沉水植物

沉水植物
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沉水植物
中文名稱：沉水植物特征：植物體全部位於水層下面根系特徵：根有時不發達或退化舉例：苦草、金魚藻、狐尾藻、黑藻

沉水植物(submerged plants )是指植物體全部位於水層下面營固着生存的大型水生植物。它們的根有時不發達或退化，植物體的各部分都可吸收水分和養料，通氣組織特別發達，有利於在水中缺乏空氣的情況下進行氣體交換。這類植物的葉子大多為帶狀或絲狀，如苦草、金魚藻、狐尾藻、黑藻等。^[1]

基本概況

植物體長期沉沒在水下，僅在開花時花柄、花朵才露出水面。如金魚藻、車輪藻、狸藻和眼子菜等，表皮細胞沒有角質或蠟質層，能直接吸收水分和溶於水中的氧和其他營養物質，根部退化或完全消失。葉片上的葉綠體大而多，排列在細胞外圍，能充分吸收透入水中的微弱光線。葉片上沒有氣孔，有完整的通氣組織，能適應水下氧氣相對不足的環境。無性繁殖占優勢，授粉在水面進行。雖然海洋中的大葉藻(Zostera)藻及海藻類均包括在內，但一般則是指淡水植物。如黑藻屬(Hydrilla)、苦草屬(Vallisneria)、狐尾藻屬(Myriophyllum)、金魚藻屬(Ceratophyllum)、小葉眼子菜(Potamogetoncrispus)，輪藻(Ch-aracoronata)等葉和莖的機械組織、角質層、導管等均發育不良，質柔軟，葉多半可進一步區分為細長形或線形。營養鹽類，O2及CO2主要是通過藻體表面攝取。假根的發育也不良，多少具有吸收能力，但主要是作為固定器官來使用。另外，也有無假根的藻類(如金魚藻)。沉水植物是以根莖〔苦草屬、眼子菜屬(Potamogeton)〕、芽(黑藻屬、小葉眼子菜屬)、種子(刺藻)等進行越冬。沉水型水生植物根莖生於泥中，整個植株沉入水中，具發達的通氣組織，利於進行氣體交換。葉多為狹長或絲狀，能吸收水中部分養分，在水下弱光的條件下也能正常生長發育。對水質有一定的要求，因為水質渾濁會影響其光合作用。花小，花期短，以觀葉為主。因為沉水植物[1]在生長過程中會吸收水體中的營養物質，包括氮、磷等。針對富營養化的湖泊、濕地，可採用每年有計劃地收割沉水植物的方式轉移水體中過量的營養物質，對緩解水體富營養化起到積極作用。沉水植物在維持湖泊的清水穩態中具有重要作用，隨着沉水植物的消失，湖泊可從清水狀態轉化成濁水狀態，稱為穩態轉化。湖泊生態修復的一個重要任務就是通過沉水植物的恢復將湖泊從濁水狀態轉變成清水狀態。一般來說，內穩性低的沉水植物可以作為水生態修復的先鋒物種。^[2]

典型代表

食蟲植物大多數都是陸生，但也有少數為水生，像狸藻便是。在食蟲植物中，狸藻屬是最大的一個屬，已知道的就有270多種。水生狸藻一般沉生於水流緩慢的淡水池沼中，為一年生草本植物，是陷阱式主動捕捉型食蟲植物。它的莖又細又長，呈繩索狀，分枝很多。葉輪生，羽狀複葉，其細裂如絲。在分枝中間散生着由葉片變成的球狀捕蟲囊，一棵狸藻最多可長有1200多個小囊。捕蟲囊的構造十分有趣，在囊口有一個能夠向內開啟的活瓣，囊口邊緣生長有幾根刺毛，這些刺毛可隨水漂動，旁邊還有一些小管子，能分泌出甜液。狸藻就依靠這些捕蟲囊來捕捉水中的小生物。有人為了觀察狸藻的捕食情況，就做了一個十分有趣的實驗:在一個玻璃缸里盛上水，放進一株狸藻，再放進一些剛孵化出的孑孓，然後進行觀察，即可看到奇妙的場面。當孑孓游近狸藻的捕蟲囊時，它的活瓣就自動打開，孑孓就隨水進入囊中，這樣孑孓就成了囊中之物。十幾天後，水中的孑孓就被狸藻捕捉光了。植物學家對狸藻的這種奇妙的捕食本領進行了仔細的觀察和研究，並揭開了其中的奧秘。原來，操縱陷阱機關的是它的綠色刺毛。平時，狸藻的捕蟲囊呈半癟狀，當水中的孑孓、水蚤、小蝦等小生物被引誘來吃甜液時，就會觸動刺毛，刺毛將信號傳遞到活瓣和囊，捕蟲囊就迅速地鼓脹到正常大小，囊口的活瓣也隨之打開，小生物便隨水流進入囊里，整個過程所需時間還不到一秒鐘。進入囊中的小生物觸動到囊的內壁時，囊的活瓣立即關閉，並且反推不開，小生物便成了囊中之物。然後小囊體內壁上的星狀腺體分泌消化液，將獵物消化吸收。等到所捕獲的小生物被消化吸收完後，囊的活瓣重新打開，將囊中的水和獵物的殘體一同擠出。此時，捕蟲囊仍呈半癟狀態，等待自投羅網的小生物再次到來。狸藻在全世界各地均有分布。中國主要分布在長江和黃河流域各省，此外，在吉林和內蒙古的池塘中也可以採集到。狸藻的家族中，又分為黃花狸藻和蜜花狸藻等。雖然大多數狸藻是水生植物，但也有少數是陸生的。在南美洲的森林裡，有一種生長在朽枝落葉上的陸生狸藻，它的樣子很古怪，植株中部膨大，看上去活像個馬鈴薯，這是它貯藏食物的地方。有趣的是，它的葉片和葉柄是綠色的，而從膨大處長出的一些莖卻是無色的。不過，無色莖上都帶有小囊體，這些小囊體即是這種狸藻的"捕蟲器"，能夠捕捉周圍肉眼看不見的小生物。此外，還有一些陸生狸藻長在活的苔蘚植物上，不過它們不是寄生，而是附生着。也就是說，這些陸生狸藻並不依靠苔蘚植物提供食物，它們自己可以捕食懸浮在空氣中的小生物，苔蘚植物所提供的只是棲息場所。更為有趣的是，科學家對狸藻進行無菌培養試驗發現，它只有在消化昆蟲取得養料後，才能開花結實。由此可見，食蟲已成為狸藻生活中不可缺少的一環了。

