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它们是植物中“玩火”的高手
发布时间:2020-06-12     作者:   来源:科技日报   分享到:

森林大火可以摧枯拉朽、毁灭一切,但是,并不是所有的花草树木在一场大火之后都会灰飞烟灭。在大自然中,有那么一些植物,或在大火之后不死,或借着火势重生,用另类的方式诠释着生命的神奇和顽强。

大火面对植物,不全是毁灭

“森林大火之后,绝大部分植物都难逃厄运,一般来讲,都会被高温碳化,生命自然也不复存在。但凡事都有特例,大量研究表明,并不是所有的植物都一定会在大火中灰飞烟灭。”内蒙古生物技术研究院高级工程师张志刚告诉记者。他认为,探究植物与火的关系,要从两个角度进行分析。

首先是火对植物的影响,这种影响并不都是消极的。从某种意义上来看,火可以加速种子的释放,减少损失,有利于植物的更新,对于抗火植物或适应于火的自然能更新的植物来说,火是该植物繁衍所必需的生态因子。一些树种火烧后种子大量萌发,火烧越频繁,萌发越多。一些树种具有迟开的特性,火烧可促进其开裂。火烧不仅能够使植物开花的数量增加,而且有时还能改变花期。火烧后有利于某些草本植物的萌发,促使植物提前开花结果。

张志刚举例说:“例如生长在非洲南部的帝王花,外表美艳绝伦、雍容华贵,却也是生命力最顽强的植物之一,有一种特殊的生存技能,就是依靠大火完成重生。”

科研人员发现,熊熊燃烧的大火正是帝王花涅槃重生的历练。在长期的演化过程中,帝王花有了适应丛林大火的生存“诀窍”,有些帝王花属的成员有厚厚的“防火服”,外面的火焰再烈,也无法伤及中心的幼芽,这样它们就能在火灾过后迅速重生;还有一些帝王花家族的成员,虽然不能从火灾中逃生,但是它们的种子却能忍受大火的炙烤,甚至只有在大火炙烤时才会释放出种子,完成生命的更新和轮回。

无独有偶,在澳大利亚的丛林中,桉树可以自身引发火灾,在消灭竞争者的同时,促使自己的种子发芽;而身处地中海区域的岩蔷薇也是“玩火”的高手,它们叶子中的物质能在温度高于32℃时发生自燃,周边其他植物的灰烬就变成了岩蔷薇生长所需要的肥料。

“从生态学的视角来看,在生命进化洪流中的自然选择,绝不是漫无方向的。物种演化的方向性和宏观格局与生态系统的功能息息相关。”内蒙古蒙草种质资源与检化验中心负责人、日本大阪市立大学植物学博士张林对记者说。

植物面对大火,并非不堪一击

大火可以让一些植物重生,另一方面,植物对火的适应也充满着神奇。有研究表明,不同的植物种子的萌芽对温度的反应是不同的,某些植物火烧后的种子比没有火烧的种子的发芽率高。植物叶子抗火性的强弱还与自身的灰分含量有关,灰分含量越高越不自燃,且火蔓延迟缓。树皮是热的不良导体,一定程度上能阻隔热,有一定的耐火能力,可以保护树干形成层不被烧伤,植物根的无性繁殖对火的适应有重要意义。此外,火烧后林地光照强度增加,使得土壤温度增强,有利于根的萌发和生长。

张志刚表示:“基于以上因素,我们可以发现和印证很多植物,他们在大火中或可抵挡火的高温,或可死而复生。例如加利福尼亚丁香,具有令人惊奇的防火性能,在燃烧后可重新发芽,坚固的深色种子也不受热量的影响,可以在大火过后的土地上从容发芽。”

在我国广东省粤西山区的森林中,有一种奇特的植物——木荷,它的树叶含水量高达45% ,木质坚硬且体内油脂含量极少,当遇到森林大火时,它在烈火的炙烤下焦而不燃,所以树身就不会被烧死,来年仍可萌发新叶。更重要的是,木荷遇热时利用水分蒸发,带走大量热量,因而降低了自身温度,这样木荷树便不易被燃烧。因此,人们称它为“防火能手”。

而在我国云南、贵州、四川等地,也生长着一种不怕火的植物——天门冬。它对抗火的本领更加高强,有实验证明,当有火靠近它的叶片时,火苗会被天门冬叶片内部喷出的灭火气体扑灭。这是因为当天门冬的叶片局部受热后,细胞内部的水分被快速蒸发,进而膨胀,成为一股高压气体,气体的主要成分是天门冬通过光合作用吸收并储存的二氧化碳,该气体从细胞的换气孔喷出从而达到自动灭火的效果。

张林告诉记者:“蒙草种质资源库已经开始了耐火植物种质资源的相关研究和储备。耐火植物的特征,一般是树皮厚、不易燃,地下器官发达,有着特殊的种子,可借助火势将种子释放萌发等。比如在我国,防火能力较强的树种就有刺槐、火炬树、五角枫、荆条、山杨、黄连木等等。随着对生物防火林研究的不断深入我们可以做出判断,这些耐火植物是预防林火蔓延、控制大面积森林火灾的有效阻隔网络,也是森林防火体系建设的基础性工程。”(科技日报记者张景阳)

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