根據植物花的顏色變化,人們也可以找到相應的礦藏。比如,銅可以使植物的花朵呈現藍色;錳可以使植物的花朵呈現紅色;鈾可使紫雲英的花朵變為淺紅色;鋅可以使三色堇的花朵藍黃白三色變得更加鮮豔;而錳又可使植物的花朵失去色澤等等。科學家把這些能夠報礦的植物稱為“指示植物” 。
“指示植物”生長在土壤深處的真菌能分解礦物,使金屬原子溶於地下水中,而植物根能把水中的金屬原子吸收,然後輸送到莖稈和花葉裏,此種金屬原子對花草樹木高矮和花瓣的顏色會產生影響。
因此,花草樹木的高矮、葉子裏含有的金屬原子以及花瓣的顏色,能為人們提供報礦信息。
由於植物具有將土壤中或水中的礦質元素濃集到體內的奇特本領,所以它們不僅可幫助人們找礦,而且還是采礦能手。
能提取礦的植物
在地球上,有些礦物質比較分散,有的礦藏含量很低,提煉起來比較困難,開采需要付出很大代價,於是人們就用一些植物來幫助開采。例如,地質學家在揭示了有去無回穀的奧秘之後,就在那裏種上許多紫雲英。紫雲英從土壤中吸收大量硒,積存在體內,然後人們把它割下來,曬幹、燒成灰燼,再從灰中提取硒,每公頃紫雲英可得到2000克的硒。
在巴西的緬巴納山區,生長著許多暗紅色的小草,這種草嗜鐵如命,在體內富集了大量的鐵元素,它的含鐵量甚至比相同重量的鐵礦石還高,因此人們稱它為鐵草。把這種草收割起來,經提煉後即可得到高質量的鐵。
無獨有偶,有一種鋅草喜歡生長在含鋅豐富的土壤中,它的根係從土壤中吸收鋅,貯存在體內。用鋅草來提煉鋅,從燃燒後的每千克鋅草的灰燼中可得到294克鋅。
黃金是貴重的金屬,將玉米種植在含有金礦的地方,便可以從玉米植株中提取金子,目前捷克科學家從1000克玉米灰裏獲得了10克金子。
後來,日本地質學家發現馬鞭草科的一種叫藪紫的落葉灌木,對金元素具有極強的吸收能力,所以從這種植物體中也可以提煉得到金子。
鉭是一種稀有金屬,提煉很困難,價格昂貴。紫苜蓿具有富集鉭的本領,人們將它種植在含有鉭的土壤中,從大約0.4平方千米土地上種植的紫苜蓿中可提煉出200克的鉭。
另有一種亞麻植物,對鉛元素具有較強的吸收能力,從它燃燒後的灰裏,氧化鉛含量可高達52%,簡直成了植物礦石。
人們還可以利用水生植物從水中采礦或回收廢水中的貴重金屬。如生長在大海裏的海帶,能從海水中富集大量的碘元素,因此人們就把它作為向大海要碘的好幫手。
又如,水鳳蓮能從廢水中吸收金、銀、汞、鉛等重金屬。據測定,一畝水浮蓮每4天就可從廢水中獲取75克的汞。
正是因為植物具有富集一些礦物質元素的本質。所以人們可以有目的地篩選和培育出適當的植物,來幫助人類采礦。
植物探礦的奧秘
人們通過尋找“鋅草”而發現了鋅礦,通過海州香薷而發現了銅礦,通過某地區的向日葵冷杉等植物發現了一座金礦。那麼,植物為什麼能夠指引人們探礦呢?
