[科普中國]-水生大型植物

大型水生植物是生態(tài)學(xué)范疇上的類群，除小型藻類以外所有的水生植物類群，植物的一部分或全部永久地或一年中數(shù)月沉沒于水中或漂浮于水面上的高等植物類群。包括種子植物、蕨類植物、苔蘚植物中的水生類群和藻類植物中以假根著生的大型藻類，是不同分類群植物長期適應(yīng)水環(huán)境而形成的趨同適應(yīng)的表現(xiàn)型。1

簡介大型水生植物是除小型藻類以外所有的水生植物類群。它們在生理上依附于水環(huán)境，生活周期中至少有一部分發(fā)生在水中或水表面。由多個(gè)植物門類的物種組成，包括非維管束植物、低級維管束植物和高級維管束植物。1

植物分類一般將其按生活型分為：挺水植物、浮葉植物（漂浮植物與根生浮葉植物）和沉水植物。

挺水植物挺水植物（emergent macrophyte)是以根或地下莖生于水體底泥中，植物體上部挺出水面的類群。這類植物體形比較高大，為了支撐上部的植物體，往往具有龐大的根系，并能借助中空的莖或葉柄向根和根狀莖輸送氧氣。常見的種類有有蘆葦、千屈菜、香蒲等。

漂浮植物漂浮植物(floating macrophyte)指植物體完全漂浮于水面上的植物類群，為了適應(yīng)水上漂浮生活，它們的根系大多退化成懸垂?fàn)?，葉或莖具有發(fā)達(dá)的通氣組織，一些種類還發(fā)育出專門的貯氣結(jié)構(gòu)(如鳳眼蓮膨大成葫蘆狀的葉柄)，這為整個(gè)植株漂浮在水面上提供了保障。常見種類有紫背萍、浮萍、鳳眼蓮、滿江紅等。

浮葉根生植物浮葉根生植物(floating-leaved macrophyte)指根或莖扎于底泥中，葉漂浮水面的類別。這類植物為了適應(yīng)風(fēng)浪，通常具有柔韌細(xì)長的葉柄或莖，常見的種類有菱、蓮、杏菜等。

沉水植物沉水植物(submergent macrophyte)是指植物體完全沉于水氣界面以下，根扎于底泥中或漂浮在水中的類群，這類植物是嚴(yán)格意義上完全適應(yīng)水生的高等植物類群。相比其他類群，由于沉沒于水中，陽光的吸收和氣體的交換是影響其生長的最大限制因素，其次還有水流的沖擊。因此該類植物體的通氣組織特別發(fā)達(dá)，氣腔犬商多，有利于氣體交換;葉片也多細(xì)裂成絲狀或條帶狀，以增加吸收陽光的表面積，也減少被水流沖破的風(fēng)險(xiǎn);植物體呈綠色或褐色，以吸收射入水中較微弱的光線，常見的種類有狐尾藻、眼子菜，黑藻、伊樂藻等。1

分布特點(diǎn)植物帶分布在穩(wěn)定的水體中，水生高等植物的分布規(guī)律是自沿岸帶向深水區(qū)作同心圓式分布，各生活型帶間是連續(xù)的，從沿岸向湖心方向各生活型的位置依次為：濕生植物-挺水植物-浮葉和漂浮植物-沉水植物。

水深是各生活型向內(nèi)分布的限制因子，競爭是其向外分布的限制因子。

空間結(jié)構(gòu)大型水生植物的植被結(jié)構(gòu)比陸生植被簡單：各層片基本不重疊，植物群叢基本為單優(yōu)勢群叢或兩種共同優(yōu)勢群叢。植被類型分為濕生、挺水、根生浮葉、漂浮和沉水等類型。

地理分布由于水體對氣候變化有巨大的緩沖作用，大型水生植物地理分布與氣候的關(guān)系沒有陸生植物那么顯著，水生植物的世界性廣分布種較為普遍，但也有一些氣候性種、地區(qū)種和特有種。1

生活周期生活周期：多為一年生或多年生草本植物。

繁殖：以無性繁殖為主。無性繁殖的主要方式是休眠體，而以植株作為繁殖體的多年生長方式總體上不占優(yōu)勢。有性繁殖通常只占25%以下。

雖然在時(shí)間上出現(xiàn)的有早有晚，生活周期的長短也不一致，但季節(jié)性生長一般以春秋型為主。

在物質(zhì)循環(huán)和能量流動中的地位生產(chǎn)力水平在大型水生植物中，挺水植被的生產(chǎn)量是地球上最高的，達(dá)40 000-75 000 g DW m-2 a-1；其次是浮葉植物；然后是沉水植物與大型藻類，二者在初級生產(chǎn)力上相當(dāng)，為100-700 g DW m-2 a-1。

挺水植物在光、水和CO2都充足的條件下，具有較陸生植物更高的生產(chǎn)力；而沉水植物的初級生產(chǎn)力水平受到水下光強(qiáng)減弱和CO2擴(kuò)散緩慢的限制。

礦質(zhì)營養(yǎng)代謝對營養(yǎng)物質(zhì)的固定能力也是以挺水植物最高，沉水植物最低，浮葉植物居中。

大型水生植物是水體中除水層和底質(zhì)以外的第三個(gè)重要的礦質(zhì)營養(yǎng)庫。當(dāng)?shù)V質(zhì)營養(yǎng)不缺乏時(shí)，沉水植物體內(nèi)的N13mg/g；P為3mg/g以上。在一個(gè)面積為30 km2的中型湖泊中，如果植物的平均生物量為500gDW m-2 a-1，那么正常每年固定的N為195 t，P為45 t。

由于水生植物還具有過量吸收元素的能力，因此，具有減緩生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)速度的功能。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

郭亮 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)