“物竞天择,适者生存”,达尔文在他的《物种起源》中曾经说过的这句话,完美的诠释了不同生物想要在相对恶劣的环境当中成功地繁衍生存下去,就不能不有选择地进化出可以适应特殊环境的特殊技能。
就耐盐碱植物中的柽柳、碱蓬和落地生根来说,耐盐碱是他们的共有特点。不过,他们之所以能够耐受盐碱所祭出的“绝招”却又是各不相同的。应该说,不同的“绝招”也分别是属于柽柳、碱蓬、落地生根们在各自进化的过程中“物竞天择”出来的超强本领。
▲柽柳
我们大家应该都知道,如果土壤当中主要以氯离子和钠离子为主的盐碱离子浓度过高,对植物的正常生长发育是相当有害的。
一般来说,尽管土壤的含盐量维持在0.2%——0.5%的范围当中时,相应的土壤中是可以种植普通庄稼的。不过,这种含盐量的土壤对刚刚出苗或者是出苗不久的庄稼幼苗已经是有害了。
只要相应的土壤含盐量超过1%,一般的农作物就很难在其中生长了。只有已经在“物竞天择”中成功进化出了某种耐盐“绝招”的柽柳、碱蓬、落地生根等不多的具备有极强耐盐特性的野生植物,才可能在其中正常的生存下去。
单就农作物来讲,就算相对较为耐盐碱的棉花、苜蓿、番茄、西瓜、甜菜等等,其可以耐受的土壤含盐浓度范围也只能是在0.5%——1%之间。
▲碱蓬
从科学道理上说,土壤中一旦积存有过多的盐分,便会破坏土壤的团粒结构,导致土壤板结,并因而影响水分的渗透,造成板结的土壤储水能力下降,阻碍通气和水分与营养物质的传导。盐碱地上生长的植物时常呈现出来的生理性干旱,原因就与此有关系。
生长在土壤含盐量0.2%——0.25%浓度范围内的植物,会因为盐碱土壤渗透压的提高而难以吸水。一旦土壤的含盐浓度达到0.4%及以上时,绝大多数植物的细胞就会因此向外渗水,继而发生脱水现象,细胞和根系都会因渗水和脱水遭受破坏。时间一长,随着植物根部渗透压调节功能的丧失,植物就会因为不能成功吸水而被渴死。
我们之所以会说柽柳、碱蓬和落地生根耐盐碱,完全是因为在整个植物的大千世界中并不怎么显眼的柽柳、碱蓬以及落地生根,都不是一般的耐盐,而是均可堪称耐盐植物中的翘楚,全都是可以在盐碱地上相对旺盛生长的“急先锋”。他们吐盐、忍盐、稀盐的“本领”不仅仅是令人称奇,也绝对算得上是各自在盐碱地上“物竞天择,适者生存”的“绝招”。
柽柳属于柽柳科柽柳属中的乔木或灌木,国内不同分布地区的人们可能还会赋予柽柳为垂丝柳、西河柳、红柳、阴柳等别名。我国各地都有柽柳分布,不少地方的盐碱地里也时常可以见到柽柳正常生长的身影。
▲落地生根
据说,全世界大约有柽柳属物种90种,而我国则有白花柽柳、长穗柽柳、柽柳、翠枝柽柳、短穗柽柳 、多花柽柳、多枝柽柳、甘蒙柽柳、甘肃柽柳、刚毛柽柳、金塔柽柳、蒙古柽柳、密花柽柳、伞花短穗柽柳、沙生柽柳、莎车柽柳、塔里木柽柳、无叶柽柳、细穗柽柳、纤细柽柳、盐地柽柳和短穗柽柳的原变种等多种,尤其以华北、西北和内蒙古自治区居多。
花序多样,颜色也颇有不同,具备有观赏、蜜源、固沙、治理盐碱、造纸、药用等多种用途的各式柽柳属植物都抗盐碱,能够在含盐量1.2%的盐碱地里正常生长。
柽柳属植物所以能抗盐碱的“绝招”便是,柽柳属植物茎、叶的表皮下,有外切向壁增厚同时向外突起的起伏状乳突结构,这便是柽柳在进化过程中形成的可以吐盐排盐的发达的多细胞盐腺。
