凛冬已至，好在笔者（一木吃货小分队）早用了一全年的美食给本身囤积了厚厚的脂肪来抵御严寒，若是再能围着火炉子烤个小火，烧个红薯，煮杯热茶，那是冬天才有的舒服。
在人类汗青上，面临严寒并不是一起头就这么舒服。在百万年的进化中，人类皮肤因为散热需要脱下厚重的毛发系统，却又为了获取空间和食物不得不又穿上了各类兽皮，交战更海说神聊或者更高的严寒之地。直到近百年间在各类科技的加持下，吃饱喝足的人类才真正踏上了两极和各大洲的高山之巅。
平龙胆Gentiana depressa与雪山（摄影：上官法智）
面临严寒的交战对于人类尚且艰难，对于植物而言又岂是轻易！为了争夺阳光和养分，很多植物也早在数亿年前便踏上了标的目的严寒地域，两极圈或者高山，不竭进击的路程。
两极和地球上各大陆的很多高山区域，因为温度、水分等前提使得几乎没有几多树木可以或许保存，取而代之的是各类低矮灌木草丛和大量地衣苔藓构成的植被，苔原也是以得名。在地球的概况有着近2500万km?被极地苔原所笼盖，这是地球上真正的最为冰冷之地。
海说神聊极圈的植被（图片来历https://daac.ornl.gov）
在标的目的极地大陆保存挺进的过程中首先需要挑战的坚苦是低温，一方面低温会冻伤植物的细胞组织，另一方面它会阻碍植物心理代谢的历程。
对于极地植物来说，它们惊骇的不是冬天的冰寒，而是炎天低温带来的铭肌镂骨。
冬季冰霜期，植物会降低体内含水量，增添抗冻卵白，周全进入休眠状况，挺一挺冬天就曩昔了。
春季是它们的发展期，也是保存挑战的起头。极地域域日均温度很少能跨越13-18℃，经常盘桓在5-8℃之间。如格陵兰岛最暖和的区域，在最暖和的月份平均温度依旧低于10℃，而一年平均只有2-6个月均温高于零度。还要面对时常帮衬的倒春寒，是以每一种保暖增温的办法对于极地植物而言都是至关主要的，即使只是很小的温度上升，也能在植物分秒必争的发展季候起到关头感化，从而获得保存成长的朝气。为了抵当低温，极地植物进化出了一系列有趣而又适用的策略。
在这里，长得高，可能会活不下去
大都苔原植物身高不跨越6-8cm，头顶上的凉风不轻易吹进来，在相对低矮的地表微生境中有相对较高较不变的温度，保障发展历程可以或许快速开展。
科学家发现挪威虎耳草Saxifraga oppositifolia在它2m上空中温度只有0.5℃，而在1cm的地表温度可达3.5℃。而在数朵花的花苞之间，温度可达6℃。还有一些研究发现一些植物操纵情况前提如深藏在灌丛或者石缝中，可以使得局部温度差别达到近22℃。
挪威虎耳草 （图片来历：维基百科）
在低矮的地表，懂得盖被子也是主要的技巧。
很多植物在萌发时将本身藏在多年灭亡失落落的老叶中，大水平上降低了严寒对植物发展带来的晦气影响。有的时辰面对突如其来的低温寒流，冰雪形当作的自然冰壳也是主要的保温层，就像海说神聊极爱斯基摩人的冰屋，可以很大水平上隔断极端低温带来的影响。
秋裤好，极寒地域的植物都知道
同很多动物一样，若是良多的个别挤在一路，而且全身披满绒毛和长毛无疑是很好的保暖策略。这在极地植物中十分常见。这些绒毛不仅仅庇护植物渡过隆冬，在开花成果时代也起到关头感化，包管花和果实一类主要的滋生器官加快当作熟且不受冻害。
垫紫草Chionocharis hookeri（摄影：上官法智）
槲叶雪兔子Saussurea quercifolia（摄影：上官法智）
植物追着太阳跑，像不像南边的您想切近“小太阳”的样子
极地植物的开花温度常比发展发育的要求更高，一些物种开花需要的最低温度在摄氏3-8℃之间，而大量绽放需要5-12℃的气温。为了追踪暖和的阳光，一些植物花瓣组成如太阳灶一样的反射镜外形，每日跟着太阳在天空的位置而动弹花的偏向，这就是极地植物中闻名的“太阳灶类”植物。研究显示这种方式能有用的将温度提高10℃摆布，比力闻名的海说神聊极植物就有山地仙女木木Dryas integrifolia和海说神聊极罂粟Papaver radicatum。
山地仙女（nargs.org）和海说神聊极罂粟（www.dreamstime.com）
操纵颜色也是极地植物不会错过的招数。一些花朵的温度会跟着颜色变深响应提高，比拟于淡色花，一些深色花将温度晋升4.2℃。温度的增添可以加快花的当作长发育，也能显著提高传粉效率，激励那些追寻暖和的虫豸为其传粉。在高山情况地域，各类深色甚至近黑的花也不少见。
