細(xì)胞間的無糖水可以被凍結(jié)。因為細(xì)胞膜在冬天更柔軟，它們會被膨脹的冰晶擠壓，但是不會被刺穿。

第三種應(yīng)對機制則完全不同。這種機制模仿“玻璃相”，其中液體細(xì)胞的內(nèi)含物質(zhì)變得非常黏稠看起來像是固體一樣，這和二氧化硅在被冷卻成玻璃時保持液態(tài)的方式有點像。

第三種機制是由前兩種機制導(dǎo)致的細(xì)胞逐漸脫水所觸發(fā)的，這使得樹木細(xì)胞中的過冷物質(zhì)能夠避免結(jié)晶。

樹木的枝干大部分是死細(xì)胞組成

一棵樹不需要讓它所有的細(xì)胞都不凍結(jié)，只要活的細(xì)胞沒事就好了。這點是很重要的，因為一棵樹的大部分活樹干是由死細(xì)胞組成的(把這些細(xì)胞視為死細(xì)胞很奇怪，因為它們?nèi)匀粎⑴c維持樹木生存的功能，如樹液流動)。

死細(xì)胞可以被凍結(jié)但不會被再次殺死，絕大多數(shù)樹木地面上的細(xì)胞在暴露于亞低溫下時確實會有規(guī)律地凍結(jié)，但那些活細(xì)胞不會。

樹干中的活細(xì)胞即使與死細(xì)胞相鄰，溫度也與之相同，也只會保持著未凍結(jié)狀態(tài)的“玻璃相”。

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