綠色植物對環(huán)境的作用

【專家解說】：綠色，給人以清新、柔和、愜意之感。綠色植物，維系著生態(tài)平衡，使萬物充滿生機。從化學(xué)角度看，它還微妙而準確地反映著我們周圍環(huán)境的特征和變化，供給人類許多有用的信息和物質(zhì)。 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(fā)生反應(yīng)，形成葡萄糖，同時放出氧氣：6CO2+H2OC6H12O6+6H2O+6O2 接著葡萄糖分子形成淀粉：nC6H12O6(C6H12O6)n+nH2O 當?shù)矸墼谌~子里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制造廠，綠色植物中發(fā)生的這個看似簡單的化學(xué)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(qū)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(yīng)惡劣的環(huán)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(fā)現(xiàn)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，這里可能有鎳礦！在美國發(fā)現(xiàn)一種豆科植物“灰毛紫穗槐”，是鉛礦的指示植物；他們還發(fā)現(xiàn)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(zhì)勘探也能夠推測地下的礦藏了。 許多綠色植物，還起著化學(xué)試劑的作用。杜鵑花、鐵蕓箕共生的地方，土壤一定是酸性的；馬桑遍野之地，土壤呈微堿性;堿茅、馬牙頭群居處，是鹽化草甸土的標志；如果蕁麻、接骨木的葉里含有銨鹽，預(yù)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(xiàn)雪松因附近工廠排出的SO2和HF引起針葉發(fā)黃枯焦的事件。象雪松這樣敏感的植物，在有害物質(zhì)濃度極低以至于人們感覺不到時，起到了大氣污染的“報警器”的作用。 在植物受到有害物質(zhì)的侵害時，一般有害氣體都是從葉片上的氣孔鉆入的，因此葉片上往往出現(xiàn)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(xiàn)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(huán)狀或帶狀。但是，并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(fā)白；各種植物出現(xiàn)“煙斑病”。請注意，這是SO2污染的跡象。菖蒲等植物出現(xiàn)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(xiàn)“白斑病”，說明空氣中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然發(fā)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、胡蘿卜、菠菜可以監(jiān)測SO2污染；菖蘭、郁金香可以監(jiān)測氟污染；蘋果、玉米可以監(jiān)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，幫助我們凈化空氣呢！ 此外，各種水生和沼生植物對凈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后，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(jīng)蘆葦?shù)膬艋?，明顯清潔多了。 其他的水生植物在凈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(zhì)，對于這些植物來說卻是必不可少的養(yǎng)料。它們是人們凈化污水的好幫手。 鼠是農(nóng)業(yè)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钪械拇髷场粌H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(fā)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(qū)鼠的效應(yīng)。這些驅(qū)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(fā)對鼠類有劇毒作用的化學(xué)物質(zhì)，或者是發(fā)出令鼠類無法忍受的氣味，達到驅(qū)鼠的目的。利用這些植物驅(qū)鼠，既有效又環(huán)保。 隨著石油等常規(guī)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(fā)，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(chǎn)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、堿、酸、瘠的鹽堿荒地或紅壤荒地去“落戶”。它們不僅能在這些地區(qū)扎根生長，而且還積極地替莊稼創(chuàng)造美好的生活環(huán)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(yǎng)分。因此，在它們死亡腐爛后，土壤表層就留下了豐富的養(yǎng)分。據(jù)計算，每畝如果收1500公斤苕子，土壤里就相當于增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13 公斤鉀肥！像紫云英、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(chǎn)氮肥50公斤左右。綠肥植物是多么大的肥料倉庫??！ 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于綠色植物光合作用產(chǎn)生的有機物；植物的各個部分經(jīng)過加工，可用做燃料、肥料，也可以制成大量化工產(chǎn)品；某些植物體內(nèi)含有特殊的珍貴物質(zhì)，可提煉出來制作香料、藥物等等……綠色植物對于我們，真是太重要了。 蔥郁的枝葉，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(xué)戰(zhàn)呢？植物化學(xué)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；生物堿類有：奎寧、丹寧、小檗堿、核酸嘌吟；醌類有：胡桃醌、金霉素、四環(huán)素；硫化物有：萜類、甾類、醛、酮、卟啉等等，這些化學(xué)武器分布于各類植物中，多集中于植物的根、莖、葉、花、果實及種子中，可隨時釋放。 植物間的化學(xué)戰(zhàn)有“空成”、“陸戰(zhàn)”、“海戰(zhàn)”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(zhàn)：植物把大量毒索釋放于大氣中，形成大氣污染使其它植物中毒死亡。加洋槐樹皮揮發(fā)一種物質(zhì)能殺死周圍雜草，使根株范圍內(nèi)寸草不生；風(fēng)信子、丁香花都是采用空戰(zhàn)治敵的。 陸戰(zhàn)：這些植物把毒素通過根尖大量排放于土壤中，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(zhì)，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(zhàn)：利用降雨和露水把毒氣溶于水中，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(zhàn)斗力而停止生長；紫云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(jù)一山頭的植物異種。 綠色植物是比我們?nèi)祟惞爬系枚嗟拇蠹易?，我們對它們中?fù)雜多變的化學(xué)現(xiàn)象的了解還遠遠不夠。植物中還有很多秘密，等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去研究，去揭示。