宽叶水韭(水韭科水韭属植物) - 知识百科yizesci.com

宽叶水韭宽叶水韭（濒危种）多年生水生草本。

植物简介

宽叶水韭（濒危种）多年生水生草本，植株高15至30厘米。在中国仅分布于云南省、贵州省极个别地区。为濒危种。本种为沉水植物，常生于山沟小溪中或水流较慢的浅沼泽地。生存环境气候为亚热带季风气候，冬无严寒、夏无酷暑。水韭属为水韭科唯一生存的孑遗属，对研究蕨类植物系统演化及东亚植物区系有一定的研究价值。

主要信息

拉丁名： Isoetes japonica A. Br.

拉丁科名： Isoetaceae

中文科名：水韭科

保护级别： 3

分布：云南（昆明市、寻甸回族彝族自治县）、贵州（平坝区）

现状：濒危种。本种在我国仅分布于云南省、贵川的极个别的地区。由于修筑水库、挖池塘，适生环境逐渐缩减。现仅昆明、寻甸、平坝三地的局部地段的小溪、沼泽地有少数残存。若不加以保护，将有灭绝的危险。

海拔下限(米) ： 1800

海拔上限(米) ： 1900

科属简介

台湾水韭

水韭亚门（Isoephytina）

孢子体为草本，茎粗短块状，具原生中柱。叶线形丛生似韭菜，具叶舌。孢子有大小之分。

水韭亚门现仅存水韭属（Isoetes），约有50余种，绝大多数为水生或沼生。我国有3种，其中中华水韭（I.sinensisPalmer），分布于长江下游地区，稀见，为国家一级重点保护植物。

水韭亚门的特征和分类：水韭目-----水韭科-----水韭属

一：特征

1、植物体为草本，有根、茎叶的分化；

2、具根托（属于茎），先端生不定根；

3、茎块茎状，原生中柱，有次生生长结构；

4、叶条形丛生，具叶舌；

5、孢子叶有大小之分，孢子异型；

6、配子体极度简化，有雌雄配子体之分。

水韭纲：灯芯草习性的水生或沼泽维管孢子植物。现存水韭属(Isoetales)约70余种，遍布温带地区，也产于热带、亚热带地区。中国3种，常见的有中华水韭，遍布长江下游地区。

根二叉分支，丛生。根状茎很短，肉质，球状，基部2或3裂。皮层外为表皮和叶基部组织。叶条形，尖头，基部为阔膜质鞘状，稠密螺旋丛生，具有条维管束，维管束周围有4条通气道，叶基部近轴面具一枚心形渐尖的叶舌。孢子囊包藏于孢子叶基部叶舌下的凹窝内。孢子异型。新孢子叶成熟时，老孢子叶枯萎脱落。配子体雌雄异株，极退化，均为孢子内发育型，通常在春季开始发育。雄配子体由一个原叶体细胞、4个不育精子器壁细胞和4个精原细胞组成。精子具多鞭毛。雌配子体上生有若干个颈卵器。

形态特征

多年生水生草本，植株高15一30厘米；根茎短而粗，肉质块状，略呈三瓣，基部有多条白色须根。叶多数，丛牛，草质，线形，半透明，绿色，长20－30厘米，宽5一10毫米，横切面三角状半圆形，有薄膜隔为4条纵行气道，内有长2－4毫米的横向隔膜，叶基部向两侧扩大呈阔膜质鞘状，腹部凹人，其上有三角形叶舌，凹入处生长圆形孢子囊，无膜质盖。植株外围的叶生大孢子囊，内生少数白色粒状大孢子；植株内部的叶生小孢子囊，内生多数灰色粉末状小孢子。

生活习性

分布区的气候为亚热带季风气候，冬无严寒、夏无酷暑。年平均温14.7?C，l月平均温7.7?C，极端最低温一5.4?C，极端最高温约31?C，年降水量约1000毫米，相对湿度73％。宽叶水韭为沉水植物，常生于山沟小溪流水中或水流较慢的浅沼泽地，在1米多深的流水沟中也有。沉水的植株生长良好，生于浅沼泽地的植株较矮小症，叶露出水面。与小灯芯草小灯芯草L.、假稻李氏禾 Swartz 圆叶节节菜Rotala tundifolia Buch.一Ham.）Koehne等植物组成沼泽群落。4－5月发叶，7一8月在叶基部着生孢子囊，至9一10月孢子成熟。