道理並不複雜。植物在生長發育過程中,必須從土壤中吸收各種礦物質。土壤中某種礦物質過多必然會影響到植物的生活。
比如,開紅花的野玫瑰如果吸收了大量的銅,就會開出蔚藍色的花,這一異常變化就會提醒人們在當地可以尋找銅礦。有些植物甚至還能替人們采礦呢!有一種植物叫紅車軸草,又名紅花苜蓿,它是一種很好的牧草,也可當做綠肥。它有一個特殊的本領,能吸收土壤中的稀有金屬——鉭。這種金屬是機械工業和電子工業中不可缺少的物質,但天然的鉭在地殼裏不但很少,還很分散,很難采集。
科學家曾想從紅車軸草葉子中提取鉭,由於耗費太大,不便推廣。後來,又有人發現紅車軸草的花中含有大量的鉭。於是培養了一種蜂,專門吃這種花的花蜜,然後再從蜂蜜中提取鉭,700千克蜂蜜中可提取200克鉭,而且蜂蜜的質量並不降低,仍可供人類食用。真是鉭、蜜雙豐收,一舉兩得。
在線小知識
讚比亞有一種奇花叫銅花,枝幹挺拔,葉片對生,開藍色的花朵。凡是銅花生長非常多的地方,就可能有優質的銅礦存在。有一家銅礦公司的地質學家,在銅花的指引下,曾找到了一個富銅礦。
能預測環境的植物
神奇的指示植物
姹紫嫣紅,滿園鮮花;青鬆、翠竹,綠海無涯。在植物這個奇妙的王國裏,還有些植物具有神奇的指示作用。如果你留意的話,就會發現一個有趣的現象:牽牛花的顏色早晨為藍色,而到下午卻變成了紅色。這是為什麼呢?
原來,牽牛花中含有花青素,這種色素具有魔術師般的本領,當遇堿性時為藍色,而遇酸性時又變為紅色。
隨著一天從早晨至晚上空氣中二氧化碳濃度的增加,牽牛花對它的吸收量也逐漸增加,花朵中的酸性也不斷提高,從而造成牽牛花的顏色由藍變紅。由此可見,牽牛花對空氣中的二氧化碳的含量具有指示作用,所以稱這類植物為指示植物。
有一種叫紫鴨蹠草的植物,它的花為藍色,但受到低強度的輻射後,花色即由藍變為粉紅色,所以紫鴨蹠草是測量輻射強度的指示植物。
監測環境汙染的植物
利用指示植物還可以監測環境汙染的情況。比如,在綠化樹種中,樹姿優美、常年碧綠的雪鬆,對二氧化硫和氟化氫很敏感,若空氣中有這兩種氣體存在時,它的針葉就會出現發黃變枯現象。因此,當見到雪鬆針葉枯黃時,在其周圍地區往往可以找到排放二氧化硫和氟化氫的汙染源。
科學家研究發現,高大的喬木、低矮的灌木和眾多的花草,以及苔蘚、地衣等一些低等植物,都可以作為監測環境汙染的指示植物。它們是忠實可靠的“監測員”和“報警器”,在空間的不同層次組成了龐大的監測網。這些植物是:紫花苗蓿、雪鬆、日本落葉鬆、核桃、向日葵、灰菜、胡蘿卜、菠菜、芝麻、梔子花等,可監測二氧化硫。
鬱金香、落葉杜鵑、大葉黃楊、桃、杏、唐葛蒲等,可監測氟化氫。海棠、蘋果、山桃、毛櫻桃、小葉黃楊、油鬆、連翹、玉米、洋蔥等可監測氟化氫。
女貞、樟樹、丁香、牡丹、紫玉蘭,垂柳、葡萄、苜蓿等可監測臭氧。向日葵、杜鵑、石榴等可監測氧化氮。矮牽牛、煙草、早熟禾等可監測光化學煙霧。此外,落葉鬆可監測氯化氫;柳樹、女貞可監測汞;紫鴨蹠草可監測放射性物質。
指示植物能監測環境汙染的奧秘
