分析植物在气候干旱下生长

1、“耐旱植物”为什么能在干旱的环境下生存下来？

伟大的自然界中总有坚强的斗士。虽然干旱会对植物造成巨大的伤害，虽然植物无法像人和动物一样逃离危险，但即使在墨西哥北部的荒漠高原也遍布着“荒漠之泉”——仙人掌，甚至在那坚硬的石头上都可以看见倔强的“九死还魂草”——卷柏。我们不得不赞叹自然进化的神奇和生命的顽强！

这些不幸生长在缺水干旱环境下的植物又是怎样活下来的呢？如果要用一句话概括，应该是八仙过海、各显其能。

在非洲的撒哈拉大沙漠里生长着一种叫“短命菊”的菊科植物，只要有一点点雨滴的湿润，它的种子就会马上发芽生长，在短暂的几个星期里完成发芽、生根、生长、开花、结果、死亡的全过程。

沙漠中还有一种木贼，它的种子在降雨后10分钟就会开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完了自己的生命历程。它们懂得适应气候特点，避开旱季，利用短暂的雨季或仅一次降雨来完成生长和繁殖。

更多的植物是通过一些特殊的结构上的适应，来保持在干旱环境中生长发育所需的水分，这些植物通常被冠以“耐旱植物”的美称。

例如，一些生长在我国西北沙漠和戈壁中的植物常具有十分发达的根系，能充分利用土壤深层的水分，并及时供应地上器官，就像沙漠中的胡杨树，可以将根扎进地下10多米，顽强地支撑起一片生命的绿洲。

有些植物为了抗旱，退化叶片或将叶片变成鳞片、膜、鞘、革质，以减少蒸腾失水，就像梭梭和柽柳，最大限度地保持和利用那来之不易的有限水分。另外，有些植物具有特殊的控制蒸腾作用的结构，如马蔺叶片表面上具有的厚角质层，沙冬青的叶表面有一层蜡质或灰白色毛，夹竹桃的叶片气孔凹陷等。这些耐旱植物对付旱情的有力措施，都是通过有效地保水或吸水以达到保持水分平衡的目的。

