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它們是植物中“玩火”的高手
發布時間:2020-06-12     作者:   來源:科技日報   分享到:

森林大火可以摧枯拉朽、毀滅一切,但是,并不是所有的花草樹木在一場大火之后都會灰飛煙滅。在大自然中,有那么一些植物,或在大火之后不死,或借著火勢重生,用另類的方式詮釋著生命的神奇和頑強。

大火面對植物,不全是毀滅

“森林大火之后,絕大部分植物都難逃厄運,一般來講,都會被高溫碳化,生命自然也不復存在。但凡事都有特例,大量研究表明,并不是所有的植物都一定會在大火中灰飛煙滅。”內蒙古生物技術研究院高級工程師張志剛告訴記者。他認為,探究植物與火的關系,要從兩個角度進行分析。

首先是火對植物的影響,這種影響并不都是消極的。從某種意義上來看,火可以加速種子的釋放,減少損失,有利于植物的更新,對于抗火植物或適應于火的自然能更新的植物來說,火是該植物繁衍所必需的生態因子。一些樹種火燒后種子大量萌發,火燒越頻繁,萌發越多。一些樹種具有遲開的特性,火燒可促進其開裂。火燒不僅能夠使植物開花的數量增加,而且有時還能改變花期。火燒后有利于某些草本植物的萌發,促使植物提前開花結果。

張志剛舉例說:“例如生長在非洲南部的帝王花,外表美艷絕倫、雍容華貴,卻也是生命力最頑強的植物之一,有一種特殊的生存技能,就是依靠大火完成重生。”

科研人員發現,熊熊燃燒的大火正是帝王花涅槃重生的歷練。在長期的演化過程中,帝王花有了適應叢林大火的生存“訣竅”,有些帝王花屬的成員有厚厚的“防火服”,外面的火焰再烈,也無法傷及中心的幼芽,這樣它們就能在火災過后迅速重生;還有一些帝王花家族的成員,雖然不能從火災中逃生,但是它們的種子卻能忍受大火的炙烤,甚至只有在大火炙烤時才會釋放出種子,完成生命的更新和輪回。

無獨有偶,在澳大利亞的叢林中,桉樹可以自身引發火災,在消滅競爭者的同時,促使自己的種子發芽;而身處地中海區域的巖薔薇也是“玩火”的高手,它們葉子中的物質能在溫度高于32℃時發生自燃,周邊其他植物的灰燼就變成了巖薔薇生長所需要的肥料。

“從生態學的視角來看,在生命進化洪流中的自然選擇,絕不是漫無方向的。物種演化的方向性和宏觀格局與生態系統的功能息息相關。”內蒙古蒙草種質資源與檢化驗中心負責人、日本大阪市立大學植物學博士張林對記者說。

植物面對大火,并非不堪一擊

大火可以讓一些植物重生,另一方面,植物對火的適應也充滿著神奇。有研究表明,不同的植物種子的萌芽對溫度的反應是不同的,某些植物火燒后的種子比沒有火燒的種子的發芽率高。植物葉子抗火性的強弱還與自身的灰分含量有關,灰分含量越高越不自燃,且火蔓延遲緩。樹皮是熱的不良導體,一定程度上能阻隔熱,有一定的耐火能力,可以保護樹干形成層不被燒傷,植物根的無性繁殖對火的適應有重要意義。此外,火燒后林地光照強度增加,使得土壤溫度增強,有利于根的萌發和生長。

張志剛表示:“基于以上因素,我們可以發現和印證很多植物,他們在大火中或可抵擋火的高溫,或可死而復生。例如加利福尼亞丁香,具有令人驚奇的防火性能,在燃燒后可重新發芽,堅固的深色種子也不受熱量的影響,可以在大火過后的土地上從容發芽。”

在我國廣東省粵西山區的森林中,有一種奇特的植物——木荷,它的樹葉含水量高達45% ,木質堅硬且體內油脂含量極少,當遇到森林大火時,它在烈火的炙烤下焦而不燃,所以樹身就不會被燒死,來年仍可萌發新葉。更重要的是,木荷遇熱時利用水分蒸發,帶走大量熱量,因而降低了自身溫度,這樣木荷樹便不易被燃燒。因此,人們稱它為“防火能手”。

而在我國云南、貴州、四川等地,也生長著一種不怕火的植物——天門冬。它對抗火的本領更加高強,有實驗證明,當有火靠近它的葉片時,火苗會被天門冬葉片內部噴出的滅火氣體撲滅。這是因為當天門冬的葉片局部受熱后,細胞內部的水分被快速蒸發,進而膨脹,成為一股高壓氣體,氣體的主要成分是天門冬通過光合作用吸收并儲存的二氧化碳,該氣體從細胞的換氣孔噴出從而達到自動滅火的效果。

張林告訴記者:“蒙草種質資源庫已經開始了耐火植物種質資源的相關研究和儲備。耐火植物的特征,一般是樹皮厚、不易燃,地下器官發達,有著特殊的種子,可借助火勢將種子釋放萌發等。比如在我國,防火能力較強的樹種就有刺槐、火炬樹、五角楓、荊條、山楊、黃連木等等。隨著對生物防火林研究的不斷深入我們可以做出判斷,這些耐火植物是預防林火蔓延、控制大面積森林火災的有效阻隔網絡,也是森林防火體系建設的基礎性工程。”(科技日報記者張景陽)

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