独一味Lamiophlomis rotata &紫花野决明Thermopsis barbata（摄影：上官法智）
没有发展在温室的命，那就本身造一个温室
除了操纵颜色来提高温度，操纵花瓣布局来实现增温也是绝佳的法子。和孔明灯或者热气球的道理近似，很多极地高山植物花瓣会形当作钟状的布局，热量在花内被有用汇集，像一个暖暖的灯笼吸引虫豸拜访。
尖被百合Lilium lophophorum (摄影：上官法智）
梭砂贝母Fritillaria delavayi（摄影：上官法智）
“白日是盛暑，夜晚是严冬”是低纬度高海拔的极地情况的情况写照，这里，阳光辐射并不豪侈，是以很多温室植物孕育而生。没能生在温室情况中，那就本身“造”一个。
最为闻名的塔黄Rheum nobile就是温室植物的代表，植物的平均高度达到1.5m。塔黄淡黄色半透明苞片包裹此中的总状花序，起到温棚的保温感化，内部花序温度比外部可超出跨越10℃摆布，是吸引一些虫豸约会、进食甚至传宗接代的主要场合，当然虫豸们也给它回馈了传粉。
塔黄 （摄影：标的目的建英）
牺牲小部门，保全全大局，低温下活下去更主要
在大天然中莲座状布局可不止是几何美感，还藏着植物应对情况的聪明，这在一些旱生的多肉植物和高山极地植物中尤为多见。
发展在非洲高山的千里木属Dendrosenecio和半边莲属Lobelia植物是闻名的大莲座叶丛代表，在持久进化下顺应了非洲的高山严寒天气。分歧于两极的低矮苔原植物，它们没有极端低暖和冻土层等身分困扰，植株可达数米高。
夜间急剧下降的低温是这些植物的首要面对的问题。庞大的莲座叶可以彼此折叠形当作近似于卷心菜的外形，庇护卷叶内部的花芽不会受到夜间低温的危险，一些物种甚至还会在天黑后叶片标的目的内卷曲进一步隔断冷空气。此外，卷心菜的机关，使得植物即使外部的布局被粉碎死失落，也能庇护内部的茎叶不被冻伤。部门这类高山植物卷叶还会排泄粘性液体，操纵液体的比热要大于空气散热较慢的特点，庇护了对于低温损害十分敏感的花芽。在这些庇护办法下即使外面气温低于零度，植物内部气温依旧可以或许包管达到2℃以上。
无舌千里木Dendrosenecio keniodendron和肯尼亚半边莲Lobelia keniensis
来历www.thenational.ae和it.wikipedia.org
能操纵情况当然好，自身能抗寒才能活得好
对于可以或许糊口在极地仙境美景的植物而言，除了高强的各套“外功”，更需要平实无华且又适用有用的“内功”。
刺叶点地梅Androsace spinulifera（摄影：上官法智）
极地植物经由过程调节体内高的渗入压，在快速降温时钙离子快速的汇入细胞液来抵御低温带来的粉碎，如宽叶柳兰Epilobium latifolium会在花期俄然碰到零下3度的低温，不外在解冻后，却平安无事。一些海说神聊极发展的灌木种类在发展期还能耐受零下八度的低温。
地衣类植物可以经由过程调控抗冻卵白和体内的渗入压节制来解决低温下的防寒和心理生化活动。如一些叶状地衣可以脱水至50%依旧可以或许高效地进行呼吸感化，还有些可在光照度很低的环境下进行光合感化。
在极地苔原区域，一年生植物很少，多年生的宿根草本和低矮灌丛比力多。一年生植物如同月光族的糊口模式不适合极地严格之地，没有能量和资本的存储和堆集，几个月内必需完当作开花成果，这对一年生植物来说太难了。
而多年生植物懂得将能量不竭存储累积在根茎并形当作复杂的储能组织，营养物质的堆集周期可长达数年，在开花成果和渡过漫长冬日时供给足够的资本。
糊口中高山区域的常绿矮小灌木-岩须Cassiope selaginoides
（摄影：上官法智）
地衣在低纬度高山上区域同样也是前驱者和领航者，在高海拔严寒、干燥、强辐射的情况中，而一些地衣如鳞茶渍属Squamarina,，茶渍属Lecanora，鳞型衣属Gypsoplaca,红盘衣属Ophioparma，地茶属Thamnolia，金丝属Lethariella等在跨越6000米的海拔依旧能见到它们的踪迹。
红脐鳞Rhizoplaca chrysoleuca（摄影：上官法智）
为了顺应极端高寒干旱的情况所换来的是十分迟缓的发展速度，稍快的如雀石蕊Cladonia stellaris每年的发展有3.4mm，慢的一些如发展在加拿大败部的大奴湖的地图衣Rhizocarpon geographicum每年平均的增加仅有0.15mm，您在极地的野外看到一块巴掌大的地衣可能就有上千年的岁数。