仙人掌科和景天科植物更为特殊，具有肉质结构，贮水组织非常发达。如北美洲沙漠中的仙人掌，一棵植株可以高达15~20米，贮水2000千克以上。

另外，这类植物有特殊的光合固定二氧化碳途径，气孔白天关闭，利用体内固定的二氧化碳进行光合作用。夜晚张开，吸收二氧化碳并固定。

这样一来，既可以减少蒸腾量，维持水分平衡，又能同化二氧化碳，这也是保水耐旱的策略。

2、很多硑究植物的科学家在研究植物的生长变化方面有哪些重大的成果

干旱是作物生长过程中经常遇到的逆境胁迫之一,近年来,由于气候变化导致的干旱灾害呈逐年增加的趋势。小麦是世界性的粮食作物,干旱胁迫严重影响小麦的生长和产量。研究小麦的抗旱生理及分子机制,通过遗传操作增强小麦抗旱性,培育抗旱型小麦品种,对于保障小麦高产稳产具有重大意义。 干旱逆境下植物最明显的生理响应是生长受到抑制。植物生长涉及到细胞伸长和细胞分裂两个方面。业已证明,细胞的伸长生长比细胞分裂对干旱胁迫更敏感。细胞伸长生长过程取决于两个因素,一是膨压驱动产生的生长动力,二是由于细胞壁刚性造成的生长阻力。早期的研究结果认为,细胞膨压在细胞伸长生长过程中起主导作用。后来越来越多的研究认为,植物细胞壁的可塑性在调控植物细胞延伸生长对水分亏缺的应答方面具有更重要的作用。扩展蛋白在克服细胞壁阻力,维持细胞伸长生长过程中具有重要作用。扩展蛋白是一种细胞壁蛋白,具有使热失活细胞壁恢复伸展能力的特性。扩展蛋白通过打破细胞壁纤维素和半纤维素之间的氢键,促使两者发生位移,来调节细胞壁的伸展性。已有研究证明,扩展蛋白响应外界环境胁迫,参与调节干旱条件下植物细胞的生长反应。 植物激素作为重要的信号调节物质,不仅与植物的生长发育关系密切,而且在调节植物抗逆性过程中起着重要的作用。已有研究发现许多扩展蛋白基因的表达受到植物激素的调控。那么,扩展蛋白与植物激素调节的抗旱性之间是否存在关联呢?小麦胚芽鞘细胞在胚中已经分化完成,种子萌芽过程中的胚芽鞘生长主要是细胞的伸长生长,因此胚芽鞘是研究细胞伸长生长的模式材料。在本研究中,选择2个抗旱性不同的小麦品系抗旱型HF9703和干旱敏感型921842,取其胚芽鞘作为研究细胞伸长生长的材料,通过干旱胁迫处理和植物激素(ABA和IAA)处理,研究干旱胁迫条件下,植物激素对细胞伸长生长的调节作用,分析扩展蛋白在植物激素介导的小麦抗旱性中的作用。主要结论如下: 1扩展蛋白调节干旱胁迫下小麦胚芽鞘细胞伸长生长 (1)干旱胁迫下小麦细胞伸长生长与扩展蛋白活性关系密切 PEG模拟的干旱胁迫明显抑制了小麦胚芽鞘的伸长生长,抗旱性强的小麦品系HF9703胚芽鞘生长明显快于干旱敏感型的小麦品系921842。用扩展蛋白抗体作为扩展蛋白的作用抑制剂处理小麦胚芽鞘,明显抑制了小麦胚芽鞘的伸长生长。干旱胁迫没有改变小麦胚芽鞘细胞壁对扩展蛋白的敏感性,但显著提高了小麦胚芽鞘中扩展蛋白活性,而且抗旱型小麦HF9703胚芽鞘中扩展蛋白活性明显大于干旱敏感型小麦921842。说明扩展蛋白参与干旱胁迫下小麦胚芽鞘细胞伸长生长的调节,可能在小麦细胞伸长生长对干旱胁迫的响应过程中起作用。 (2)干旱胁迫通过上调扩展蛋白表达提高了扩展蛋白活性 Western-Blot检测分析结果证明,干旱胁迫诱导扩展蛋白表达增加,抗旱型小麦HF9703胚芽鞘中扩展蛋白的积累量明显高于干旱敏感型小麦921842。该结果与扩展蛋白活性对干旱胁迫的响应相一致。水分胁迫后的复水实验证明,干旱胁迫诱导的扩展蛋白积累有利于复水后小麦胚芽鞘生长的加速。这些结果表明,扩展蛋白在干旱胁迫下积累,提高了扩展蛋白活性,这对于维持干旱胁迫条件下小麦胚芽鞘的生长,提高小麦抗旱性有着重要作用。 (3)干旱胁迫导致细胞壁碱化降低扩展蛋白活性不利于细胞伸长生长 扩展蛋白活性依赖于细胞壁的酸性。对小麦胚芽鞘细胞壁酸碱度及质膜H+-ATPase的活性检测结果发现,干旱胁迫降低细胞壁酸度,导致细胞壁碱化,这与质膜H+-ATPase的活性降低密切相关。