保护价值措施

保护价值

水韭属为水韭科唯一生存的孑遗属，本种在我国分布极窄，为稀有植物，对研究蕨类植物系统演化及东亚植物区系有一定的研究价值。

保护措施

尚无保护措施。应在产地划定保护点，设立标志，加以保护。中国科学院昆明植物研究所已挖掘水韭苗移植于水缸中，生长良好。

栽培要点

尚未引种。应对孢子繁殖和栽培法进研究。

濒危原因

濒危植物是植物界中的少数民族，它们多数因为本身居住范围狭窄，同族兄弟不多，致使本族的竞争力下降，很容易遭到其他种族的干扰和竞争，导致本民族数量减少直至灭绝；这些少数民族多繁殖力不强，不能很快建立自己强势种族；遗传变异低下是它不适应多变环境的另外一个原因，导致本身的数量减少直至灭绝。总之，竞争力弱、繁殖能力不强、遗传变异低、适应性差的植物物种，一旦受到外界的干扰，就很可能会面临濒危或灭绝，成为植物界中的少数民族。

例如：中国特有的一种蕨类植物，中华水韭仅产苏、浙、皖一带的水边湿生环境。植体低矮而纤细，又要求特定的湿生条件，一旦生境改变，这种植物就很容易失去生存能力；50年代，在皖南—带水边成片生长，但现在就很难找到。

相关研究

一、中国水韭属植物的染色体数目及其分类学意义

利用细胞学方法观察统计了中国4种水韭属Isoestes植物的染色体数目。结果发现4个种的染色体基数均为x=11，其中高寒水韭I.hypsophila Hand.-Mazz.为2n=22，为首次报道；台湾水韭I.taiwanensis DeVol为2n=22；中华水韭I.sinensis Palmer 2n=44为四倍体；而产于云南贵州一带并一直被当作是宽叶水韭I.japonica A.BR的水韭属植物2n=22，与文献报道的宽叶水韭（2n=66,67,77,87,88,89)完全不同，应重新予以认识和评价。依据西文和其他相关的研究结果，对东亚水韭属植物进行了分类处理。

二、中国水韭属植物的孢子形态特征

利用扫描电镜观察了中国现存5种水韭属Isoětes植物孢子的表面纹饰，并统计分析了孢子的大小（n=30）。结果显示：高寒水韭I.hypsophila大孢子表面光滑无突起纹饰，平均极面直径358μm，小孢子具脑回状纹饰，平均长度22μm；云贵水韭I.yunguiensis大孢子表面具脊条-网络状纹饰，纹饰突起较低，近极面较稀疏且不连成完全的网络，平均极面直径390μm，小孢子具疣状小颗粒至近于光滑的表面纹饰，平均长度22μm；台湾水韭I.taiwanensis大孢子表面具瘤状突起，平均极面直径312μm，小孢子表面具刺棘状突起，平均长度24μm；中华水韭I.sinensis大孢子表面具脊条状突起，平均极面直径409μm，小孢子表面具刺棘状突起，平均长度28μm；东方水韭I.orientalis大孢子表面具脊条-网络状纹饰，纹饰突起较高，近极面的网络较完整，平均极面直径420μm，小孢子表面具矮刺状-瘤状突起，平均长度34μm。

比较类群间的孢子形态特征与染色体数目表明：5个类群的孢子表面纹饰区别明显，同时，孢子的大小可反映类群的倍性，孢子较小的高寒水韭、云贵水韭和台湾水韭是二倍体（2n=22），孢子较大的中华水韭（2n=44）和东方水韭（2n=66）为多倍体。孢子的形态特征在中国水韭属植物物种的鉴定与分类中具有重要意义。

