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植物在人類生活中占據著非常重要的地位,它們(men) 的功能非常多,除了提供氧氣之外,植物可以食用、藥用、觀賞,還可以為(wei) 人類提供衣服布料、木材等。
然而有的植物居然可以防火,它就是山茶科木荷屬的木荷(Schima superba),因花狀似荷花而得名,也叫荷木、荷樹,有“和睦”之諧音。木荷形態優(you) 美,四季常綠,不僅(jin) 因為(wei) 顏值高常被用作景觀植物,還是森林防火的明星物種。
是的,你沒看錯,植物也可以用來防火!
木荷的花(圖片來源:中國植物誌)
Part.1
特派植物消防員——木荷
近年來,由於(yu) 極端的高溫天氣,森林自燃和山火現象頻發,森林山火不僅(jin) 對森林資源造成嚴(yan) 重損失,還給當地生態環境造成了嚴(yan) 重的破壞。2019年澳大利亞(ya) 新南威爾士州的山火燃燒了近7個(ge) 月,造成約10億(yi) 野生動物喪(sang) 命,2500多間房屋和1170萬(wan) 公頃土地被燒毀。
營造生物防火隔離帶是一種可節省大量人力資金的有效預防山火發生的方法,木荷正是一種可用於(yu) 營造生物防火隔離帶的優(you) 秀樹種。當麵對熊熊燃燒的烈火時,成排的木荷直麵火海,用其直達天際的軀幹擋住不斷蔓延的火焰,宛若一堵高大的防火牆。
木荷(圖片來源:中國植物誌)
Part.2
木荷究竟有何過人之處?
影響植物著火溫度的主要因素為(wei) 植物體(ti) 內(nei) 含水量和油脂含量。木荷的鮮葉含水量高(接近50%),較高的含水量在水分揮發時需要更多的熱量,從(cong) 而可以降低自身的燃燒溫度。同時木荷體(ti) 內(nei) 的油脂成分,如粗脂肪等助燃性組分含量低,這使得它們(men) 的燃燒熱相對較低,不易燃燒。因此,較之其它植物,木荷更容易躲避火災,同時也能減緩森林火災的蔓延。
木荷的低易燃性還得益於(yu) 它是一種充滿“憂患意識”的植物,關(guan) 於(yu) 木荷在不同季節樹幹儲(chu) 水變化的研究中發現,木荷在幹季會(hui) 儲(chu) 存更多的水,妥妥的“手中有糧,心中不慌”。
此外,木荷的地表抗火性較好,木荷生長的地方通常土壤含水量高,這種高水分含量也會(hui) 增加落葉腐爛的速度,減少枯枝落葉等可燃物的堆積。而且隨著年齡增長,木荷的耐火性也越來越強,果然“薑還是老的辣”!
因此,建造木荷防火隔離帶可以有效阻擋森林火勢蔓延,木荷也喜提植物“滅火器”的名號!
木荷(圖片來源:中國植物誌)
除了木荷外,常用的植物“滅火器”還有落葉鬆。落葉鬆具有厚厚的樹皮,很難被火燒透。即便樹幹被燒傷(shang) ,落葉鬆也可以通過分泌棕色透明的樹脂來防止病菌、害蟲等侵入。其葉片含水量高達60%,燃燒熱和木荷一樣低,使得落葉鬆同樣具備不易燃燒的特點。同時,落葉鬆的根生長迅速、分蘖能力強,可阻礙林下的雜草和其它灌木的生長,減少林下可燃物的出現。目前,落葉鬆作為(wei) 低易燃性植物已運用於(yu) 東(dong) 北的大部分林區的生物防火中。
落葉鬆(圖片來源:Wikipedia)
此外,研究表明,我們(men) 生活中常見的蘆薈也不怕火。科研人員發現蘆薈的枯葉極不易燃燒,枯葉死而不落,當發生火災時,有枯葉覆蓋保護的蘆薈往往可以成功“渡劫”,存活下來。
Part.3
植物界也有“芳心縱火犯”?
有植物“滅火器”,自然就有植物“縱火犯”。有澳洲“王者之樹”的桉樹,它與(yu) 澳大利亞(ya) 頻發的大火脫不了幹係。桉樹是桃金娘科下的桉屬植物的統稱。澳大利亞(ya) 的森林中80%都是桉樹,由於(yu) 樹皮中含有大量油分,桉樹的可燃性極高。
不僅(jin) 如此,每年桉樹最外層的樹皮都會(hui) 枯萎脫落堆積在根部(脫落的樹葉和樹皮中含有酚類化合物、桉樹腦等抑製微生物生長的物質,堆積的枯枝落葉不易被分解,妥妥的燃料),當夏季氣溫達到40℃時就會(hui) 自燃,從(cong) 而引發大火。其中桉屬中的藍桉(Eucalyptus globulus)更是有“汽油樹”的稱號。
桉樹是傻了嗎?別人躲都躲不及,它為(wei) 何要“火上澆油”呢?
藍桉(圖片來源:Wikipedia)
原來,桉樹的樹幹筆直挺拔,樹冠稀疏,這樣當火災發生時,高高在上的樹冠可以避免火苗攀爬。同時,堅硬厚實的樹皮也能經得住烈火的烘烤。最重要的是,桉樹的樹皮下藏著有堅硬外殼的種子,大火帶來的高溫正好能讓種子外殼爆裂,得以快速萌發。
一場山火,就是一場生命“洗牌”,桉樹緊緊抓住了這趟種群更新的“火”車,通過借助林火來達到“長自己火焰,滅他人威風”。科學研究也表明火在植物可燃性的演變中發揮重要作用,易發生火災生態係統中的植物物種往往比非易火災生態係統中的物種更易燃。
植物“縱火犯”除了桉樹之外,還有怕熱不怕冷的岩薔薇。看起來人畜無害的岩薔薇,它的枝葉中可分泌大量油脂,當其種子快成熟時,枝葉中的油脂儲(chu) 量更是接近飽和,一旦外界溫度超過32℃,岩薔薇就開始自燃。“心機”的岩薔薇在“自殺”的同時,還不忘把周邊的植物一同帶上,這樣它有防火層的種子就獲得了更廣闊的生存空間。
岩薔薇(圖片來源:Wikipedia)
由此可以看出,那些“行凶縱火”的植物“縱火犯”,常常有不怕火的種子或需要借助火才能萌發的種子,比如山龍眼的種子經過山火洗禮後,種子的外殼才能打開。這大概是它們(men) 可以肆無忌憚“縱火”的原因所在!
Part.4
結語
不管是植物“滅火器”還是“縱火犯”,這些看似稀奇古怪的操作,其實都是植物為(wei) 了更好地適應生存環境所不斷做出的努力!
參考文獻:
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出品:科普中國
作者:劉洋(中科院武漢植物園)
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