抗旱性强的小麦品系HF9703的H+-ATPase活性高于抗旱性弱的921842。扩展蛋白活性是酸依赖性的,因而细胞壁的碱化会导致扩展蛋白活性降低,对细胞的伸长生长不利。干旱胁迫下提高外界环境的酸性促进了小麦胚芽鞘的生长,间接说明干旱胁迫下胚芽鞘的生长抑制与细胞壁碱化有关。 虽然干旱胁迫诱导了扩展蛋白活性增加,提高了细胞壁的可塑性,减小了细胞的生长阻力,但是干旱胁迫依然抑制了胚芽鞘的生长。这种生长抑制可能是生长动力(膨压)降低的结果。扩展蛋白活性的提高可以在一定程度上减轻干旱胁迫对细胞伸长生长的抑制作用。 2干旱胁迫下ABA通过上调扩展蛋白表达提高扩展蛋白活性,从而提高小麦抗旱性 (1)外源ABA处理抑制了小麦胚芽鞘细胞的伸长生长。干旱胁迫条件下,小麦胚芽鞘中ABA含量增加,而且抗旱性强的HF9703小麦胚芽鞘中ABA含量高于干旱敏感型的921842。ABA合成抑制剂FLU缓解了干旱胁迫对胚芽鞘细胞生长的抑制作用。说明ABA参与调节干旱胁迫对小麦胚芽鞘伸长生长的抑制。 (2)外源ABA的应用抑制小麦胚芽鞘的伸长生长,在这一过程中,扩展蛋白活性增加,这与扩展蛋白对干旱胁迫的响应相一致。而FLU则抑制了干旱胁迫对扩展蛋白活性的促进作用。免疫印迹分析证明,ABA上调扩展蛋白表达,促进扩展蛋白积累,这可能是ABA提高扩展蛋白活性的主要原因。 (3)ABA处理引起质膜H+-ATPase活性下降,导致小麦胚芽鞘细胞壁碱化,这不利于扩展蛋白活性。干旱胁迫下抗旱性强的HF9703小麦胚芽鞘中质膜H+-ATP酶活性高于干旱敏感型的921842,细胞壁碱化程度弱于921842。细胞壁碱化导致的扩展蛋白活性降低会加大细胞壁扩张阻力,这不利于细胞的伸长生长。 3外源IAA调节的细胞壁酸化有利于扩展蛋白活性提高和细胞的伸长生长 (1)离体处理条件下,外源IAA处理促进小麦胚芽鞘的生长,同时提高小麦胚芽鞘中扩展蛋白活性。检测细胞壁酸碱度和质膜H+-ATP酶活性发现,IAA处理导致小麦胚芽鞘质膜H+-ATP酶活性提高,同时促使细胞壁酸化程度增加。但是IAA处理对小麦胚芽鞘中扩展蛋白含量的影响不明显。说明IAA通过调节小麦细胞壁酸化,提高了扩展蛋白活性,进而促进了小麦细胞的伸长生长。 (2)然而,根施IAA对小麦胚芽鞘的伸长生长几乎没有影响;扩展蛋白活性和表达在根施IAA处理后都没有明显的变化,这可能与小麦根系对外源IAA吸收或者IAA的运输不畅有关。根施IAA后小麦胚芽鞘中内源IAA含量变化分析结果也证明了这一推测。 (3)干旱胁迫下,小麦胚芽鞘中IAA含量几乎没有变化;根施IAA也几乎没有影响干旱胁迫对小麦胚芽鞘伸长生长的抑制作用。因而,IAA在小麦抗旱性适应过程中的作用还不清楚。 4不同家族扩展蛋白基因表达对干旱胁迫以及植物激素IAA和ABA的响应扩展蛋白由一个大的基因家族编码。本文选择了小麦中6个不同家族的扩展蛋白基因,包括3个β-扩展蛋白家族基因TaEXPB23,TaEXPB1和TaEXPB2,3个-扩展蛋白家族基因TaEXPA1,TaEXPA2和TaEXPA3,半定量RT-PCR检测基因表达对干旱胁迫及植物激素的响应。结果表明,无论正常供水还是干旱胁迫下,TaEXPA1和TaEXPA2基因在小麦胚芽鞘中均没有表达,ABA以及IAA处理也均未检测到他们的表达,说明扩展蛋白表达具有位置效应。其它4个扩展蛋白基因的表达对干旱和ABA及IAA的响应不同。TaEXPB23、TaEXPB1、TaEXPB2和TaEXPA3的表达均被干旱胁迫诱导上调;IAA对其表达有轻微的上调,但不明显;ABA处理诱导TaEXPB23、TaEXPB2和TaEXPA3等3个基因的表达上调,而对TaEXPB1的表达基本没有影响。这表明小麦胚芽鞘中扩展蛋白是一个多基因家族,每个成员表达模式不同,受不同因素的调控。有些扩展蛋白基因的表达对干旱胁迫产生响应,且这种响应可能有ABA的参与。扩展蛋白基因表达对干旱胁迫的反应与小麦品种的抗旱性有关。

