面对干旱，植物的惊讶反应：草枯叶落，盛夏宛若深秋_每日热讯
中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会，绿会）作为联合国防治荒漠化公约的观察员机构，持续关注全球范围内荒漠化、干旱以及防治荒漠化和对抗干旱方面的最新动态和资讯。近日，中国绿发会国际部从国际知名期刊获悉一文——《干旱：为什么一些英国树木在8月份会落叶》。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考和了解。
图源：Credit: Unsplash/CC0 Public Domain
【资料图】
英国正遭受自20世纪70年代以来最严重的旱灾，预计10月前将出现干燥天气。许多公园和草坪现在更多的是干草而不是草，但一些树木和其他植物以一种更令人惊讶的方式做出了反应：它们失去了叶子。
这种异常干燥的天气很可能是气候变化造成的。但树木是否因为失去了季节感而变成棕色或落叶，并且表现得好像是秋天？
落叶是一个精心控制的过程。在这一过程中，叶和茎之间的连接被精确地溶解，而不会损坏植物周围的部分。有鉴于此，你可能会认为，只有在树木和其他植物感到叶茎连接困难的情况下，这种情况才会发生。
但事实并非如此。相反，这是一种紧急反应，以防止植物脱水。
如果我们思考一下树叶的作用，原因就很清楚了：它们是太阳能电池板，收集阳光并通过光合作用捕捉能量。二氧化碳是这一过程中的关键成分之一，植物从大气中获取二氧化碳，最初将其溶解在水中，覆盖在每片叶子的内表面。
为了给树叶提供最大的面积来捕获二氧化碳，这些内部被折叠，直到它们通常是树叶外表面面积的20倍。这有助于收集二氧化碳，但这意味着在这片巨大的区域，水可能会因蒸发而流失。
植物吸收的高达99%的水分只是通过它们蒸发到空气中。热带雨林因为树木释放了大量的水蒸气，从而改变了周围的气候。一些大树每天吸收并蒸发一公吨水。
树叶没有了用处
如果水资源充足，这很好，但如果水资源不充足呢？在干旱时，植物最初会关闭叶片上的气孔，让二氧化碳进入并通过气孔逸出水分。这减少了水分损失，但也减缓或停止了光合作用，因为二氧化碳的供应被切断。
此外，关闭气孔会将光合作用副产物产生的氧气截留在叶片内。氧对大多数生物来说都是必需的，但它是一种具有攻击性和破坏性的物质，一旦积累起来就会损坏树叶。如果树叶捕捉的光能不能用于将二氧化碳转化为糖，那么它也会变得危险。当为了节约用水而切断了树叶的二氧化碳供应时，树叶就变得毫无用处，并积累损害。
缺水也会造成更根本的危害。叶片需要持续供应，以补充光合作用过程中损失的水分，并保持水分。否则，即使毛孔闭合，它们也会慢慢变干。
水分子彼此粘附，这就是为什么池塘溜冰者可以在不破坏表面的情况下穿过池塘。植物利用这种现象在更大范围内将水输送到狭窄的充水管道中的叶子。当水从叶子上蒸发时，管子里的每一个水分子都会吸引下一个，将整个水柱向上拉，植物不需要做任何工作。
这是一个优雅的技巧，但随着从干燥土壤中提取水分的难度越来越大，水中的张力可能会变得非常大，以至于这些柱子断裂，用气泡堵塞管道，阻止水分长时间到达树叶。落叶也减少了这种风险。
并非所有物种都会因缺水而失去叶片，但大多数物种都会以某种方式减少或停止光合作用。没有光合作用，生态系统就会萎缩。光合作用减少意味着植物生长减少，因此食草动物的食物减少，反过来，食肉动物赖以生存的食草动物也会减少。除非将水转移到农场以保护作物，否则这也将影响英国的粮食生产。
虽然干旱导致的落叶可能不是由于季节的混乱，但气候变化正在以其他方式破坏生态系统。不同的物种使用不同的线索来校准它们的年周期，随着世界变暖，生物体正在失去同步，因为它们对不断变化的温度和天气模式的解释发生了变化。
这很容易干扰微妙的互动和相互依赖网络。例如，植物可能在错误的时间开花，让蜜蜂授粉。鸟类迁徙模式的破坏可能意味着果树无法传播种子。如果它们在错误的时间出发，迁徙物种可能会到达目的地，发现它们错过了一个关键的食物来源，或者还没有找到。
这场干旱似乎有可能是未来更极端、更混乱的天气模式的一种体验，在这种天气模式中，面对新的、不可预测的气候条件，我们和生活世界将不得不频繁地争夺解决方案。
参考文献：https://phys.org/news/2022-08-drought-uk-trees-august.html
编译：Daisy
审核：小柚子
编辑：Tommy
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