根瘤，寻找根瘤其实并不难。小心地拔起大豆等豆科植物的根，你会发现根上附生有许多小瘤状的结构，其横切面呈红色，这便是根瘤。根瘤由根瘤菌侵入豆科植物的根而形成，是一种根瘤菌和豆科植物的共生体。根瘤菌能有效地固定大气中的氮气，除满足自身需要外，多数供豆科植物，后者则为根瘤菌的生长、繁衍提供了特异的环境条件。豆科植物和根瘤菌之间的共生，是生物固氮中最先进和最复杂的系统。每一种根瘤菌都有专一对象，如大豆上结瘤的细菌只能和大豆属的植物结合，而不能与苜蓿共生。目前已查明的豆科植物有一万种以上，其中考察过能形成根瘤的仅占10％左右，能被栽培利用的不到50种，所以研究豆科植物的固氮作用具有很大潜力。
我们知道，空气中的氮气不能直接为植物所利用，只有通过特定途径，主要有大气固氮（通过光化学和闪电固氮量较少）、工业固氮（如化肥厂生产氮肥）和生物固氮（如根瘤菌固氮）。近年来，全世界每年生产氮肥0.5亿吨，而通过生物固氮的氮素可达1.5亿吨，为化学固氮的3倍，这其中，豆科植物的固氮又占了大部分，可见根瘤植物的根瘤是多么不平凡。另外，工业固氮多在高温高压下进行，且消耗大量的人力、财力和物力，而生物固氮则在常温下“免费”进行，相比之下，孰优孰劣，又是十分明了。目前人们最感兴趣的问题是：设法诱导非豆科植物如水稻、小麦、棉花等农作物，使之能形成根瘤、能自己固氮，就无疑将会带来农业上的绿色革命。随着基因工程的不断应用和推广，这一天终会到来。
顺便提一下，胡颓子属、桤木属、杨柏属等一些种类亦具根瘤，且也有固氮作用，不同的是这些根瘤是放线菌侵入这些植物的根部而形成的。此外，红萍和固氮蓝藻的共生也是共生固氮的重要来源，在农业生产上也经常广泛地利用。
菌根，豆科植物的根瘤和根瘤菌已为人们所了解，但很多人对菌根还是比较陌生的。其实，菌根是植物界中最广泛的一种共生体，它是真菌和植物根系所形成的互惠共同体，家族庞大。自然界中95％的植物能形成内生菌根，只有少数植物如杜鹃花科、松科和桦木科能形成外生菌根，兰科的菌根较为独特，有人称为兰科菌根，如药用植物天麻，它是一种多年生腐生草木，其本身不能吸收营养，只通过和其共生的密环菌来协同实现。兰科植物较难栽移，移栽时带些母土，否则就难以成活，这也和与其共生的菌根相关。
根瘤共生体能固氮、增加土壤及植物中的氮养成分，菌根则对植物的养分吸收、抗旱性及抗病虫害的能力等却有很大的影响。在果树上菌根已进入实用阶段，如在苗圃中可以用很小的成术接种“菌根真菌”来代替施用磷肥和锌肥。但总体上看，由于一些技术上问题还未解决。菌根的开发利用在我国尚不普及，尚停留在试验阶段。
上面谈了植物界几种较为典型的共生现象，其实共生现象还是较为普遍的，如桑科榕属中的无花果、薛荔榕和某些特定的瘿峰之间也存在着较为复杂的共生关系。近年来，有些生态学家将互利、寄生、共栖等表示两种生活在一起的生物之间的关系都归入共生现象的范畴，这使得共生的范围大大扩大了。但不管怎样，共生还是以互利互惠为主流的特殊生存方式，使生物的适应性增强，有利于物种的生存和进化。在实际应用中，其意义也十分突出，尤其是共生固氮的研究无疑将给农业生产带来巨大的收益。
§§§第10节植物的“斗争”行为
