今年是第24个世界湿地日,主题为:湿地与生物多样性—湿地滋润生命。
湿地是处于水陆交界处的独特地带,从干到湿多样化的生境为不同的湿地植物提供了生存空间,而植物们也“投桃报李”,它们使湿地的生境更加丰富,同时为其它湿地生物的生存创造了条件。
植物们根据泥土湿度或被水淹没的深度,各自发展出了不同的构造来适应环境,根据它们的生境和形态,可以分为:挺水植物、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物四大类。
守护湿地,就要先从了解湿地里栖息的动植物们开始。在本次「云踏青」栏目中,我们将给大家分享有关湿地里的挺水、沉水、浮叶、漂浮植物们的二三事。
一个太长不看版
湿地植被群落图/图源网络
挺水植物 枝叶挺出水面,根部扎根于水底泥土。在巩固水岸、防止水土流失的方面起到重要作用,也为水岸边活动的水鸟、浅水区活动的小型鱼虾等动物提供庇护、食物和繁殖空间。
浮叶植物 叶子飘浮在水面。成片的浮叶为鱼类、蛙类、小型水鸟提供了休息的浮台,还一定程度上防止了水中的藻类爆发。
沉水植物 全身浸没于水中。纤细分支的茎叶是许多小蝌蚪、小鱼苗的庇护所。它们光合作用制造的氧气也提高了水中的含氧量,让湿地水体可以供养更多的动物。
漂浮植物 几乎终生飘浮在水面。它们为水下的动物提供保护,为水上的动物提供休息地。发达的根须可以大量吸收水中过多的营养物质,帮助维持整个湿地的物质循环。
01
挺水植物
挺水植物顾名思义,是指挺出水面生长的植物。
植株上部分叶片露出水面,而下部分沉在水下,通常,大多数挺水植物都有根系,它们的根扎根于泥土中吸收营养成份。因为更容易受到环境扰动,如风浪、动物、人类活动的影响,挺水植物的根茎叶残体经常混合堆积在湿地岸边,它们的分解对湿地生态系统会产生很大的影响。所以,它是湿地生态系统内一种重要的植物类型。
重庆常见的挺水植物有莲、泽泻、美人蕉、再力花、蘋(田字草)等。除了在湿地公园可以看到之外,也许在你家小区的池塘里,就有它们的倩影哦。
挺水植物大家最熟悉的,莫过于莲了。根、茎、叶、花、果,浑身都是宝的莲无论从食用价值、观赏价值、象征意义来说,从古至今都备受人类的青睐。
莲
睡莲科>莲属
拉丁名: Nelumbo nucifera
莲,又叫荷花,花朵颜色主要有红色、粉色、白色等,是一种典型的多年生挺水植物。根状茎(藕)肥厚膨大,内有多数纵行通气孔道;叶(荷叶)为圆形,边缘呈波状;花梗和叶柄等长或稍长,有小刺;雄蕊圆钝或微尖;种子(莲子)卵形或椭圆形,种皮呈红色或白色。
莲属植物是被子植物中起源较早的种属之一,早在北宋时期,便有文人周敦颐称赞它:“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖”。其实,莲的“不染”源自于荷叶表面附着无数个微米级的蜡质结构,它们与水珠或灰尘的接触面积非常有限,从而产生了水珠可以在叶面上滚动并能带走灰尘的自我清洁现象。
电子显微镜下,荷叶表面的这些“绒毛”有多细小呢?如果用头发来比较,1000根“绒毛”才相当于人类的1根头发,人们把这种结构带来的超疏水与自洁特性称为“荷叶效应” 。我们利用荷叶效应发明新技术,将它运用在防水的涂料、油漆、汽车表面、座椅以及各种雨具上。
显微镜下无限放大的荷叶表面/来源网络
现在的莲经过长期的人工栽培和杂交,从一个孤独的小家族已经发展成为了一个品种繁多的大家族,这个带给人类丰富的灵感和创造力的植物,注定还会陪伴我们度过一段漫长的时光。
02
沉水植物
沉水植物是指整株植物完全沉浸在水中的植物,仅在开花时花柄、花朵才露出水面。
根相对退化,往往扎根水下的泥土里或漂浮于水中;植物体的各部分都可吸收水分和养料,通气组织特别发达,有利于在水中缺乏空气的情况下进行气体交换;叶子和茎多呈线形或丝状,细长且柔软,如此则能随着水流摆动,减少水流的冲击,而且还能随着水位的高低而伸展或弯曲,使植物整株能够保持在水面下成长,而细小的叶片能增加植物体与水流接触的表面积,因此提高吸收水中气体的效率。
沉水植物在水生生态系统中的地位不可替代。几乎所有的相关研究都认为,沉水植物给水生动物提供更多的生活栖息和隐蔽场所,又可以增加水中的溶氧,净化水质,扩大水生动物的有效生存空间,同时,沉水植物的幼嫩部分又可供水生动物摄食,从而改善整个水生生态系统。 如狸藻、金鱼藻、黑藻等。
黄花狸藻
狸藻科>狸藻属
拉丁名:Utricularia aurea
食虫植物大多数都是陆生,但也有少数为水生,像狸藻便是。水生狸藻一般沉生于水流缓慢的淡水池沼中,用丝状的叶子捕获阳光养活自己。但同时,它们会依靠微小的捕虫囊,以惊人的速度捕捉路过的小生物,给自己提供额外的养分。捕虫囊的构造十分有趣,在囊口有一个能够向内开启的活瓣,囊口边缘生长有几根刺毛,旁边还有一些小管子,能分泌出甜液。
狸藻捕虫/来源腾讯视频
