指示植物

大家都知道，在化学实验时常用一种试剂石蕊，它在酸性溶液中为红色，在中性溶液中为紫色，在碱性溶液中为蓝色。根据它所显示出的不同颜色，即可知道溶液的酸碱度，因此称石蕊为“指示剂”。

其实，在植物这个奇妙的王国里，也存在着天然“指示剂”，人们称之为“指示植物”。如果你稍加留心的话，就可以发现一个有趣的现象：牵牛花早晨为蓝色，到了下午就变为红色了。这是因为牵牛花中含有花青素，这种色素在碱性溶液中为蓝色，在酸性溶液中为红色；随着一天从早晨到晚上空气中二氧化碳含量的增加，牵牛花对二氧化碳吸收量也逐渐加大，花中的酸性不断提高，从而造成花色由蓝变红。因此，牵牛花即是对空气中二氧化碳浓度的指示植物。

随着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。有一种名叫紫鸭跖草的植物，它的花为蓝色，但当受到低强度的辐射后，花色即由蓝色变为粉红。所以，这种植物可以作为测量辐射强度的“指示剂”。

利用指示植物，还可以监测环境的污染情况。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，其叶片就会出现枯黄现象，也就是给人们报警空气受到了污染，所以人们称它为“报警器”。目前环保科学工作者已经找到了不少敏感植物，作为测量大气污染的指示植物。例如，用紫花苜蓿、菠菜、胡萝卜等可监测二氧化硫污染；用唐菖蒲、大叶黄杨、郁金香等可监测氟的污染；用玉米、洋葱、苹果树等可监测氯的污染。

那么，这些指示植物为什么对大气污染能起到“报警”作用呢？这是因为当空气受到二氧化硫、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而进入到植物体内，受害部位首先是叶片，叶表面会出现各种伤斑。不同的有害气体，所引起的伤斑也不一样，二氧化硫引起的伤斑往往出现在叶脉间，呈点状或块状；氟引起的伤斑大多集中在叶尖和叶的边缘，呈环状或带状。指示植物不仅能告诉人们大气受到那种有害气体污染，同时还能粗略地反映出污染程度的大小。

科学家通过测定发现，指示植物对大气污染的反应很灵敏。例如，当二氧化硫的浓度在百万分之0.3时，一些敏感植物就会出现受害症状；而浓度在百万分之1—5时，人才能闻得出气味。又如，氟的浓度在百万分之0.005时，菖兰即会出现症状；浓度在百万分之8时，才开始对人体有害。因此，当我们从指示植物那里得到污染“报警”后，应引起足够的重视，并要立即采取防治措施。

指示植物还可以帮助人们找矿。在我国的长江沿岸，生长着一种名叫“海州香薷”的植物，凡是这种植物生长特别茂盛的地方，附近就可能找到铜矿，因此人们叫它“铜草”。海州香薷的花是蓝色或蔚蓝色（图18），科学家研究证明，这种植物花朵的颜色是铜矿给染上去的。因为海州香薷的根扎入有铜矿的土层中，将铜离子吸收到体内，当形成铜的化合物时便显现出蓝色，所以就把花朵染成了蓝色。我国安徽铜陵，从海州香薷大量生长的地方发现了铜矿；大洋洲最大的铜矿也是从铜草茂盛生长的地方发现的。在挪威有一种石竹科植物，也可以帮助人们找到铜矿。又如，异极草、林堇菜聚集生长的地方可能有闪锌矿，铃形花聚集生长的地方可能有磷灰石矿，在针茅大量生长的地方可能有镍矿，在喇叭花大量生长的地方可能有铀矿，在七瓣莲大量生长的地方可能有锡矿，在鸡脚蘑、凤眼兰生长的地方可能有金矿。此外，在美国有一种豆科植物，可以预报方铅矿的存在；在瑞典和德国有一种十字花科植物，可以帮助人们找到锌矿。

更为有趣的是，根据一些植物花的颜色变化，也可以作为寻找地下矿藏的重要标志。例如，锰可以使花朵呈现红色，镍可以使花失去色泽，依据这些现象，便可以找到锰矿和镍矿。

科学家对植物探矿之谜进行了研究，原来有些植物在生长发育中特别需要某些矿质元素，而深埋在地下的矿物，在漫长的地质年代里，一部分元素逐渐变成了能被植物吸收利用的离子状态，因此一些植物便喜欢生长在富含某种它们特别需要的矿质元素的土壤上，这样一些指示植物便成为人们寻找矿藏的重要依据了。

指示植物还可以预报地下水，如在苔草、木贼、水灯心等生长的地方，一般地下均有泉水；而在芦苇、宽叶香蒲生长的地方，往往有缓流水或滞流水。随着地下水层深度的增加，就会被莞草、黑琐琐、骆驼刺等所代替。

指示植物还能帮助人们判断土壤的酸碱度。一些植物生长在一定酸碱度范围的土壤上，如石松、小米柴、芒萁等植物，喜欢生长在酸性土壤上；而南天竹、凤尾草、蜈蚣草、枸杞等，却喜欢偏碱性的土壤。这样，前面几种植物就成为酸性土壤的指示植物，后几种植物就成了碱性土壤的指示植物。更为有趣的是，一些植物还能较准确地指示出土壤的酸碱度（pH值）。如有算盘子、映山红、铁芒萁等生长的地方，土壤的pH值一般在4.5—5；在牙疙疸、齿鳞青木香等生长的地方，土壤的pH值一般为5.5—6；有贯众、野花椒、牛毛草等生长的地方，土壤的pH值一般为8左右；生长有碱灰菜、麻落藜等植物的土壤，其pH值一般为8.5—9。

综上所述，可见指示植物与人类生活有着密切的关系。由于自然现象的复杂性和多样性，指示植物的应用，还只是作为一种辅助手段。但是随着人类探索自然规律的不断进展，指示植物的应用必将更加广泛。