為什麼植物能夠渡過冰冷的寒冬 - 農業知識入口網

植物在種子成熟落地、發芽、小苗成長、個體成熟、開花結實至個體死亡的生命周期中，每一發育階段面對的環境因子如光照、溫度、土壤水分等都隨時在變化。

有些植物是無法渡過嚴寒的氣溫，
能渡過的多是因為生長環境所逼，
而發展出自己一套的生存法則，
每種植物都有自己的優勢，
依生長環境而不斷的演化。

植物對抗冰凍逆境的方法：

1、在－6℃至－8℃時，植物組織產生第一次放熱(exotherm)。是因細胞外空間冷凍而產生的放熱現象，包括木質部導管系統和樹皮、皮層和韌皮部等組織的細胞間隙。因為組織間隙中所含的溶質較少，其會較早結冰。

2、在－6℃至－8℃時，因為冰的蒸散壓比液態水低，所以當細胞外水分結冰時，細胞質中尚未結凍的水分便會順著蒸散壓形成的梯度流到細胞外，使細胞間隙冰晶繼續增大，形成第二次放熱點。且細胞水分流出細胞外時可有效地增加細胞質溶質的濃度，降低細胞質冰點一到二度；水分移出細胞外會使細胞脫水，類似缺水逆境。

3、在木本組織中，當組織水分減少，會減緩冰核形成速度，減緩冰晶由周圍組織擴散的速度，形成超冷卻(supercooling)現象。沒有形成冰核的物質時，純水結冰的最低溫度可降到－38℃，一般木本組織可超冷卻到－15℃。

4、在某些松柏科植物的營養生長芽或落葉樹花芽中，會到－40℃的低溫仍不結凍，稱為深度超冷卻(deep supercool)。深度超冷卻可以有效躲避冷凍，但有其限度，最低紀錄溫度是－47℃。

因為寒冬是植物的休眠期（停止正常生長發育，如新芽側芽新生，開花結果等等，尤其在高緯度國家更為明顯），進入休眠期可避免生長之新生組織，一突破表層馬上被不良環境傷害，如低於冰點的溫度，強風等等，此時植物也會停止吸收水分，因為若低於冰點土壤中無液態水分，可供植物根部吸收，且很多地方秋冬是旱季，所以在冬季，植物反而缺水，另外，很多無機有機養分，是靠溶於液態水，進而被根部吸收，冬季結冰，無水分可供吸收，所以落葉減少蒸散，保存水分，而無養分吸收，落葉以保存僅剩的養分。

植物生存環境受到無數的掠食者和病原菌所圍繞；植物具有角質層(cuticle)除了防止本身水份散失外另外也能避免草食性動物或細菌侵入

角質層(cuticle)：為保護本身以及維持生理機能之恆定，在外表有一層堅固的表皮構造如植物體葉片或果實的外皮。

維持水分的平衡：

角質層廣義而言是屬於脂質(lipid)，本身具有疏水性可防止水分散失且角質層愈厚愈有明顯的效果。

能不能捱過冬也要視生物的物種而定，台灣很多高山植物就可以防寒抗旱如玉山佛甲草~葉子就厚厚的，而且花期也在夏天~躲掉了寒酷的冬季

植物本身的生物體結構也會順應生存的環境來做演化~

另外二次代謝物也有助於植物的自我保護喔

一般性夏季蔬果恐無法渡冬
例如瓠瓜,南瓜,絲瓜,空心菜..
當然寒帶和溫帶植物另當別論
這是天擇自然選汰的結果

多數在溫帶區域生長的植物會暴露在冰點以下的溫度，在北半球溫帶區的森林每年冬天都會經歷－70℃的低溫。對植物細胞而言，冰凍傷害形成的主因是細胞內形成冰晶。細胞內冰晶會破壞細胞的微細結構，對細胞產生物理性傷害。孢子、種子等脫水組織則可以忍受鄰近絕對零度的低溫而不受到傷害。




植物對抗冰凍逆境的方法：

1、在－6℃至－8℃時，植物組織產生第一次放熱(exotherm)。是因細胞外空間冷凍而產生的放熱現象，包括木質部導管系統和樹皮、皮層和韌皮部等組織的細胞間隙。因為組織間隙中所含的溶質較少，其會較早結冰。

2、在－6℃至－8℃時，因為冰的蒸散壓比液態水低，所以當細胞外水分結冰時，細胞質中尚未結凍的水分便會順著蒸散壓形成的梯度流到細胞外，使細胞間隙冰晶繼續增大，形成第二次放熱點。且細胞水分流出細胞外時可有效地增加細胞質溶質的濃度，降低細胞質冰點一到二度；水分移出細胞外會使細胞脫水，類似缺水逆境。

3、在木本組織中，當組織水分減少，會減緩冰核形成速度，減緩冰晶由周圍組織擴散的速度，形成超冷卻(supercooling)現象。沒有形成冰核的物質時，純水結冰的最低溫度可降到－38℃，一般木本組織可超冷卻到－15℃。

4、在某些松柏科植物的營養生長芽或落葉樹花芽中，會到－40℃的低溫仍不結凍，稱為深度超冷卻(deep supercool)。深度超冷卻可以有效躲避冷凍，但有其限度，最低紀錄溫度是－47℃。

和蛇一樣
植物也會冬眠
植物有細胞壁有維管束
對於嚴寒有一定抵禦能力

很多植物進入冬季後，外表上的生長會看似停滯，甚至葉片落光狀如枯死，我們常會以『冬眠期』形容之。

在冬天，許多植物的表面看似靜止，一切活動彷彿宣告暫停，然而地底下卻是忙碌著為下一季的成長準備；植物將根紮地更深更牢，以備春天來臨時抽出更多新芽，穩穩地向天際攀升。許多即將在春季開花的種子，也於此時奮力生根萌芽。只因植物在冬季時主要的工作都在地底下進行，看不到的我們便誤以為他們都在沉睡。