春日山野綻放的款冬,夏日公園盛開的睡蓮,秋日荷塘矗立的蓮蓬,冬日堤岸搖曳的蘆葦……
一年四季水生植物都是我們視線中一道別樣的風景線。從山野到城市,帶給人無盡美的感受,也承擔了太多「責任」,美化環境、淨化水質、寄託情感、傳承文化,用獨特的姿態構築出豐富的生態系統。本期特邀北京植物園高階工程師康曉靜,為公眾呈上一份冬日裡夏日的植物課程,希望這份「雲」課堂,能帶給您溫暖。





康曉靜,高階工程師,1997年起就職於北京市植物園,從事植物照顧相關工作,主要負責水生植物的引種、栽培及展覽展示等。2007年至2010年,主持《<紅樓夢>的植物文化及紅樓植物的栽培應用研究》課題研究,獲得公園管理中心科技進步二等獎,此外還參與《石菖蒲類植物的收集栽培與展示研究》、《基於生物多樣性調查科普活動探究》、《京津冀地區野生溼地植物的資源調查及保護應用》等課題。編著出版《夢裡仙葩塵世芳華——<紅樓夢>植物大觀》專著,發表科研科普文章多篇。
康曉靜老師線上課堂
「彼澤之陂,有蒲與荷」、「參差荇菜,左右流之」、「蒹葭蒼蒼,白露為霜」……《詩經》詩篇中的這些優美的文學意象,表明3000年前水生植物已經進入先民們的視野,人類的發展往往由「逐水草而居」開端,生長在水域的植物自然最早被認識到各種利用價值,更被賦予了審美,寄託了情感。
現代人將河流、湖泊、沼澤乃至人工水體統歸為「溼地」,由於生活方式的變化人們已普遍遠離湖澤,然而我們無時都在享受著溼地帶給我們的惠賜,且不說溼地在全球尺度上的氣候調節、水資源儲存淨化、汙染降解等方面的功能,就是我們日常所需,也離不開溼地的供給,只說「魚米之鄉」便讓人聯想到富足安定的生活,水中所產的蓮藕、茭白、荸薺、菱角、芡實等更是珍饈美味。同時溼地也是人們獲取纖維材料、藥材、染料、燃料等資源的寶庫。溼地植物中,可以常年生活在水中,或在其生命週期內有一段時間生活在水中的植物稱為水生植物。根據它們形態和生活方式的不同分為挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物,它們用獨特的姿態構築起水域豐富的植物層次。
下面,我們一起認識它們中的一二,來領略水生植物特有的風采。
-01-挺水植物
挺水植物生長在淺水區,根或地下莖生長在泥底中,莖葉挺出水面的植物。最為常見的有亭亭淨植的蓮花,以及水邊的蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、木賊等,它們大都姿態挺拔灑脫,葉片修長飄逸,構成了水岸邊優美的豎向線條。挺水植物根狀莖氣道發達,莖、葉和根部均有間隙與氣腔相連,以便於氣體交換和滿足各部分通氣的需要。同時,挺水植物發達的根莖起著保護堤岸的作用。
蓮花
Nelumbo nucifera
蓮科 蓮屬
蓮花是最為人們熟識的水生花卉,中國人民認識蓮花已有六千多年曆史,栽培應用史近三千年,蓮花文化內涵最為豐富,曹植曾讚美蓮花「覽百卉之英茂,無斯華之獨靈」,蓮花以其端莊優雅的姿態不知留在多少詩篇裡。


