满江红属（学名：Azolla）是槐叶苹科的一个属，原属满江红科，现存七种水生蕨类植物。这些植物形态极其简单，与其他蕨类植物相去甚远，更像浮萍或苔藓植物。

形态特征

通常为小型漂浮水生蕨类。根状茎细弱，有明显直立或呈之字形的主干，易折断，绿色，有原始管状中柱，侧枝腋生或腋外生，呈羽状分枝，或假二歧分枝，通常横卧漂浮于水面，或在水浅时或植株生长密集的情况下，则呈莲座状生长，茎则挺立向上，可高出水面3-5厘米。叶无柄，成两列互生于茎上，覆瓦状排列，每个叶片深裂而分为背腹两部份，在上面的裂片称背裂片，浮在水面上，长圆形或卵状，中部略内凹，上面密被瘤状突起，绿色，肉质，基部肥厚，下表面隆起，形成空腔，叫共生腔，腔内寄生着能固氮的鱼腥藻；腹裂片近似贝壳状，膜质，覆瓦状紧密排列，透明，无色，或近基部处呈粉红色，略增厚，沉于水下，主要起浮载作用，若植物体处于直立生长状态，则腹裂片向背裂片形态转化，具有和背裂片同样的光合作用功能，叶片内的花青素会由于外界温度的影响，会由绿色变为红色或黄色。孢子果有大小两种，多为双生，少为4个簇生于茎的下面分枝处；大孢子果体积远比小孢子果小，位于小孢子果下面，幼小时被孢子叶所包被，长圆锥形，外面被果壁包裹着，内藏一个大孢子，顶部有帽状物覆盖，成熟时帽脱落，露出被一圈纤毛围着的漏斗状开口，精子经由开口进入受精，漏斗状开口下面的孢子囊体上，围着3-9个无色海绵状所谓浮膘的附属物，浮载着整个孢子囊体漂浮水上等待受精，以及受精后孢子体幼苗阶段的发育；小孢子果体积是大孢子果的4-6倍，呈球形或桃状，顶部有喙状突起，外壁薄而透明，内含多数小孢子囊，小孢子囊球形，有长柄，每个小孢子囊内有64个小孢子，分别着生在5-8个无色透明的泡胶块上，泡胶块表面有因种类不同而有各种形状的附属物，这些附属物帮助泡胶块固定于大孢子囊体上，便于精子进入大孢子囊进行受精；大小孢子均为圆形，三裂缝。

生态

满江红属的植物在湿地、淡水湖泊和沟渠中被认为是一种入侵植物，可以大幅改变水生态系统和生物多样性。满江红是一种高产植物，根据生长条件不同，它的生物量可以在短短1.9天内翻倍，亚洲稻田中的产量可达8-10吨/公顷。据报道，印度的满江红每公顷鲜重可达37.8吨（干重2.78吨）。满江红通过其根在水面上漂浮，与一种名为阿氏藻的蓝藻形成共生关系，后者是一种固氮细菌。满江红的生长典型限制因子是磷，因此磷的丰富——例如由于富营养化或化学物质流入——通常会导致满江红大量繁殖。满江红的共生微生物可以直接从一代传递到下一代，这在所有已知的植物中是独一无二的。满江红的固氮能力使其被广泛用作生物肥料，特别是在东南亚一些地区。满江红已经被用于增加中国农田的农业生产力一千多年。当稻田在春季被淹时，可以种植满江红，然后迅速繁殖覆盖水面，抑制杂草。满江红枯死后腐烂的植物材料会释放氮进入水中，为稻谷提供每公顷高达九吨的蛋白质。

满江红在世界许多地方都是杂草，完全覆盖了一些水域。关于没有蚊子能穿透蕨类覆盖层在水中产卵的传说，使得这种植物得到了“蚊子蕨”的常用名，并可能阻止了一些蚊子幼虫的存活。大多数满江红种类在受到各种压力时可以产生大量的脱氧花青素，包括强烈的阳光和极端温度，使水面看起来像被一层栗色的地毯覆盖。食草动物的进食会导致脱氧花青素的积累，并导致叶片中多不饱和脂肪酸的比例降低，从而降低了它们的口感和营养价值。

满江红不能在长时间冻结的冬季生存，因此通常在高纬度作为观赏植物栽培，无法牢固地成为杂草。它也不耐盐度；普通植物在大于1-1.6‰的盐度下无法生存，即使是适应的生物在盐度超过5.5‰的水中也会死亡。

满江红通过有性和无性繁殖。像所有的蕨类植物一样，有性繁殖会导致孢子的形成，但与这个群体的其他成员不同，满江红是异孢子的，产生两种不同的孢子。在夏季，许多球形结构称为孢囊形成在分枝的下侧。雄孢囊呈绿色或红色，看起来像昆虫或蜘蛛的卵块。它直径两毫米，带有许多雄孢子囊。雄孢子（微孢子）非常小，产生在每个微孢子囊内。微孢子倾向于聚集成团，称为小块。雌孢囊要小得多，含有一个孢子囊和一个功能孢子。由于单个雌孢子比单个雄孢子大得多，所以被称为大孢子。

满江红有微小的雄性和雌性配子体，它们在雄性和雌性孢子内部发育。雌性配子体从大孢子中伸出，并带有少量的卵器，每个卵器含有一个卵。雄孢子形成一个带有单个雄蕊的雄性配子体，产生八个游动的精子。雄孢子团上的倒钩使它们附着在雌性大孢子上，从而促进受精。

除了作为湿地稻田的传统生物肥料外，满江红越来越多地被用于可持续生产家畜饲料。满江红富含蛋白质、必需氨基酸、维生素和矿物质。研究表明，将满江红喂给奶牛、猪、鸭和鸡，可以增加牛奶产量、肉鸡体重和蛋产量，与传统饲料相比。一项联合国粮食及农业组织的研究描述了满江红如何融入热带生物质农业系统，减少了对食品补充剂的需求。人们对生物放大的担忧存在，因为这种植物可能含有神经毒素BMAA，而食用它的动物体内可能仍然存在BMAA，并且已有文献证明BMAA会在食物链中传递。满江红曾被提议作为人类食用的食物，但尚未对人类食用满江红的安全性进行长期研究。先前的研究将神经毒素的产生归因于阿氏藻，这也是一种固氮蓝藻。可能需要进一步的研究来确定A. azollae是否产生神经毒素。

满江红在稻田中被用作伴生植物，以固氮和阻挡光线，防止其他植物的竞争。稻谷在长到足够高时种植，可以穿过满江红层。成熟的满江红垫也可以用作抑制杂草的覆盖物。

满江红已经被用于控制稻田中的蚊子幼虫。植物在水面上形成厚厚的垫，使幼虫更难以到达水面呼吸，有效地使幼虫窒息。

满江红已被提议作为一种碳封存方式。这个提议基于满江红事件的假设，声称满江红曾经覆盖了北极，然后沉没，永久封存了本应导致行星温室效应的碳，结束了一个比21世纪平均温度高12-15°C（22-27°F）的变暖事件。满江红对降低大气CO2水平做出了重要贡献。

这种蕨类已经被引入到世界其他地区，包括英国，在一些地区已经成为害虫。作为一种名义上的热带植物，它已经适应了更冷的气候。它可以形成厚达30厘米的垫，覆盖水面的100%，阻止当地的昆虫和两栖动物到达水面。

参考资料