书城科普植物与海洋(海洋与科技探索之旅)
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第5章 海带(2)

大的海人草有几十米甚至几百米长,它们柔软的身体紧贴海底,被波浪冲击得前后摇摆,但却不易被折断。海人草的经济价值很高,像我国浅海中的海带、紫菜和石花菜,都是很好的食品,有的还可以提炼碘、溴、氯化钾等工业原料和医药原料。

海人草是海洋动物的食物。有些海洋动物是食草的,另外一些是靠吃“食草”动物来维持生命的,所以,海洋中的动物都是靠海人草来养活的。

海人草像陆上的植物一样,没有阳光就不能生存。海洋绿色植物在它的生命过程中,从海水中吸收养料,在太阳光的照射下,通过光合作用,合成有机物质(糖、淀粉等),以满足海洋植物生活的需要。光合作用必须有阳光。阳光只能透入海水表层,这使得海人草仅能生活在浅海中或大洋的表层,大的海人草只能生活在海边及水深几十米以内的海底。

海茜海茜的代表马尾藻,藻体黄褐色,匍匐状,长40~80厘米;主干细长,单生。叶通常为长披针形,长5~6厘米,宽3~4毫米,叶缘有浅缺刻或锯齿。气囊为纺锤形或椭圆形,顶端微突,囊柄较长。

亨氏马尾藻,多年生海藻,高50~100厘米,固着器圆盘状。主干1~2厘米,自上生出数条主枝。主枝丝状,扁压,其上生出同形的侧枝。体下部的叶单条或分枝,长在10厘米上下,中肋隆起,十分明显,达于叶尖,毛窠散布于中肋两侧,上部叶为狭披针形,长5~8厘米,中肋明显,及于顶端,毛窠各一列,散布于中肋两侧,有锐而浅的锯齿。气囊圆球形或略延长,顶圆,囊柄较长。生殖托圆柱状,单条或稍有分枝,表面呈瘤状,顶端略细,总状或复总状排列,一般雄托长5~20毫米,径1毫米,雌托长2~10毫米,径1~1.5毫米。

鼠尾藻,藻体暗褐色,高10~50厘米,可达120厘米。固着器为扁平的圆盘状,边缘有裂缝,上生有一条主干。主干短,圆柱形,有鳞状的叶痕。主干顶端长出数条初生枝。幼期鳞片状小叶密密地排列在主干上,很象一个小松球。初生枝的幼期也覆盖以密螺旋状重叠的鳞片叶,次生枝短,枝上有纵沟纹。叶丝状,披针形,边缘全缘或有粗锯齿。气囊小,窄纺锤形或倒卵圆形,有囊柄。生殖托为长椭圆或圆柱状,先端钝,生于叶腋间。

铜藻,藻体黄褐色,高0.5~2米,可达8米,体质较为纤弱。固着器裂瓣状,上生圆柱形的主干。主干一般为单生,径1.5~3毫米,幼期生刺状突起,渐长则除基部和枝的下部保留刺外,中上部均变为平滑。幼体的叶连接主干处向下生有纵走的浅沟,这种浅沟在枝上也常出现,藻体长大后,主干上仍保留有基部叶的痕迹,但侧枝与主干的区分不如幼时易于辨别。体下部的叶有不甚明显的反曲现象,叶基部的边缘常向中肋处深裂,向上主叶尖则逐渐浅裂并变狭窄,叶尖微钝;叶片长1.5~7厘米,宽0.3~1.2厘米,有中肋,主叶尖处则渐消失。柄部细长,多在1~2厘米间。气囊圆柱状,长0.5~1.5厘米,宽0.2~0.3厘米,两端尖细。顶端冠一小裂叶。生殖托圆柱状,两端较细,顶生或生在叶腋;一般雄托长4~8厘米,径1.5~2毫米;雌托长1.5~3厘米,径2.0~3.0毫米,均具短柄,卵在排出之际,托径变粗,常自下向上作二三次分段成熟。