中國很多河域水系都有野生蓮花自然繁衍生息,野生蓮花是現代栽培蓮花的共同祖先,約2500年前,蓮花由野生逐漸引為栽培。野生蓮花多為大株形、少瓣型、紅色花,隨著栽培過程中遺傳基因逐漸複雜,雌雄蕊發生瓣化,花型也愈加豐富多姿,以花瓣數的多少分類:花瓣數在20枚以內的稱為少瓣類,由於雄蕊的瓣化,少瓣類向半重瓣類、重瓣類演化,花瓣數在21枚至50枚之間的稱為半重瓣類,花瓣數在51枚以上的稱為重瓣類;如果花托上的雌蕊也發生瓣化,則稱為重臺類;若雌雄蕊都瓣化、甚至肉質花托也瓣化,分成兩個或兩個以上的軸心,花開放時外瓣層層謝落,內層碎瓣不斷增生,便是千瓣類,花瓣可達800枚以上。上世紀80年代後各地蓮花雜交育種蓬勃開展,已形成數量龐大的現代蓮花品種系統。

△少瓣類-白蓮-白衣戰士

△少瓣類-紅蓮

△少瓣類-黃蓮-金鳳展翅

△少瓣類-複色-大舞妃

△少瓣類-複色-點額妝

△半重瓣類-複色

△重瓣類-白蓮-如意觀音

△重瓣類-白蓮-白千葉

△重瓣類-黃蓮-友誼牡丹蓮

△重瓣類-紅蓮-太空紅旗

△重瓣類-粉蓮

△重瓣類-複色-人面桃花

△重臺類-重臺蓮

△千瓣類-千瓣蓮
除了觀賞為主的花蓮系統,人們根據需要將野蓮馴化出了專供產藕的藕蓮系統及結實優異的子蓮系統,選育出各自的品種群。藕是蓮花的根狀莖,長在汙泥之中,洗淨後卻白淨如玉,含有豐富的營養物質。蓮葉用來煮粥或泡茶具有令人愉悅的清香,有清暑利溼,生髮清陽功效。蓮花的花托形成蓮蓬,每孔內有一枚堅果,就是人們所稱的「蓮子」,果皮青綠時,種仁生食甘甜清爽,成熟後常用來做蓮子湯或加工糕點。
在觀賞和實用之外,蓮花還有很多神奇之處,比如每每出現都會引人注目的並蒂蓮現象,被人們視為美好的祥瑞;又如荷葉表面的超疏水結構,也叫「荷葉效應」帶給人們「碧玉盤中弄水晶」的快樂以及啟發人們發明了防汙材料;更有各地時有古蓮子出土並培養出植株的報道,讓人們可以窺見千年前蓮花原始單純的樣貌。
蘆葦
Phragmites australisvar. australis
禾本科 蘆葦屬
蘆葦為全球廣泛分佈,在江河湖澤、池塘溝渠沿岸等處,以其迅速擴充套件的繁殖能力,肆意生長成壯闊的蘆葦群落,盛夏綠波萬頃,秋來圓錐花序綴滿絲狀柔毛,風過處如潔白浪花翻滾。

蘆葦有一個非常美的古名——蒹葭,也許是先民對蘆葦太過熟悉,對蘆葦生長的不同時期的植株各部位都各有稱謂。「蒹」指沒長穗的蘆葦,「葭」指初生的蘆葦,「蘆」指未開花的蘆葦,長成為「葦」、「苕」指蘆葦的花穗。

蘆葦的稈長而直,是造紙原料或編席、織簾及建棚材料,蘆葦價廉而易得,對普通民眾來說實在是種好材料。蘆葦稈還是管樂器中簧片的主要材料,英文單詞reed,既有蘆葦的意思,也有舌簧、簧片的意思;而中國笛子振動發聲用的薄膜,就取自蘆葦稈中,笛膜能使得笛子的聲音愈加清澈、脆亮。蘆葦的葉片可作粽葉,包出的粽子別具清香。

蘆葦根狀莖十分發達,可長達數米,所以也是固堤造陸先鋒環保植物,並對水體汙染有清除作用。
香蒲
通常香蒲屬下的植物統稱為香蒲,香蒲屬(Typha)下有15個種,中國分佈11種。區別它們的主要依據是花序,根據雌花是否有小苞片,分為無苞組和有苞組。無苞組包括寬葉香蒲、無苞香蒲、香蒲、普香蒲;有苞組包括長苞香蒲、水燭、達香蒲、象蒲、短序香蒲、小香蒲、球序香蒲。此外,雌雄花序是否緊密相接,也可以作為種間分類重要依據之一。


