湿地是自然界最具生物多样性的生态景观。生命离不开水的滋养和哺育。湿地的生态结构独特,通常拥有丰富的野生动植物资源,因此,湿地是生命的摇篮、物种的基因库、多种濒危野生动植物的避难所、无数动物的乐园。
§§§第一节类型多样的湿地植被
湿地植被生态类型多样,分为湿生植物、水生植物、盐生植物、耐盐植物等类型。
1.湿生植物
所谓湿生植被就是指生长在湿地或浅水区域的植物,如野姜花、大安水蓑衣、风车草等。如果对湿生植被进行进一步分类,又分为阴生湿生植被和阳生湿生植被。阴性湿生植被主要是以蕨类、附生兰科植物、万年青等为主,它们生活在热带雨林中,因为林内空气湿度大,缺少光照,所以蒸腾作用较小,易保持水分。所以这类植物的特点是:根系、叶片中的机械组织都不发达,不抗旱。阳生湿生植被主要以莎草科、蓼科和十字花科为主,它们生长在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。这类植物的主要特点是根系不发达,没有根毛,但根与茎之间有通气的组织,能获得充足的氧气。为了满足适应阳光直接照射和低湿度大气环境的要求,阳生湿生植被的叶子上经常有角质层,这有利于防止蒸腾,有较为发达的输导组织。
2.水生植物
一般而言,有所谓狭义的水生植被与广义的水生植被两种。有人认为,只有植被体的部分或全部,长期离不开水域生活的植物,才能算是真正的水生植被,这是狭义的说法。广义的说法却认为,只要是生长在水边潮湿地上的植物,都应该归为水生植被。这里我们采取较广义的分法(包括湿生植被)作进一步探讨。
其种类组成包括低等与高等水生植被。按其所在水域的水质分为淡水和咸水两大类,淡水还可分为流水和静水水生植被。由于水域条件相近,水的流动性大,有利于水生植被的广泛迁移与传播,故多为广布种,也有世界种。其分布不像陆生植被类型具有明显的地带性,但各地区水域环境并非完全一致,不同地带内也会出现不同的水生植被类型。比如河流的上游多湍流于山区,比降大,流速急,曝气充分,水中溶氧量高,河床多以石砾垫底,水流清澈。在这样的水域环境里,植物以固着性藻类为主,如刚毛藻、丝藻和大量硅藻。下游河段水量大,比降小,水流平缓,水温较高而含氧量低,河床宽展多为泥质或沙质底。在这样的水域环境里,植物除多为浮游性的绿藻、蓝藻和某些硅藻外,在河汊与岸滩平广的浅水处常有高等植物成片分布,如长江三角洲河口水域。水生植物按其形态特征与生态习性,分为沉水、浮水和挺水三类,它们以不同的形式组合成各种水生植物类型。其自然分布与水的深度、透明度及水底基质密切相关。通常在浅水、透明度大、水底多腐殖质的淤泥水域中,水生植被群落繁茂,组成种类丰富;在深水或沙质水底的水域内,水生植物群落分布稀少,甚至完全没有。在较大的深水池塘或湖泊内,从沿岸浅水处向中心深水处水生植被呈有规律的环带状分布,依次为挺水水生植被带、浮水水生植被带及沉水水生植被带。水生植物从水中或水底淤泥中汲取营养物质,在水中或水上进行光合作用和呼吸作用。
按生态型,水生植被又包括挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物和浮游植物五个类型。
(1)挺水植物。挺水植物是生长在水深 0.5~ 1.0米的浅水区,根或地下茎生长在泥底中,茎叶则挺身出水面的植物,如莲花、粉绿狐尾藻、香蒲等。
(2)浮叶植物。水生浮叶植物是指生长在浅水区,叶片漂浮在水面上,形状多为扁平状,叶上表面有气孔,根或地下茎固着在泥土里,根部所需的氧气经由叶片的气孔由外界来供应,叶柄会随着水的深度而伸长的植物。常见的有田字草、睡莲、菱角等。
(3)漂浮植物。漂浮植物又名浮水植物,是指漂浮在水面上的植物,这类植物之所以能够漂浮在水面上是因为它们的体内贮藏着很多的气体,这些气孔大多是生长在叶子的表面上。这些植物体要么无根,要么它们的根不固着于水底土壤之上,所以就漂浮在水面上。除此之外,还有一些植物有特化的气囊,能够随风漂游。常见的漂浮植物有布袋莲、水鳖、满江红、槐叶萍等。
(4)沉水植物。沉水植物是指植物体全部或大部分沉浸在水下面,根固着在水下泥土里或漂浮于水中的植物。常见的有水蕴草、苦草、石龙尾等。
