青藏高原植物的生存在严寒中绽放

在上个月举行的第77届威尼斯电影节“聚焦中国”专场放映活动中，国产纪录片《喜马拉雅的种子》一经亮相就获得各方好评。

影片以纪录片的方式介绍了青藏高原稀有的野生植物资源，尤其是以独特性著称的塔黄、绿绒蒿等植物。它们在恶劣的高原环境中顽强的生存和繁衍的生命力是惊人的。

被誉为“世界屋脊”、“地球世界屋脊”的青藏高原，面积约250万平方公里，平均海拔4000多米，是中国三大自然天梯中最高的。在几千万年的隆升和复杂的地质气候变化中，这里生长的植物不断变化，拥有常人难以想象的“智慧”。

抱团取暖来抵御严寒

“青藏高原高山地区的植物以其独特的技能顽强地在高原上生存和繁衍。”曾在中国科学院青藏高原研究所工作的中国科学院西双版纳热带植物园党委书记、副主任杨勇平研究员说，温度和湿度是影响植物生长的两个最重要的环境因素。以藏北为例，年平均气温0-3，最热月份平均气温只有8-10。

“青藏高原西部广大地区，年降水量不足100 mm，如何有效抗旱保水也是高原植物能否成功适应环境的关键。”杨勇平说。

为了应对高原上低温、干旱、大风的恶劣环境，有些植物会通过密植、贴地等方式在小环境中保持适宜的温度，类似于“抱团取暖”。这种矮化植物不仅可以避免低温造成的冻害，还可以避免强风造成的强烈蒸腾和土壤、岩层反复融化冻结造成的植物细胞缺水造成的水分流失。

高山岩石海滩上的“席状植物”是典型的矮化植物。水稻是球形或半球形表面的植物的总称，茎极短，叶或小枝密集，是多年辐射生长形成的致密团簇结构。在喜马拉雅地区，常见的垫状植物有垫状蜡梅、灵芝、雪莲等。通常分布在高山石质边坡的高山草甸带和稀疏植被带之间，呈斑块或带状分布。

这些植物在高山环境中可以被称为“工程师”。它们不仅能适应高山和严重干旱等极端环境，还能改善生长地和周围生境土壤的理化性质、养分和水热条件，为自己和其他物种创造和维持更有利、更特殊的微环境。垫状植物内部形成的微环境也可以显著提高群落的物种多样性和丰富度，在调节群落的物种组成和结构方面发挥重要作用。

“多功能外套”成防护神器

在多雪地区的草滩、盐湖或岩石滩上，有许多菊科雪莲属的植物明星。比如弱小的雪绒花，上面覆盖着白色或灰白色的绒毛；还有高山雪莲，全株长满白色长绒毛；近年来，由于一些植物科普纪录片的传播，披着蓬松“外衣”的雪兔格外引人注目。

众所周知，雪兔是多年生植物，结一次果实，有深棕色的根和多刺的树枝。它的茎直立，长达30厘米，全身覆盖着厚厚的白色、黄褐色或浅紫色的棉絮，保暖效果不亚于科研人员的羽绒服，可以避免冻伤。

不要小看这件“大衣”，它的作用不仅仅是保暖。杨勇平解释说，雪兔可以依靠这种“秘密武器”在寒冷和恶劣的环境中生存。

记者了解到，雪兔的绒毛可以起到三重保护作用：一是高原山地接收到的太阳辐射远高于其他地区，长绒毛有利于雪兔更好地抵御太阳辐射；其次，由于石缝蓄水能力差，难以为植物的生长提供水分，雪兔大量的绒毛更能留住水分供自己使用；第三，厚厚的绒毛也可以尽可能的保存花粉，作为繁殖的重要工具。

但并不是所有的植物都可以有厚厚的绒毛，那些“衣着单薄”的会想办法防止自己失水。增加叶片表面的蜡层是个好主意。

针茅是一种多年生浓密草本植物，世界上约有100种，主要分布在亚洲和欧洲的温带和暖温带地区。昆明植物研究所的研究人员此前发现，青藏高原北部相对干旱的高寒草原地区生长着一种特殊的紫色针茅。

杨勇平带领团队利用三代测序平台和技术进行对比分析，发现紫色针茅在基因表达上优化了其蜡酯合成功能。“叶表面蜡酯形成蜡质保护层，可减少水分蒸发，增强紫花针茅对干旱环境的适应性。”杨勇平说。

各出奇招博昆虫一顾

对于植物来说，开花的目的是通过授粉产生种子，然后完成繁殖。植物的授粉方式主要分为自花授粉和异花授粉，其中自花授粉不依赖授粉媒介，一株植物可以自行产生种子；异花授粉需要媒介的帮助来完成不同植物间的授粉。在环境恶劣的高海拔地区，能给植物授粉的动物种类和数量远远少于内陆地区。因此，高原植物尽了最大努力来照顾昆虫。

植物可以通过多种方式吸引昆虫，其中最重要的是增强花朵的展示，以增加吸引昆虫的能力。马先蒿是吸引蜜蜂和蝴蝶的最佳植物之一，花朵大而明亮，形状特殊。杨勇平说，马先蒿属鳞翅目有600-800种，许多特有物种分布在青藏高原。马先蒿最大的特点之一就是它的花冠形状多样，几乎每一种花都不一样，所以很多变化都让人眼花缭乱。

先前的研究表明，马先蒿多彩的花冠类型是适应其授粉机制的长期进化的结果。颜色鲜艳、形状各异的花朵可以增强对授粉者的吸引力。

而大黄则开辟了与昆虫的合作模式，“你给我授粉，我给你养宝宝”。塔黄，蓼科大黄属植物，常见于海拔4000-6000米的地区，经过5-7年的风雪考验，长花序高达1.5-2米，自下而上逐渐变窄；花序外，大块半透明乳黄色苞片一个个包裹。

低调的苞片下，是一串串等待发育的花序。层层苞片为花朵和各种昆虫建造天然温室。花序上次自下而上开花，花序上爬来爬去的昆虫不经意间把外地带来的花粉涂抹在了塔黄雌蕊的柱头上，不经意间帮助塔黄完成了授粉。

为了以后能继续和这些昆虫合作，大黄会毫不犹豫的把自己大约三分之一的种子捐献给这些昆虫的幼虫作为食物。