指示植物

大家都知道，在化學實驗時常用一種試劑石蕊，它在酸性溶液中為紅色，在中性溶液中為紫色，在堿性溶液中為藍色。根據它所顯示出的不同顏色，即可知道溶液的酸堿度，因此稱石蕊為“指示劑”。

其實，在植物這個奇妙的王國裏，也存在著天然“指示劑”，人們稱之為“指示植物”。如果你稍加留心的話，就可以發現一個有趣的現象：牽牛花早晨為藍色，到了下午就變為紅色了。這是因為牽牛花中含有花青素，這種色素在堿性溶液中為藍色，在酸性溶液中為紅色；隨著一天從早晨到晚上空氣中二氧化碳含量的增加，牽牛花對二氧化碳吸收量也逐漸加大，花中的酸性不斷提高，從而造成花色由藍變紅。因此，牽牛花即是對空氣中二氧化碳濃度的指示植物。

隨著人類對原子能的廣泛利用，輻射危害也日益受到人們的重視。有一種名叫紫鴨蹠草的植物，它的花為藍色，但當受到低強度的輻射後，花色即由藍色變為粉紅。所以，這種植物可以作為測量輻射強度的“指示劑”。

利用指示植物，還可以監測環境的汙染情況。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，其葉片就會出現枯黃現象，也就是給人們報警空氣受到了汙染，所以人們稱它為“報警器”。目前環保科學工作者已經找到了不少敏感植物，作為測量大氣汙染的指示植物。例如，用紫花苜蓿、菠菜、胡蘿卜等可監測二氧化硫汙染；用唐菖蒲、大葉黃楊、鬱金香等可監測氟的汙染；用玉米、洋蔥、蘋果樹等可監測氯的汙染。

那麽，這些指示植物為什麽對大氣汙染能起到“報警”作用呢？這是因為當空氣受到二氧化硫、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而進入到植物體內，受害部位首先是葉片，葉表麵會出現各種傷斑。不同的有害氣體，所引起的傷斑也不一樣，二氧化硫引起的傷斑往往出現在葉脈間，呈點狀或塊狀；氟引起的傷斑大多集中在葉尖和葉的邊緣，呈環狀或帶狀。指示植物不僅能告訴人們大氣受到那種有害氣體汙染，同時還能粗略地反映出汙染程度的大小。

科學家通過測定發現，指示植物對大氣汙染的反應很靈敏。例如，當二氧化硫的濃度在百萬分之0.3時，一些敏感植物就會出現受害症狀；而濃度在百萬分之1—5時，人才能聞得出氣味。又如，氟的濃度在百萬分之0.005時，菖蘭即會出現症狀；濃度在百萬分之8時，才開始對人體有害。因此，當我們從指示植物那裏得到汙染“報警”後，應引起足夠的重視，並要立即采取防治措施。

指示植物還可以幫助人們找礦。在我國的長江沿岸，生長著一種名叫“海州香薷”的植物，凡是這種植物生長特別茂盛的地方，附近就可能找到銅礦，因此人們叫它“銅草”。海州香薷的花是藍色或蔚藍色（圖18），科學家研究證明，這種植物花朵的顏色是銅礦給染上去的。因為海州香薷的根紮入有銅礦的土層中，將銅離子吸收到體內，當形成銅的化合物時便顯現出藍色，所以就把花朵染成了藍色。我國安徽銅陵，從海州香薷大量生長的地方發現了銅礦；大洋洲最大的銅礦也是從銅草茂盛生長的地方發現的。在挪威有一種石竹科植物，也可以幫助人們找到銅礦。又如，異極草、林堇菜聚集生長的地方可能有閃鋅礦，鈴形花聚集生長的地方可能有磷灰石礦，在針茅大量生長的地方可能有鎳礦，在喇叭花大量生長的地方可能有鈾礦，在七瓣蓮大量生長的地方可能有錫礦，在雞腳蘑、鳳眼蘭生長的地方可能有金礦。此外，在美國有一種豆科植物，可以預報方鉛礦的存在；在瑞典和德國有一種十字花科植物，可以幫助人們找到鋅礦。

更為有趣的是，根據一些植物花的顏色變化，也可以作為尋找地下礦藏的重要標誌。例如，錳可以使花朵呈現紅色，鎳可以使花失去色澤，依據這些現象，便可以找到錳礦和鎳礦。

科學家對植物探礦之謎進行了研究，原來有些植物在生長發育中特別需要某些礦質元素，而深埋在地下的礦物，在漫長的地質年代裏，一部分元素逐漸變成了能被植物吸收利用的離子狀態，因此一些植物便喜歡生長在富含某種它們特別需要的礦質元素的土壤上，這樣一些指示植物便成為人們尋找礦藏的重要依據了。

指示植物還可以預報地下水，如在苔草、木賊、水燈心等生長的地方，一般地下均有泉水；而在蘆葦、寬葉香蒲生長的地方，往往有緩流水或滯流水。隨著地下水層深度的增加，就會被莞草、黑瑣瑣、駱駝刺等所代替。

指示植物還能幫助人們判斷土壤的酸堿度。一些植物生長在一定酸堿度範圍的土壤上，如石鬆、小米柴、芒萁等植物，喜歡生長在酸性土壤上；而南天竹、鳳尾草、蜈蚣草、枸杞等，卻喜歡偏堿性的土壤。這樣，前麵幾種植物就成為酸性土壤的指示植物，後幾種植物就成了堿性土壤的指示植物。更為有趣的是，一些植物還能較準確地指示出土壤的酸堿度（pH值）。如有算盤子、映山紅、鐵芒萁等生長的地方，土壤的pH值一般在4.5—5；在牙疙疸、齒鱗青木香等生長的地方，土壤的pH值一般為5.5—6；有貫眾、野花椒、牛毛草等生長的地方，土壤的pH值一般為8左右；生長有堿灰菜、麻落藜等植物的土壤，其pH值一般為8.5—9。

綜上所述，可見指示植物與人類生活有著密切的關係。由於自然現象的複雜性和多樣性，指示植物的應用，還隻是作為一種輔助手段。但是隨著人類探索自然規律的不斷進展，指示植物的應用必將更加廣泛。