仙人掌的外型究竟有多麼適合沙漠環境呢?
首先從改變最大的葉子說起提起仙人掌,您一定會想到
它那長滿全身的刺,那就是仙人掌的葉。
為什麼仙人掌的葉會變成刺呢?那是因為沙漠的日間溫
度很高,水分蒸散得很快,為了減少自葉片散失的水分,
仙人掌只好將葉片變成現在的刺。
雖然這些葉(刺)已不能進行光合作用來製造養分,以
供植株生長所需,但它卻有保護作用,像是一些堅硬、
銳利的刺,它們主要是防止植株受到其他動物的傷害;
而另外一些仙人掌全身披有白色的軟刺,那些軟刺雖
然沒有防禦功能,但它們卻能保護植株,免於被強烈
的陽光灼傷,換句話說,這類具有軟刺的仙人掌能夠
忍受強烈的陽光。
從上面的描述裏,您可以知道仙人掌的刺基本上分成
兩大類:硬刺與軟刺,而且都著坐在刺座(aeroles)
上,這是仙人掌科植物所特有的構造,也是分辨仙人
掌科植株的依據。仙人掌的刺除了保護植株外,它的
形狀變化多端,有的在一圈輻射狀排列的刺中間,長
出比周圍更粗更長的刺,有的刺呈鉤形,有的刺的末
端形狀跟箭頭一樣,有的還有顏色,非常具有觀賞價
值,只要多加注意及觀察,您會發現它的變化絕不亞
於真正的綠葉。
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仙人掌的根分佈廣而淺,便於吸收地面的水分;仙人掌的肉質莖常成柱形或球形,使其與空氣接觸的面積減至最少,而有儲水的功能;而仙人掌的葉則退化成針狀,以減少水分的散失,亦可防止動物取食其莖內水分。
仙人掌的老家在南美與墨西哥,它們的祖先們面對嚴酷乾旱的環境,與滾滾黃沙和少雨缺水、冷熱多變的氣候搏鬥,千千萬萬年過去了,它們終於在沙漠中站穩腳跟,然而體態卻變了樣:葉子不見了,莖幹成為肉質多漿多刺了。
這種變化對仙人掌之類植物大有好處。植物的吸水量很大,它吸的水大部分消耗於蒸散作用,葉子是主要的蒸散部位,大部分水分都要從這裡跑掉。據統計,每吸收一百公克水,大約有九十九公克的水從植物體跑掉,只有一公克保留在體內。在乾旱的環境中,水分來之不易,為對付乾旱,仙人掌堵住水分的這條去路,葉子退化了,有的甚至變成針狀或刺狀(一般把它叫做變態葉),這就從根本上減少蒸散面,「縮減水分開支」。
仙人掌的節水能力有多大呢?有人把蘋果和仙人掌種在一起,在夏季裡觀察它們一天水分的失水量,結果蘋果是十至二十公斤,而仙人掌卻只有二十公克,相差上千倍,雖然這株仙人掌和蘋果差不多一樣高。這不是仙人掌的吝惜,而是生存的需要。把一株具有茂密葉片的蘋果樹栽種在沙漠裡,肯定就活不了。
仙人掌的刺也有多種,有的刺變成白色茸毛,密披身上,這種白色茸毛可以反射強烈的陽光,藉以降低體表溫度,也可以收到減少水分蒸散的功效。
仙人掌一方面最大限度地減少水分蒸發,一方面卻大量儲水。沙漠地帶雨水少,如果不儲備水分,就隨時有乾死的可能。仙人掌的莖幹變成肉質多漿,根部也深入沙地裡,這是它長期練就的另一抗旱本領。這種肉質莖能夠儲存大量的水分,因為這種肉質莖含有許多膠體物,它的吸水力很強,但水分想要散失卻很困難。在陽光下,一滴清水會很快蒸發乾,而一滴仙人掌液卻能經久,正說明這種肉質莖的儲水性能。仙人掌的儲水本領是驚人的,有的仙人掌的肉質莖像水缸粗,高十多米,簡直像個儲水筒,過路人口渴,用刀一砍就可以喝到沙漠裡的「飲料」了。
仙人掌之類的植物正是以它體態的這些變化來適應乾旱氣候的,這就是仙人掌奇特長相的來歷。
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