春暖花開(kāi)，一葉知秋。春花秋葉是植物對(duì)季節(jié)變換的回應(yīng)。植物是氣候變化的“晴雨表”，用每一寸葉片感知冷暖交替。

它們用獨(dú)特的生存智慧，與人類共同守護(hù)賴以生存的地球家園。要想了解植物的“智慧”可不是件容易的事，讓我們跟著植物學(xué)家們一起看看植物應(yīng)對(duì)氣候變化的絕招。

青藏高原出現(xiàn)的水生植物

2021年，中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家們?cè)谇嗖馗咴?000多米的地方，拉薩的北邊，有個(gè)叫倫坡拉盆地的地方，發(fā)現(xiàn)了一塊很有意思的化石，這是一種蕨類植物化石，叫作??。

它是生長(zhǎng)在池塘里或湖泊里的水生植物。科學(xué)家們對(duì)這個(gè)化石做了年代標(biāo)定，然后再結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍v史沉積資料，確定了這個(gè)植物存在的時(shí)間為2000多萬(wàn)年前。由此推算這片區(qū)域大約2000萬(wàn)年前的海拔大概3000米左右，現(xiàn)在這里已經(jīng)4700米了，說(shuō)明了這2000多萬(wàn)年，青藏高原抬升了約1700米的樣子。

“自帶溫室”的雪蓮花

青藏高原的雪蓮花，因花如蓮蓬座子，頂部形似蓮花而得名。它看起來(lái)像蓮花，其實(shí)是因?yàn)樗诨ㄐ虻南旅嬗幸粋€(gè)很大的苞片，將它整個(gè)包了起來(lái)。你也許不知道，實(shí)際上這是一種適應(yīng)當(dāng)?shù)睾洵h(huán)境特殊生存機(jī)制。苞片可以形成一個(gè)小的局部溫室。

當(dāng)植物學(xué)家拿著溫度計(jì)去測(cè)量這個(gè)“溫室”時(shí)發(fā)現(xiàn)，花苞里面包著花的溫度，比起環(huán)境溫度會(huì)高出好幾度呢。這有效地防止了里面的花和后面受精之后形成的果不被凍傷。

中國(guó)最高的樹(shù)？

最近，中國(guó)科學(xué)院植物研究所的植物學(xué)家在青藏高原南部一個(gè)生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)，發(fā)現(xiàn)了中國(guó)最高的樹(shù)。

青藏高原南部水熱條件非常適宜樹(shù)木的生長(zhǎng)，所以樹(shù)木可以長(zhǎng)得很高，但是同樣的樹(shù)種，如果讓它移到再往北邊一點(diǎn)，再干旱一點(diǎn)，再寒冷一點(diǎn)的地方，如果它能夠生存下來(lái)，它可能就會(huì)變成另外一種完全不同的形態(tài)，也許就不再是最高的樹(shù)。

這是因?yàn)槊恳环N植物都有特定的生存環(huán)境，我們稱之為生境。生境包括它生存的土壤環(huán)境、周圍的水熱條件和氣候條件等等。氣候的變化會(huì)直接影響到生境，生境又會(huì)影響到植物的生存。

科學(xué)家是如何研究植物和氣候之前的關(guān)系呢？

當(dāng)前自然界中的植物，都是經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的選擇進(jìn)化而來(lái)的。植物的各個(gè)器官，以及它表現(xiàn)出來(lái)的樣子，都是適應(yīng)現(xiàn)有生存環(huán)境的。

研究植物與氣候條件的相關(guān)性，可以從幾個(gè)層面去調(diào)查。植物學(xué)家們會(huì)去野外考察自然環(huán)境下植物的形態(tài)和性狀。從植被的角度觀察，這片植物是針葉林還是闊葉林，還是草甸等等?？梢酝ㄟ^(guò)野外考察、遙感等方式掌握現(xiàn)有的植物與氣候的關(guān)系。

另外，科學(xué)家們還可以從歷史的角度研究氣候的變化，挖掘歷史上的數(shù)據(jù)。比如說(shuō)看化石，以及歷史的沉積物。有的樹(shù)木生長(zhǎng)壽命很長(zhǎng)，可以超過(guò)千年，它的年輪，會(huì)反映每一年的氣候條件，把它年輪調(diào)取出來(lái)，依據(jù)年輪可以研究氣候變化。

現(xiàn)如今全球科學(xué)家們都特別關(guān)注全球變暖問(wèn)題，如果持續(xù)增溫植物的生長(zhǎng)會(huì)如何改變。中國(guó)科學(xué)院植物研究所的植物學(xué)家們?cè)谘芯课覈?guó)的北方草地，還有青藏高原的植物時(shí)發(fā)現(xiàn)，在北方植物有一個(gè)“返青期”，在冬季植物處于一種休眠狀態(tài)，等到溫度、水分、陽(yáng)光等條件好了以后，植物開(kāi)始發(fā)芽。如果在寒冷的地方，氣候突然變暖，就可能讓植物的返青期提前，它會(huì)提前開(kāi)始發(fā)芽、展葉，開(kāi)始提高它的光合作用的效率，這是植物在適應(yīng)氣候的變化。這種微小的變化會(huì)逐漸影響整個(gè)群落，而后是更大時(shí)間尺度上的變化，青藏高原在這幾年氣候變化的影響下開(kāi)始變綠了。

全球變暖使得有些植物無(wú)法適應(yīng)環(huán)境的變化瀕臨滅絕，這時(shí)植物學(xué)家們就會(huì)將它們用遷地保護(hù)的方式帶回國(guó)家植物園，讓這些珍貴的植物免遭滅絕。

監(jiān)制 / 田龍  主編 / 劉銘 王志存

編輯 / 張雨 楊力 趙文茜（實(shí)習(xí)）