3、在干旱的气候下，飞蝗发生量变化趋势变大可能原因是

干旱使蝗虫大量繁殖，迅速生长，酿成灾害的缘由有两方面。一方面，在干旱年份，由于水位下降，土壤变得比较坚实，含水量降低，且地面植被稀疏，蝗虫产卵数大为增加，多的时候可达每平方米土中产卵4000～5000个卵块，每个卵块中有50～80粒卵，即每平方米有20万～40万粒卵。同时，在干旱年份，河、湖水面缩小，低洼地裸露，也为蝗虫提供了更多适合产卵的场所。另一方面，干旱环境生长的植物含水量较低，蝗虫以此为食，生长的较快，而且生殖力较高。相反，多雨和阴湿环境对蝗虫的繁衍有许多不利影响。蝗虫取食的植物含水量高会延迟蝗虫生长和降低生殖力，多雨阴湿的环境还会使蝗虫流行疾病，而且雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。另外，蛙类等天敌增加，也会增加蝗虫的死亡率。

4、温度对植物生长的影响是怎样的

农作物生长和完成发育过程中，根据作物种类和品种的不同，要求的温度和水分范围也不同。

对温度而言，这种温度范围有生命温度范围、生长温度范围和发育温度范围。每一种温度范围又分成最适温度、下限温度和上限温度。当温度上升到一定值，作物将停止生长以至死亡时的界限温度就称为上限温度。

如水稻发芽时，可忍受40-42℃的高温，但超过45℃时，谷芽会被高温烧死，俗称为“烧包”；晚移栽时田间水温持续4-5天达45℃以上，秧苗就会被高温“煮”死。

柑桔、脐橙类盛花期日最高气温连续3天超过33℃，会造成高温伤花，花而不实；果实膨大期日平均气温≥30℃，日最高气温≥35℃，果面温度≥45℃会引起日灼。

对水分而言，存在作物需水量、土壤湿度饱和和凋萎湿度。如禾谷类作物的孕穗期，对水分最为敏感，此时缺水将造成大幅度减产。

柑桔挂果后，若连续20天降雨量≤10毫米，且日雨量≤5毫米，为轻度干旱；若连续30天降雨量≤25毫米，且日雨量≤10毫米，则严重影响柑桔产量。

(4)分析植物在气候干旱下生长扩展资料：

高温干旱灾害常常是同时出现的，这更加加剧了对农作物的危害程度。长期以来，人们为了减轻高温干旱对农作物的危害，积累和研究了许多方法和措施，在一定程度上避免和减轻了高温干旱的危害。其主要防御措施可分为长期措施和应急措施。

