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科普园地
09-02科普
寿命最长的叶子
        常青的松柏,它的叶子是永远不凋落的吗?不,松柏也是要换叶子的,不过,它的叶子不是一下子全部凋落,而是一部分一部分地换,所以看起来松柏永远郁郁葱葱。松柏叶子的寿命也的确比桃李等落叶树的叶子长,可以生存三到五年。
        那么世界上哪种植物叶子的寿命最长呢?这要数非洲西南部沙漠中的“百岁兰”的叶子了。
        百岁兰外形奇特,它的茎又短又粗,高只有一二十厘米,可是茎干周长却达4米。与平放着的大卡车轮胎相仿。这种植物只有两片叶子。叶子初生时质地柔软, 为适应干旱的沙漠环境,以后逐渐变成皮革那样。这两片叶各长2-3米,宽30厘米,两片叶拼在一起,比一张单人草席还要长出一大截。这种叶子的先端逐渐枯 萎,叶肉腐烂,剩下的木质部分纤维卷盘弯曲,再加上又粗又短的茎干,人们远远望去,还以为是伏地的怪兽呢!
        世界上还有比这更大的叶子,也还有比这更奇形怪状的叶子,但是没有比百岁兰更长寿的叶子了,它的叶子寿命竟长达100年以上。

寿命最长的种子
        过去曾经有过一个消息,说是埃及的金字塔里,发现了千年前的小麦,种下去仍然能够发芽生长。后来才知道,这是不法商人为了骗取钱财搞的一个卑劣的骗局。
        植物种子的寿命,短的只有几天,甚至几小时,一般的有几个月、几年,寿命超过十五年,已算是长命的了。
        那末,世界上有没有千年不死的最长命的种子呢?有的,那就是我国的古莲子。这是1951年在辽宁省普兰店泡子屯村的泥炭层里发现的。人们推断它们已在 地下静静的睡了一千年左右,但是它们并没有死亡。我国科学工作者用锉刀轻轻地把古莲子外面的硬壳锉破,然后泡在水里,古莲子不久就抽出嫩绿的幼芽来了。北 京植物园1953年栽种的古莲子,在1955年夏天就开出了粉红色的荷花,沉睡千年的古莲子被人们唤醒了。不少国家的植物园从我国要去了这种莲花种子,并 已栽种成活。
        古莲子的寿命为什么有这样长呢?原来植物种子离开它的“母亲”之后,它就有了独立生存能力。生命的长短,与种子本身的构造及贮藏条件的好坏,有着密切 的关系。古莲外面这层坚韧的硬壳,把自己保护得好好的,又深深埋藏在较干燥的泥炭层里,这是古莲子长寿千年的秘密。

最大的植物细胞
        自然界生长着形形色色的植物,细草巨木,绿叶红花,它们的形态、结构、大小相差很远,可是如果用显微镜仔细观察,我们即可发现,所有的植物都是由细胞构成的。
        一般的植物细胞都很小,长度通常在20-100微米之间,1微米等于千分之一毫米。一颗芝麻约有3毫米即3000微米,也就是说,要30-100个细 胞排成队,才有一颗芝麻那么长,因此,必须借助显微镜放大60倍以上,才能看见他们的大体摸样。但是也有例外,有少数植物细胞,用肉眼就可以看见。如我们 切开成熟的“沙瓤”西瓜,就可以看见瓜瓤中的细胞,“沙瓤”中的每一个“沙粒”就是一个细胞,直径达1毫米左右,它可以算是植物细胞中的大个子。一条条雪 白的棉花纤维,每一根纤维也是一个细胞,最长的可达到75毫米,差不多有成年人的手指那么长,西瓜瓤细胞同它相比,真是小巫见大巫。更有甚者,苎麻茎的韧 皮纤维细胞,最长能超过半米,真是植物细胞中的“巨人”。它是最大的植物细胞。

