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  • 沉水植物

    沉水植物(submerged plants )是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物。它们的根有时不发达或退化,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。这类植物的叶子大多为带状或丝状,如苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文学名: 沉水植物 外文名: Submerged plant
    界: 植物界 分布区域: 世界各地
    体征: 物的叶子大多为带状或丝状
    本 质: 植物体全部位于水层下面 根系特征: 根有时不发达或退化
    举 例: 苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻

    目录

    基本概况/沉水植物 编辑

    植物体长期沉没在水下,仅在开花时花柄、花朵才露出水面。如金鱼藻、车轮藻、狸藻和眼子菜等,表皮细胞没有角质或蜡质层,能直接吸收水分和溶于水中的氧和其他营养物质,根部退化或完全消失。叶片上的叶绿体大而多,排列在细胞外围,能充分吸收透入水中的微弱光线。叶片上没有气孔,有完整的通气组织,能适应水下氧气相对不足的环境。无性繁殖占优势,授粉在水面进行。虽然海洋中的大叶藻(Zostera)藻及海藻类均包括在内,但一般则是指淡水植物。如黑藻属(Hydrilla)、苦草属(Vallisneria)、狐尾藻属(Myriophyllum)、金鱼藻属(Ceratophyllum)、小叶眼子菜(Potamogetoncrispus),轮藻(Ch-aracoronata)等叶和茎的机械组织角质层、导管等均发育不良,质柔软,叶多半可进一步区分为细长形或线形。营养盐类,O2及CO2主要是通过藻体表面摄取。 [1]假根的发育也不良,多少具有吸收能力,但主要是作为固定器官来使用。另外,也有无假根的藻类(如金鱼藻)。沉水植物是以根茎〔苦草属、眼子菜属(Potamogeton)〕、芽(黑藻属、小叶眼子菜属)、种子(刺藻)等进行越冬。

    沉水型水生植物根茎生于泥中,整个植株沉入水中,具发达的通气组织,利于进行气体交换。叶多为狭长或丝状,能吸收水中部分养分,在水下弱光的条件下也能正常生长发育。对水质有一定的要求,因为水质浑浊会影响其光合作用。花小,花期短,以观叶为主。

    因为沉水植物在生长过程中会吸收水体中的营养物质,包括氮、磷等。针对富营养化的湖泊、湿地,可采用每年有计划地收割沉水植物的方式转移水体中过量的营养物质,对缓解水体富营养化起到积极作用。

    沉水植物在维持湖泊的清水稳态中具有重要作用,随着沉水植物的消失,湖泊可从清水状态转化成浊水状态,称为稳态转化。湖泊生态修复的一个重要任务就是通过沉水植物的恢复将湖泊从浊水状态转变成清水状态。一般来说,内稳性低的沉水植物可以作为水生态修复的先锋物种。 [2]

    典型代表/沉水植物 编辑

    狸藻

    食虫植物大多数都是陆生,但也有少数为水生,像狸藻便是。在食虫植物中,狸藻属是最大的一个属,已知道的就有270多种。水生狸藻一般沉生于水流缓慢的淡水池沼中,为一年生草本植物,是陷阱式主动捕捉型食虫植物。它的茎又细又长,呈绳索状,分枝很多。叶轮生,羽状复叶,其细裂如丝。在分枝中间散生着由叶片变成的球状捕虫囊,一棵狸藻最多可长有1200多个小囊。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,这些刺毛可随水漂动,旁边还有一些小管子,能分泌出甜液。狸藻就依靠这些捕虫囊来捕捉水中的小生物。有人为了观察狸藻的捕食情况,就做了一个十分有趣的实验:在一个玻璃缸里盛上水,放进一株狸藻,再放进一些刚孵化出的孑孓,然后进行观察,即可看到奇妙的场面。当孑孓游近狸藻的捕虫囊时,它的活瓣就自动打开,孑孓就随水进入囊中,这样孑孓就成了囊中之物。十几天后,水中的孑孓就被狸藻捕捉光了。

    植物学家对狸藻的这种奇妙的捕食本领进行了仔细的观察和研究,并揭开了其中的奥秘。原来,操纵陷阱机关的是它的绿色刺毛。平时,狸藻的捕虫囊呈半瘪状,当水中的孑孓、水蚤、小虾等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,小生物便随水流进入囊里,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。然后小囊体内壁上的星状腺体分泌消化液,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。

    狸藻在全世界各地均有分布。中国主要分布在长江和黄河流域各省,此外,在吉林和内蒙古的池塘中也可以采集到。狸藻的家族中,又分为黄花狸藻和蜜花狸藻等。虽然大多数狸藻是水生植物,但也有少数是陆生的。在南美洲的森林里,有一种生长在朽枝落叶上的陆生狸藻,它的样子很古怪,植株中部膨大,看上去活像个马铃薯,这是它贮藏食物的地方。有趣的是,它的叶片和叶柄是绿色的,而从膨大处长出的一些茎却是无色的。不过,无色茎上都带有小囊体,这些小囊体即是这种狸藻的“捕虫器”,能够捕捉周围肉眼看不见的小生物。此外,还有一些陆生狸藻长在活的苔藓植物上,不过它们不是寄生,而是附生着。也就是说,这些陆生狸藻并不依靠苔藓植物提供食物,它们自己可以捕食悬浮在空气中的小生物,苔藓植物所提供的只是栖息场所。更为有趣的是,科学家对狸藻进行无菌培养试验发现,它只有在消化昆虫取得养料后,才能开花结实。由此可见,食虫已成为狸藻生活中不可缺少的一环了。

