水与植物生态类型

根据环境中水的多少和植物对水分的依赖程度,植物可以分为水生植物、陆生植物两大类,前者生活在水中,后者生长在陆地上。

水体中光照弱、含氧量低。植物适应缺氧,其根、茎、叶内常形成一整套相互联结的通气组织,如荷花,或具封闭式通气组织系统,如金鱼藻;适应弱光和缺氧,其叶片常分裂成带状、线状或很薄,如金鱼藻、狐尾藻。水生植物的类型很多,根据其生长环境中水的深浅不同,又可分为沉水植物、浮水植物和挺水植物。

沉水植物(submerged plant)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。

浮水植物(floating plant)叶片飘浮在水面。如浮萍、水浮莲和凤眼莲等。有些浮水植物的根较短,长不到基底去,所以能随水自由漂浮,如槐叶萍、凤眼莲和浮萍等。有些种类的根能扎到水下基底,如睡莲属和萍蓬草属的植物的根状茎都比较发达。细胞间隙较大,其中充满气体。叶面上有蜡膜,气孔位于叶片上面,有发育良好的通气组织。维管束和机械组织比沉水植物的发达。浮萍和凤眼莲等繁殖力很强,可用作饲料或绿肥。

挺水植物(emerging plant)着生于水底泥土上,茎叶挺伸在水面上的植物。如慈菇、茭白、水稻、芦苇和香蒲等。由于根始终处于水中,通气组织十分发达。

陆生植物分为湿生、中生和旱生植物三大类。

湿生植物(hygrophyte)生长在过度潮湿环境中的植物。有些蕨类、附生兰科植物、万年青等生活在热带雨林中。由于林内光照微弱,空气湿度大, 蒸腾作用也弱,容易保持水分,故根系不发达,叶片中的机械组织也不发达, 抗旱能力极差,是阴生湿生植物。另一类阳生湿生植物生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类,它们根系不发达,没有根毛,但根与茎之间有通气的组织,以保证取得充足的氧气。由于适应阳光直接照射和大气湿度较低的环境,其叶片上常有防止蒸腾的角质层,输导组织也较发达。

中生植物(mesophyte)不能忍受严重干旱或长期水涝,只能在水分条件适中的环境中生活。陆地上绝大部分植物皆属此类。叶片上通常有角质层, 栅栏组织排列较整齐,根系和输导组织都比湿生植物的发达,能抗御短期的干旱。叶片中有细胞间隙,没有完整的通气系统,不能长期在水涝环境中生活。有的种类生活在接近湿生的环境中,称湿生中生植物,如椰子、水榕、杨树、柳树等。有的生活在接近旱生的环境中,称旱生中生植物、如洋槐、马尾松和各种桉树。处于二者之间的称真中生植物、如樟树、荔枝、桂圆等。

旱生植物(xerophyte)适应在干旱环境中生长,能忍受较长时间干旱, 在形态和生理上有适应干旱环境的特征。如台湾相思和珊瑚树的叶片退化; 柽柳、木麻黄的叶片退化成鳞片状或毛状;羽茅的叶片卷曲成筒状;仙人掌的叶片变成针状;这些变化有利于减弱蒸腾作用。芦荟、仙人掌、景天等植

物有大量薄壁组织,能贮存许多水分。在特别干旱的季节里,猪毛菜能靠休眠度过逆境,待到降雨后又重新生长。有的叶片上有蜡膜;有的茎叶上具白色表皮毛,利于反射阳光;有的细胞内渗透压高,有的根系十分发达,有利于主动吸水。在沙漠、岩壁、冻土、酸沼和盐渍化土壤里都有那里特有的旱生植物。