生态环境:

.生于大干潮线以下的岩礁上或低潮带的石沼中。

.生长在低潮带至大干潮线下较深处的岩礁上。为我国特有的亚热带海藻种类。

.生于中潮带和低潮带的岩石上,或在高、中潮带的水洼或石沼中。

.生长于低潮带深沼中或大干潮线下深至4米处的岩石上。

资源分布:

.分布于广东沿海水域。日本沿海亦有分布。

.分布于福建(东山)、广东(惠阳、徐闻)等地。

.分布于我国北起辽东半岛,南至雷州半岛之间的沿海区域。

.分布于辽宁(大连)、浙江(中街山列岛)、福建(平潭、东山岛)、广东(惠来、饶平、海丰)等地。

海菖蒲海菖蒲属,水鼈科,只有海菖蒲E.acoroides(L.f.)steud.1种,广布于印度洋和西太平洋一带海岸,我国东部沿海亦有分布。海生、沉水草本;根茎有残余的老叶;叶狭线形,互生;花单性异株;雄花多数,微小,包藏于一个近无柄、由2苞片组成、压扁的佛焰苞内,最后逸出而浮于水面;花被片阔椭圆形,2轮;雄蕊3,花药无柄;退化子房缺;雌花遥大,单生,无柄,生于一长佛焰苞内,花茎旋卷;外轮花被片长椭圆形,覆瓦状排列,内轮花被片较长,线形,近镊合状排列;退化雄蕊缺;子房卵状,有6棱,具长喙,6室;花柱6,2裂,胚珠在每一胎座上少数;果卵状,有喙,不开裂。

喜盐草喜盐草属,水蹩料,4种,分布于印度洋、太平洋及加勒比海,其中喜盐草H.ovalis(R.Br.)Hook.f,我国台湾和广东沿海岸亦产之。沉水草本,生于海岸或海水中;茎纤细,每节有卵形至长椭圆形的叶一对;花单性同株或异株,单生于一无柄、腋生的小佛焰苞内,雄花具柄,雌花无柄;花被片3个,花药近无花丝;子房1室,有胚珠数至多颗;花柱3个,丝状;果近球形,有喙。

泰来藻泰来藻属,水鳖科,只有T.hemprichii(Ehrenb.)Aschers.1种,分布于印度洋、西太平洋和大西洋,我国近台湾海面有分布。海生、沉水草0本;根茎长,有环纹;茎短;叶带状,2~3枚生于膜质的鞘内;花茎由鞘内抽出;佛焰苞花单性;阔线形,由2苞片组成,内有花1朵;花草性;雄花具长柄;花被1轮,裂片3个,卵形,花瓣状;雄蕊3~12朵,花丝极短;退化雌蕊缺;雌花最初近无柄,后多少具柄;子房有长喙;果球形,平滑或有小凸刺,由顶部开裂为多个果片,裂片最后辐射状;种子多数。

丝粉藻丝粉藻属,角果藻科,4种,分布于热带和亚热带地区海洋中,其中C.tundaAsch.etSchweinf.我国广东沿海岛屿亦有分布。咸水生草本,有匍匐状根茎;茎具叶,极短或延长而直立;叶2列,狭长或稍阔而短,基部有一短鞘;花单性异株,单生于鞘状苞片内;花被缺;雄花有无花丝的花药2枚;花粉丝状;雌花有离生的心皮2片,每一心皮有胚珠1颗,向上渐狭成一线状花柱;成熟心皮革质或木质,不开裂。