    轮叶黑藻

    别名:温丝草、灯笼薇、转转薇科属名:水鳖科、黑藻属

    形态特征:单子叶多年生,茎直立细长,长50~80厘米,叶4~8片轮生,通常以4~6片为多,长1.5厘米左右,广泛分布于池塘、湖泊和沟渠中。

    轮叶黑藻为雌雄异体,花白色,较小,果实呈三角棒形。秋末开始无性生殖,在枝尖形成特化的营养繁殖器官鳞状芽苞,俗称"天果",根部形成白色的"地果"。冬季天果沉入水底,被泥土污物覆盖,地果入底泥3~5厘米,地果较少见。冬季为休眠期,水温10℃以上时,芽苞开始萌发生长,前端生长点顶出其上的沉积物,茎叶见光呈绿色,同时随着芽苞的伸长在基部叶腋处萌生出不定根,形成新的植株。待植株长成又可以断枝再植。

    狐尾藻

    科属名:被子植物门、双子叶植物纲、小二仙草科中的狐尾藻属形态特征:水生草本。叶对生、互生或轮生,线形至卵形,全缘或为羽状分裂。花小无柄,生于叶腋,或成穗状花序,单性,雌雄同株或异株,或杂性株。雄花具短萼筒,先端2~4裂或全缘,花瓣2~4片,雄蕊2~8枚。雌花萼筒与子房合生,具深槽,无裂片或4裂,花瓣小或缺,子房下位,花柱4(2)裂,通常弯曲,具羽毛状柱头。果实具4深槽,或分裂为4果瓣。中国狐尾藻属植物常见有4~5种,如小狐尾藻、穗花狐尾藻、轮叶狐尾藻、三裂叶狐尾藻等。其中的小狐尾藻叶互生,其它三种的叶轮生。这几种狐尾藻,在中国南北方均有分布。生于池塘和湖泊中,有些可作绿肥。

    小茨藻

    科属名:茨藻科(Najadaceae)拉丁学名:NajasminorAllioni.

    形态特征:一年生草本植物,绿色,高20~40cm或以上,茎节较不易折断。叶通常两枚对生,线形,0.6~2.5cm长,先端较尖,齿缘,鞘先端心形,有数枚小齿,褐色,叶表网纹方形或长方形居多。种子狭长椭圆形,2.2~2.8mm长,先端微弯,渐尖,绿黄色,表网孔排列整齐如梯状。赏花期5~10月。 [1]

    栽培种植/沉水植物 编辑

    沉水植物在水生生态系统中的地位不可替代。几乎所有的相关报道都认为,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。沉水植物在水生态修复尤其是提高水的能见度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视。但往往由于水位太深或水系底部缺少种植土限制了沉水植物的应用。根据多年的实践,结合业界同仁的经验教训,介绍几种非常规的种植方法:

    叉子种植法

    一般用一头带叉的竹竿或木杆作工具,作业时,作业人员乘船用叉叉住植株的茎部,叉入水中。此法适宜于丛生的沉水植物,如黑藻、穗花狐尾藻、蓖齿眼子菜、水盾草等,或单生的多株种植,如将苦草、竹叶眼子菜等5至6株捆绑后种植。适用范围:软底泥在10厘米以上,水深0.5至2.0米甚至更深的水系(水深0.5米以内,施工人员可直接种植。超过0.5米,手已不够长,才需要借助工具)。

    抛掷法

    直接抛掷法:如金鱼藻、菹草等可直接抛入水中,适用于静水体,不适宜于流动水体。若干天后,这些植物自然会慢慢沉入水底,生根萌发新芽。

    包裹无纺布:用无纺布包裹种植土和植株根部,抛掷入水中,植株起初借助包裹内的种植土生长。适用于底部浆砌或无软底泥发育的水系,单生沉水植物以及因苗源紧张采用扦插法种植的沉水植物,如黑藻、伊乐藻、竹叶眼子菜等,对水深没有要求。

    其它方法

    容器育苗种植法:种植区水的透明度不够或种植后要立即有效果的,可将沉水植物先栽种在营养钵中,培养高状的植株后种植。菹草、黑藻以芽苞越冬,可在每年3至4月捞取芽苞,撒播在种植水域。其他还有悬袋种植法、沉袋种植法等。 [1]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2019-07-02
    [2]^引用日期:2018-12-17
    扩展阅读
    1《沉水植物收割调控的几个生态学问题》
    2《水体透明度模型及其在沉水植物恢复中的应用研究》

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