最大的花
        池塘里的浮萍,花朵最小,直径不到1毫米。桃花直径2-3厘米,玫瑰6-8厘米,玉兰花10-18厘米,花王牡丹20-30厘米。
        世界上最大的花,是生长在印度尼西亚苏门答腊森林里的大花草的花,直径达1.4米,几乎象我们吃饭的圆桌一样大。它有5片又厚又大的花瓣,外面带有浅红色的斑点,每片花瓣长30-40厘米。一朵花有6-7公斤重,花心象个面盆,可以盛5-6升水。
        大花草寄生在象葡萄一类的白粉藤根茎上。这种古怪的植物,本身没有茎,也没有叶,一生只开一朵花。花刚开的时候,有一点儿香味,不到几天就臭不可闻。在自然界里香花能招引昆虫传粉,象大花草那样的臭花也同样能引诱某些蝇类和甲虫为它传粉。

寿命最长和最短的花
        在自然界里,有千年的古树,却没有百日的鲜花,这是什么道理呢?因为,花儿都是比较娇嫩的,它们经不 起风吹雨打,也受不了烈日的曝晒,因此,一朵花的寿命都是比较短促的。例如:玉兰、唐菖蒲等能开上几天;蒲公英从上午七时开到下午五时左右;牵牛花从上午 四时开到十时;昙花从晚上八九点钟开花,只开三四个小时就萎谢了。由于它开花时间短,所以有“昙花一现”的说法。
        你也许以为昙花是寿命最短的花吧?不是。南美洲亚马逊河的王莲花,在清晨的时候露一下脸,半个小时就萎谢了。世界上寿命最短的花是小麦的花,它只开五分钟到三十分钟就谢了。
        世界上寿命最长的花,要算生长在热带森林里的一种兰花,它能开八十天。

树冠最大的树
        俗话说,“大树底下好乘凉”。你知道什么树可供乘凉的人数最多?这要数孟加拉的一种榕树,它的树冠可以覆盖十五亩左右的土地,有一个半足球场那么大。
        孟加拉榕树不但枝叶茂密,而且它能由树枝向下生根。这些根有的悬挂在半空中,从空气中吸收水分和养料,叫“气根”。多数气根直达地面,扎入土中,起着 吸收养分和支持树枝的作用。直立的气根,活象树干,一棵榕树最多的可有4000多根,从远处望去,象是一片树林。因此,当地人又称这种榕树为“独木林”。 据说曾有一支六七千人的军队在一株大榕树下乘过凉。当地人们,还在一棵老的孟加拉榕树下,开办了一个人来人往、熙熙攘攘的市场。世界上再没有比这再大的树 冠了。

树木中的老寿星
        俗话说:“人生七十古来稀”,人活到百岁就算长寿了。但是人的年龄比起一些长寿的树木来,简直微不足道。
        许多树木的寿命都在百年以上。杏树、柿树可以活100多年。柑、橘、板栗能活到300岁。杉树可活1000岁。南京的一株六朝松已有1400年的历史 了,但是,它并不算老。曲阜的桧柏还是两千四百年前的老古董呢。台湾省阿里山的红桧,竟有3000多年的历史。这是我国目前活着的寿命最长的树,但还算不 上世界第一。
        世界上最长寿的树,要算非洲西部加那利岛上的一棵龙血树。500多年前,西班牙人测定它大约有8000~10000岁。这才是世界树木中的老寿星。可惜在1868年的一次风灾中毁掉了。
        龙血树是常绿的大树,树身一般高20米,基部周围长却有10米,七八个人伸开双臂,才能合围它。此树流出的树脂暗红色,是著名的防腐剂,当地人民称为“龙之血”,故名为龙血树。

