環境好不好?小小的它最先知道!
爺爺常說:小時候仰望蒼穹,北斗七星清晰可見,而今碩大的月亮卻若隱若現;爸爸常說:小時候玩耍溪間,魚蝦成群水中穿梭,而今那小溪早已枯竭乾涸亦或被「臭水溝」取代;我們常說:霧霾又來了,出門記得帶上口罩,霧霾又來了,門找不到上學的路……
圖1. 在適宜生存條件下(陰濕混凝土坡面)生長較好的真蘚群落
三代人的話語間體現出如今環境的惡劣變化。聯合國把每年的6月5日定為「世界環境日」,旨在提醒全世界注意地球狀況和人類活動對環境的危害,反映了各國人民對環境問題的認識和態度,表達了人類對美好環境的嚮往和追求。
圖2. 東亞小金髮蘚的孢蒴
在自然界中,有一類植物由於自身的特殊性,能夠敏感地反映環境好壞,被譽為環境的警示器,這類指示植物就是苔蘚。
什麼是苔蘚植物?
苔蘚植物是一類能夠進行光合作用的綠色高等植物,被譽為大自然的先鋒植物和拓荒者,因其生活史中出現了「胚」,又稱為有胚植物。苔蘚植物以孢子進行繁殖,屬於孢子植物,為與開花植物相對應,又稱為隱花植物。苔蘚植物種類繁多,全世界三萬多種,我國就有三千多種。這些苔蘚植物有著多樣化的應用價值,在藥用資源、水土保持、園林綠化、環境監測等等眾多領域都有苔蘚展現本領的身影。
圖3. 佔領岩面的大羽蘚
苔蘚監測環境的原理
和校園裡常見的冬青衛矛、紅葉石楠等種子植物不同,苔蘚植物葉片表面無角質層和蠟質,葉細胞多為單層細胞或少數幾層細胞,環境中的物質可較容易的通過葉背腹面進入葉細胞,從而快速對環境污染作出反應。因此,苔蘚植物對大氣污染的敏感性是種子植物10倍之多,不同苔蘚種類,對環境污染的敏感程度也不同。苔蘚植物體表面積越大,捕獲顆粒態污染物能力越強;苔蘚植物的持水能力越強,越易吸附金屬離子。
苔蘚監測環境有何妙招?
為豐富中學生的第二課堂,開展小科學探索實驗,例如,對居住區域的大氣污染進行監測,可以採用苔蘚移植對比法。苔蘚植物被空氣中的有害氣體傷害後,往往會在葉片上出現明顯的黑斑、褐化、白化或黃萎癥狀,甚或導致苔蘚物種死亡消失。因此,選擇健康的未被污染的苔蘚,連同基質一起移植到需要檢測的區域。過段時間後,通過移植前後對比,就可以判斷監測區域的污染狀況。
圖4. 生長在樹木基質上的檜葉白髮蘚
為豐富中學生的第二課堂,開展小科學探索實驗,例如,對居住區域的大氣污染進行監測,可以採用苔蘚移植對比法。苔蘚植物被空氣中的有害氣體傷害後,往往會在葉片上出現明顯的黑斑、褐化、白化或黃萎癥狀,甚或導致苔蘚物種死亡消失。因此,選擇健康的未被污染的苔蘚,連同基質一起移植到需要檢測的區域。過段時間後,通過移植前後對比,就可以判斷監測區域的污染狀況。
圖5. 銹色泥炭蘚配子體
採用苔蘚移植法的前提是監測區域與取樣苔蘚區域生境相似,才能確保具備苔蘚正常生存的條件。如果監測區域污染嚴重,或者無法提供苔蘚正常生存條件,則可採用蘚袋法。像泥炭蘚屬、灰蘚屬、大羽蘚等這類植物體型大、匍匐交織生長的蘚類群落,由於群落之間形成大量的間隙,對污染物具有較強的吸附和聚集能力。將風乾後的苔蘚材料,裝入尼龍網袋中,懸掛在監測區域,在大氣中暴露幾個月後,對其進行物理和化學分析,便可獲知大氣中污染元素的含量。
圖6. 生長在石生基質上的美灰蘚
當前苔蘚學家則常採用生態調查法。對調查某地區苔蘚植物的種類、覆蓋度、頻度及生長狀況等信息來顯示某地區的環境狀況。出現的種類和覆蓋大的地點,環境質量好,越接近污染源苔蘚的種類越少,甚至消失。
保護苔蘚家園就是保護人類家園
如今正生活在欣欣向榮、繁華都市的我們,是否意識到,隨著環境日益惡劣、人類活動範圍不斷擴大,本應屬於苔蘚植物的寧靜生存環境正不斷受到威脅?是否意識到,隨著苔蘚在微景觀製作中的大量使用,苔蘚野外挖采肆意橫行,造成大片土地裸露,水土流失加劇?是否意識到,好多苔蘚物種的藥用價值、科學價值等等在被我們發現之前已經滅絕了?我們無法想像當人類擁有的最後一滴水是眼淚時,我們地球家園將會變成怎樣一幅畫面?
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