沙漠植物耐高温干旱奥秘 [复制链接]

    【美国《农业研究》月刊文章】题：沙漠植物的成功秘诀
    在焦干的沙漠和干旱、半干旱的牧场，植物是怎样生存甚至茁壮成长的？
    数十年来，迷惑不解的科学家们一直希望了解这些专门化植物如何对付像高温和缺水之类的恶劣条件。科学家们已知道某些植物具有的若干生存机制。
    农业研究局新墨西哥州拉斯克鲁塞斯附近的霍尔纳达实验区的科学家用反向铲挖土机在牧场生长的植物旁边挖１５英尺深的沟。然后，他们像考古学家挖掘埋藏的财宝一样，用碎冰锥和高压水喷雾暴露出植物根部。
    多数沙漠植物的根像生长在水源丰富区的植物的根一样，呈现出积极的向地性，即它们对地球引力作出反应，往下生长。
    但是，一些沙漠灌木的根抗拒地球引力的牵引作用，一旦它们伸展到一英尺至几英尺的深度，便往上生长。这些向上生长的根在靠近土壤表面处分枝，以吸收稀少雨量的水分。
    科学家们认为，一种叫作向水性的机制实际上能压倒向地性。他们还获知牧豆树属灌木的主根能渗透到１５英尺以下，从这些主根生长出的浅根在一英尺至三英尺的深度横向扩张５０英尺或更远距离。这些横向生长的根有许多垂直分枝，生长到离地表二英寸至四英寸的距离之内。
    牧场科学家罗伯特·吉本斯说：“牧豆树属植物能获得靠近地表的水以及从比草根所及要远为深的深度吸水。”他说：“这可能有助于说明为什么灌木成功地入侵——并且现在控制着——许多曾是沙漠草地的原因。”
    在比较基础性的研究中，农业研究局植物遗传学家杰里·巴罗和哈夫斯塔特采集了当地生长的沙漠草和灌木样品，鉴定了三种在它们的根上共生的真菌。这些非病源真菌看来帮助植物渡过长期的干旱。
    一种真菌叫泡囊状—灌木状菌根真菌，是多数植物上常见的，并在根内发展得很广。
    第二种真菌在根细胞内也建立了广泛的网，并能通过分解植物废物获得营养物质。这种真菌是在美国西南部海拔、湿度、温度和土壤类型不同的干燥地点生长的草和灌木上发现的。
    第三种真菌看来能调节营养物质的摄入和与其它真菌相互作用造福于植物。
    这三种真菌和谐地工作，从宿主植物身上获得碳——可能还有其它营养物质——把它转移给其它土壤微生物，包括细菌在内。这些微生物依次从任何可获得的来源，如大气、土壤矿物质或植物落叶层摄取营养物质和水。然后，这些真菌保障或储存这些有限的但是生命悠关的资源，慢慢地释放出来供应植物，确保它们的生存。
    巴罗说：“因真菌具有调节能力，它们可以保护植物不摄入过量甚至中毒量的矿物质和盐。”
    霍尔纳达的科学家还发现，真菌使细砂粒聚集在沙漠灌木根部周围，增强土壤的保水力。真菌附着的砂粒外层有细菌包裹着，这些细菌看来能给植物释放出营养物质。
    在另外的研究中，巴罗发现新墨西哥州生长的两种灌丛滨藜是无性生殖，这是另一种生存机制。除产籽外——像多数灌丛滨藜植株以及多数其它沙漠灌木那样，这些很有营养的植物也通过地下干茎扩张，从“母”植株呈辐射形扩散开来。（钟元贞译）