國寶級蕨類植物!寧海首次發(fā)現(xiàn)中華水韭

中華水韭植株特寫,地下有塊狀根莖,葉片從塊莖處長出,葉片基部有孢子囊著生,植株外形看上去更像一棵蔥。本文圖片均由林海倫拍攝
中華水韭被認為是植物界的大熊貓。據(jù)相關資料記載,它最早出現(xiàn)于距今3億年前石炭紀的巖層中,是最古老的水生蕨類植物,是種典型的活化石。它也是我國第一批公布的50多種一級重點保護野生植物名錄中的一種,為中國特有物種,屬極度瀕危的孑遺植物,具有很高的學術研究價值。
前幾天,寧?;ㄓ?ldquo;黑哥”打電話告訴我,他在寧海岔路鎮(zhèn)的高山上發(fā)現(xiàn)了疑似中華水韭。之前我從未在寧??h域內(nèi)發(fā)現(xiàn)過中華水韭,而且之前我在寧波境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的中華水韭均生長在海拔200米以下的低山環(huán)境中。高山上也能發(fā)現(xiàn)中華水韭讓我感到十分疑惑。

寧海岔路鎮(zhèn)高山上的中華水韭生境,海拔約600米的陰坡水溝中,邊上是荒蕪多年的水田。
得到這個重大的好消息后,近日我跟隨“黑哥”前往這處中華水韭的生長地進行考察確認。在位于海拔600米的一個陰坡的已經(jīng)荒蕪多年的農(nóng)田水溝中確實有成片的中華水韭生長。
當我第一眼看到這些生長在淺水中的類似韭菜一樣的小草時,我馬上就可以認定它們真的是大名鼎鼎的中華水韭。這次在寧海境內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)中華水韭的群落的意義重大,為寧??h增加了一個重量級的野生植物的種類,給寧海的原生態(tài)生物多樣性添上了濃墨重彩的一筆。

寧海岔路鎮(zhèn)高山上的中華水韭生境,花友“黑哥“正在查看中華水韭的生長狀況。
花友“黑哥”原本是資深驢友,對寧海的自然環(huán)境了如指掌。自從開始迷上拍攝野花后,就把所有的業(yè)余時間投入到對寧??h域內(nèi)野生植物的考察中。黑哥在寧海首次發(fā)現(xiàn)了許多種罕見珍稀的野生植物種類:江浙獐牙菜、五嶺龍膽、華頂杜鵑、大花斑葉蘭、綠花斑葉蘭、見血清等等。這次在岔路鎮(zhèn)首次發(fā)現(xiàn)中華水韭群落,又是立下了汗馬功勞,我們要為他點個大大的贊!
中華水韭對生長的環(huán)境要求很高,因此是種十分罕見的珍稀植物。自從2014年8月在龍觀鄉(xiāng)首次發(fā)現(xiàn)中華水韭后,我一直關注這個物種新的分布點,尤其是在高海拔區(qū)域。但我始終沒能在高山環(huán)境中見到中華水韭的蹤影。這次在寧海的高山上,能發(fā)現(xiàn)中華水韭,為寧波的中華水韭增加一個重要的生態(tài)型,并大大擴展了中華水韭在寧波的分布范圍,為我日后在四明山上尋找中華水韭增強了信心。

寧海岔路鎮(zhèn)高山上的中華水韭生境,生境中又有槐葉蘋與其相伴生,后者也是種水生蕨類植物,原生態(tài)環(huán)境十分優(yōu)越。

寧海岔路鎮(zhèn)高山上的中華水韭生境,此處有水韭小苗在不斷萌生。
這片中華水韭分布在3處不同的水溝中,總共有數(shù)百株,并有一些小苗生長出來。有的植株比較粗壯,表明已經(jīng)生長了多年。有的上部的葉片被蟲子啃食后又有新葉生長上來。水溝中又有許多水生植物相伴生,如水篩、有尾水篩、谷精草、丁香蓼、長籽柳葉菜、鴨舌草、魚腥草、滿江紅、槐葉蘋等,表明此處的原生態(tài)環(huán)境相當優(yōu)越。

寧海岔路鎮(zhèn)高山上的中華水韭生境,周圍有許多雜草生長,這些高大雜草會不斷侵占水韭的生長空間,需要人工清理掉。
從其生境的特點來看,水韭都生長在有積水的地方,這些微型的沼澤環(huán)境是中華水韭的理想生長地。由于這些地段的上方都有較高的土坎,高坎下積水處其實都有泉眼存在,因此總能保持水溝常年不會干涸。其他區(qū)域由于會出現(xiàn)枯水期,加上雜草瘋長,最終導致水韭無法立足。因此常年水量豐沛是水韭能長期生存的必備條件。同時水韭也是種典型的沼澤指示植物。另外一個原因是此處是成片的荒蕪農(nóng)田,眼下主要是當?shù)卮迕穹拍恋暮玫胤剑拍恋暮锰幨强梢钥刂齐s草的大量侵入,無形中為中華水韭的生長創(chuàng)造理想的空間環(huán)境。如果放牧行為結(jié)束,對中華水韭的生長反而不利。當然我們也可以人工干預將大型雜草拔除。

中華水韭植株特寫,葉片細長,地下部分的葉片呈白色,全株看上去有點像韭菜,由此得名。
為了對中華水韭有更加深入的認識,我采挖了兩株水韭的標本,并對其進行解剖和顯微觀察。我很想知道3億年前的小草內(nèi)部構(gòu)造有什么特別的地方,它們竟然穿越了如此漫長的地質(zhì)時期,依然能生生不息?

