冬至往后，迎来了更为冰冷的一二月。好在笔者（一木吃货小分队）早用了一整年的美食给自己囤积了厚厚的脂肪来抵挡冰冷，假如再能围着火炉子烤个小火，烧个红薯，煮杯热茶，那是冬季才有的惬意。
在人类历史上，面临冰冷并不是一开端就这么惬意。在百万年的进化中，人类皮肤由于散热需求脱下厚重的毛发体系，却又为了获取空间和食物不得不又穿上了各种兽皮，征战更北或许更高的冰冷之地。直到近百年间在各种科技的加持下，吃饱喝足的人类才真实踏上了南北极和各大洲的高山之巅。
平龙胆Gentiana depressa与雪山丨上官法智 摄
面临冰冷的征战关于人类姑且困难，关于植物而言又岂是简单！为了抢夺阳光和营养，许多植物也早在数亿年前便踏上了向冰冷区域，南北极圈或许高山，不断进击的旅程。
南北极和地球上各大陆的许多高山区域，由于温度、水分等条件使得基本上没有多少树木可以生计，取而代之的是各种低矮灌木草丛和许多地衣苔藓组成的植被，苔原也因而得名。在地球的外表有着近2500万平方千米被极地苔原所掩盖，这是地球上真实的最为严寒之地。
北极圈的植被丨https://daac.ornl.gov
在向极地大陆生计前进的过程中首要需求应战的困难是低温，一方面低温会冻伤植物的细胞安排，另一方面它会阻止植物生理代谢的进程。
关于极地植物来说，它们惊骇的不是冬季的冰寒，而是夏天低温带来的铭肌镂骨。
冬季冰霜期，植物会下降体内含水量，添加抗冻蛋白，全面进入休眠状况，挺一挺冬季就过去了。
春季是它们的成长时刻，也是生计应战的开端。极区域域日均温度很少能超越13-18℃，常常徜徉在5-8℃之间。如格陵兰岛最温暖的区域，在最温暖的月份均匀温度仍旧低于10℃，而一年均匀只要2-6个月均温高于0℃。还要面临经常光临的倒春寒，因而每一种保暖增温的方法关于极地植物而言都是至关重要的，即便只是很小的温度上升，也能在植物分秒必争的成长时节起到关键效果，然后取得生计展开的活力。为了反抗低温，极地植物进化出了一系列风趣而又有用的战略。
在这儿，长得高，或许会活不下去
大都苔原植物身高不超越6-8厘米，头顶上的凉风不简单吹进来，在相对低矮的地表微生境中有相对较高较安稳的温度，保证成长进程可以快速展开。
科学家发现挪威虎耳草Saxifraga oppositifolia在它2米上空中温度只要0.5℃，而在1厘米的地表温度可达3.5℃。而在数朵花的花苞之间，温度可达6℃。还有一些研讨发现一些植物使用环境条件如深藏在灌丛或许石缝中，可以使得部分温度差异到达近22℃。
挪威虎耳草 丨维基百科
在低矮的地表，懂得盖被子也是重要的技巧。
许多植物在萌生时将自己藏在多年逝世坠落的老叶中，大程度上下降了冰冷对植物成长带来的晦气影响。有的时分面临出人意料的低温寒潮，冰雪构成的天然冰壳也是重要的保温层，就像北极爱斯基摩人的冰屋，可以很大程度上阻隔极点低温带来的影响。
秋裤好，极寒区域的植物都知道
同许多动物相同，假如许多的个别挤在一同，而且全身披满绒毛和长毛无疑是很好的保暖战略。这在极地植物中非常常见。这些绒毛不只是维护植物度过隆冬，在开花成果期间也起到关键效果，保证花和果实一类重要的繁殖器官加快老练且不受冻害。
垫紫草Chionocharis hookeri丨上官法智 摄
槲叶雪兔子Saussurea quercifolia丨上官法智 摄
植物追着太阳跑，像不像
南边的你想靠近“小太阳”的姿态
极地植物的开花温度常比成长发育的要求更高，一些物种开花需求的最低温度在摄氏3-8℃之间，而许多开放需求5-12℃的气温。为了寻找温暖的阳光，一些植物花瓣构成如太阳灶相同的反射镜形状，每日跟着太阳在天空的方位而滚动花的方向，这便是极地植物中闻名的“太阳灶类”植物。研讨显现这种方法能有用的将温度进步10℃左右，比较闻名的北极植物就有山地仙女木木Dryas integrifolia和北极罂粟Papaver radicatum。
