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《我们爱科学》

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《我们爱科学》杂志创刊于1960年,是我国最早创刊的少儿科普期刊,也是唯一一家国家级少儿科普期刊。由...

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地球绿衣裳 “淹不死”的秘密

2009-12-03 23:24:17

  哗——

  一场暴雨过后,一片低洼地聚积了很多水,小树被水淹过了腰。几天过后,积水仍然很深,小树萎靡不振,开始耷拉脑袋。又过了几天,小树的叶片枯萎脱落,小树已奄奄一息了。

  旁边池塘里的莲看到小树的变化,十分不解。它对小树说:“水是一种多么可爱的东西啊!有了成片的水,我们才能快乐地生长。你我都是植物,可你怎么就会被淹死呢?”

  小树也一肚子的不解,它只知道,这些水使自己严重缺氧,喘不过气来。它很想问问莲,怎样让自己在水洼里也能畅快地呼吸,可它已说不出话来……

  可怜的小树哪里知道,它和莲是两类生理结构截然不同的植物。小树是陆生植物,主要靠根系吸收氧气和养料。由于被水淹的土壤里氧气不足,使它严重缺氧,吸收和利用水肥的能力也大大降低,所以它已经产生生理障碍了。

  而莲是水生植物。顾名思义,水生植物就是指那些能够长期在水域中生活的植物。由于长期生活在水域中,水生植物长出了一些适应水生环境的秘密武器,已成为出色的游泳或潜水健将啦,它们是淹不死的。

  那么,水生植物淹不死的秘密武器都是什么呢?那就是发达的通气组织。先说莲吧。莲生长在几乎不含氧气的污泥中,却仍然生机勃勃,原因就是它的地下部分——藕、水中的茎和挺出水面的叶柄都有许多孔眼,孔眼与孔眼彼此相通,贯穿在一起,形成一个输送气体的通道。从叶面气孔吸收的氧气,可以通过通道输送到地下部分,所以莲即使长在不含氧气或氧气缺乏的污泥中,也可以生存下来。通气组织还可以增加浮力,维持它们的身体平衡呢。

  异形叶也是水生植物适应水环境的秘密武器。慈姑的叶子就很巧妙,沉在水里的部分尖细,可以减少水流的阻力,更好地在水中生活;而挺出水面的叶子呈戟形,这样可以扩大接受阳光的面积。

  还有,“气囊”是一些浮水植物在水中生存的秘密武器,其中最典型的要算菱了。每到金秋时节,我国江南水乡满目碧翠,一片菱的世界。那些结着沉甸甸的菱角的植株是怎样浮在水面上的呢?靠的就是气囊的帮忙。菱有一种特殊的器官:靠近叶片基部的叶柄特别膨大,形成一个气囊,囊中的菱叶有许多海绵状的小气室。这种气囊就像救生圈,把叶片托到水面上,使它们摆脱了沉没的危险。

  水葫芦也叫凤眼莲,浮在水面上生长,其须根丛生,悬垂于水中。它能浮在水面的奥秘是叶柄处有一葫芦状的大气囊,里面装满了气体,可使它安然地漂浮于水面。

  水鳖的叶片背面中央部分膨胀成气室,里面有蜂窝状的储气组织,并有气孔,就好似穿了件救生衣,可使它免于灭顶之灾。

  王莲是世界上最大的睡莲科植物,叶片直径可达3米,能承载30多千克重的物体呢。具有如此大的支撑力,其中一个重要的原因就是,王莲的叶片背面有些由粗大的叶脉构成的骨架,骨架间有镰刀形的横隔相连,叶子里还有许多气室,这种特殊结构使叶子具有较大的支撑力。王莲的这种支撑结构还被建筑师模仿去了呢。例如,英国著名建筑师约瑟就根据王莲叶片的结构,设计建筑了一座顶棚跨度很大、结构轻巧、明亮壮观的展览大厅。现在许多现代化的机场大厅、大堂等也都应用了这个设计原理。

  在水生植物中,还有一些终生沉在水面以下的沉水植物,它们又是怎样生活的呢?其中金鱼藻是常见的一种。金鱼藻的植株细而柔软,叶柄细长。它的茎、叶里有许多空洞,洞里储存着空气,可以从中获得氧气,进行呼吸,使植株不会被淹死。它的丝状叶可以大大增加吸收阳光的表面积,使叶子能最大限度地得到水里很少能得到的光照和气体交换,保证光合作用的进行。同时,丝状叶也会大大减少水流的冲击。许多沉水植物的繁殖能力特别强,它们的分枝断掉后,可以形成新的植株。

  水生植物长期在水域中生活,植物形态和生理特性形成了广泛的生态适应性,正是这些适应性,丰富了植物多样性,才有了呈现在我们眼前的“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的景色。

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