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第20章 植物一箩筐(4)

为什么有的植物生在水底,而花却开在水面上?这是植物对水媒传粉的适应。比如苦草,苦草与其他植物一样,也要进行雌雄传粉,繁殖后代。由于生在水底,传粉以水为媒,因而称为水媒传粉。与叶一起生在水底的雄花,花粉成熟以后悬浮在水面,雌花必须始终浮在水面,才能及时授粉,所以,它有一条长长的飘带一样的花梗。花梗呈螺旋状,是为了使雌花不管水涨水落,始终浮在水面上。当河水上涨时,螺旋状的花梗伸展;当河水水位下降时,螺旋状的花梗屈缩。如此别出心裁的适应方式,令人赞叹不已。

知识点:水媒传粉、雄花、雌花、授粉、花梗

为什么“野火烧不尽,春风吹又生”

庄稼都需要有适宜的矿物质养料才能长得好。一般土壤里都含有各种矿物质元素,但由于植物生长时根的不断吸收和雨水的冲刷,含量逐渐减少了,所以种庄稼都要施肥。植物的根从土壤中吸收的氮、磷、钾、铁等元素,被传送到植物体的其他部分,促进各种生理的和生物化学的变化,并可作为组成有机物的成分。当植物冬天枯死时,这些元素就留在茎和叶里了。

草和一般的庄稼一样,也需要有适宜的矿物质养料才能长得好,但平时很少给草坪施肥。冬天用火把草的茎叶烧成灰,这些成分便保留在灰中,灰可以随着雨水渗到土壤里,这样,从土中吸取的矿物质又回到土里,好像施了一次肥一样。草在春天萌发生长时就可利用它们,所以烧过的草坪会比没有烧过的长得好一些。

烧草坪还有消灭害虫和病菌的作用,把害虫和病菌同草一起烧掉了,这样,就减少了春天病虫的危害。这不单对草的生长有利,而且对其他植物也有利,因为草丛是害虫和病菌潜伏过冬的好地方。

有人会担心,烧草坪不会把草烧死吗?不会的,烧草坪的时候只是茎叶被烧掉了,长在土中的地下根茎则不会受影响,春天来了照旧能生长。古诗云“野火烧不尽,春风吹又生”,描写的就是这种情景。

知识点:烧草坪、茎叶

为什么有些植物的寿命特别短

大自然里的趣事太多了。无论是百余米高的大树,还是几厘米高的小草,虽然它们的外形差异极大,但是它们的一生总是这样度过的:当种子散落在泥土里,遇到适宜的环境条件就开始发芽、生长、开花、结果,果实里孕育着第二代——种子,最后死亡。

不过,它们完成这样的一个生命过程所需要的时间,根据各种植物的不同特性,并不完全一样,甚至相差几十倍、几百倍。有的只需要一年(从春天到晚秋),如农作物中的水稻、高粱、玉米之类,人们叫它们一年生植物;有的却需要两年才能完成,中间需经过一个冬季的休眠,第二年才生长花茎,开花结实,如油菜、冬小麦就是这样,人们叫它们二年生植物。这些大多是草本植物。

木本植物就大不相同了,有的需要十几年、几十年,甚至几百年、几千年才能完成它们的生命周期。尽管这样,它们还是和其他植物一样,生命的基本规律都是从发育、生长到衰老,最后死亡,世界上没有永不死亡的植物。

有没有活不到一年的植物呢?有,而且种类还是不少的。在植物界里,有的只能活短短的几个月,有的甚至只能活几十天。如我们常见的瓦房顶上瓦槽中,能开黄色五瓣小花的一种多肉的草,叫做瓦松,它在雨季才长出来,很快就开花,雨季一过就枯死了。还有一种做中药用的夏枯草也是如此,春天发芽,夏季刚到,它已宣布结束一生。要说真正的短命植物,沙漠地带却有不少的种类,例如,短命菊这些短命植物的最大弱点就是怕干旱。在沙漠里,雨量不但异常的少,而且是集中在一个短时间内降落的,因此它们必须在短短的二三十天内完成生命周期,或者在每年春天融雪后的几个星期内开花、结实、死亡,以后一年再也见不到它们的踪迹。沙漠里的这些植物的寿命之所以这样短,是沙漠的干旱环境条件造成的,这是植物适应大自然的结果。