根的“神功”
        对于植物,人们不仅赞赏花的美丽,更爱果的珍贵,却往往忽视了生长在地下的根。然而根却在潮湿阴暗的土壤里,始终默默地工作着,甘当"无名英雄"。
        根一踏上生命的旅途,就以极快的速度钻入土壤,担负起吸收水分和无机盐的任务。根吸收最活跃的区域是根尖部分。根尖由根冠、分生区(生长点)、伸长区 和成熟区(根毛区)四部分组成。根冠起保护作用;分生区负责细胞分裂、生长;伸长区的细胞具有很强的伸长能力,使根不断向前伸展;成熟区着生大量的根毛, 是吸收水分最强烈的区域。根毛也吸收无机盐,但伸长区是吸收无机盐的主要区域。除水分和无机盐类外,根还能吸收一部分二氧化碳和有机物。根凭着它特有的向 水性和向化性,不断向水肥丰富的土层伸展,进行着吸收活动,保证了植物地上部分对水肥的需求。
        每一株植物都有一个强大的根系,主很生侧根,侧根长支根,支根再分枝,根系的伸展范围好像树冠的倒影,所以有"树有多高,根有多深"的说法。
        在热带海滩上,红树生长在淤泥中,随潮水涨落时隐时现,却不会被带走,就是因为这种树有两种发达的根:一种是支持根,从树干部生出,倾斜地插入淤泥 里,可加强树木在淤泥中的稳定性;另一种是呼吸根,从地下根上长出,伸出淤泥,这种根外面有大的皮孔,可与外界进行气体交换,这样就避免了根系在淤泥中因 缺氧窒息而死。
        植物的根系除了从土壤中吸收营养物质和固定植物外,还能合成植物体所需要的某些重要的有机物质,如南瓜和玉米中很多重要的氨基酸是在根部形成的。由根 所合成的氨基酸,运到生长旺盛的部分,用来合成蛋白质,构成新细胞的主要成分。根中还能合成某些激素或植物碱,对植物体的生长和发育具有很大影响。
        多数植物的根可贮存养料与水分。有些植物如甘薯、甜菜、胡萝卜、萝卜的根特别肥大、肉质化,成为贮藏有机养料的贮藏器官。多年生植物的根虽不膨大成肉质状,但都贮藏有大量的养分。如人参、当归、甘草、乌头、龙胆等植物的根含有许多药用成分,供人类使用。
        有些植物的根具有极强的萌芽能力,成为它们传种接代、扩展自身的强大武器。山杨的水平根系特别发达,在贴近地表的土层中生长着许多横根,这些横根能萌 发出幼苗。所以采伐或破坏后的林间隙地山杨很容易天然更新,一般只需十几年就可长成天然次生林。 有些植物的根还能"自我施肥"。如豆科植物的根系上常常会长出许多根瘤菌,它能捕捉空气中的分子态氮,并将它固定为氨和氨化合物,为植物的生长发育提供大 量的氮肥。