在种间斗争激烈的战场上，人们往往把目光集中在那些能够自由运动的动物之间。的确，它们有伶牙利爪者，有穷追不舍者，有疯狂掠夺者，还有略施小计者。但是，你不要以为那些表面无声无息，默默无闻，又不能自由运动的植物就那么宽宏大度，那么厚厚道道。它们虽然不动声色，却暗暗“钩心斗角”，为了争夺生活空间中的“寸金”“寸土”，也在激烈、残酷地竞争着。
在热带雨林中，植物种类繁多。在这遮天蔽日的环境中，各种树木都力求往高处生长，以得到“生死攸关”的阳光。那些粗大的树木自不必说，就是那些纤细的植物也常常死死地缠住“别人”拼命地往上爬，有的则靠“吸食”其他树木的营养生活。我国热带雨林中的一种榕属植物，就是以绞杀其他树木而站住“脚跟”，进而争得阳光的树木。这种榕树的果实被鸟啄食后，没有消化的种子随粪便一起排出体外。由于鸟经常在树木上栖息，所以种子就常常被排在树杈上。种子落在哪棵树上，哪棵树就算是降临了一颗“灾星”。当榕树的种子在寄主树的枝杈间发芽后，幼苗可以长出两种根。一种根缠绕着寄主的枝条或树干，用以固定自己，另一种根像绳索一样悬于空中，这种根叫气生根。气生根不断地向地面生长。在它到达地面以前，这“无赖”只是靠附生在寄主树的根从树缝中获取少量水分和养料。但是，一旦它的气生根垂落到土壤，它养料供应的来源就大大增加，植株就迅速生长，直到寄主树干完全被它的气生根所包围，它的繁茂的树冠遮住了本该寄主得到的阳光。最为恶毒的是，它的根紧紧地捆裹住寄主，直到最后将寄主活地勒死。我们看到的那高大的榕树，其实是骑在别人脖子上的“寄生虫”。那看似粗大的树干，实际上是它的气生根。这就是为什么大多数榕树都是“空心”的原因。
植物中靠卑劣残杀寄主而“洋洋自得”生活的种类很多。生活在热带的常绿乔木檀香树，生活在北方的小灌木槲寄生，都是靠着寄生树上吸取寄主的营养过活的树木。
有些植物为了争夺自己的势力范围，还会分泌或释放一些有毒的化学物质，从而抑制其他植物的生长，以消除自己竞争的对手。如，大麦田里杂草较少的原因是由于大麦的根能分泌大麦芽碱和芦竹碱，致使它的周围其他植物的生长受到抑制；铃兰是一种百合科多年生草本植物，它可以释放一种具有挥发性的萜类化合物，这种有毒的气体，可以使丁香“中毒”，很快凋萎死亡。
§§§第11节麻烦的制造者
水葫芦（学名凤眼莲）是一个世纪前作为观赏植物引进非洲的。它墨绿色的叶片、紫色的小花使人们倾倒。
维多利亚湖地区开始出现水葫芦大约是10 年前。在湖中大量污水为它提供养料，使它迅速生长，迅速蔓延。湖区三个国家3000 万人口，不仅依靠维多利亚湖为饮用水的水源，而且依靠它灌溉，作电力来源和运输物资。现在，由于水葫芦繁殖过旺，就像一块绿色地毯遮住了湖面的阳光，逐渐窒息了其他各种形式的生命，其他的植物死了。这些植物腐烂过程中消耗大量的氧，缺氧又导致鱼类、藻类和无脊椎动物的死亡。湖区几十万直接靠维多利亚湖谋生的渔民，他们世世代代在这里捕捉著名的罗非鱼等几十种鱼类。现在，或者密密麻麻地缠绕在一起的水葫芦根茎使渔民的小船无法通行，或者干脆就捕不到鱼，鱼已经死了。丛生的水葫芦使湖水流不进欧文瀑布坝的涡轮机，导致乌干达很大一部分地区断电。这种植物还堵塞了泵站，使经处理的清洁水难以流入城市和村镇。而且，不仅维多利亚湖发生了这场生物灾难，赞比亚的卡富埃河也未能避免。在这条河的一些河段水葫芦蔓延长达6 公里，船只无法通行，并威胁着向首都卢萨卡供电的发电站。