三、中国三种水韭属植物的地理分布与生境特征

水韭属(Isoetes)是水韭科中的孑遗属，分类上属拟蕨类，对研究蕨类植物的系统演化具有重要价值。由于人类活动对其水生生境的破坏，水韭属植物在中国的分布范围及其种群数量日趋减少，濒临灭绝，其中，高寒水韭(I.hypsophila)、云贵水韭(I．yugnuiensis)和中华水韭(I.sinensis)已被列为国家一级重点保护野生植物。对原产中国的3种水韭属的地理分布与生境特征进行调查，将为合理保护该属植物提供相关基础数据和科学依据。本文野外实地考察了原产中国的3种水韭属植物的现存种群及历史记载曾经分布但现已绝迹的水韭属植物种群(绝迹种群)所在地。在每一调查点，测定了各样点的海拔高度、水体基底状况以及水体pH值等生境特征；在现存种群所在地，分别记载了所见水生植物种类、水韭种群规模及其生长状况，并采集和鉴定了3种水韭属植物及其伴生种。调查发现3种水韭属植物种与种之间为间断分布，且具有垂直梯度差异；种内各种群之间相互隔离，各种群的个体数均偏少；现存种群所生长的水体及其水体基底的pH特性无明显差异，为酸性或中性；绝迹种群所在的原生境已遭到严重破坏，一些地点的水体pH和基底pH与以往存在水韭属的时期相比已明显升高。此外，调查还发现沼泽地带的水韭种群正面临着其他水生植物的激烈竞争而处于随时灭绝的危险之中，而淡水潮间带沿岸的水韭种群因周期性的水位波动而生长良好。调查结果表明3种水韭属植物的地理分布及其生长状况与海拔、水体pH值、基底pH值以及种间竞争和水位波动密切相关。本文还讨论了保护水韭属植物的基本策略和具体措施。

四、中国3种水韭属植物自然居群水体化学性质特征及差异性研究

通过测定20个化学因子，利用平均值、变异系数和差异显著性检验，分析研究了中国3种水生水韭属植物中华水韭(Isoetes sinensis)、云贵水韭(I.yunguiensis)和高寒水韭(I.hypsophila)自然居群水体化学性质的特征和差异性。结果显示：这3种水韭属植物生活水体的20个化学因子整体上表现出Ni含量占绝对优势、电导率较低、受干扰较小的共同特征；虽然平均值和变异系数变化较大，但除了pH、P、NO3-N、NO3^-和Al具有显著性差异以外，其余各因子在3个种的生活水体间相对稳定不具显著性差异。结合其它的研究结果分析表明：这3种水韭属植物自然居群水体化学性质的差异可能源于这3种水韭属植物生理特征的差异性，对3种水韭属植物的分布不具选择差异性。

相似物种

中国主要有中华水韭、云贵水韭、高寒水韭、台湾水韭、东方水韭(新近发现命名)

中华水韭IsotesSinensisPalmer

又名华水韭，为水韭科多年生沼泽矮小症草本植物。植株高15～30厘米；根茎肉质，块状，略呈2～3瓣，具多数二叉分歧的根；向上丛生多数向轴覆瓦状排列的叶。叶多汁，草质，鲜绿色，线形，先端渐尖，基部广鞘状，膜质，黄白色，腹部凹入，上有三角形渐尖的叶舌，凹入处生孢子囊。孢子期为5月下旬至10月末。

分布于长江流域下游局部地区。主要生长浅水池沼，塘边和山沟泥土上。喜温和湿润，春夏多雨，冬季晴朗较寒冷的气候；由于农田生产和养殖业的发展，自然环境变迁和水域消失，该种在许多地方已不复存在。上世纪20年代于南京玄武湖、明孝陵至燕雀湖二地采得，标本藏于南京中山植物园标本室，50年代仅在安徽省当涂、休宁县和浙江省佘杭等地采得。90年代之后在南京市、当涂县均无发现。2001年南京中山植物园从杭州市引入栽培于蕨类植物区。由于本种植物的生境特殊，将有灭绝的危险。