环境污染的“监测员”
        姹紫嫣红,满园鲜花;青松、翠竹,绿海无涯。在植物这个奇妙的王国里,还有些植物具有神奇的指示作 用。如果你稍加留意的话,就可以发现一个有趣的现象:牵牛花的颜色早晨为蓝色,而到了下午却变成了红色。这是为什么呢?因为牵牛花中含有花青素,这种色素 具有魔术师般的本领,当遇碱性时为蓝色,而遇酸性时又变为红色。随着一天从早晨到晚上空气中二氧化碳浓度的增加,牵牛花对它的吸收量也逐渐增加,花朵中的 酸性也不断提高,从而造成牵牛花的颜色由蓝变红。由此可见,牵牛花对空气中的二氧化碳的含量具有指示作用,所以称这类植物为“指示植物”。
        随者人类对原子能的广泛利用,辐射危害也日益受到人们的重视。有一种叫紫鸭跖草的植物,它的花为蓝色,但受到低强度的辐射后,花色即由蓝变为粉红色,所以紫鸭跖草是测量辐射强度的指示植物。
        利用指示植物还可以监测环境污染的情况。比如,在绿化树种中,树姿优美、常年碧绿的雪松,对二氧化硫和氟化氢很敏感,若空气中有这两种气体存在时,它 的针叶就会出现发黄变枯现象。因此,当见到雪松针叶枯黄时,在其周围地区往往可以找到排放二氧化硫和氟化氢的污染源。又如,唐菖蒲(剑兰)对氟化氢反应十 分敏感,当大气中氟化氢浓度超过环境卫生标准(百万分之0.001)15倍时,24小时后便会出现受害症状,首先在叶尖和叶缘出现油浸状褪色带,渐渐枯 黄,再变成昭褐色。因此,唐富蒲是监测大气中氟化氢污染的特灵花卉。
        科学家研究发现,高大的乔木、低矮的灌木和众多的花草,以及苔藓、地衣等一些低等植物,都可以作为监测环境污染的指示植物。它们是忠实可靠的“监测员 ”和“报警器”,在空间的不同层次组成了庞大的监测网。这些植物是:紫花苗蓿、雪松、日本落叶松、核桃、向日葵、灰菜、胡萝卜、菠菜、芝麻、栀子花等,可 监测二氧化硫。
        郁金香、落叶杜鹃、大叶黄杨、桃、杏、草萄、唐葛蒲等,可监测氟化氢。 海棠、苹果、山桃、毛樱桃、小叶黄杨、油松、连翘、玉米、洋葱等可监测氟化氢。
        女贞、樟树、丁香、牡丹、紫玉兰,垂柳、皂英、葡萄、苜蓿等可监测臭氧。
        向日葵、杜鹃、石榴等可监测氧化氮。
        矮牵牛、烟草、早熟禾等可监测光化学烟雾。
        此外,落叶松可监测氯化氢;柳树、女贞可监测汞;紫鸭跖草可监测放射性物质。
        那么,指示植物为何能监测环境污染呢?因为不同植物在生理上存在着特异性,故对不同的污染物质,表现出的反应和敏感性也不一样,受害后出现的症状各 异。当大气受到二氧化硫、氟化氢、氯气等污染时,这些有害气体可以通过叶片上的气孔进入到植物体内,受害的部位首先是叶片,叶片会出现各种伤斑,不同的有 害气体所引起的伤斑也不一样。二氧化硫进入植物体内,伤班往往出现在叶脉间,呈点状和块状,颜色变成白色或浅褐色:氯能很快地破坏叶绿素,使叶片产生褪色 伤斑,严重时甚至全叶漂白脱落;光化学烟雾含有各种氧化能力极强的物质,可使叶片背面变成银白色、棕色、古铜色或玻璃状,叶片正面出现一道横贯全叶的坏死 带,严重时整片叶子变色,很少发生点状和块状伤斑;二氧化氮,使叶脉问和近叶缘处,出现不规则的白色或棕色解体伤斑;臭氧往往使叶片表面出现黄褐色或棕褐 色斑点;氟引起的伤斑大多集中在叶尖和叶的边缘,呈环状和带状。指示植物不仅能告诉人们大气受到那种有害气体的污染,同时还能粗略地反映出污染程度的大 小。所以人们称赞这些植物是保护环境的"监测员"。根据监测结果,即可采取有效治理措施。
        利用指示植物监测环境污染有以下优点:
        l.比使用仪器成本低,方法简单,使用方便,预报及时,适于开展群众性监测活动。在工厂的四周栽种上一些指示植物,既可监测污染,又美化了环境,一举两得。例如,一家工厂根据植物的受害症状,发现了管道漏气事故,就可以及时采取有效措施。
        2.对污染很敏感,在人还未感觉到,甚至连仪器还测试不出来的时候,一些植物却出现了明显的受害症状--或花朵变色、或叶呈斑点、或枝叶枯黄,等等。 例如,大气中二氧化硫的浓度达到百万分之1~百万分之5时,人才能闻到气味,浓度为百万分之10~百万分之15时,才对人有明显的刺激作用;但对二氧化硫 敏感的植物,在浓度为百万分之O.3时,就会出现明显的反应:在7小时内就会出现受害症状。又如,氟的浓度在百万分之8时,才开始对人体有害;而当氟的浓 度为百万分之0.005时,敏感植物菖兰就会出现受害症状。
        3.植物不仅能监测现时的污染,而且还能指示过去的污染情况。比如,根据一些树木年生长量的变化(从树干的年轮来测定),估测过去30年中大气污染的程度,结果相当准确。而这些,用一般仪器是测不出来的。