此外，在世界其他地区，如美国、日本和韩国，河流和湖泊中水葫芦也在迅速蔓延。人们曾采用多种方法试图控制它的蔓延，如喷洒除草剂，用铲草机清除等，但都收效甚微。
法国的《科学与生活》月刊1996 年6 月号发表文章说，准备让在法国不受人喜爱的象虫，远征维多利亚湖，让这种昆虫将乌干达等国的人民，从一场生物灾难中拯救出来。据说，这种象虫喜欢食水葫芦的叶和茎，自1993 年以来，一项利用这种昆虫制服水葫芦的生物战，在另一个受灾区——乌干达的基奥湖的试验取得进展。因而人们希望像虫能制服维多利亚湖的水葫芦。但是，科学家指出，最少需要10 年才能感受到象虫是否有能力扑灭这场生物灾难。
类似的例子发生在100 多年前。但那时的主角是另一种水生植物——风信子。
风信子，又称洋水仙，是百合科多年生草本植物。它碧绿的莲座叶片浮在水面上，地下生长球形鳞茎，花茎顶端开放兰花般的花朵儿，有红、黄、白、蓝、紫各种鲜艳的颜色，是人们十分喜爱的观赏植物。它的原产地在南非等地。
1884 年，在美国新奥尔良举办世界棉花展览会，委内瑞拉人把风信子带到会上。参观的人为它的美丽所打动，纷纷剪枝带回到自己的池塘、溪流种植。日本人也把风信子花籽作为礼物送给参观者。
当时谁也没有料想到，这种美丽而且繁殖极快的植物后来在北美、南美、亚洲、非洲、澳洲各地，竟变成了一个大难题。
在美国，路易斯安那州和佛罗里达州的河流、湖泊及运河，有8 万多公顷水面被风信子覆盖，影响了原木运输，致使木材加工部门发出求援的呼吁。在非洲，刚果河内风信子蔓延1600 公里，堵塞河道，引起水灾，阻碍水力发电和灌溉水渠的运转。
巴拿马运河，风信子侵入和繁茂地生长，工程师们发出呼吁，如不加以控制，运河将无法通航。
印度拉贾斯坦河的大型水利工程，因风信子堵塞渠道，导致干旱的土地颗粒无收。
整个南部世界（它适宜热带生长），到处发出呼救的信号。人们用大型疏浚机船割除风信子，但只收到暂时之效。为清除刚果河的风信子，政府还动用船艇和飞机撒放化学除草剂，耗资上百万美元，但也难以对付它迅疾的生长速度，收效甚微。
后来，人们发现海牛对控制风信子生长，保护自然界的平衡，能发挥重要的积极作用。
海牛是一种水兽。在风信子泛滥而到处求救时，人们发现它具有清除水草、开辟航道的惊人的本领。实际上，从50 年代末开始，圭亚那就已有近百头海牛从事水道除草工作。例如在乔治敦城，一条长600 米，宽12 米的水道曾被风信子堵塞，影响整个城市供水。后来放进两条海牛，水道很快就疏通了。它的能力的确是惊人的。一条海牛一次能吃掉40 多公斤水草。而且，它工作的时候，活动非常规则，总是沿着河道一片一片地清除水草，在它游过的地方，把所有水草都吃个精光。海牛是非常理想的清道夫，人们利用海牛的惊人能力，使风信子过量繁殖造成的自然平衡的失调得以控制。
水葫芦和风信子，都是异常美丽的水生植物。人们把它们作为可爱的观赏植物引进到新的地方，由于没有同时引进控制因素，当它们跑到野外成野生状态时，快速的繁殖和蔓延，打破了原有的自然平衡，给人们宁静的生活出了个大难题。但是，人们动用最现代化的机械手段或化学武器，并未解决这个难题。最后，人们还是引进它们的天敌，如象虫、海牛，才有可能得以重建生态平衡。
最后我们要指出，水葫芦和风信子，它们不仅是非常美丽可爱的植物，而且是非常有用的植物，特别是它们都是净化废水的“能手”。在废水环境中，它们充分利用污水中的养分，快速生长，在出水的地方污水就成为清洁水了。