輪葉黑藻

別名:溫絲草、燈籠薇、轉轉薇科屬名:水鱉科、黑藻屬形態特徵:單子葉多年生，莖直立細長，長50~80厘米，葉4~8片輪生，通常以4~6片為多，長1.5厘米左右，廣泛分布於池塘、湖泊和溝渠中。輪葉黑藻為雌雄異體，花白色，較小，果實呈三角棒形。秋末開始無性生殖，在枝尖形成特化的營養繁殖器官鱗狀芽苞，俗稱"天果"，根部形成白色的"地果"。冬季天果沉入水底，被泥土污物覆蓋，地果入底泥3~5厘米，地果較少見。冬季為休眠期，水溫10℃以上時，芽苞開始萌發生長，前端生長點頂出其上的沉積物，莖葉見光呈綠色，同時隨着芽苞的伸長在基部葉腋處萌生出不定根，形成新的植株。待植株長成又可以斷枝再植。

狐尾藻

科屬名:被子植物門、雙子葉植物綱、小二仙草科中的狐尾藻屬形態特徵:水生草本。葉對生、互生或輪生，線形至卵形，全緣或為羽狀分裂。花小無柄，生於葉腋，或成穗狀花序，單性，雌雄同株或異株，或雜性株。雄花具短萼筒，先端2~4裂或全緣，花瓣2~4片，雄蕊2~8枚。雌花萼筒與子房合生，具深槽，無裂片或4裂，花瓣小或缺，子房下位，花柱4(2)裂，通常彎曲，具羽毛狀柱頭。果實具4深槽，或分裂為4果瓣。中國狐尾藻屬植物常見有4~5種，如小狐尾藻、穗花狐尾藻、輪葉狐尾藻、三裂葉狐尾藻等。其中的小狐尾藻葉互生，其它三種的葉輪生。這幾種狐尾藻，在中國南北方均有分布。生於池塘和湖泊中，有些可作綠肥。

小茨藻

科屬名:茨藻科(Najadaceae)拉丁學名:NajasminorAllioni.形態特徵:一年生草本植物，綠色，高20~40cm或以上，莖節較不易折斷。葉通常兩枚對生，線形，0.6~2.5cm長，先端較尖，齒緣，鞘先端心形，有數枚小齒，褐色，葉表網紋方形或長方形居多。種子狹長橢圓形，2.2~2.8mm長，先端微彎，漸尖，綠黃色，表網孔排列整齊如梯狀。賞花期5~10月。

栽培種植

沉水植物在水生生態系統中的地位不可替代。幾乎所有的相關報道都認為，沉水植物給水生動物提供更多的生活棲息和隱蔽場所，又可以增加水中的溶氧，淨化水質，擴大水生動物的有效生存空間，同時，沉水植物的幼嫩部分又可供水生動物攝食，從而改善整個水生生態系統。沉水植物在水生態修復尤其是提高水的能見度和景觀營造方面的作用日益受到人們的重視。但往往由於水位太深或水系底部缺少種植土限制了沉水植物的應用。根據多年的實踐，結合業界同仁的經驗教訓，介紹幾種非常規的種植方法:

叉子種植法

一般用一頭帶叉的竹竿或木杆作工具，作業時，作業人員乘船用叉叉住植株的莖部，叉入水中。此法適宜於叢生的沉水植物，如黑藻、穗花狐尾藻、蓖齒眼子菜、水盾草等，或單生的多株種植，如將苦草、竹葉眼子菜等5至6株捆綁後種植。適用範圍:軟底泥在10厘米以上，水深0.5至2.0米甚至更深的水系(水深0.5米以內，施工人員可直接種植。超過0.5米，手已不夠長，才需要藉助工具)。

拋擲法

直接拋擲法:如金魚藻、菹草等可直接拋入水中，適用於靜水體，不適宜於流動水體。若干天后，這些植物自然會慢慢沉入水底，生根萌發新芽。包裹無紡布:用無紡布包裹種植土和植株根部，拋擲入水中，植株起初藉助包裹內的種植土生長。適用於底部漿砌或無軟底泥發育的水系，單生沉水植物以及因苗源緊張採用扦插法種植的沉水植物，如黑藻、伊樂藻、竹葉眼子菜等，對水深沒有要求。^[3]

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