(5)浮游植物。浮游植物是一个生态学概念,是指在水中营浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻类,主要包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、裸藻和绿藻八个种类。
目前,全世界已经发现越有 4万种藻类植物,其中淡水藻类有 2.5万种左右,而我国已发现的淡水藻类约有 9000种。由于浮游植物大量繁殖,所以它们所在水域的水往往会出现异色,甚至会出现藻团、浮膜的现象,它们常常被称“水华”或“水花”。通常金藻、硅藻、隐藻、甲藻的水华几乎都是褐、褐绿色,而蓝藻、绿藻和裸藻的水华颜色多变。一般认为红褐、绿褐、墨绿色水较好,而蓝绿、深绿、灰绿、黄绿、泥黄色等水色为劣水。
3.盐生植物
盐生植物是指适盐、耐盐或抗盐特性的植物,它们往往聚集而生,所形成的盐生植物群落主要分布在温带,亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。在干旱地区,由于地下水位较高,蒸发量大于入水量,所以盐分积聚的现象非常严重,从而导致土壤的含盐量非常高,这里只有喜欢盐分的植物才能生长发育。根据这些植物能够承受土壤中盐类的程度不同,可分为积盐植物和泌盐植物。积盐植物的特点是:植物细胞具有较高的渗透压,茎叶肉质化,能吸收富含盐分的土体中的水分,容纳较多的盐分。而泌盐植物的特点是:通过枝条凋落或经过叶上的盐腺、毛管将体内过剩的盐分分泌出去,使盐分达到平衡。根据特点,这些植被主要有红树林、盐生草甸、盐生灌丛和盐生荒漠等几种类型。盐生草甸是经过多年积淀形成的,它们往往适应了盐化的土壤,并且生长状况良好。它们自身的一些特点如深根可以帮助其避开含盐高的表土层,有的还通过泌盐以避免过剩金属离子的危害。在各国的滨海地区中往往有各种盐生植被生长在盐土上,如中国渤海、黄海滨海盐量很高,所以是强盐土,其主要植地区的盐生草甸;盐生灌丛以柽柳灌被是旱生、多汁的盐生和湿盐生的小丛为主,它们是由耐盐落叶灌木组成半灌木或半灌木,组成各类盐生荒漠的;在干旱荒漠地区上,由于土地含植被。
我国湿地的许多古老、珍稀和特有生物,是我国乃至世界珍贵的自然遗产。
湿地物种区系成分复杂,物种繁多是其重要特征。由于水域条件比较相似,同时水的流动性很大,非常有利于水生物种的广泛迁移与传播,因此水生物种不像陆生物种具有那么多样的类型和适应性。
1.水杉
水杉为稀有种,是我国特有的珍稀孑遗植物。它的发现是 20世纪植物学和古植物学界的重大事件。1941年,麦克先生根据日本东京附近的上新世化石植物标本建立了水杉属,同时认定这类化石植物在地球上已不复存在。同年,我国植物学家在四川万县磨刀溪(今湖北利川磨道镇)发现了一棵无名巨树,树龄 400余年。经专家鉴定并定名,发现它就是过去只见化石未见活植物的活化石植物——水杉。后来在湖北利川县水杉坝与小河旁稍有积水的地方发现了水杉林。1947年,郑万钧将从湖北利川采得的 1千克水杉种子寄往美国,拉开了这一珍贵植物引种到世界各地的序幕。
水杉天然分布于湖北、四川、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县部分地区,海拔高度在 800~1500米之间。多生于山谷或山麓附近地势平缓、土壤深厚、湿润或稍有积水的地方。
水杉为落叶乔木,高达 35~42米,胸径 1.8~2.4米;树皮灰褐色或深灰色;小枝对生或近对生,下垂,叶交互对生,排成羽状二列,线形,柔软,无柄,长 1.3~2厘米,宽 1.5~2毫米。球果下垂,近球形,长 1.8~2.5厘米,当年成熟。
自水杉被发现以来,经过半个多世纪的努力,水杉由一个仅孑遗于我国重庆、湖北、湖南交界的石柱、利川、龙山的非常狭窄分布区而濒临灭绝的物种,迅速地扩展到从 60°N的芬兰、挪威、美国阿拉斯加到 35°S的阿根廷,全球 50多个国家和地区直接或间接引种过我国的水杉,其引种栽培区已远远超过其历史上的分布区,并显示出极强的适应性。
2.水松
稀有种,是我国特有的单种属植物。第三纪曾广布于北半球,到第四纪冰期以后,欧洲、北美洲、东亚及我国东北等地均已灭绝,仅残存我国长江以南部分省区,零散分布于广东、广西、福建、云南等。