那麼,指示植物為何能監測環境汙染呢?因為不同植物在生理上存在著特異性,故對不同的汙染物質,表現出的反應和敏感性也不一樣,受害後出現的症狀各異。當大氣受到二氧化硫、氟化氫、氯氣等汙染時,這些有害氣體可以通過葉片上的氣孔進入植物體內,受害的部位首先是葉片,葉片會出現各種傷斑,不同的有害氣體所引起的傷斑也不一樣。
二氧化硫進入植物體內,傷斑往往出現在葉脈間,呈點狀和塊狀,顏色變成白色或淺褐色。氯能很快地破壞葉綠素,使葉片產生褪色傷斑,嚴重時甚至全葉漂白脫落。光化學煙霧含有各種氧化能力極強的物質,可使葉片背麵變成銀白色、棕色、古銅色或玻璃狀,葉片正麵出現一道橫貫全葉的壞死帶,嚴重時整片葉子變色,很少發生點狀和塊狀傷斑。二氧化氮,使葉脈間和近葉緣處,出現不規則的白色或棕色解體傷斑。臭氧往往使葉片表麵出現黃褐色或棕褐色斑點。氟引起的傷斑大多集中在葉尖和葉的邊緣,呈環狀和帶狀。指示植物不僅能告訴人們大氣受到哪種有害氣體的汙染,同時還能粗略地反映出汙染程度的大小。所以人們稱讚這些植物是保護環境的“監測員”。根據監測結果,即可采取有效治理措施。
指示植物監測環境汙染的優點
1.比使用儀器成本低,方法簡單,使用方便,預報及時,適於開展群眾性監測活動,既可監測汙染,又美化了環境。
2.對汙染很敏感,在人還未感覺到,甚至連儀器還測試不出來的時候,一些植物卻出現了明顯的受害症狀後,或花朵變色、或葉呈斑點。
3.植物不僅能監測現時的汙染,而且還能指示過去的汙染情況。比如,根據一些樹木年生長量的變化,尤其是從樹幹的年輪來測定,估測過去30年中大氣汙染的程度,結果相當準確。而這些用一般儀器是測不出來的。
在線小知識
在植物界中唐菖蒲對氟化氫反應十分敏感,當氟化氫濃度超過環境標準15倍時,24小時後便出現症狀,葉尖和葉緣出現褪色,漸漸枯黃,再變成褐色。因此,它是監測氟化氫汙染的指示花卉。
發彈和產油植物
會發炮彈的噴瓜
噴瓜是葫蘆科噴瓜屬植物。它是一種著名的會發射“炮彈”的植物,原產地中海地區,在我國有栽培。噴瓜的果實為圓柱形,長0.04米至0.06米,果實外皮有粗糙毛。噴瓜的果實成熟後,生長著種子的多漿質的組織變成黏性液體,擠滿果實內部,強烈地膨壓著果皮。這時果實如果受到觸動,就會“砰”的一聲破裂,好像一個鼓足了氣的皮球被刺破後的情景一樣。噴瓜的這股氣很猛,可把種子及黏液噴射出10多米遠。因為它力氣大得像放炮,所以人們又叫它鐵炮瓜。
更有趣的是凡是垂地的果實,其果柄都是傾斜向上,與地麵成40度至60度夾角,可將種子噴射出數米甚至12米以外的地方,使數十枚種子遍撒在30平方米左右的麵積上。不過,我們應當注意的是噴瓜的黏液有毒,不能讓它滴到眼中。
含羞草的炸藥包
含羞草是豆科含羞草屬植物,是人們所熟悉的觀賞植物,也是一種藥用植物。秋季開淡紫紅色的花,組成圓頭狀花序,在開花之後,能形成幾個兩三厘米長的果莢。等種子成熟時,就變成一包“炸藥”。這時,隻要有昆蟲輕輕地碰一下莢壁,果莢裏麵蜷曲得像鍾表發條似的分莢片,會把種子彈射出好幾米遠。豆科植物的許多種類都有在種子成熟時能炸裂的特性,例如大豆、綠豆、赤豆等。這些植物當種子即將成熟時要及時收獲,否則就會造成經濟損失。