使用颜色也是极地植物不会错失的招数。一些花朵的温度会跟着颜色变深相应进步，比较于淡色花，一些深色花将温度进步4.2℃。温度的添加可以加快花的成长发育，也能明显进步传粉功率，鼓励那些寻找温暖的昆虫为其传粉。在高山环境区域，各类深色乃至近黑的花也不少见。
独一味Lamiophlomis rotata&紫花野决明Thermopsis barbata丨上官法智 摄
没有成长在温室的命，那就自己造一个温室
除了使用颜色来进步温度，使用花瓣结构来完结增温也是绝佳的方法。和孔明灯或许热气球的原理相似，许多极地高山植物花瓣会构成钟状的结构，热量在花内被有用聚集，像一个暖暖的灯笼招引昆虫访问。
尖被百合Lilium lophophorum丨上官法智 摄
梭砂贝母Fritillaria delavayi丨上官法智 摄
“白日是盛暑，夜晚是严冬”是低纬度高海拔的极地环境的环境描写，这儿，阳光辐射并不奢华，因而许多温室植物孕育而生。没能生在温室环境中，那就自己“造”一个。
最为闻名的塔黄Rheum nobile便是温室植物的代表，植物的均匀高度到达1.5米。塔黄淡黄色半透明苞片包裹其间的总状花序，起到温棚的保温效果，内部花序温度比外部可高出10℃左右，是招引一些昆虫约会、进食乃至传宗接代的重要场所，当然昆虫们也给它回馈了传粉。
塔黄丨向建英 摄
献身部分，保全全局，低温活下去更重要
在大天然中莲座状结构可不止是几许美感，还藏着植物应对环境的才智，这在一些旱生的多肉植物和高山极地植物中尤为多见。
成长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，在长时刻进化下习惯了非洲的高山冰冷气候。不同于南北极的低矮苔原植物，它们没有极点低温文冻土层等要素困扰，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临的问题。巨大的莲座叶可以彼此折叠构成相似于卷心菜的形状，维护卷叶内部的花芽不会遭到夜间低温的损伤，一些物种乃至还会在入夜后叶片向内弯曲进一步阻隔冷空气。此外，卷心菜的结构，使得植物即便外部的结构被损坏死掉，也能维护内部的茎叶不被冻伤。部分这类高山植物卷叶还会排泄粘性液体，使用液体的比热要大于空气散热较慢的特色，维护了关于低温损害非常灵敏的花芽。在这些维护方法下即便外面气温低于零度，植物内部气温仍旧能保证到达2℃以上。
能使用环境当然好，
自身能抗寒才干活得好
关于可以日子在极地仙界美景的植物而言，除了高强的各套“外功”，更需求平实无华且又有用有用的“内功”。
刺叶点地梅Androsace spinulifera丨上官法智 摄
极地植物经过调理体内高的渗透压，在快速降温时钙离子快速的汇入细胞液来抵挡低温带来的损坏，如宽叶柳兰Epilobium latifolium会在花期忽然遇到零下3℃的低温，不过在冻结后，却安然无恙。一些北极成长的灌木品种在成长时刻还能耐受零下8℃的低温。
地衣类植物可以终究靠调控抗冻蛋白和体内的渗透压操控来处理低温下的防寒和生理生化活动。如一些叶状地衣可以脱水至50%仍旧可以高效地进行呼吸效果，还有些可在光照度很低的情况下进行光合效果。
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较多。一年生植物犹如月光族的日子形式不适合极地严格之地，没有能量和资源的存储和堆集，几个月内有必要完结开花成果，这对一年生植物来说太难了。
而多年生植物懂得将能量不断存储累积在根茎并构成巨大的储能安排，营养物质的堆集周期可长达数年，在开花成果和度过绵长冬日时供给满足的资源。