水松耐水湿,生于水边或沼泽地的树干基部膨大呈柱槽状,并有露出土面或水面的屈膝状呼吸根。
半长绿性乔木,树干高达 25米,胸径 60~120厘米;枝稀疏,平展,上部枝斜伸;叶鳞形、线状钻形及线形;雌雄同株,雌花单生枝顶;球果倒卵圆形,长 2~2.5厘米,直径 1.3~1.5厘米,直立。
3.水椰
水椰——国宝植物,棕榈科水椰属红树植物,是典型的热带海岸孑遗植物,分布在海南岛万宁、文昌、琼山等红树林和半红树林中。
19世纪时,人们在英国泰晤士河两岸发现水椰的化石,它是棕榈家族中一个特殊的种属。水椰横在海水底下的淤泥里,像红树林一样,守护着一片海岸线,起着抗风浪、固堤岸的作用。泰晤士河发现水椰化石表明,其历史上曾处于热带海域。
水椰具胎生现象。果实在离开母树之前,种子已在果实里发芽,孕育了新幼苗,一旦脱离母体,落入泥沼,幼苗随之发育生根,长成新株;如果遇上海潮,离开母体的幼苗便随波漂荡,去寻找新的家园。
水椰对研究棕榈科的系统发育、古生物学、古地理学等很有意义;佛焰花序上的汁液含蔗糖15%左右;种仁可食;其叶可作建筑或编织材料;还有防风浪、固海堤、绿化海岸之功能。
4.海南海桑
海南海桑为海桑科红树植物,濒危种,分布区极狭小,仅见于海南文昌县海边红树林内。目前仅有 5株,有 1株树高 8米,其基围 2.3米,其余 4株比较矮小,散生于林缘。它是我国特有种,因其盐生性和适应干旱生理的特殊形态结构,对今后研究盐生植物和和红树林的植物区系有重要意义。
海南海桑属长绿乔木,高 4~8米,从伸展在污泥中的平行根发出与地面垂直而高出海面的指状呼吸根,通常每平方米有指状根 40~50条;叶对生,革质,宽椭圆形或近圆形,长 6~8厘米,宽 5~8厘米,叶柄长 1~1.2厘米;花通常 3朵簇生,花瓣6,白色,线形,长 2.5~3厘米,宽 3~4毫米,雄蕊多数;浆果扁球形,直径 5~6厘米。它的木材可以作装饰和建筑用材,指状根可作为木栓的代用品。
5.水曲柳
水曲柳为木樨科植物,濒危种,是古老的孑遗植物。主要分布于我国东北,大兴安岭、小兴安岭和长白山区,但多为零星散生于湿润型草甸灰化棕壤上。
水曲柳为落叶大乔木,高达 30米,胸径可达 1米;树皮灰色,成龄后有粗细相间的纵裂;奇数羽状复叶,小叶7~11(13),近无柄,椭圆状披针形,长 8~14厘米,宽 2~5厘米,先端长渐尖,基部楔形,叶缘有锐锯齿,基部着生处密生黄褐色绒毛;翅果长圆状披针形稍扭曲;雌雄异株,圆锥花序生于枝上部叶腋。
水曲柳材质优良,纹理美观,是东北、华北地区的珍贵用材树种,是制作家具良材。因砍伐过度,数量日渐减少,目前大树已极少见。
6.野大豆
野大豆是野生湿地植物,豆科大豆属植物,属于濒危种,是我国重要的野生遗传资源,国家重点保护植物。大豆原产中国,这可能是遗传资源分布广的原因。我国东北、华北、长江中下游地区都有野大豆的分布,但分布零星,稀少,不易发现。吉林省东部山区相对较多。
野大豆为一年生缠绕草本,疏生黄褐色长硬毛,叶为 3小叶,小叶卵圆形,长 3.5~6厘米,宽 1.5~2.5厘米。总状花序腋生,5~6月开花,花蝶形,淡紫红色;荚果狭长圆形或镰刀形,长 7~23毫米,宽 4~5毫米,一般含3粒种子。野大豆具有耐盐碱和抗寒性的特征。
7.盐角草
世界上最著名的耐盐植物就是盐角草,它喜欢生长在高浓度潮湿盐沼中。由于盐角草自身所含有的盐分很多,所以最能适应在盐土上生长。在我国,这种植被主要分布在西北和华北的盐土中。盐角草肉质植物,它不长叶子,茎的表面薄而光滑,气孔能被人的肉眼所看到。盐角草体内的水量很高,所含的灰分也很高,这些灰分可以被用于工业生产中。
在古代,人们在长期的生产实践 深入研究。我国的药用历史源远流长, 过程中,发现某些动、植物具有治疗 为世界医药做出了重大贡献。 某些疾病的作用,并开始了有意识的 据世界卫生组织确定的药用植物有 2万种,其中仅有 200种有较详尽的研究。我国湿地植物约有 2043种,其中药用植物约有 250种。
我国红树林专家经过多年民间调查,列出了 19种红树植物和半红树植物的药用功能和药用部位。