知识点:一年生植物、二年生植物、多年生植物、草本植物、木本植物

为什么高山顶上的植物长得比较矮

植物的生长除了与本身有关外,周围的环境也有很大的影响。光中的紫外线虽然大部分被臭氧层吸收了,但还有一少部分到达地面,特别是高山上的紫外线还是比较强的。由于紫外线能抑制茎的伸长,所以很多高山植物比较矮。

除此之外还有其他因素。山顶海拔比较高,气温也随海拔升高而降低,每升高100米气温下降0.5—0.6℃。由于低温不利于植物生长发育,同时植物比较矮有利于保温。高山土壤比较疏松,地势比较陡,土壤中的营养物质容易被雨水冲走,土壤比较贫瘠,植物由于得不到充足的养分,从而影响了生长发育;高山还有一个重要的特点——风特别的大,为了防止被风吹倒,故植物的茎向缩短的趋势发展。这是植物对环境的一种适应。

知识点:紫外线、臭氧层、土壤、环境

为什么说植物是绿色“化工厂”

在地球上生活的人类,依靠什么为自己提供食物、脂肪、蛋白质呢?植物。植物又是依靠哪一部分制造这些物质呢?叶片。

有人做过这样的计算,一个人活60岁,大约要吃1万千克糖类(碳水化合物),1600千克蛋白质,1000千克脂肪,这么多的食物从何而来呢?这就是绿色植物——叶片的功劳了。请不要小看这些叶片,它的本领可大了,能够吸收与利用太阳光的能量,把从根部吸收上来的水分和由叶面吸收进来的二氧化碳结合起来,制造有机物质并放出氧气。这一过程就称为光合作用,光合作用的产物就是淀粉。

如果每人每天吸进0.75千克的氧气,呼出0.9千克的二氧化碳,全世界的人每天就需要37.5亿千克的氧气,每天排出的二氧化碳就有45亿千克。由于绿色植物不断地进行光合作用,我们人类呼出的二氧化碳被植物吸收了,同时植物放出的氧气也被我们人类利用了。

有人做过这样的测试,在一些粉尘和烟雾污染比较严重的地方,多种一些阔叶树木,就能有效地防止和减轻那里的空气污染问题。由此不难看出,绿色植物不仅供给人类食物,而且也是氧气的生产者,同时还是净化空气中的粉尘和消除烟雾的环卫者。所以说,植物是最大的绿色“化工厂”,这话一点不假。

知识点:氧气、光合作用、淀粉

为什么森林里的树木比平地长得高而且细直

走进茂密的森林,草木葱郁,鸟鸣清脆,林外是晴空万里,艳阳高照,而林内却是另一番景象:清凉的树荫下,有偶尔透过来的细碎的阳光,空气中散发着草木的清香,人也似乎陶醉其中。咦,怎么森林里的树木和平地的树木相比,长得又细又高又直呢?

首先,森林里树木种类繁多。根据树木对光照的喜恶,可把植物分成阳性植物和阴性植物两大类。阳性植物喜欢充足的直射阳光,如白桦、泡桐、马尾松等,它们不见阳光就不舒服;阴性植物适宜于荫蔽的环境,它们在直射光下反而生长不良或不能生长,如云杉等。森林中高大的树木,大多是阳性植物。但无论哪种植物,要生存,都必须接受光照,进行光合作用,在叶中制造养料,并把光能贮藏在养料中,为自身和人提供食物。在植物生长过程中,还必须不断地进行呼吸,消耗养料,释放出能量,供生长需要。所以,只有当光合作用制造的养料多于呼吸作用消耗的养料时,植物才能不断地长大。如果养料供不应求,就会像人饿肚子一样,时间长了,就会营养不良。因此,植物必须最大限度地增强光合作用。