寬葉香蒲(上)
水燭(下)
香蒲葉極修長,全草含纖維量為35%-60%,富有韌性,是編制席子、蒲團、扇子等器具的天然優材。香蒲入菜就是大名鼎鼎的「蒲菜」,食用部位是由葉鞘抱合而成的「假莖」,也就是幼葉基部,或是根狀莖鮮嫩的先端,食用蒲菜在中國已有兩千多年曆史,可以追溯到《周禮》上記載的「蒲菹」。明·顧達在《病中鄉思》詩中思念家鄉淮安美味:「一箸脆思蒲菜嫩,滿盤鮮憶鯉魚香」,記憶深處的故鄉味道宛如攪動在舌尖。

△香蒲幼葉基部入菜
香蒲的花單性,穗狀的雌、雄花序同在一個花序軸上,雄花序生於上部至頂端;雌性花序位於花序軸下部,成熟的果序由無數小堅果密集而成,稱為「蒲棒」,極像古時照明用的蠟燭,完全乾燥的蒲棒,稍一碰觸便有無數細小的絲狀毛帶著小堅果飄飛出來,成團絮狀的絲狀毛便是「蒲絨」,保暖、透氣、清香,舊時用作填充枕芯、坐墊的材料。


△成熟的雌花序——蒲棒(上)
蒲棒中的「蒲絨」(下)
菰
Zizania latifolia
禾本科 菰屬
菰這個名字乍聽起來有些陌生,有著禾本科植物普遍相似的外貌,稈高大直立,葉片狹長,圓錐花序、穎果,秋季結出的種子,稱菰米或雕胡米,可作糧食用,為古代六穀之一,還有營養保健的價值。


但在現代,人們知道菰這種植物,更多是因為它成為了受人喜歡的蔬菜,那便是 「茭白」或稱「茭瓜」、「茭筍」。菰稈基嫩莖為黑穗菌Ustilago edulis寄生後,為了修復入侵而愈傷,莖部變得粗大肥嫩,成為美味可口的蔬菜。菰被黑穗菌感染後不能開花結實,完成了由糧食到蔬菜的變身,是已有一千多年曆史的天然轉基因食物。

△茭白
-02-浮葉植物
浮葉植物生長在淺水區,葉片漂浮在水面上,形狀多為扁平狀,葉上表面有氣孔,根或地下莖固著在泥土裡。為了將葉片平展地浮於水面,浮葉植物會加大葉片和水面接觸的面積,所以你看到的大多數浮葉植物睡蓮、芡實等都是近圓形的葉片。此外,浮葉植物還利用一些小心機將葉片舒展於水面,如菱在葉柄處膨大成海綿質氣囊;王蓮葉脈隆起內有很多凹窩結構,構成了一種極其穩定的網狀骨架結構,將巨大的葉片托於水面。浮葉植物將如鏡的水面當成畫布,描繪出嫻靜優美的池塘水影。
蓴菜
Brasenia schreberi
蓴菜科 蓴菜屬
自古以來,蓴菜就被視為珍貴水生蔬菜,如西湖蓴菜湯、蝦仁蓴菜、蓴菜黃魚羹等久負盛名。蓴菜是多年生的水生草本,花小而不起眼,葉子呈橢圓形、深綠色,背面分泌出一種類似瓊脂的粘液,每年清明至霜降間可採摘嫩葉供食用,嫩梢、嫩芽供炒食或作湯,口感滑膩,味沁齒頰。蓴菜營養價值很高,含有豐富的礦物元素、蛋白質、多糖、麩胺酸等多種成份。