日子中高山区域的常绿低矮灌木-岩须Cassiope selaginoides丨上官法智 摄
地衣在低纬度高山上区域相同也是先驱者和领航者，在高海拔冰冷、枯燥、强辐射的环境中，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等在超越6000米的海拔仍旧能见到它们的踪影。
红脐鳞Rhizoplaca chrysoleuca丨上官法智 摄
为了习惯极点高寒干旱的环境所换来的是非常缓慢的成长速度，稍快的如雀石蕊Cladonia stellaris每年的成长有3.4毫米，慢的一些如成长在加拿大北部的大奴湖的地图衣Rhizocarpon geographicum每年均匀的添加仅有0.15毫米，你在极地的户外看到一块巴掌大的地衣或许就有上千年的岁数。
雀石蕊Cladonia stellaris丨https://mapio.net
地图衣Rhizocarpon geographicum&金絮衣属Chrysothrix丨上官法智 摄
海拔5000米的红雪茶-曲金丝Lethariella flexuosa丨上官法智 摄
成长在北极圈的植物还得面临阳光辐射缺乏的应战。在北纬75度以上的区域，一年中有着3个月简直不见阳光的日子。迫使这些植物进化出了各种愈加高效的资源使用技巧。如一些北极植物的叶绿素份额比较同类群高山植物的更高，可以在成长时刻进行更高的呼吸率和光合效果率，并将能量快速转化为糖和油脂类进行存储。一些羊胡子草经过中空的茎秆够存储许多的二氧化碳，其间部分可以被再次使用参加光合效果，使得能量使用功率添加，让一些禾草类植物可以在苔原快速添加并占有优势。（PS：不提南极是由于南极洲只要2种维管束植物）
南极的橙色地衣景象丨westarctica.wiki
花儿为什么这么艳？花为悦己者容
不管极地植物自己习惯力多强，在极地活得多精彩，有本事繁殖生息才干真实站稳脚跟。
时刻短的夏天只是只要4-6个月时刻，它们有必要完结成长、开花和成果的任务。留给它们开花的时刻时刻短而又繁忙，还或许面临咱们一起开花抢夺有限传粉昆虫的费事。为了在短短数月内取得这些虫子的留意和喜爱，抢夺为数不多的熊峰、蛾子、蝴蝶和蚊蝇类等传粉昆虫，许多植物投其所好，用昆虫喜爱的艳丽颜色组成了美丽壮丽的花海，这种现象在水肥条件比较丰富的水湿环境尤为杰出。
高山湿地的报春花海丨上官法智 摄
在抢夺传粉昆虫的抢夺战中，为了招引到昆虫的留意力，花往往需求长得更高和更大，因而许多极地植物在开花上的投入和支付都是极为奢华的，花型常远远超越了自身植株的巨细。每一次开花能否招引传粉昆虫的喜爱咱们不知道，但却是大天然造化的奇观和留给人类最美的天然礼物之一。
山丽报春Primula bella和总状绿绒蒿Meconopsis racemose丨上官法智 摄
温暖湿润的热带和亚热带区域貌似是植物生计繁殖的乐园，却也相同是竞赛剧烈的生计战场，一些植物不得不将视界纷繁投向极寒之地这类不那么友爱的生计空间。至少那里没有太多的竞赛者，只需找到战省略面临冰冷严格的生计条件。
生命历来都不会很简单，但没有条件也要创造条件，生命便是有这样的气魄。
（特别感谢我国科学院昆明植物研讨所王立松和王欣宇教师对地衣方面的判定和咨询）
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本文由科普我国交融创造出品，上官法智（云南一木生态文明）杨梅（我国科学院昆明植物研讨所）制造，我国科学院计算机网络信息中心监制，“科普我国”是我国科协携同社会各方使用信息化手法展开科学传达的科学威望品牌
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