生活在北方或高寒地帶的人們，常常會(huì)在冬天的早晨看到被凍裂的樹(shù)干，到中午氣溫逐漸升高后，里面還有汁液流出。如果土壤水分狀況好的話，只會(huì)短時(shí)間出現(xiàn)樹(shù)葉萎蔫，多數(shù)樹(shù)木并不會(huì)因此死亡。

這是因?yàn)?，冰只凝結(jié)在細(xì)胞之外，也就是說(shuō)在細(xì)胞壁和由死細(xì)胞壁組成的輸導(dǎo)組織中，那里汁液中的水相對(duì)自由，有毛細(xì)作用和滲透作用，但沒(méi)有對(duì)流移動(dòng)，而且細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)和液泡沒(méi)有冰晶形成。細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)有許多細(xì)胞器，它們都有非透水的生物膜，能將內(nèi)部的水分子與外界隔開(kāi)，無(wú)法自由移動(dòng)。細(xì)胞的液泡內(nèi)儲(chǔ)存了許多濃度很高的親水蛋白質(zhì)、代謝物質(zhì)和離子，水分子同樣也受到了束縛。

看一看雪花漂亮的六角形晶體結(jié)構(gòu)，就能見(jiàn)到其中水分子是如何排隊(duì)守秩序的。在它們的中心都有一個(gè)稱作晶核的雜質(zhì)顆粒，它們結(jié)成冰也一樣需要這樣的晶核。植物細(xì)胞外汁液的水在冰點(diǎn)以下就會(huì)排起隊(duì)來(lái)結(jié)成冰，而被生物膜隔離開(kāi)的細(xì)胞質(zhì)和液泡中的水分子，則已經(jīng)排在了其他分子外面，也就不易結(jié)起冰來(lái)。這就是樹(shù)皮韌皮部活組織的情況。

冬天夜間樹(shù)干被凍起來(lái)的時(shí)候，細(xì)胞外汁液中的部分水分子結(jié)成了冰，留下的汁液就會(huì)變濃，引起細(xì)胞內(nèi)的水分子通過(guò)細(xì)胞膜質(zhì)上的水通道流向細(xì)胞外，繼續(xù)參與冰晶的擴(kuò)大。水分子從液泡流向細(xì)胞質(zhì)，再流向細(xì)胞外，一定時(shí)間后，細(xì)胞質(zhì)膜多數(shù)部位就會(huì)與細(xì)胞壁分離開(kāi)來(lái)，形成質(zhì)壁分離。這時(shí)細(xì)胞雖然還活著，但需要忍受特別高溶質(zhì)濃度的鹽害。

白天升溫后，細(xì)胞壁外的冰慢慢地融化，汁液被稀釋，水分子就流回了細(xì)胞質(zhì)，再流回液泡，不再質(zhì)壁分離，恢復(fù)正常狀態(tài)，而且每個(gè)晝夜都能如此循環(huán)往復(fù)。如果細(xì)胞質(zhì)膜經(jīng)不起這樣的折騰，細(xì)胞就會(huì)被機(jī)械力撕裂而死亡。樹(shù)干被凍裂后，如果根系能補(bǔ)充到這個(gè)過(guò)程中損失的水分，樹(shù)皮活細(xì)胞可能通過(guò)代謝作用慢慢修復(fù)所產(chǎn)生的傷害。