歷史上有很多有關蓴菜的典故,將蓴菜的珍貴和美味展露無遺。蓴菜盛產於江浙的湖泊,《世說新語言語》記載,陸機是晉代吳國名將,吳滅後來到洛陽,一次到朋友王武子處,王武子指著自己面前數斛羊酪,對陸機說:「卿江東何以敵此?」陸機說:「有千里蓴羹,末下鹽豉」。還有「蓴鱸之思」的典故,將蓴菜特定為思鄉之物。《晉書張翰》記載,吳人張翰,才學出眾,至洛陽,官至大司馬。秋風乍起,他思念故鄉吳中的蓴菜、鱸魚,嘆日:「人生貴適志,何能駕官數千裡,以要名爵乎?」於是棄官歸吳。

芡實
Euryale ferox
睡蓮科 芡屬
芡實在中國的利用歷史非常久遠,《周禮》中就有記載「加籩之實,菱芡栗脯」。以體量來說,芡實算得上浮葉中的大型,革質的浮水葉,橢圓腎形至圓形,直徑可達1米以上。芡實花後花托膨大成球形漿果,加上宿存萼片呈尖喙狀,全形猶如一隻仰起的雞頭,故又得名「雞頭」。芡屬只有一種,但南北芡實還有稍有區別,南芡也稱「蘇芡」,主產蘇州,全身除葉背有刺外,其他部位都光滑無刺,產的芡米品質很高,按花的顏色和成熟期又有紫花和白花兩個栽培品種;北芡也稱「刺芡」、「野芡」,分佈很廣,適應性強,全身密生剛刺,花為深紫色。

△北芡-果(左)

△北芡-花(右)

△北芡-葉


△南芡


△南芡-果(上)
南芡-葉(下)
芡實種子似豌豆,稱為「芡米」、「雞頭米」。芡實胚乳質地潔白、粉糯,香氣濃郁,是名貴食品,嫩時可生食,秋季割取成熟果實,除去外果皮,取出種子,壓碎厚種皮,取仁煮粥或曬乾備用。芡實營養價值高,含澱粉、蛋白質、脂肪、微量元素、核黃素和抗壞血酸、灰分等。

△南芡-種子
荇菜
Nymphoides peltata
睡菜科 荇菜屬
荇菜葉基部心形,葉片光滑油綠,花色金黃,花冠深裂至基部,呈5片,每片邊緣具不整齊的細條裂齒,像是裁剪出來的流蘇,盛夏時荇菜綠葉黃花相襯,熠熠生輝,將水面裝點得清爽自然。杜甫的《曲江對雨》中有一句「水荇牽風翠帶長」,將荇葉浮於水面,順風浮動的動感描寫得十分生動。


△荇菜
荇菜屬中的金銀荷花Nymphoides indica,也稱白花荇菜、印度荇菜,花冠白色基部黃色,花冠腹面密生流蘇狀長柔毛,更加華麗奪目。

△金銀荇菜
-03-漂浮植物
漂浮在水面上的植物,其體內多貯藏有較多的氣體,使葉片或植物體能平穩地漂浮於水面,氣體也多生於葉片的上表面,植物體無根或根不固著於水底土壤中,植株則懸浮於水面,如槐葉蘋、滿江紅、水鱉、浮萍等。漂浮植物一般具有很強的繁殖能力,用來作綠肥和飼料,但是生長過快也會對生態造成不良影響。古人認為,浮萍之類的植物無處紮根,所以被人視為漂浮不定的象徵,如萍蹤浪跡,又如萍水相逢,充滿不可預測性。


水鱉(上)
槐葉萍(下)
紫萍
Spirodela polyrrhiza
天南星科 紫萍屬
浮萍家族是世界上生長最快的開花植物,在最適宜的條件下,呈指數型生長,30個小時就可以翻倍。據研究,浮萍具有非常高效的澱粉生產能力,是未來解決能源問題的戰略資源。
中國的浮萍有無根萍、浮萍、紫萍3個屬,紫萍葉狀體扁平,闊倒卵形,先端鈍圓,表面綠色,背面紫色,根束生5-11條根,根長3-5公分。紫萍以無性繁殖為主,根基附近的一側囊內形成圓形新芽,萌發後,幼小葉狀體漸從囊內浮出,由一細弱的柄與母體相連。

