耐寒植物指的是在寒冷环境下依然可以维持正常生命活动的植物。常见的银杏、 白桦 、 松树 的都属于耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十 摄氏度 的温度下也不会冻坏。
简介
自然界中，有一些植物是不怕严寒侵袭的，这就是耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十摄氏度的温度下也不会冻坏。此外像娇嫩的白菜，要在-150℃才会结冰， 青萝卜 等可以经受-20℃的温度而不结冰。部分水生植物在寒冬环境中通过独特的生存机制，即使处于低温或冰层覆盖环境下仍能维持生命活动，为冬季水体景观提供绿色。
原理
植物对低温的应激是一个复杂的过程，包括低温信号的感受、信号转导和转录调控等阶段。低温时，质膜流动性降低， 细胞 可以通过质膜上的钙离子通透性通道、 组氨酸的生物合成 激酶、受体激酶和磷酸酯酶等各种感受器而感知低温，并通过不同的信号传导途径最终激活相关基因表达。已发现的植物体内具有抗冻作用的物质主要有抗冻蛋白、 L-脯氨酸 、SOD等，这些物质起到抑制 冰晶 生成、维持 渗透压 平衡及抗氧化等相关作用，最终达到维持 细胞膜系统 稳定性和酶活性的目的，从而增强了植物在低温下的耐受性。
植物体内的水分有普通水和结合水两种。所谓“结合水”，仅仅看其 化学 组成，和普通水没有太大的区别，只是普通水的分子排列顺序相对凌乱，可以到处流动，而结合水的分子却在植物组织周围排列得十分整齐，和植物组织亲密地“结合”在一起。令人难以相信的是，化学家发现，其实结合水的性质和普通水的区别很大，比如普通水在摄氏零度就开始结冰，但结合水却比普通水的结冰温度低得多。寒冷的冬天，植物体内减少的只是普通水，而结合水的量却保持不变，这样结合水所占的比例反而提高了。由于结合水的结冰温度要比摄氏零度低得多，因此耐寒植物当然就可以在严冬中傲视 冰霜 了。
低温影响
冷害引起的植物损伤首先发生在 细胞膜系统 。冷冻造成的脱水现象导致膜系统损伤。低温引起植物胞外或胞内结冰，由于胞外空间冰点较高且有一些杂质作为 冰核 ，所以胞外先于胞内形成 冰晶 。冰晶溶液比液态溶液的 水势 低得多，并且温度越低水势差值越大，因而胞内的水分通过质膜流出，导致 细胞 严重脱水。脱水会对细胞造成严重伤害，包括膜结构的改变和功能的丧失。脱水后升温， 原生质 迅速膨胀而裂解；脂分子双层被破坏，部分膜脂疏水头部聚在一起形成直径2nm的六角锥形结构；在经低温驯化的原生质体中，可以观察到膜片跳跃现象，可能是由于质膜与其他细胞膜，尤其 叶绿体 被膜融合而引起。由于 低温诱导 而产生的 过氧化物 也能损伤膜结构，胞外形成的 冰晶 刺伤 细胞壁 或细胞膜引起细胞的破裂。这些均使质膜失去渗透反应能力。低温还会使温度敏感的 蛋白质 变性 ，冷敏感水稻细胞液泡膜 ATP 酶等酶活性降低，而质膜ATP酶活性变化小。
也就是低温会造成 细胞 内冰晶形成和生长、渗透势的改变及低温直接导致的细胞活性降低，进而使植物细胞膜结构受损、部分蛋白失活，影响到细胞正常的生理功能，甚至造成细胞的破裂死亡，影响了植物的生长发育或导致植物死亡。
研究意义
通过研究植物抗冻机理，人们发现了多个可以提高植物抗冻能力的基因或相关产物，也有很多基因转化植物并赋予了植物抗冻能力。但这些植物大部分是烟草、 拟南芥 等模式植物，虽然证明了相关基因的功能，但并没有实际应用于生产实践。人们对一些植物的抗冻品种培育研究并不多，例如，棉花的转基因育种目标主要集中于抗虫、抗病及抗 除草剂 等方面，开展抗冻棉花培育的很少，而实际上低温灾害对棉花的生产造成的危害并不亚于虫害、病害。因此，开展某些受低温灾害影响巨大的 经济作物 的抗冻品种培育工作，具有重要意义。
植物种类
别名： 桦树
食虫类 ：BetulaplatyphyllaSuk.
性状： 桦木科 桦木属 。落叶乔木，树皮灰白色。单叶互生，侧脉5~8对。雌雄同株，柔荑花序。 坚果 具翅。
分布：北京 门头沟区 百花山、 房山区 、 密云区 、 怀柔区 海拔1500米以上高山有分布。
用途：用材及观赏树种。
别名：北鹅耳枥、土姜
学名：Carpinus turczaninowii hance
性状：桦木科 鹅耳枥属 。落叶乔木。单叶互生，卵形，侧脉8~12对。雌雄异株。坚果，果苞叶状。
分布：北京房山区广见分布，生于阴坡或杂木林中。
用途：用材树种。种子可榨油。
别名： 胡榛子 、角榛
食虫类 ：CorylusmandshuricaMaxim.etRupr.
性状： 桦木科 榛属 。落叶灌木。单叶互生，长圆形。雌雄同株。 坚果 ，果苞管状，密被刚毛
分布：北京山区广见分布，常与 榛子 混生。
用途： 果仁 可食及榨油。
板栗
别名：栗
学名：Castanea mollissima B1
性状： 壳斗科 栗属 。落叶乔木，树皮灰褐色。单叶互生，具刺芒状锯齿。雌雄同株， 雄花 柔荑花序， 雌花 3朵聚生。坚果，生于刺状总苞（壳斗）内。
分布：北京 花岗石 山区广见栽培。喜沙壤土。
用途：重要的木本粮食植物。种子可食。枝、根可入药。
栓皮
食虫类 ：QuercusvariabilisB1.
性状：壳斗科 栎属 。落叶乔木，树皮木栓层发达。单叶互生，叶缘具刺芒状锯齿。雌雄同株，雄花柔荑花序，雌花单生或数个聚生。 坚果 ，壳斗杯状。
分布：北京低山阳坡多有分布。耐旱。
用途：用材及水土保持树种。树皮制软木。壳斗含 单宁 ，果实含淀粉，可醇酒。
极地植物
在 极地 中央，整年被冰雪覆盖着，那里夏天很短，严寒的冬天长达8个月以上。那里的植物主要是 地衣 和 青苔 ，如新地岛已发现500多种地衣， 格陵兰岛 发现了300种左右的地衣和600种左右的苔藓。1954年，人们在 北冰洋 底3400米深处发现有细菌和真菌的孢子。
在极地边缘地区就有许多 维管植物 了，可是这些植物的茎和叶都紧紧地贴在地面上，能很好地承受积雪的压力。只要每年有一小段温暖的天气，植物就立即发芽，在短短的时间内就完成了生长、开花、结果的过程。所以，到了夏天这些地方百花怒放， 森林勿忘草 、 东亚仙女木 、 罂粟 等开着美丽的花朵，迎风招展。那里的 悬钩子属 果实特别多，它是一种多汁的 浆果 ，成熟时红色的果实铺满地上，多得使人们不是摘浆果，而是用一种特殊长柄勺状的“梳子”来“梳”浆果，一“梳”就能“梳”下很多浆果来。此外，还有不少很有价值的植物，如 沼泽 南烛 的果实可供食用， 禾本科 、 莎草科 的植物可作饲料。可见，南极和北极地区的植物种类还是很丰富的。