肖露梅
在植物王國中,苔蘚可以說是不起眼的“小矮人”,一不留神就會被我們踩在腳下。
實際上,這些“小矮人”有著堅強的意志,從寒冷的極地到炎熱的赤道,從寸草不生的沙漠到生機盎然的綠洲,從人煙稀少的原始森林到人口稠密的都市,在土壤、巖石壁、樹干、臺階或是在混凝土壁上,都能發(fā)現(xiàn)苔蘚的身影。同時,小小的苔蘚植物在陸地生態(tài)系統(tǒng)中扮演著必不可少的角色。
其實,苔蘚只是生物結(jié)皮的一種。所謂的生物結(jié)皮,是由微生物、藻類、地衣和苔蘚等隱花植物,及相關(guān)的其他生物體通過菌絲體、假根和分泌物等與土壤表層微小顆粒膠結(jié)形成的復雜地表覆蓋體。一般來說,通過肉眼可以簡單地將生物結(jié)皮分辨為藻類結(jié)皮、地衣結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮。其中,苔蘚結(jié)皮是生物結(jié)皮發(fā)育演替的高級階段。
苔蘚與藻類及地衣的區(qū)別在于,苔蘚有類似于根莖葉的分化,使它看起來像一個小小植物體。苔蘚植物是苔綱、蘚綱和角苔綱植物的總稱,目前全世界已知的苔蘚植物大約有23000種,中國約有3500種。
與常見的喬木、灌木和草本相比,苔蘚非常矮小,一般只有幾毫米至幾厘米高。由于無法合成木質(zhì)素,所以苔蘚不能形成維管束(維管束相當于植物體內(nèi)四通八達的“高速公路”,方便將水分和養(yǎng)分快速地運輸?shù)街参矬w的各個部分)。缺乏維管束的苔蘚,其水分和養(yǎng)分的運輸都受到限制。所以,苔蘚只能通過莖和葉從大氣沉降和生長基質(zhì)等外界環(huán)境中吸收水分和吸收溶解在水中的養(yǎng)分,這也是苔蘚長不高的主要原因。
正因為苔蘚植物矮小,又沒有鮮艷的花朵,因此容易被忽視。但其實,苔蘚在自然界中具有重要作用。
苔蘚是地球上重要的初級生產(chǎn)者,能通過光合作用固定CO2,生成多糖類物質(zhì)滿足自身生長需要。同時,苔蘚植株緊密,葉片之間具有良好的毛細空隙結(jié)構(gòu),其毛細管作用易吸附空氣中的降塵,增加成土物質(zhì)來源。
此外,苔蘚結(jié)皮中菌絲的滲透會導致巖石逐漸裂解,并且苔蘚能夠分泌碳酸酐酶和草酸等對巖石產(chǎn)生化學溶蝕作用,促進巖石風化,加快土壤形成速率。
苔蘚一般生長在環(huán)境較好,且人為活動干擾少的地方,因此,苔蘚常用來指示環(huán)境中的重金屬污染情況。
此外,苔蘚也可以用于指示大氣氮沉降。因為苔蘚沒有真正意義上的根,只有假根。假根是其附生在土壤、巖石和樹干等的重要結(jié)構(gòu),但假根并不能從附生的生長基質(zhì)中吸取養(yǎng)分,因此其生長的營養(yǎng)物質(zhì)主要靠大氣直接提供。所以,苔蘚組織的氮含量可以反映大氣氮沉降的水平和變化。苔蘚組織氮含量越高,反映其生長地的大氣氮沉降水平也越高。
苔蘚還可以從雨水甚至霧中吸收水分,并儲存多余的雨水。水源充足時,苔蘚可以像海綿一樣吸取高達自身體重20幾倍的水分,成為一個“蓄水池”;而缺乏水源時,苔蘚可以通過減少蒸發(fā)維持自身水分的平衡。因苔蘚能在幾秒鐘內(nèi)快速吸水并且吸水量很大,所以苔蘚能在一定程度上緩沖降雨對土壤的沖刷,從而減少土壤侵蝕。