每种植物对环境都有一定的选择性,只有在适合它生长的环境中才能生存。如果不适合,就生长不良,表现出一定特征,或者最终被环境所淘汰。
科学家们发现,有许多植物对环境起着标志的作用,于是把那些对特殊环境或环境的某一因素有标志作用的植物叫指示植物。
你可能认识灰灰菜(小藜)和猪毛菜(三叉明棵)这两种野菜吧,它们总是生长在盐碱地上,即使地上潮起白花花的一层碱,灰灰菜和猪毛菜照样能够苗壮成长。可是,在酸性土壤上怎么也找不到它们,因为它们在酸性土壤中就要死亡。由于灰灰菜和猪毛菜的生长,标志着该地土壤是碱性,而不是酸性,因此,叫它们为碱性土壤的指示植物。其他象碱蓬、盐角草、马牙头、盐爪爪等都是盐碱地的指示植物。
相反,映山红和闹羊花,则只能生长在酸性土壤上,在碱性土壤上就没有它们生存的自由,这些植物就是酸性土壤的指示植物。
土壤中还有许多矿物元素,象金、银、铜、铁、锡、铅、锌、硒、钙、钾、钽等,有的元素合了某种植物的“口味”,这种植物就生长旺盛,它吸收这种元素也多,这种植物就是含有该种元素的土壤的指示植物。如红三叶是钽的指示植物,海州香蕾是铜的指示植物。
在芨芨草成片生长的地方,下面就有地下水源,可以说,芨芨草是地下水的指示植物。
空气被某种物质污染了,有些植物也会很敏感地发生反应,如地衣在煤烟和二氧化硫污染的环境中就要死亡,因此,地衣便可以作为工业区是否被二氧化硫污染的指示植物。
更奇怪的是,紫鸭跖草是空气中放射性元素低强度辐射的指示植物,我们感觉不到的东西,它已先“感知”了。
指示植物涉及的范围很广,种类很多,仅给大家介绍以下三种。
找铜助手海州香薷
远在1836年,外国一个植物学家弗兰茨翁格尔曾经研究提罗尔东北部的植物,他发现作为底土的各种岩石,能影响到生长在这些土壤上的植物。积累了关于植物群和土壤、岩石成分的相互关系方面的知识,创立了地质标志学说。这种标志通常与矿藏有关。我国地质工作者,于1951年在长江沿岸各地考察中,发现了铜矿的指示植物–海州香薷。它是唇形科的一种草本植物,与大家熟悉的薄荷是“近亲”同属于一个科。
海州香薷,茎是方形,紫红色,茎叶上密生白色软毛。叶对生,呈线状披针形,边缘有锯齿,叶背面有凹陷的油点,含芳香油,全草都有香气。秋季开紫红色的唇形花,颜色鲜艳,集生成美丽的穗状花序。
经研究,发现海州香薷的茎叶中含有铜千分之五,花中也有,根中含量最多,可达百分之三。植物体内含有这么多的铜,不是从天上掉下来的,而是从土壤中吸收来的。地质工作者抓住这个线索,追踪矿脉,经过在安徽、浙江、湖北等地实践,果然找到了铜矿。
哪里的海州香蕾生长的特别茂盛,那里就有找到铜矿的希望。它成了铜矿的矿标,人们索性又给它起了个名字,叫“铜草”
值得注意的是,这种“铜草”在我国分布非常广泛,除了长江下游外,云南、贵州、四川、西藏、甘肃等地都有分布。我们借助海州香蕾这个找矿的好助手,便可以在我国的土地上找到更多的铜矿。
摄钽能手红三叶
在科学实验中,人们发现石松体内含有大量的铝,如果把石松烧成灰,有52%是氧化铝。锌矿碴上生长的革菜类植物,体内含有大量的锌。浮萍和木贼体内含有少量的金,黄蓍含有硒。这些都受到了科学家们的关注。
稀有金属钽,是机械工业和电子工业少不了的东西,可是天然的钽在地壳里不但很少,而且很分散因面很难采集。而且,性质相近的铌和钽总是混在一起,难以把它们分离开。因而,提炼纯粹的钽就非常困难。它的贵重也正是由于难以提炼的缘故。现在用层析法提取的钽,代价太高,很不合算。
植物中红三叶偏偏有这个“本领”,能把分散在地壳里的钽吸收到自己的体内,好象撒在灰窝里的小米,小鸡毫不费力地就可以拣食一样。科学家发现红三叶中聚积有钽以后,有人就试图从红三叶中提取它。他们种植了四十公顷红三叶,把它全部烧成灰,得到了200克的钽,目的虽然达到了,但是,耗费太大,得不偿失。
后来,又发现红三叶的花中含有大量的钽酸钠,便有人设想从蜜中提取。于是,培养了一种蜂,专门采红三叶的花蜜。经他们试验,在一个夏季收集到700公斤蜂蜜,从蜜中制得200克的钽,这就合算多了,有意义的是,提取了钽的蜂蜜,人还可以吃,质量也不降低。这是二十世纪六十年代的一桩奇闻。
红三叶又叫红车轴草芸高30~80厘米,有疏毛:总叶柄上有三个小叶片,组成复叶。花紫色或淡紫色,很多小花集生在一个长圆形的总苞内。红三叶又是很好的牧草植物,我国各地都有栽培。
会发“警报”的紫鸭跖草
植物正常的生长需要一个适宜的环境,如果在它生长的环境中发生了特异的变化,或出现了有害的成分,它的株体上便能反映出来,叶面上会出现枯斑,萎软甚至死亡。
例如,空气中二氧化硫和煤烟的增加对地衣就是致命的打击。紫花首蓿、菜豆、红松、冷杉、云杉等对空气中二氧化硫的污染也很敏感,浓度超过一定范围,它们就会干枯或死亡。花生对空气中氟化氢特别敏感,能引起它的叶变黄而卷皱,并难以结实。空气中氯气的污染,能引起马尾松、湿地松、水松、柿等树木落叶,这些反应可以给人们一个信号,报知环境中的不良因素,可以说它们是环境保护的耳目。
随着核武器的发展,核试验日趋频繁,空气中的辐射感染自然引起人们的重视。但是,人对放射性元素低强度的辐射感染是感觉不到的,既看不见,也摸不着,听不出来,也嗅不到,甚至中了毒也不知道。低强度的辐射感染,虽说比高强度感染危险小,但也会给人带来极大麻烦,例如:造成婴儿性别的变化,遗传病害,未老先衰,死胎的增多,癌症的发病率增高等。
在六十年代,设在纽约的国立布鲁克里文史研究所,发现了–种预报辐射的指示植物–紫鸭跖草。至今,日本的一位辐射和遗传学专家市川博士仍在东京继续从事这项研究,
这种杂草,原产在北美洲,中国、日本、朝鲜等地都有分布。人们常把它作为观赏植物盆裁。其紫色的叶,托衬着小蝴蝶状、淡蓝色的花,给人以优雅的感觉。
据市川博士介绍:紫鸭跖草开的小小的花通常是蓝色,遇到放射性元素辐射时变成粉红色。这种植物能清楚地显示出低强度辐射的危险。当人们观察到紫鸭跖草的花由蓝色变成粉红色时,这便是警报,应引起注意。