噪声“消音器”
        声音,对于每个人来说都非常熟悉,它与人类的生活有着密切的关系,也与人们结下了不解之缘。婴儿刚出世时,就会发出呱呱的哭叫声;人类通过声音交流思想感情,传播各种信息,预报危险和灾害。
        由于人一生下来就在声音的包围中,因此绝对的寂静对人来说是有害的,如果人长期处在寂静的环境中,就会有失去时间的感觉,神经系统也会发生变化。因此,宇航员在上天之前要关在一个专设的无音室里经过一段训练,以便能适应上天后的寂静环境。
        实践证明,声音的大小对人的情绪和健康有很大影响。当人们欣赏优美动听的轻音乐或古典音乐时,就会感到轻松愉快、精神振奋,是一种美的享受。但是汽 车、火车、飞机、工厂、建筑工地等所发出的高强度声音,即人们所说的噪声,对人的情绪和健康都有很大危害。它能使人心情烦躁、头晕头痛、失眠、神经衰弱; 严重时,还会引起心跳加快、血压升高、冠心病和动脉硬化。甚至出现精神抑郁,诱发神经病。据法国的社会调查,在5个头痛病患者中,就有4人是噪声的受害 者;在4个神经病患者中,就有3人是噪声的受害者。日本的一些学校阅为噪声的干扰而无法上课,被迫建设没有窗户的教学大楼。人如果长期生活在噪声很大的环 境中,会使人听力下降,甚至会造成永久性耳聋。
        高强度的噪声,甚至能使人丧生,还可毁坏建筑物。我国古典名著《三国演义》中有一个脍炙人口的故事:刘备与曹操交战时,猛将张飞在长板坡桥头大喝一 声,吓退百万曹兵,曹将夏侯杰被吓得魂飞魄散、落马而亡。当然,这个故事有些夸张,可是在现实生活中确有被噪声“震死”的事例。据报道,1959年美国在 做超音速飞机噪声作用试验时,有1O人为一笔巨额奖金,自愿作为受试者。当飞机掠过他们的头顶时,尽管全都用双手紧紧捂住耳朵,但还是统统都被噪声“吵死 ”。
        目前,噪声已被视为;种无形的环境污染,列为继废气和污水之后的第三大公害。为了衡量噪声的大小,科学家把从耳朵刚能感到直至使耳朵疼痛的声音响度范 围划分为120个单位,称为分贝。噪声的卫生标准是30~40分贝。如果超过这个标准就对人身有妨害。60分贝的噪声,可以使70%的人从睡眠中惊醒。超 过60分贝的噪声,会影响人们的工作和正常的休息;超过70分贝的噪声,会使人心烦意乱;110分贝的噪声,使人难以忍受;噪声达到120分贝时,使人的 耳朵疼痛难忍。140分贝噪声会使人彻底耳聋,并感到恐惧;到150分时,人的听觉立即损伤;180分贝时,金属也会受到破坏;而到了190分贝时,竟然 能将铆钉从金属中拔出来。
        然而,树林和草坪却有减弱噪声的奇妙本领。当人们漫在绿树成荫的道路上,或者在有茂密树林和绿茵苗草坪的园里散步时,会感到十分宁静、心情舒畅、悠然自得;走进林,更会觉得寂静无声。这是因为树林和草地消除了外界的噪声,为人类提供了一个幽静的环境。
        那么,绿色植物为什么能减弱噪声呢?原来,树木的枝叶不仅对声波有很强的吸收能力,而且还能不定向地反射声波。当噪声的声波通过树林时,树叶表面的气 孔和绒毛,像多孔的纤维吸音板一样,把声音吸收掉。尤其是厚而多汁的叶片,吸音效果更好。同时,枝叶的摆动,使声波减弱,并迅速消失。另一方面,当噪声传 播到树林这堵“绿墙”时,一部分被枝干和树叶反射,结果就使噪声大大减弱。困此,人们将绿色植物誉为天然的“消音器”和“隔音板”。
        有人测定,噪声通过公园里的成片树林时,可使噪声减弱26~43分贝;绿化的街道比不绿化的街道可降低噪声8~10分贝;在公路两旁各造10米宽的 乔、灌木搭配的林带,可使噪声减低一半。还有人做过实验,10米宽的林带可减弱噪声30%,而20米、30米、40米宽的林带,可分别减弱噪声40%、 50%和60%。因此,绿化造林已成为城市降低和消除噪声的一大措施。一般说来,树冠矮的乔木和灌木,比树冠高的乔木消除声能力大。灌木枝多叶茂,吸音作 用更显著。阔叶树的叶片大,吸音效果比针叶树好。几条狭林带,比一条宽林带吸音作大。由乔木、灌木和草本共同构成的多层次林带,比一层稠密的林带吸音效果 更好。
        据科学家研究,绿茵苗的草坪也能吸收掉一部分噪声,如果城市居民每人能占有20平方米的草地,周围的环境就会变得清新恬静。
        由上述可见,在城市里,栽植高矮不同的行道树、防噪声林带和草坪,它们就像一道道隔音的“绿墙”和一块块“吸音板”;在街道两旁、住宅周围栽树种草, 它们犹如天然的“消音器”,将噪声减弱,为人们创造一个幽静舒适的环境。我们要大力绿化造林,美化环境,消除噪声污染,保护人们的健康。





        


           
 
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