二药藻二药藻属,角果藻科,7种,产热带地区海洋中,我国台湾和广东海南有二药藻H.uninervis(Forsk.)Aschers.等2种,生于浅海中。海生草本;根茎纤细而坚硬,单轴型分枝;茎短,被鳞片;叶线形,顶端的两侧有2齿或顶端有数齿;叶脉3条;叶鞘圆筒形,有明显的叶舌和2个叶耳;花雌雄异株,单生,顶生,无花被;雄花具梗,花药2枚,不等高地着生,外向,纵裂;雌花近无梗,心皮2片,花柱不分裂;成熟心皮卵形,革质,不开裂,内有种子1个。

巨藻褐藻门巨藻科的一属。海藻中个体最大的一个类群,较为人熟知的如大型褐藻。

孢子体长达几十至百米以上,固着器由数回叉状分枝的假根组成,呈圆锥状,茎直立,圆柱形,靠近基部数回叉状分枝,叶片偏于一侧排列在茎上,由于茎扭曲而呈螺旋状。成熟的叶片不分裂,略隆起。边缘有锯齿;叶柄短,叶的基部具有亚球形或纺锤形的气囊。孢子囊生在藻体基部的孢子叶中,孢子叶开始全缘,后来从基部到顶端分裂成相等的两部分,经4~5次分裂后形成较窄的线形叶,孢子囊散布于孢子叶整个表面。配子体微小,生活史为孢子体发达的异形世代交替。有3种,主要分布在美洲太平洋沿岸,自阿拉斯加经加拿大、美国至墨西哥、澳大利亚、新西兰、秘鲁和南非等地。中国只有引进的巨藻1种,已在山东长岛县落户,生长良好。巨藻是冷水性种类,生长在潮下带水深6~20(80)米的岩石上。巨藻用于生产多种化工、医药产品,是褐藻胶的主要原料,同时还是动物饲料和制取甲烷的原料。

巨藻藻体黄褐色,高达40米。茎4~5次叉状分枝,每个分枝顶部叶片呈宽镰刀状,随着年龄增加,渐渐变窄,成熟藻体偏于一侧的叶片,披针形,长40~75厘米,宽8~15厘米,边缘有锯齿,孢子叶着生在茎的基部,靠近固着器。气囊亚球形,着生在叶片的基部,巨藻属于褐藻类,它们是藻类王国中最长的一族。大多数巨藻可以长到几十米,最长的甚至可以达到200~300米,重达200千克。靠1米多长的固着器将藻体固定在礁石上。巨藻的中心是一条主干,上面生长着100多个树枝一样的小柄,柄上生有小叶片,有的叶片长达1米多,宽度达到了6~17厘米宽。叶片上生有气囊,气囊可以产生足够的浮力将巨藻的叶片乃至整个藻体托举起来。这些气囊有规律的排列在叶片上主叶脉的两侧。在巨藻生长茂盛的地方,巨大的叶片层层叠叠地可以铺满几百平方千米的海面。巨藻是世界上生长最快的植物之一。在适宜的条件下,每棵巨藻一天内就可以生长30~60厘米。一年里,一棵巨藻可以长到50多米。生长在热带的巨藻全年都在生长,海边的以采集巨藻为生的渔民们每年可以收获三到四次。巨藻的寿命一般在4到8年之间。最长寿的巨藻可以生长12年。如果每公顷海面种植1000棵巨藻,那么每年可以收获新鲜的巨藻750~1200吨。巨藻原产于北美洲大西洋沿岸,澳大利亚、新西兰、秘鲁、智利及南非沿岸都有分布。

波喜荡草波喜荡草属,波喜荡草科,3种,分布于地中海沿岸及大洋洲。我国有波喜荡草F.australisHook.f,1种,产于广东海南岛,为一沉没于海水中的多年生、具根状茎的草本。

波喜荡草属都是生长在还水中的咸水生植物,主要分布在地中海和澳大利亚沿海。2006年在西班牙的地中海岛屿伊维萨岛南部发现了大约有8千米长的大范围波喜荡草生长区域,可能已经持续有10万年之久。