一、长期防御措施

1、分析了解当地高温干旱灾害发生的时空分布规律，调整农业布局。根据高温干旱灾害发生的季节和地区特点，改水作为旱作。

2、选择适合当地的耐高温干旱的品种，适当调整播期，使高温干旱发生的时段处于作物抗高温干旱的生育期。

3、建造农田防护林。可改造农田小气候环境，削弱风速，减少地面蒸发，还可减小径流，防止水土流失，提高空气湿度，降低农作物冠层温度。

4、兴修水利设施，改善农田生态环境。

5、高效益的经作区，可安排喷灌设施、滴灌设施、遮阳网等，达到抗旱降温的作用。

二、高温干旱灾害已出现时采取的应急减灾措施

1、旱地作物进行中耕松土、覆盖地面，达到切断土壤毛细管、减少土壤蒸发的目的。

2、水田做到节水灌溉。根据发育期对水分的要求，适时适量灌溉。

3、在日最高气温（14时前）出现前，对农作物冠层进行喷灌，以提高冠层空气相对湿度，降低温度，达到改善作物田间小气候的目的。

4、抓住一切有利天气，积极开展人工增雨作业。

5、植物是如何对抗干旱的？

伟大的自然界中总有坚强的斗士。虽然干旱会对植物造成巨大的伤害，虽然植物无法像人和动物一样逃离危险，但是即使那一望无垠的古老荒漠的墨西哥北部高原也遍布着“荒漠之泉”仙人掌，甚至那坚硬的石头上都可以看见倔强的“九死还魂草”卷柏。我们不得不赞叹大自然进化的神奇和生命的顽强！

这些不幸生长在缺水干旱环境下的植物又是怎样活下来的呢？如果要用一句话概括，应该是八仙过海，各显其能。

在非洲的撒哈拉大沙漠里生长着一种叫“短命菊”的菊科植物，只要有一点点雨滴的湿润，它的种子就会马上发芽生长，在短暂的几个星期里完成发芽、生根、生长、开花、结果、死亡的全过程。

沙漠中还有一种木贼，它的种子在降雨后的10分钟就会开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完了自己的生命历程。它们懂得适应气候特点，利用短暂的雨季或仅一次降雨来完成生长和繁殖，而避开旱季。

更多的植物是通过一些特殊的结构上的适应，来维持在干旱环境中生长发育所需的水分，这些植物通常被冠以“耐旱植物”的美称。例如一些生长在我国西北沙漠和戈壁中的植物常具有十分发达的根系，能充分利用土壤深层的水分，并及时供应地上器官，就像沙漠中的胡杨树，可以将根扎进地下10多米，顽强地支撑起一片生命的绿洲。

有些植物为了抗旱，退化叶片，或将叶片变成鳞片、膜、鞘、革质，以减小蒸腾失水，就像梭梭和柽柳，最大限度地保持和利用那来之不易的有限水分。另外有些植物具有特殊的控制蒸腾作用的结构，如马蔺叶片表面上具有的厚角质层，沙冬青的叶表面有一层蜡质或灰白色毛，夹竹桃叶片气孔凹陷等。这些耐旱植物对付旱情的有力措施，都是通过有效地保水或吸水以保持达到水分平衡的目的。

仙人掌科和景天科植物更为特殊，具有肉质结构，贮水组织非常发达，如北美洲沙漠中的仙人掌，一棵可以高达15米至20米，贮水2000千克以上。

另外，这类植物有特殊的光合固定二氧化碳途径，气孔白天关闭，利用体内固定的二氧化碳进行光合作用。夜晚张开，吸收二氧化碳并固定。这样一来，既可以减少蒸腾量，维持水分平衡，又能同化二氧化碳，这种策略也是保水耐旱。

仙人掌

6、植物生长在干旱条件下，体内什么增加

详见植物生理学(第六版)第十三章 植物的抗性生理。
植物在干旱条件下需要维持水分平衡，因此脯氨酸与脱落酸含量会有所提升。

如果对你有帮助，请采纳，谢谢

7、干旱对植被的影响

干旱影响植被的多方面：（抄1）影响植被类型，例如气候干旱的地区森林难以生长，地表面只能生袭长草本植被；（2）影响植被密度，干旱地区植被稀少，甚至一片黄沙；（3）影响植被种类，干旱地区缺水，只能生长一些耐旱的植被，例如骆驼刺、仙人掌科植物等；（4）干旱影响植被的形态特征，如植物叶片向甚至成刺，地面以上部分非常矮小地下根系非常庞大等。