上面我们在“污水——水葫芦”的生态模式中，利用水葫芦净化污水的能力，同时为人类创造了巨大的经济利益。
据报道，美国航天局利用风信子净化污水的能力，解决美国航天基地加州圣迭戈市的食用水问题。那里水源紧缺，特别是随着大工业的发展，饮用水短缺日趋严重，90％的食用水要靠外地供应。后来，人们发现风信子净化污水的能力，建设了风信子净化污水系统。它由6 个长12 米、宽5 米、深1．2 米的水池组成。水池底部铺上几厘米厚的塘泥，种上风信子。废水先经过传统过滤器初步过滤，后陆续通过6 个生长茂盛的风信子和少许浮萍的水池。风信子不仅能吸收营养盐类，硝酸盐、磷酸盐等，而且能吸收水中有毒的重金属，如铅、汞、镉等。污水作为风信子营养剂被它们吸收利用之后，从第4 个水池开始，每个水池除了风信子外，养殖动物蜗牛、螯虾、食蚊鱼等，它们进一步过滤污水。经过这个净化系统流出来的水，比用传统净化器处理的水干净3 至4 倍。这种水再经过沙层过滤后，便可用于灌溉，再进一步处理便可供给城市居民食用了。
§§§第12节绝处逢生的卫士
广阔的非洲土地上分布着许多珍稀的物种。毛里求斯有两种特有的生物，一种是渡渡鸟，另一种是大栌榄树。渡渡鸟虽然有翅膀，但早已在陆地行走生活中退化，不仅不能飞，而且身体硕大，行动迟缓，靠地面上的食物为生。大栌榄树是一种珍贵的树木，树干挺拔，木质坚硬。渡渡鸟喜欢在大栌榄树树林中生活，在渡渡鸟生活过或者经过的地方，大栌榄树总是枝叶繁茂，幼苗茁壮。
16 世纪至17 世纪时，欧洲人踏上毛里求斯的土地。身体硕壮、行动迟缓、肉肥味美的渡渡鸟很快便成为他们肆意捕食的对象。在来复枪的射杀和猎犬的追捕下，渡渡鸟自由自在生活的乐土再也不复存在了。渡渡鸟的数量急剧减少，到1681 年，最后一只渡渡鸟被杀死。从此，地球上再也见不到那自由漫步在大栌榄树丛林下憨态可掬的渡渡鸟了。
奇怪的是，渡渡鸟灭绝以后，大栌榄树也日渐稀少，似乎患了不育症。到20世纪80 年代，整个毛里求斯也只剩下13 株大栌榄树，这种名贵的树眼看就要从地球消失了。
1981 年，美国生态学家坦普尔来到毛里求斯。这一年正好是渡渡鸟灭绝300 周年，而这些幸存的大栌榄树的年龄正好也是300 年。就是说，渡渡鸟灭绝之时，也正是大栌榄树绝育之日。一天，他找到了一只渡渡鸟的骨骸，伴有几颗大栌榄树的果实。他想，也许渡渡鸟与大栌榄树种子的发芽能力有关。现在渡渡鸟是没有了，但像渡渡鸟那样不会飞的大鸟还存在着的有吐绶鸡。于是，他让吐绶鸡吃下大栌榄树的果实。几天后，从吐绶鸡的排泄物中找到了大栌榄树的种子。这些种子外壳由于吐绶鸡嗉囊的研磨已不像原先那么坚厚了。坦普尔把这些经过吐绶鸡“处理”过的大栌榄树种子栽在苗圃里。不久，居然绽出了绿油油的嫩芽。这不就是在地球上停止萌发了300 年的大栌榄树的树苗吗。大栌榄树的不育症被治好了，这种宝贵的树木终于绝处逢生。
原来，渡渡鸟与大栌榄树相依为命，构成了巧妙的生态关系。鸟以果实为生，鸟又为树催生。它们一荣俱荣，一损俱损。杀灭了渡渡鸟，实际上也就扼杀了大栌榄树的生机。
亲爱的读者朋友，当你看完这个故事，你一定也感到生态的保护、生态环境的平衡是多么重要吧。让我们一起来保护我们人类赖以生存的生态环境，让地球亿万年来形成的珍贵物种能自由自在地延续下去。