生长在盐碱地上的柽柳,被根系吸收到体内的过多盐分,可以被柽柳通过茎、叶表面的“排盐装置”,也就是盐腺排出体外。盐腺是柽柳赖以分泌离子和矿物质的特化外分泌结构,柽柳的每个盐腺由2个分泌细胞及6个收集细胞构成,属于多细胞盐腺。通过盐腺向外吐盐的柽柳,就算生长在含盐较高的盐碱地中,体内的盐分也能有效降低,所以才能适应比较严酷的盐渍环境,保证自身的正常生长。
▲柽柳
碱蓬在国内是分布于黑龙江、内蒙古、河北、河南、山东、山西、陕西、江苏、浙江、宁夏、甘肃、青海和新疆南部等地的藜科碱蓬属一年生草本植物。碱蓬属植物的抗盐耐盐能力可谓已经达到了令人惊奇的程度,碱蓬类植物可以在土壤含盐量4.356%以下的高盐土地上正常开花结实。
世界上总共有碱蓬属植物100多种,而我国所拥有的碱蓬属植物分别是,碱蓬、平卧碱蓬 、镰叶碱蓬 、肥叶碱蓬、小叶碱蓬、亚麻叶碱蓬、硬枝碱蓬、刺毛碱蓬 、五蕊碱蓬、奇异碱蓬、盐地碱蓬、纵翅碱蓬、囊果碱蓬 、盘果碱蓬、角果碱蓬 、星花碱蓬、高碱蓬、木碱蓬 、南方碱蓬 、阿拉善碱蓬、西藏角果碱蓬和角果碱蓬的原变种。
碱蓬属植物中的碱蓬,其嫩茎叶是可以当做野生蔬菜食用的,营养价值也相当高。碱蓬种子的含油量高达25%左右,可以榨油供食用和工业用。碱蓬的幼苗食用起来,不只是味道鲜美,与大白菜相比,其蛋白质的含量也高30%,碱蓬脂肪的含量更是高过大白菜的1.4倍——1.5倍,碱蓬中碳水化合物的含量也比大白菜高出20%。利用碱蓬种子榨取的油脂,不饱和脂肪酸的含量高达近90%,亚油酸的含量比花生油、大豆油、菜籽油、棉籽油等食用植物油都高,是名副其实的高级食用油。
可以耐受较高浓度盐分的碱蓬属植物之所以耐盐,凭借的也是他们在自身进化与物竞天择的过程中,成功修炼出来的“忍盐绝招”。
▲碱蓬
碱蓬属植物的细胞内拥有特殊的原生质,依靠其体内这种特殊的原生质,碱蓬属植物可以把自身根系所吸收到体内的盐分,成功排到自身的液泡,也即盐泡中,同时还可以抑制液泡中的盐分向外扩散。
由于靠忍盐而耐盐的碱蓬属植物细胞中含盐的浓度高,渗透力也是相当的强,因此,即便碱蓬无可选择地生长在含盐浓度较高的盐碱地里面,其生长地土壤中的水分也很容易被碱蓬的根系成功吸收到细胞当中去,据此维持正常生长。
落地生根在植物分类学上,划归在景天科落地生根属里。落地生根属中约有20种植物,主要生长在非洲的马达加斯加。我国引种有1种,即为落地生根,主要栽培地是广东、广西、云南、福建、台湾等省区。在有落地生根栽培的地区内,有落地生根借机逸生成为了野生种。
落地生根有药用和观赏价值,假如他们是无可选择地生长在相对盐碱的土壤环境里,他们便会通过“稀盐”而成功避免其植株被盐所害。
▲落地生根
或许有人忍不住就要问了,落地生根属植物靠什么样的“绝招”而“稀盐”呢?简洁明了地说便是,被迫而不得已地生长在盐碱恶劣环境里的落地生根属植物,虽然其根系也是不可避免地会把较多的盐分吸收到自身的体内,但他们“稀盐”的“绝招”是,借助快速生长的谋略,把大量的水分吸收到体内,增加肉质化程度,以此降低细胞中所含盐分的浓度。
落地生根这种靠快速生长和大量吸水及增加肉质化程度的“稀盐”本领,是不是也特别值得称道呢?
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