严寒地区植物汁液不会凝固

植物耐寒之谜

当严寒到来，许多动物都加厚了它们的“皮袍子”，深居简出，或者干脆钻到温暖的地下深处去睡觉。不少植物却依旧精神抖擞地屹然不动，若无其事地伸出它们那绿油油的叶子，好像并没有感觉到严寒的来临。

难道植物当真麻木不仁，对寒冷完全无动于衷吗？不！过度的寒冷一样可以将植物冻死。比如，当植物细胞中的水分一旦结成冰晶后，植物的许多生理活动就会无法进行。更要命的是，冰晶会将细胞壁胀破，使植物招致杀身之祸。经过霜冻的青菜、萝卜吃起来不是又甜又软吗？甜是因为它们将一部分淀粉转化成了糖，而甜就是细胞组织已被破坏的缘故。

不过，要使植物体内的水分结冻，并不太容易。比如娇嫩的白菜，要在零下15度才会结冰，萝卜等可以经受零下20度而不结冰，许多常绿树木，甚至在零下四五十度依然不会结冰，秘密何在呢？

如果说粗大的树木可以用寒气不易侵入来解释，那么细小的树枝和树叶、娇嫩的蔬菜何以也不易结冰呢？白菜、萝卜、番薯等遇上寒冷时，会将贮存的部分淀粉转化为糖分，植物体内的水中溶有糖后，水就不易结冰，这也确是事实。

但如果我们仔细一算，就知道这并不是植物耐寒的主要理由。要知道，1000克水中溶解180克葡萄糖后，水的结冰温度才会下降1.86度，即使这些糖溶液浓到像糖浆一样，也只能使结冰的温度下降7度至8度。可见这其中一定另有缘故。

原来植物体内的水分有两种，一种为普通水，还有一种叫结合水。所谓结合水，按它的化学组成而言和普通水并无两样，只是普通水的分子排列比较凌乱，可以到处流动，而结合水的分子以十分整齐的队形排列在植物组织周围，和植物组织亲密地结合在一起，不肯轻易分开，因此被叫作结合水。冬天，植物体内的普通水减少了，结合水所占的比例就相对增加。由于结合水要在比零度低得多的温度才结冰，植物当然也就比较耐寒了。

植物的抗冻能力

各式各样的植物抗冻力不同，就是同一棵植物，冬天和夏天的抗冻力也不一样。北方的梨树，在零下20度至零下30度的温度下能平安越冬，可是在春天却抵挡不住微寒的袭击。松树的针叶，冬天能耐零下30度的严寒，在夏天如果人为地降温到零下8度就会被冻死。

究竟是什么原因使冬天的树木变得特别抗冻呢？最早国外一些学者说，这可能与温血动物一样，树木本身也会产生热量，它由导热系数低的树皮组织加以保护的缘故。以后，另一些科学家说，主要是冬天树木组织含水量少，所以在冰点以下也不易引起细胞结冰而死亡。

但是，这些解释都难以令人满意。因为现在人们已清楚地知道，树木本身是不会产生热量的，而在冰点以下的树木组织也并非不能冻结。在北方，柳树的枝条、松树的针叶，冬天不是冻得像玻璃那样发脆吗？然而，它们都依然活着。

能抗冻的秘密

树木抗冻的本领很早就已经锻炼出来了。它们为了适应周围环境的变化，每年都用沉睡的妙法来对付冬季的严寒。

我们知道，树木生长要消耗养分，春夏季节树木生长快，养分消耗多于积累，因此抗冻力也弱。

但是，到了秋天情形就不同了，这时候白昼温度高，日照强，叶子的光合作用旺盛；而夜间气温低，树木生长缓慢，养分消耗少积累多，于是树木越长越胖，嫩枝变成了木质……树木逐渐地也就有了抵御寒冷的能力。

别看冬天的树木表面上呈现静止的状态，其实它的内部变化却很大。秋天积贮下来的淀粉，这时候转变为糖，有的甚至转变为脂肪，这些都是防寒物质，能保护细胞不易被冻死。平时一个个彼此相连的细胞，这时细胞的连接丝都断了，而且细胞壁和原生质也离开了，好像各管各一样。

这些肉眼看不见的微小变化，对植物的抗冻力方面竟然起着巨大的作用。当组织结冰时，它就能避免细胞中最重要的部分——原生质不受细胞间结冰而招致损伤的危险。

可见，树木的沉睡和越冬是密切相关的。冬天，树木睡得越深，就越忍得住低温，反之，像终年生长而不休眠的柠檬树，抗冻力就弱，即使像上海那样的气候，它也不能露天过冬。

小知识大视野

世界上最耐寒的植物：地衣是地球上最耐寒的植物，能在高山带、冻土带和南、北极地区等其他植物不能生存的地方生存，而且能够生长、发育、繁殖得很好，常常形成一望无际的广袤地衣群落。即使在零下198度，南极地衣仍能自在生存，有一块在大英博物馆陈列了15年的地衣标本偶然沾上水分，居然又重吐绿片。