灰毛紫穗槐

灰毛紫穗槐一種生長於北美洲中部的落葉灌木(灰毛紫穗槐紫穗槐屬),生有上面覆蓋白色柔毛的羽狀複葉。

灰毛紫穗槐

綠色植物對環境的保護作用

綠色,給人以清新、柔和、愜意之感。綠色植物,維繫著生態平衡,使萬物充滿生機。從化學角度看,它還微妙而準確地反映著我們周圍環境的特徵和變化,供給人類許多有用的信息和物質。

綠色植物最為突出的作用,當然就是合成有機物。這個龐大的“吸碳制氧廠”吸取空氣中的二氧化碳,在日光和葉綠素的作用下,跟吸收的水分發生反應,形成葡萄糖,同時放出氧氣:6CO2+H2OC6H12O6+6H2O+6O2

接著葡萄糖分子形成澱粉:nC6H12O6(C6H12O6)n+nH2O

當澱粉在葉子裡受酶的作用時又分解為葡萄糖:(C6H12O6)n+nH2OnC6H12O6

總方程式:

6CO2+H2OC6H12O6+6H2O+6O2

這樣,綠色植物就依靠自身完成了用無機物合成有機物的過程。作為地球上最大的氧氣和有機物的製造廠,綠色植物中發生的這個看似簡單的化學方程式的意義是十分重大的。

在礦藏的勘探中,植物有時也起著重要作用。在有些金屬礦區的土壤中,這種金屬的含量特別高,一般植物都無法生長;然而,有些植物卻能適應惡劣的環境,生長得很正常。這些植物就成為那種金屬的“指示植物”。比如,酸模、常山或某些石竹科植物叢生之地,常會發現地下有銅礦。地下若有金礦石,上面往往長忍冬,地下有鋅礦,上面多長三色堇。蘭液樹分泌物里,鎳含量較高時,它告訴人們:注意,這裡可能有鎳礦!在美國發現一種豆科植物“灰毛紫穗槐”,是鉛礦的指示植物;他們還發現一種十字花科植物可以指示硒礦。通過這些植物的幫助,人們不必通過地質勘探也能夠推測地下的礦藏了。

許多綠色植物,還起著化學試劑的作用。杜鵑花、鐵芸箕共生的地方,土壤一定是酸性的;馬桑遍野之地,土壤呈微鹼性;鹼茅、馬牙頭群居處,是鹽化草甸土的標誌;如果蕁麻、接骨木的葉里含有銨鹽,預示它們生長的土攘中含氮量豐富……

在大氣污染日益嚴重的今天,不僅人類苦不堪言,就連植物也是深受其害。在南京某處,曾出現雪松因附近工廠排出的SO2和HF引起針葉發黃枯焦的事件。象雪松這樣敏感的植物,在有害物質濃度極低以至於人們感覺不到時,起到了大氣污染的“報警器”的作用。

在植物受到有害物質的侵害時,一般有害氣體都是從葉片上的氣孔鑽入的,因此葉片上往往出現肉眼看得見的各種傷斑。不同氣體引起的傷斑也會有所不同。如果傷斑是二氧化硫引起的,則多出現在葉脈間,呈點狀或塊狀;而由氟引起的傷斑大多集中在葉子的尖端和葉片邊緣,呈環狀或帶狀。但是,並不是任何一種植物都可以指示大氣污染;一般來說,不同植物所指示的有害氣體也是不一樣的。比如,苔蘚枯死;雪松呈暗竭色傷斑,棉花葉片發白;各種植物出現“煙斑病”。請注意,這是SO2污染的跡象。菖蒲等植物出現淺褐色或紅色的明顯條斑,是氮氧化物中毒的不祥之兆。假如丁香、垂柳萎靡不振,出現“白斑病”,說明空氣中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然發出花葉,多半是討厭的Cl2在作怪。其他的指示植物還有:紫花苜蓿、胡蘿蔔、菠菜可以監測SO2污染;菖蘭、鬱金香可以監測氟污染;蘋果、玉米可以監測氯污染等等。而像柳杉、銀杏、國槐等植物,甚至還可以吸收空氣中的污染物,幫助我們淨化空氣呢!