因为其名称源自希腊神话中的海神波塞冬,所以也被翻译为海王神草。

海草的生态意义与经济价值海草的生态环境及价值海草在海洋生态环境中的作用非常重要,如改善了水的透明度,控制浅水水质;许多动物的直接食物来源;为许多动物种类提供了重要的栖息地和隐蔽保护场所;栖息着许多重要的底栖生物;抗波浪与潮的能力,是保护海岸的天然屏障。海草的根使之能利用沉积物中所存在的含量较高的营养物质,而这些营养物常常无法被该生态系统中的其他初级生产者所利用。海草代表最大的固碳贡献之一,海草通过其高生产力建立很大的碳储备,在热带地区,这些碳储备被食草动物如海龟、鸟类和海洋哺乳动物利用。碎屑食物链通常被认为是来自海草的主要能量源流动的途径。据国际上的研究结果,海草的经济价值远高于红树林和珊瑚礁的经济价值。

海草作为一种生长在水下的水生植物,由陆生植物演变而来。海草是唯一淹没在浅海水下的被子植物,其花在水下结果,然后再发芽。全世界的海草包括12个属,约50个种,这些植物广泛分布于温带和热带的海岸带水域,并且是常常受到自然原因和人为原因严重干扰的群落生境。它们偏爱的生境主要是流动有限的沿海泻湖、河口和海湾。在热带和亚热带地区,海草场、与红树林和珊瑚礁一样,是三大典型海洋生态系统。海草场是生物圈中最具生产力的水生生态系统之一。

和陆生植物一样,海草也有根茎叶的分化,海草还会开花和结果,其也是通过光合作用以获得自身生长所需能量的初级生产者。但是海草和陆生植物也有显著的不同,海草没有强壮的茎杆,它们的叶只需海水的浮力的承托就足以抵挡波浪的冲击。

从海草的形态学和生活习性来看,它们有时候更像海里的大型藻类,但是只要细心观察,两者之间有着极大的差异。从生理结构上看,海草更接近于陆生植物,它们有完善的结构分化,而大型藻类却没有。大型藻类通常通过假根附着于海底或其他一些固定于海里的物体,而海草有真正的根,它们通过根固定于海底,并通过根吸收沉积物里面的营养物质和生长所需的矿物质。从光合作用来看,大型藻类的所有细胞都可以进行光合作用,而海草只有叶有叶绿体,因而海草的光合作用只能够通过叶进行。此外,大型海藻可以通过营养盐和矿物质的扩散作用而直接从水体中获得这些物质,而海草只能够通过木质部和韧皮对这些物质进行传输。最后,大多数的大型海藻没有繁殖器官,而海草能够很好地进行有性繁殖。

以海草为原料可以直接加以利用的,海草是饲料、化妆品、工艺品的很好的生产原料,此外,海草场也具有很高的科学研究以及为旅游观光价值。

海草场的存在改善了周围的环境,为周围的居民提供了便利或福利。海草场的存在对净化水质、减少岸堤维护费用、增加海草场及其近海的渔业资源有着极大的作用。海草通过吸收周围海水中的N、P等营养元素而达到净化水质的效果,从而避免赤潮的发生。海草场为鱼、虾、贝类等生物提供庇护场所、栖息场所,提供食物,使海草场中的渔业资源特别丰富,此外海草场也是许多经济鱼类孵育仔稚鱼的好场所。海草场的存在不但对其中的渔业资源有很大的贡献,而且对其附近海域的渔业也有很大的贡献。海草场中的经济动物在海草场中孵卵、生长以及生活,其幼体长大后可能游到附近的海域生活,这就为附近的海域增加了渔业资源。海草的存在可以抵挡住部分风力,减弱风力,保护海堤。

海草作为海洋生态系统的重要组成部分之一,除了能为人类带来可视的经济价值之外,还有一些不可见的价值,例如海草丰富了人类的精神世界,增加了审美视野等等,这些作用所带来的价值很难用金钱来衡量的。