由于森林里的树木比在平地上长得茂盛,为了在有限的空间争夺阳光、水、肥和二氧化碳,树木必须不断长高,使顶端的枝叶超过别的树的树冠并舒展开来,以最大限度地接受阳光,吸收二氧化碳。树木还要把根系深深地扎入泥土中,汲取养分。这种生存竞争的结果,是树叶制造的绝大部分养料被用来长高,另一部分用在顶端长枝叶和扩大根系,少部分被用于树干的增粗,以支撑整个树冠。如果长得不够高或在下部长枝干,则叶片会被其他的树冠遮蔽。由于光线不足,叶制造的养料供不应求,下部叶片不但不能自给,反而要消耗上部叶片制造的养料,所以植物一般不会在下部树干分枝。平地上的树木没有森林里那么密集,对阳光、空气、水的竞争也没有这么激烈,因此,森林里的树木就比平地的长得又高又直且细。

知识点:阳性、阴性、光合作用、养料

为什么植树造林能够保持水土

植物的根一般都生长在地下,它的顶端能够向下生长,并能向四周发出侧向的根,形成庞大的根系,以便从土壤中吸收水分和矿物质供给植株生长,使植物达到枝繁叶茂,硕果累累。

植物的根具有特别庞大的分枝系统,根系的扩展范围一般都大于地上部分的扩展范围。科学家曾经对一年生苹果苗木的根系做过细致的观察,发现根的分枝总数达50000条之多,而树干的分枝却不超过10条,也就是说根的分枝能力是地上部分的数千倍。植物的根在地下盘根错节,就像无数只手一样牢牢地抓住土壤,既可以把植物体固定在土壤中,又起到了防沙固土的作用。

根吸收水分和矿物质的主要部位是根毛,根毛的数目因植物种类不同而各异。一株黑麦平均每天长出11490万条根毛,如果把这些根毛连接起来可达80千米长。而一株黑麦从萌芽到抽穗,约有150亿条根毛,这些根毛就像无数个微型水泵,可以源源不断地从土壤中吸收水分和矿物质。

因此人们在山坡、沙地、河堤上植树造林和种草,可以起到涵养水源、防止水土流失的作用。

知识点:根系、分枝、根毛、水泵

为什么森林被破坏后容易出现水旱灾害

有人说森林就是一个“绿色的水库”,事实也是如此。森林就像一座巨大面积的天然的蓄水库,它能够调节水分,蓄水保土。当雨水落到森林上面时,林冠就将雨水截留了大约15%—40%,针叶截留少,阔叶截留多。余下的雨水,除5%—10%从林地表面蒸发以外,50%—80%都被林地上的一层厚而松的腐烂枯枝落叶的“海绵地毯”吸收。这些水分渗入到土壤中,少部分供给林木生长的需要,大部分渗透到土壤下层,变成了地下水。这种地下水经过土壤的层层过滤后,又迂回曲折地变成清水流向下坡或流出地面。

现在全国大部分地区都十分重视植树造林,很多地区在荒山坡岭绿化造林以后,地下水位都有了明显的升高,其原因也在这里。真正从林地表面流走的雨水,大约只占总降雨量的1%。因此,在森林地区下雨不会造成水灾或产生水土冲刷和侵蚀,而是“青山常在,绿水常流”,因而可以大大减轻旱涝对农业生产的威胁。

相反,如果山上或坡地没有足够的林木覆盖,情况就截然不同了。大雨一来,直接打到裸露的土地上,泥沙随水冲走,就会形成严重的水土流失,甚至形成泥石流。在这样的地区,大雨酿成洪灾,无雨又闹旱灾,而且大量肥沃的表土随水流走,土壤日趋瘠薄。不仅如此,大量泥沙淤积水库,垫高河床,危害更大。

知识点:绿色水库、地下水、雨水、裸露、泥沙

为什么从年轮上可以看出树木的年龄

树木都是比较长寿的,自然界中常有许多百年以上的大树,甚至也有上千年的古树,要知道它们的年龄,乍一看,好像是件难事。可是,当人们了解了树木的生长特性以后,也就可以大体说出一株树木的年龄来。“数年轮”就是一种很好的方法。

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