平时,狸藻的捕虫囊呈半瘪状,当水中的小生物被引诱来吃甜液时,就会触动刺毛,刺毛将信号传递到活瓣和囊,捕虫囊就迅速地鼓胀到正常大小,囊口的活瓣也随之打开,小生物便随水流被吸入囊里,整个过程所需时间还不到一秒钟。进入囊中的小生物触动到囊的内壁时,囊的活瓣立即关闭,并且反推不开,小生物便成了囊中之物。然后小囊内壁上的腺体分泌消化液,将猎物消化吸收。等到所捕获的小生物被消化吸收完后,囊的活瓣重新打开,将囊中的水和猎物的残体一同挤出。此时,捕虫囊仍呈半瘪状态,等待自投罗网的小生物再次到来。
03
浮叶植物
浮叶植物是指叶浮于水面,植物的根、根状茎生于水底泥土中的水生植物。
浮叶植物种类不同,对水的深度适应范围较大,可生于浅水中,或者生长在较深的河川、沟渠、湖沼、池塘等水域环境。浮叶植物在水中的茎细长而柔软,水域的水位会因为环境的变化而上升或下降,为了让自己的叶片可以始终浮在水面,浮叶植物的茎干的长度通常大于水的深度,这样的“特长”让它们的叶片可以随着水位一起升降,并在这种水位经常会有所变化的环境中长久的生存下来。
浮叶植物的叶片一般呈卵形、圆形或椭圆形,能最大程度的保护叶片免受风浪的冲击。叶片上表皮的气孔利于植物和外界交换气体。叶柄上有气囊,为叶片提供了强大的浮力。而叶片为水下的生物提供庇荫,也为蛙类和鸟类提供了停留、栖息的“平台”,是生态水域重要的一部分。 如睡莲、荇菜、中华萍蓬草等。
图片来源PPBC中国植物图像库 周繇
莕菜
睡菜科>莕菜属
拉丁名:Nymphoides peltata
莕菜,古称荇菜,《诗经·周南·关雎》曰:“参差荇菜,左右流之;窈窕淑女,寤寐求之。”其中的荇菜,我们从小就知道它是一种生活在水里的植物,但它的样子,很多从小在重庆长大的伙伴可能未曾见过。
莕菜得名之缘由,《本草纲目》中言道,因“叶颇似杏”故而名莕。带有缺刻的椭圆形的叶片,像是小一号的睡莲;而它的花,却自成一派,金黄的花瓣盈盈舒展,还衬了精致的流苏。
莕菜属植物的不定芽。/图片来源Richards J H/American journal of botany(2010)
莕菜是多年生的水生浮叶植物,它的水下匍匐茎柔软细长,可延伸至两米。匍匐茎上的每个节点都可以产生新的枝条和根,椭圆形的浮叶便附着在淹没的根状茎上。当它们的根茎受到外力被扯断后,叶片会长出不定芽,过一段漂浮植物的生活,之后再找到机会扎根,开始新的“定居”生活。所以莕菜无性繁殖的速度非常快,能迅速的扩展它们在水中的领地,只要控制得当,它们会为这片水域带来更多的生机。希望在未来,我们可以在重庆的公园池塘里见到它的倩影。
04
漂浮植物
漂浮植物是指根没有固定在土里的水生植物,植物体本身会随着水流四处漂移。
漂浮植物的体型一般不大,其中甚至有世界上最小的开花植物无根萍。但是它们通常繁殖力相当惊人,比如浮萍大约30~40小时便可以增加一倍。许多漂浮植物在水位过低时,根部就会固着在泥土中,但因定着性较差,所以,水位升高后,根部便会重新脱离土壤,漂浮在水面上。它们体内会有储存空气的构造,像气室之类的,而叶面则有纤毛或蜡质,使水珠不易附着,这些特点均可使植物本身增加浮力,有助于植物体漂浮在水面生长。
漂浮植物通常具有发达的根系,同时由于其漂浮于水面,接受阳光多,生长迅速,因此可以快速地消耗水中的氮、磷等营养物质,是生物净化水体中常用的植物类型。 如浮萍、大薸、菱等。
但是,过多的漂浮植物会阻碍水生动植物获得阳光与氧气的途径,造成沉水植物和水生动物的大量死亡。因此,从源头减少污水排放,平衡各种水生动植物的数量,才是保持湿地生态健康稳定的方法。
浮萍
天南星科 >浮萍属
拉丁名:Lemna minor
许多人都见过浮萍,这种植物遍布小村的水田和大小池塘,其存在过于微小,几乎没有人把它看在眼里。只有当它覆满水面,或者有农家想用它来喂鸡喂猪时,才会有人去打捞它。不过,小小的浮萍身上可隐藏着许多惊人的事实。
图片来源PPBC中国植物图像库 陈又生
首先,浮萍所在的天南星科浮萍亚科,是地球上体型最小的开花植物类群——是的,小如米粒的浮萍和我们常吃的芋头、魔芋算是亲戚,而且也会开花,只是它们通常更偏向于无性繁殖,即使开花,也需要借助显微镜才能看清它花的结构。
浮萍在地球上分布极广,根据新的研究,浮萍编码免疫系统的基因发生了一系列复杂的变化,增强了浮萍对病原体和微生物的抗性和对水生环境的适应性。同时,浮萍只需要2~4天就可以数量翻倍,蛋白质和淀粉含量也非常高,使它成为许多水生动物的重要口粮,甚至有可能在未来成为人类的重要食物来源。
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网址: 云踏青04|湿地篇:挺水、沉水、浮叶、漂浮植物的二三事。 https://m.huajiangbk.com/newsview1854539.html
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