中華水韭葉片的縱切面,4個通氣道內(nèi)均有白色的橫膈膜,主要是起支撐極薄的葉片組織的作用。
中華水韭的葉片略呈四棱形,從其橫切面可見里邊有4條通氣道。葉片內(nèi)部是空心的,更加像蔥,而不像韭菜,因為韭菜的葉片是實心的,應該叫“中華水蔥”才符合其葉片的構(gòu)造特點,其葉片并不富含汁水。

中華水韭葉片的橫切面,整體呈梯形,內(nèi)側(cè)葉面較寬,外側(cè)葉背較窄,內(nèi)有4個通氣道,白色的為橫膈膜部位,維管束位于中心處,葉片并不富含汁水,葉片寬約3mm。
水韭葉片的橫切面呈梯形,葉面比葉背寬些,直徑約為3mm。其中心處有一原始的維管中柱,靠近葉背一側(cè)的中柱是呈半月形的木質(zhì)部,細胞壁較厚,木質(zhì)部上方是韌皮部,其中有3個小型的通氣道。有的研究者把這3個通氣道誤認為是大導管,導管是有細胞壁的,但是它們位于韌皮部,又不具細胞壁。

中華水韭葉片的表面觀放大圖,只有內(nèi)外兩層細胞,外層是細長的排列緊密的表皮細胞(黑色細胞壁部分),內(nèi)層為類圓形的葉肉細胞(黃色細胞壁部分)。
中華水韭葉片內(nèi)部的4個通氣道中具有前后錯位的橫膈膜,橫膈膜上又有細小的呈三角形的通氣孔分布。這些橫膈膜的作用應該是起到支撐葉片形體的作用,由于其葉片只有內(nèi)外兩層細胞,外層表皮細胞細長且排列緊密,上有一些原始小氣孔分布;內(nèi)層的葉肉細胞呈類方形,排列疏松。如此輕薄的細胞組織沒有內(nèi)部的橫膈膜來支撐是無法保持其固定的形狀。
從葉片的縱切面來看,可見其維管束中有螺紋導管,這種導管類型是最為原始的導管,支撐作用較弱,所以水韭一旦離開水面,很容易倒伏。
中華水韭的地下部位有個塊莖,葉片都是從這個塊莖上生長出來的,塊莖的下部著生許多兩叉分枝的須根,兩叉分枝的方式也是古老植物的重要鑒別特征。

中華水韭葉片基部的小孢子囊和大孢子囊對比,均有完整的橢圓形囊膜包裹,大孢子囊為白色,小孢子囊為灰褐色,數(shù)量在10萬顆以上。

中華水韭大孢子特寫,放大100倍,呈正四面體的球形,表面有許多刺狀突起,直徑約300微米,細小的為小孢子。
中華水韭是種蕨類植物,是以孢子來繁殖的。其孢子囊位于葉片基部的內(nèi)側(cè),孢子囊分為大孢子囊和小孢子囊兩種,大孢子囊常位于外圍葉片基部。一個大孢子囊內(nèi)有數(shù)百枚大孢子,大孢子呈正四面體的球形,直徑為0.3-0.4mm,肉眼可見,放大后可見大孢子的表面有刺狀突起,便于被動物帶走傳播到遠方,傳播者通常是水鳥或蜻蜓等水生昆蟲。小孢子囊內(nèi)有10萬顆以上的小孢子,小孢子的直徑只有大孢子的二十分之一,肉眼不可見,我們看到的小孢子就像是一坨灰色的泥巴。

中華水韭大孢子和小孢子特寫,放大400倍,呈正四面體的圓形,表面有許多刺狀突起,直徑約300微米,細小的為小孢子。
中華水韭的大孢子會形成雌性配子體,小孢子形成精子,雌性配子體受精后就能形成新的植株。多數(shù)蕨類植物沒有大小孢子的分化,這種有大小孢子分化的策略十分巧妙,大孢子內(nèi)有足夠多的營養(yǎng)物質(zhì),保證雌配子體正常發(fā)育,因此,如果環(huán)境條件合適(濕潤的土壤表面),就會長出成千上萬的水韭小苗。其繁殖能力是相當了得的。我曾在北侖區(qū)的一處生長點看到過這種情景,也在自家栽種水韭的水仙盆中長出密密麻麻的水韭小苗??梢娝碌姆敝衬芰κ窍喈旙@人的,也許這種高效的繁殖率是其能生存3億年的獨門絕技。但是它對生長地的要求的確比較苛刻,一定要有水的滋潤。中華水韭是種古老的物種,在物種之間的競爭中卻沒有什么優(yōu)勢,因此日漸成為瀕危物種。
編輯:沈嚴
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