此外,各種水生和沼生植物對淨化污水也由明顯的作用。

曾有人做過這樣一個實驗:在一個實驗水池中栽培了蘆葦後,從水中排除的懸浮物減少了30%,氯化物減少90%,有機氮減少60%,磷酸鹽減少20%,氨減少66%,總硬度減少了33%。水池中的水經蘆葦的淨化,明顯清潔多了。

其他的水生植物在淨化污水方面也是各顯神通:水蔥、田薊、水生薄荷等植物可以有效殺死水中的細菌;鳳眼蓮、浮萍、菹草、金魚藻等植物有較高的吸收水中重金屬的能力……對人類有害的物質,對於這些植物來說卻是必不可少的養料。它們是人們淨化污水的好幫手。

鼠是農業發展和人們日常生活中的大敵——它不僅糟蹋糧食,而且還傳染疾病,可引起嚴重的瘟疫。多少年來,人們不斷發明新的滅鼠藥物,始終收效甚微。然而信不信由你,有些綠色植物就具有驅鼠的效應。這些驅鼠植物(還有一個有趣的名字叫“植物貓”),包括接骨木、芫荽、鬧羊花等,大多可揮發對鼠類有劇毒作用的化學物質,或者是發出令鼠類無法忍受的氣味,達到驅鼠的目的。利用這些植物驅鼠,既有效又環保。

隨著石油等常規能源的不斷枯竭,人們一方面探索新能源如太陽能、潮汐能的開發,另一方面,開始在綠色植物中尋找能源的替代品“石油人工林”——直接能代替石油的烴類和油脂類的樹種,它生產的液汁甚至不用加工就可以用作汽車的燃料。

在植物家族中,有一類植物具有改良土壤的能力,因而被稱為“綠肥”。人們常常請它們當開路先鋒,到十分艱苦的旱、澇、鹽、鹼、酸、瘠的鹽鹼荒地或紅壤荒地去“落戶”。它們不僅能在這些地區紮根生長,而且還積極地替莊稼創造美好的生活環境。此外,綠肥植物多有強大的根系,能夠充分吸收利用深層的水分和養分。因此,在它們死亡腐爛後,土壤表層就留下了豐富的養分。據計算,每畝如果收1500公斤苕子,土壤里就相當於增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13公斤鉀肥!像紫雲英、苜蓿等一些豆科綠肥,自身就是一個小小的化肥廠——它們利用根瘤中的固氮菌,將空氣的氮氣合成為氮肥,每畝可產氮肥50公斤左右。綠肥植物是多么大的肥料倉庫啊!

綠色植物的作用還有很多。無論是肉食動物還是草食動物,其食物都直接或間接地來源於綠色植物光合作用產生的有機物;植物的各個部分經過加工,可用做燃料、肥料,也可以製成大量化工產品;某些植物體內含有特殊的珍貴物質,可提煉出來製作香料、藥物等等……綠色植物對於我們,真是太重要了。

蔥鬱的枝葉,芬芳的果花,無不令人陶然。然而,誰又能想到這些貌似美麗和平的生物無時無刻不在進行著化學戰呢?植物化學武器的種類很多,幾乎都是有機物,酸類有:香草酸、肉桂酸、乙酸、氫氰酸等;生物鹼類有:奎寧、丹寧、小檗鹼、核酸嘌吟;醌類有:胡桃醌、金黴素、四環素;硫化物有:萜類、甾類、醛、酮、卟啉等等,這些化學武器分布於各類植物中,多集中於植物的根、莖、葉、花、果實及種子中,可隨時釋放。

植物間的化學戰有“空成”、“陸戰”、“海戰”三類,其手段之多,用心之險,恐怕即使是人類也要自嘆弗如。

空戰:植物把大量毒索釋放於大氣中,形成大氣污染使其它植物中毒死亡。加洋槐樹皮揮發一種物質能殺死周圍雜草,使根株範圍內寸草不生;風信子、丁香花都是採用空戰治敵的。

陸戰:這些植物把毒素通過根尖大量排放於土壤中,對其它植物的棍系吸收能力加以抑制。如禾本科牧草高山牛鞭草,根部分泌醛類物質,對豆科植物旋扭山、綠豆生長進行封鎖,使之根系生長差,根瘤菌也明顯減少。

海戰:利用降雨和露水把毒氣溶於水中,形成水污染而使對方中毒。如桉樹葉的沖洗物,在天然條件下可以使禾本科草類和草本植物喪失戰鬥力而停止生長;紫雲英葉面工的致毒元素-硒,被雨淋人土中,就能毒死與它共同占據一山頭的植物異種

綠色植物是比我們人類古老得多的大家族,我們對它們中複雜多變的化學現象的了解還遠遠不夠。植物中還有很多秘密,等待著我們去發現,去研究,去揭示。

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