植物的生活和分布深受所在地方環(huán)境條件的制約,所以有什么樣的環(huán)境就可能有相應(yīng)的植物種類分布。環(huán)境在空間上發(fā)生變化,植物種類隨著發(fā)生變化。反之,見到某種植物出現(xiàn),就可以據(jù)此推斷它所在地方的環(huán)境性質(zhì),這種作用叫做植物(對環(huán)境)的指示作用。顯然,植物對環(huán)境條件的需求越是狹窄和專一,它受環(huán)境的限制越強(qiáng)烈,它就對該種環(huán)境的指示作用越可靠。
植物能夠指示許多種環(huán)境條件。例如它對氣候條件的指示作用經(jīng)常被人利用,各熱量帶均有獨特的植物分布,同一熱量帶內(nèi)不同小地形導(dǎo)致發(fā)生的小氣候變化不易被常規(guī)氣象觀測所察覺,卻能從植物種類變化情況識別出來。干旱地區(qū)找地下水(淺層)時也經(jīng)常借助植物種類分布情況加以推測。植物還用來追索某些礦床,為找礦服務(wù)。
根據(jù)某些植物(或植物群落)的出現(xiàn)或狀態(tài)變化,識別當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境或某生態(tài)因子特點。由于各種植物對生態(tài)因子的適應(yīng)幅度不同,分布范圍產(chǎn)生差異,凡是對生態(tài)條件要求較苛、忍耐幅度狹窄的種類出現(xiàn)于某地時,即可較準(zhǔn)確地指示出存在哪種生態(tài)條件。植物群落包括多種植物,可以從整體特征反映環(huán)境特點,但應(yīng)區(qū)別群落內(nèi)部與外界環(huán)境。能夠起到指示環(huán)境的植物,稱為指示植物。能夠指示環(huán)境特點的植物狀態(tài)變化(如葉片顏色、植株高矮等),稱為指示特征。指示植物可以概括為以下類型。
①指示氣候條件?捎媚承┲参锬芊裾I嬷甘敬髿夂蝾愋烷g的邊界所在和山地垂直(氣候)帶的劃分,也可以細(xì)察小氣候變化。同時樹木年輪生長寬度的變化還是古氣候演變的重要判斷依據(jù)。泥炭中植物殘體的種類鑒定也用來恢復(fù)過去經(jīng)歷的氣候變化。
②指示土壤特征。需要養(yǎng)分充足的富養(yǎng)植物如天藍(lán)苜蓿、?草等,忍耐貧瘠環(huán)境的寡養(yǎng)(貧養(yǎng))植物如芒萁、巖高蘭等,分別指示土壤養(yǎng)分豐缺較極端狀況。指示土壤酸度的植物很多,如指示強(qiáng)酸性土壤的映山紅、茶樹等;指示亞熱帶鈣質(zhì)土的蜈蚣草、柏木和溫帶鈣質(zhì)土的杜松、甘草等;指示鹽土和堿土的堿蓬、檉柳等。喜硝植物的茂盛則指示土中富含硝態(tài)氮(>0.01%),其中有蕁麻、反枝莧等。
③指示地表水和地下水特征。不同植物的分布可用來指示海水和湖泊深度、鹽度和溫度,乃至河水流速等。許多植物的分布、出現(xiàn)頻率、密度和高度等變化,很好地指示地下水位埋深和礦化度,成為干旱半干旱地區(qū)尋找淺層水的重要工具。如沙棗指示1~2米深淡水,檉柳指示4~6米深輕度鹵成水,無葉瑣指示5~8米深鹵成水。
④指示巖性和特殊礦物。石灰?guī)r和其他巖石上的土層性質(zhì)(水分、酸度、含鈣量、結(jié)構(gòu)等)有較大差別,分別生長不同植物,形成不同群落,因而后者常成為植被覆蓋茂密地區(qū)判別巖性和地層構(gòu)造的標(biāo)志。銅、鐵、鎳、鈷等富集的礦點限制了一般植物生長,群落也發(fā)生強(qiáng)烈變化,有些種類的個體卻能繁生或出現(xiàn)某些狀態(tài)變異,從而用來推斷有用礦物的據(jù)地。中部非洲銅帶生長的銅草即是一例。
⑤指示環(huán)境污染。植物對有毒有害物質(zhì)的忍受能力不同。城區(qū)對空氣中SO2增加最敏感的地衣消失,落葉松的針葉脫落等現(xiàn)象反映SO2達(dá)到0.1ppm。類似情況還有氯、氟的空氣污染,重金屬對土壤和水體污染等,皆可利用植物監(jiān)測。
但植物的指示作用并非是絕對的,它的準(zhǔn)確程度還受許多因素影響,往往在一定條件下才有較好效果,當(dāng)有多種證據(jù)時可增加可靠性。
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