豆科植物以外的多种植物如赤杨、杨梅、马桑、沙棘、木麻黄、苏铁等,根部有放线菌共生,形成根瘤,亦能固定游离氮,共计130种以上,皆为乔灌木,固氮能力各异。杨梅每年每公顷固氮10kg,木麻黄60—70kg,赤杨210—225kg(叶中含氮量占干物质的2.47%),使树下土壤富含氮素,草类茂盛。
热带植物的茜草科和紫金牛科的叶上由于某些杆菌侵入而形成叶瘤,这些细菌也具有固氮能力,使寄主在缺氮环境中生长良好。
固氮蓝藻与真菌共生的地衣,每公顷可固氮1—10kg。固氮蓝藻与水生蕨类满江红(Azolla)共生,每公顷固氮100—160kg。裸子植物苏铁科有30种植物根上生有固氮蓝藻。
真菌和植物根共生的菌根是相当普遍的。菌丝伸入根内部的内生菌根广泛见于陆生蕨类和许多种子植物。其中以兰科植物菌根最显著,非常细小的兰花种子有的离开菌丝甚至不能正常发芽,菌丝能利用腐殖酸或其他有机含氮化合物,一些兰花借此而生长在林内腐殖土上,幼苗重量达种子的2000倍,当生叶后菌根可消失。杜鹃花科植物内茵根的菌丝从茎内上升到子房和种皮,有助于将来种子萌发。
菌丝在幼根表面缠绕成毡套状的外生菌根多见于松科、柏科和桦木科等森林植物。有外菌根的松根分叉很多,呈珊瑚状,有助于树木吸收养分和水分,尤其是提高有机氮和磷、硫的利用,在有机质丰富而无机氮化物缺乏的森林环境中起重要作用。松和云杉有共生真菌约100种以上,菌根可生活数十年。
(二)机械性相互关系
附生植物全身着生在其他植物(称为支柱植物)地上器官表面,相互之间并没有营养上的直接联系,属于自养型。附生植物不接触土壤,水分来源依靠雨水、露水乃至直接吸取汽态水。由于水分条件的多样性,附生植物包含从湿生到旱生各种类型。其无机营养物质来自雨水、尘土和腐烂的植物表层,树叉等尘土较多处,附生植物较多较大,也有些生长在粗糙树皮上甚至叶片上。
藤本植物扎根土壤而茎不能自立,通过攀援或缠绕支柱植物上升到树冠高度。这样它既获得充足光照,又无需过多消耗营养用于茎部加粗。缠绕性木质藤本对支柱植物影响较大。幼藤遇到粗细适度的幼枝后开始缠绕而且迅速伸长到树冠。它在热带林经常可以攀援到10株支柱植物以上,这使幼树加粗生长受阻,于是茎上出现肿瘤组织将藤茎反包围并施以压力。竞争结果,或者其中之一被缠死,或者二者上部均死去。藤本植物为阳生性,幼藤虽较耐荫,若长久得不到支柱植物亦渐枯萎,因此林内透光良好时藤本纵横交错,在气候温暖湿润的热带雨林中拥有全部藤本植物种类的90%。
绞杀植物也生活在热带雨林中,开始时附生于支柱植物上,长出气生根后,气生根紧紧包围树干并向下扩展,直到伸入地面下变成为正常根系。这些根从土中吸收水分和养分后生长加快,网状根膨大愈合变成网状茎,支柱植物的树干即在里面被绞杀致死,最常见的绞杀植物是榕树属(Ficus)的一些大乔木。
(三)化学性相互关系
植物之间还常常通过挥发性分泌物互相产生影响,有些植物(如皂荚、黄栌)分泌刺激素,进入其他种植物体内可以促进其生理机能。小麦根向土中分泌10种糖、19种氨基酸、10种有机酸,3种激素等,因此根际生有大量微生物。另一些植物如核桃、刺槐和许多唇形科植物,分泌的有机物常抑制其他植物生长。如加里福尼亚州鼠尾草(唇形科)外围形成三环,其周围2—3m内受其分泌的萜类挥发物影响,几无植物生长,稍远处一年生植物生长受抑,再远才恢复正常。
植物分泌的能够杀死细菌和真菌的物质,称为“植物杀菌素”。例如地榆根的水浸液能在一分钟内杀死伤寒、副伤寒的病原菌和痢疾杆菌。大蒜和花楸的杀菌素对马铃薯晚疫病有长期的强烈抑制作用。大蒜和洋葱的汁液对锈菌等真菌病害有良好防治效果。
本文标题:生物条件(2)
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