紫萍在南北各地都有分佈,生於水田、湖灣、水溝等處,常與浮萍Lemna minor形成覆蓋水面的飄浮植物群落。浮萍蛋白質含量高,可作豬飼料和放養草魚的餌料,當然作為duckweed也是鴨子喜歡的食物。浮萍適應廢水環境,對氮磷有去除能力,還可以吸收重金屬鎘。
鳳眼藍
Eichhornia crassipes
雨久花科 鳳眼蓮屬
鳳眼藍的葉基生呈蓮座狀,花冠略兩側對稱,上方1枚裂片較大,以藍紫色為底,中間藍色眼狀斑,最內是鮮豔的黃色圓斑,像一隻神秘又充滿魅惑的眼睛。鳳眼藍的葉柄中部膨大成囊狀或紡錘形,內有許多多邊形柱狀細胞組成的氣室,維管束散佈其間,因為形似葫蘆,而被稱為「布袋蓮」,這個名字可能更被人瞭解,一種入侵植物,甚至可以稱為可怕的水中惡魔。

鳳眼藍原產巴西,在全世界的溫暖地區都有分佈,50多年前引入中國,最初作為飼料及魚餌,能監測水中汙染,還可以吸收水中的氮、磷等汙染物,淨化水中汞、鎘、鉛等有害物質。但是鳳眼藍的繁殖速度驚人,在中國長江以南地區,會造成逸生災害,造成不可估計的損失。鳳眼藍在適宜的條件下,利用匍匐枝5天就能繁殖出一棵新植株;一朵花能結300粒種子,一年內一棵布袋蓮能繁殖6萬棵。如此快速繁殖的結果就是鳳眼藍在水面形成綠色浮氈,遮住水體,獨佔水中的陽光和氧氣,對其他生物的生存造成威脅,雖然能吸附重金屬等有毒物質,但植株死後沉入水底,構成對水體的二次汙染。
-04-沉水植物
植物體全部或大部分沉浸在水下面,根固著在水下泥土裡或漂浮於水中的植物,如苦草、眼子菜、狐尾藻、黑藻等。沉水植物為了適應水中環境,減少水流波動帶來的阻力,大都莖中缺乏木質纖維,葉片為纖細狹長的線狀,以這種柔軟的姿態「油油的在水底招搖」。沉水植物光合作用產生的氧氣完全釋放在水中,對水體增氧貢獻很大,並且對水中汙染物質的自淨、降解、遷移、轉化等過程起著重要作用。
眼子菜
Potamogeton distinctus
眼子菜科 眼子菜屬
多年生水生草本。根莖發達,多分枝,常於頂端形成紡錘狀休眠芽體,並在節處生有稍密的鬚根。莖圓柱形,通常不分枝。浮水葉革質、沉水葉草質,穗狀花序頂生,具花多輪,開花時伸出水面,花後花梗基部彎曲,花序沉沒水中。

廣佈於中國南北大多數省區。生於池塘、水田和水溝等靜水中,水體多呈微酸性至中性。本種為常見的稻田雜草,有時是惡性雜草。

北京水毛茛
Batrachium pekinense
毛茛科 水毛茛屬
北京水毛茛是國家二級保護、北京市一級保護植物,中國特有種,北京的「植物名片」,頂著這些閃閃發亮的名頭,卻很少有人見識過真容,那是因為北京水毛茛僅狹域分佈在山澗溪流中。北京水毛茛形態上最顯著的特徵是葉片具有二型性,沉水葉裂片絲形,浮水葉明顯寬大,2-3回3-5中裂至深裂。


△北京水毛茛-沉水葉(左)浮水葉(右)
作為瀕危植物,北京水毛茛對生存環境有著嚴格的要求,一般生長在水流平緩的動態溪流中,水質清澈見底,表明了該物種良好的水體指示功能。由於北京水毛茛莖幹脆而嫩,根的附著能力弱,冬季的冰雪和夏季的洪水會降低其種群數量。