雀石蕊Cladonia stellaris（来历https://mapio.net）
地图衣Rhizocarpon geographicum&金絮衣属Chrysothrix（摄影：上官法智）
海拔5000米的红雪茶-曲金丝Lethariella flexuosa（摄影：上官法智）
对于发展在海说神聊极圈的植物来说还得面临阳光辐射不足的挑战。在海说神聊纬75度以上的区域，一年中有着3个月几乎不见阳光的日子。迫使这些植物进化出了各类加倍高效的资本操纵技巧。如一些海说神聊极植物的叶绿素比例比拟同类群高山植物的更高，可以或许在发展期进行更高的呼吸率和光合感化率，并将能量快速转化为糖和油脂类进行存储。一些羊胡子草经由过程中空的茎秆够存储大量的二氧化碳，此中部门可以或许被再次操纵介入光合感化，使得能量操纵效率增添，让一些禾草类植物可以或许在苔原快速增加并占有优势。（PS：不提南极是因为南极洲只有2种维管制植物）
南极的橙色地衣景不雅 (来历www.westarctica.wiki)
花儿为什么这么艳？花为悦己者容
无论极地植物本身顺应力多强，在极地活得多出色，有本领繁衍生息才能真正站稳脚跟。
短暂的炎天仅仅只有4-6个月时候，它们必需完当作发展、开花和成果的任务。留给它们开花的时候短暂而又忙碌，还可能面对大师同时开花争夺有限传粉虫豸的麻烦。为了在短短数月内获得这些虫子的注重和青睐，争夺为数不多的熊峰、蛾子、蝴蝶和蚊蝇类等传粉虫豸，很多植物投其所好，用虫豸喜好的鲜艳色彩构成了斑斓壮不雅的花海，这种现象在水肥前提比力丰硕的水湿情况尤为凸起。
高山湿地的报春花海 （摄影：上官法智）
在争夺传粉虫豸的争夺战中，为了吸引到虫豸的注重力，花往往需要长得更高和更大，是以很多极地植物在开花上的投入和支出都是极为豪侈的，花型常远远跨越了自己植株的大小。每一次开花可否吸引传粉虫豸的青睐我们不知道，但倒是大天然造化的古迹和留给人类最美的天然礼品之一。
山丽报春Primula bella和总状绿绒蒿Meconopsis racemose
(摄影:上官法智)
暖和潮湿的热带和亚热带地域貌似是植物保存繁衍的乐园，却也同样是竞争激烈的保存疆场，一些植物不得不将视野纷纷投标的目的极寒之地这类不那么友爱的保存空间。至少那边没有太多的竞争者，只需找到策略去面临严寒严格的保存前提。
生命从来都不会很轻易，但没有前提也要缔造前提，生命就是有这样的气概气派。
（出格感激中国科学院昆明植物研究所王立松和王欣宇教员对地衣方面的判定和咨询）
参考文献：
杨扬,孙航.高山和极地植物功能生态学研究进展[J].植物分类与资本学报, 2006, 28(1):43-53.
L.C. Bliss. Adaptations of Arctic and Alpine Plants to Environmental Conditions[J]. Arctic, 1962, 15(2):117-144.
Bliss, C L . Arctic and Alpine Plant Life Cycles[J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1971, 2(1):405-438.
Johnson P L . Arctic Plants, Ecosystems and Strategies[J]. Arctic, 1969, 22(3):341-355.
Weiser C J . Cold Resistance and Injury in Woody Plants[J]. Science, 1970, 169(3952):1269-78.
Kevan P G . Insect Pollination of High Arctic Flowers[J]. Journal of Ecology, 1972, 60(3):831-847.
Pearce R S . Molecular analysis of acclimation to cold[J]. Plant Growth Regulation, 1999, 29(1-2):47-76.
Archibold O W. Ecology of World Vegetation.[J]. 1995, 83(4):735.
