从系统进化角度看,水生植物是植物从陆地迁入水环境、适应水环境进化而来的。植物从陆生环境到水生环境,生长中会出现大量的生理学问题,只有很少部分植物能适应水环境。虽然一些环境因素(如温度和水分)在水中比陆生生境恒定和优越,但水中的多数环境因子(如光照和透明度等)实际上并不利于植物的正常生长和繁殖。
1.一般环境因子对水生植物的影响
(1)光与光量:照射在挺水植物或水面漂浮植物组织上的太阳能的量及光谱成分受到许多因子的影响。太阳入射角在赤道、在夏季、在中午,分别比在高纬度地区、在冬季、在一天的早晨或傍晚都要小。当入射角从0度逐渐增大时,光线需要穿过大气层更长距离,大气层中的氧气、臭氧、二氧化碳及水蒸气将选择性地吸收光辐射,高频短波光很快被吸收,因而植物能接受到的光照相对减弱。
达到水面的光线有一部分被水面反射。太阳入射角离开垂直状态越大,被水面反射的光量越大。当水面由于波浪运动而扰动时,反射量增加。进入水体的总光能中,一部分在水中散射,其余部分被水分子、溶解的有机物及无机物和悬浮物吸收。光吸收是由水体所含物质的分子结构决定的,具有选择性。光线随水深增加而衰减。垂直方向上光的衰减是指数式的,光辐射为零处的深度在一年中有显著变化,此即水体透明度的表现形式。
挺水植物,如芦苇和香蒲等,在形态上非常适合最大限度地吸收光线。它们的叶形大部分是线型的,基本上竖直排列以减少相互遮盖。大型浮叶植物扎根于基质,叶片浮于水面,如睡莲。浮水性叶背腹性发育良好,叶肉细胞分化成上部进行光合作用的栅栏组织和下部广泛延伸的腔隙组织。这些植物的叶片平铺于水面,最大限度地扩展吸收光的面积而不被遮盖。睡莲叶柄长度与水深完全呈比例,叶柄大约比水深长20厘米,这使得叶片在波浪中仍保持在水面之上。在种群密度高而比较拥挤的条件下,叶柄通常继续生长直到高出水面一定程度为止。
……
展开