实际上,这些小矮人有着坚强的意志,从寒冷的极地到炎热的赤道,从寸草不生的沙漠到生机盎然的绿洲,从人烟稀少的原始森林到人口稠密的都市,在土壤、岩石壁、树干、台阶或是在混凝土壁上,我们都能发现苔藓的身影。同时,小小的苔藓植物在陆地生态系统扮演着必不可少的角色。

苔藓:天生长不高,怪我?

其实苔藓植物只是生物(土壤)结皮的一种。所谓的生物结皮,是由微生物、藻类、地衣和苔藓等隐花植物,及相关的其他生物体通过菌丝体、假根和分泌物等与土壤表层微小颗粒胶结形成的复杂地表覆盖体。一般来说,通过肉眼可以简单地将生物结皮分辨为藻类结皮、地衣结皮和苔藓结皮。其中,苔藓结皮是生物结皮发育演替的高级阶段。

苔藓与藻类及地衣的区别在于,苔藓有类似于根茎叶的分化,使它看起来像一个小小植物体,我们可以从下图中看到三者的对比。苔藓植物是苔纲、藓纲和角苔纲植物的总称,目前全世界已知的苔藓植物大约有23000种,中国约有3500种。

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图1:藻类 图2、3、4:地衣 图5、6:苔藓

(图1:来源于网络,图2-6:来源于植物智:)

与常见的乔木、灌木和草本相比,苔藓非常矮小苔藓植物长不高是因为什么原因,一般只有几毫米至几厘米高。由于无法合成木质素,所以苔藓不能形成维管束(我们可以把维管束想象为植物体内四通八达的高速公路,方便将水分和养分快速的运输到植物体的各个部分)。缺乏维管束的苔藓,其水分和养分的运输都受到限制。所以,苔藓只能通过茎和叶从大气沉降和生长基质等外界环境中吸收水分和吸收溶解在水中的养分,这也就是苔藓“长不高”的主要原因。

清朝诗人袁枚在《苔》中形容“苔花如米小,也学牡丹开”,而诗中提到的“苔花”其实是孢蒴,不是真正的花,其大小如米粒一般。孢蒴里的孢子成熟后,可以借助风的力量将孢子带向更远的地方苔藓植物长不高是因为什么原因,从而开辟新领地。

小小苔藓,分饰三角

正因为苔藓植物矮小,又没有鲜艳的花朵,因此容易被忽视。但其实苔藓在自然界中具有重要作用。

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自然生长的苔藓

(作者肖露梅摄)

自然界的拓荒者

苔藓是地球上重要的初级生产者,能用过光合作用固定CO2生成多糖类物质满足自身生长需要。同时,苔藓植株紧密,叶片之间具有良好的毛细空隙结构,其毛细管作用易吸附空气中的降尘,增加成土物质来源。

此外,苔藓结皮中菌丝的渗透会导致岩石逐渐裂解,并且苔藓能够分泌碳酸酐酶和草酸等对岩石产生化学溶蚀作用,促进岩石风化,加快土壤形成速率。土壤的形成能够为其他高等植物提供生长环境,因此苔藓是其他植物生长的开路先锋。也正因为苔藓是拓荒者,所以苔藓在陆地上广泛分布。

环境指示标

苔藓一般生长在环境较好,且人为活动干扰少的地方,因此,苔藓常用来指示环境中的重金属污染情况。

苔藓植物体小,但相对表面积较大,且存在大量的阳离子交换点,能吸收和溶解于其体表水的矿质元素,因此对环境重金属的反应敏感强度是种子植物的10倍左右。若环境受到重金属污染,苔藓通常会出现以下几种情况:

1.叶片出现明显的黑斑或褐化现象;

2.叶片下表会产生特殊的银灰色光泽;

3.植物体内叶绿素遭到破坏,导致叶片褐化或白化;

4.叶片因细胞的破坏或崩溃,出现严重的黄萎症状;

5.长期重金属污染下,叶片机能会严重衰退,甚至苔藓植株会消失。

此外,苔藓也可以用于指示大气氮沉降。因为苔藓没有真正意义上的根,只有假根。假根是其附生在土壤、岩石和树干等的重要结构,但假根并不能从附生的生长基质中吸取养分,因此其生长的营养物质主要靠大气直接提供。所以苔藓组织的氮含量可以反映大气氮沉降的水平和变化。苔藓组织氮含量越高,反映其生长地所在的大气氮沉降水平也越高。

水土保持器

苔藓可以从雨水、甚至雾中吸收水分,并储存多余的雨水。水源充足时,苔藓可以像海绵一样吸取高达自身体重20几倍的水分,成为一个“蓄水池”,而缺乏水源时,苔藓可以通过减少蒸发维持自身水分的平衡。因苔藓能在几秒钟内快速开始吸水并且吸水量很大,所以苔藓能在一定程度上缓冲降雨对土壤的冲刷,从而减少土壤侵蚀。

此外,苔藓维持自身水分的同时也在一定程度上维护了其生长基质水分稳定,因此苔藓也是无脊椎动物和微生物的庇护所,并能为它们提供食物。

苔藓的美貌,凑近了你就知道

苔藓物种丰富、功能多样,且日常养护简单,因此苔藓也越来越多的用于微景观构造和园林园艺设计。古代也时常有文人雅士用诗句描写苔藓,正如唐朝诗人刘禹锡在《陋室铭》中的“苔痕上阶绿,草色入帘青”,贾岛在《寄华山僧》中的“苔藓嵌岩所,依稀有径通”。

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