植物对不同栖息地的适应，练习题

B, 旱生植物生活在干旱栖息地，核心挑战是尽量减少通过蒸腾作用造成的水分流失。

B, 下陷气孔形成一层湿润空气，降低了通过蒸腾流失水分的速率。

C, 由于叶退化为刺，仙人掌厚而绿的茎接管了光合作用。

C, 通气组织提供浮力与储气，是水生植物特有的特征。

B, 上表面始终与空气接触，因此该处的气孔能正常发挥作用。

C, 中生植物既不面临严重缺水，也不面临水分过多，因此展现均衡的特征。

B, 水生植物周围的水托起其茎叶，因此只需很少的结构支撑。

B, 长主根深入土壤，足以到达干燥地表以下的永久地下水位。

B, 通气组织还储存氧气，扩散到无法与周围水交换气体的组织中。

C, 这一特征组合能减少水分流失，是旱生植物的典型特征。

• (a) 这株植物最可能是旱生植物，适应干旱栖息地。
• (b) 厚而蜡质的角质层从物理上阻止水分经表面蒸发，减少水分流失。
• (b) 下陷气孔在气孔附近困住一层湿润空气，降低了蒸腾作用造成的水分流失速率。
• (c) 茎最可能进行光合作用，因为叶已退化为刺，不再能有效执行这一功能。

• (a) 这株植物是水生植物。
• (b) 气室（通气组织）提供浮力，使叶片与花朵保持靠近水面以获取光照并利于传粉。
• (b) 气室也储存缓慢扩散到沉水组织的氧气，因为这些组织无法直接与周围的水交换气体。
• (c) 上表面与空气接触，因此该处的气孔能正常交换气体；下表面与水接触，气孔在那里会被堵塞而无法运作。

• (a) P种浅而广布的根系能在大面积范围内迅速吸收地表雨水，赶在其蒸发或渗漏之前。
• (a) Q种的长主根深入土壤，足以到达地表深处的永久地下水位，即使地表土壤完全干燥，这些水分依然可得。
• (b) 在只湿润上层土壤的一场短暂小雨之后，P种的根系会更有效，因为能到达深层水源的主根不会从这层浅层水分中获得额外好处。

适应是帮助生物在其特定栖息地中成功生存与繁殖的结构、生理或行为特征。在本章中，适应几乎总是指植物可见的结构特征，用以解决其栖息地带来的具体问题。例如旱生植物的厚角质层，或水生植物的大气室，各自解决不同的生存问题。

旱生植物是适应干旱栖息地的植物，主要挑战是尽量减少通过蒸腾作用流失的水分。典型特征包括厚而蜡质的角质层、下陷气孔、退化为刺或针状的叶、气孔总数较少、叶面多毛，以及储水的肉质茎或叶。

水生植物是适应生活在水中或水面的植物，干枯不是风险，但保持漂浮和获取氧气可能成为问题。典型特征包括用于浮力与储气的大型内部气室、薄角质层、漂浮叶上表面的气孔，以及退化的支持组织。

中生植物生长在水分供应正常、适中的栖息地，展现的是均衡的特征组合，而非旱生植物或水生植物所见的极端适应。它常被用作比较其他两组更极端适应的参照点。大多数常见的开花植物，如朱槿或芒果树，都属于中生植物这一类。

本章中每一项适应都解决某个特定的栖息地问题：下陷气孔困住湿润空气层，减慢干旱栖息地的蒸腾作用；而大气室在水生栖息地提供浮力。得分的关键在于说出问题所在，而不只是说出特征名称。这一原则也适用于本章之外，贯穿课程中几乎所有动植物生理学的课题。

旱生植物的特征通过减少暴露于空气中的表面积、在气孔附近困住湿润空气，或减少气孔的数量与活动来发挥作用。厚角质层也从物理上阻止水分经叶片或茎表面蒸发。

某些旱生植物，如仙人掌，把水分储存在肉质的茎或叶中，以在长期无雨的情况下存活。这些储存的水分在稀少的降雨事件之间逐渐被使用，这正是此类植物能在其他植物无法生存的栖息地中存活的原因。这种储水组织通常位于厚而肉质的茎或叶中，在图中很容易辨认。

水生植物依靠茎叶中的大型气室（通气组织）同时实现两个目的：让叶片与花朵保持在水面或水面之上以获取光照并利于传粉，以及为无法直接从水中获取气体的沉水组织储存氧气。

若没有适当的适应，被引入与原栖息地不同的环境的植物会流失过多水分、无法获得足够的光照或氧气，或无法成功繁殖。适应正是从沙漠到湖泊等各种栖息地能够支持植物生命的根本原因。这也解释了为何在没有任何调适的情况下，把植物移到不适合的栖息地通常会使其枯萎死亡。

这两个极端类群在几乎每一项特征上都截然相反：旱生植物以下陷气孔与厚角质层将水分流失降到最低，而水生植物没有这种限制，反而最大化气体交换与浮力。这种直接对比是本章最常见的考查方式。