黃朝慶
行政院農業委員會特有生物研究保育中心植物組

白粉細蟌是台灣最小的豆娘,主要於三到十二月出現,在台灣十分常見。

水生植物之定義是「以水為生存及生長媒介之植物」,一般而言,有所謂狹義的水生植物與廣義的水生植物,狹義的水生植物是「指植物的生活史必須在有水環境下完成,亦即該水生植物一生都必須生活在水中」,例如睡蓮、水蘊草、滿江紅等。

廣義的水生植物則包括濕生植物,也就是「這類型水生植物生活史中有一時期生長於水中或生長於飽和含水量之土壤上」。

簡言之,廣義的水生植物並不見得要生長於有水環境中,但是最起碼供其生長之土壤必須是在潮濕狀態下或是土壤飽和含水量必須維持在水生植物可以生存的最低限度以上,例如蘆葦、野薑花等。

水生植物的生態特性

(一)水域環境千變萬化

水是水生植物的媒介,水中世界事實上是千變萬化,肉眼是看不見其中的奧秘,但是仔細地推敲下,水生生態系是由很多因素組成的,例如水的密度、水中的懸浮粒子、水的循環(流動)、水域的深淺、光線是否穿透、水溫的高低等,這些因素都會影響水生生態系的物化性質,更直接支配水生植物的存亡;不過在正常情況下,水生植物大多都能隨遇而安地生長,最起碼它不需要施肥、更不須澆水,任憑季節之更迭,它們就在水中永不停止延續種族的生命。

(二)水生植物適應機制

生態池裡孕育著動人的生命和萬物演化的智慧,也提供人們生態、景觀的休憩空間。

由於為配合不同的水生及濕生環境與水生植物內在的物化性質,水生植物演化出與陸生植物截然不同的適應方式,對水生植物而言,水的流動和植物本身是否固定在土壤裡,影響水生植物的生存最大。一般而言,水生植物機械性組織並不發達,所以外在形狀多呈線形或扁平狀,有的藉由根系固著在水中以適應水的流動;此外通氣組織發達也是水生植物一個重要演化特性,有的也演化特殊氣生根或氣囊構造,以利它們漂浮或氣體交換。

(三)與陸生植物之差異

一般來說,陸生植物所需的水分相當多,因此若是外在環境缺水或過於乾燥,土壤內水分供不應求,植物就會有枯萎現象,所以生長在缺水地方的植物會把根系伸到土壤較深處或者將根系擴張到更廣的範圍,以增加吸水的面積;此外有些陸生植物會藉由細胞水分的減少,以抵抗乾燥的環境,有些則會增厚外表的角皮層,或者減少氣孔數,或者改變氣孔成凹陷,或者縮小葉面積來減少水分的蒸發量。然而水生植物卻得天獨厚,一生下來就在水中,不必具有陸生植物之機能或構造,就可以保有充分的水分,更可藉由植物體表面吸收水中的氧氣、二氧化碳及其他的營養物質。

(四)水生植物之繁殖方式

水生植物以水為家,大多數的水生植物之花可挺出水面,藉由昆蟲來傳粉,如台灣萍蓬草、睡蓮、荷花、三腳剪等,但有些沈水性或浮水性水生植物卻需要水之幫忙來完成傳宗接代工作,所以此類型水生植物有所謂「水媒植物」之稱號。水媒植物傳粉方式有二種型態,一是水中傳粉,像是金魚藻、流蘇菜,它們的雌花、雄花都生長在水中,藉花粉在水中擴散而傳粉;另一型態是水面傳粉,像是苦草、大萍等,雄花花粉漂於水面,漂至雌花而完成傳粉,上述為有性生殖方式。不過一般而言,水生植物主要繁殖方式仍以無性繁殖為主,如利用地下根莖或不定芽來增加個體數,像蘆葦就是以根莖來繁殖,故常成群生長。

水生植物的功能

根據學者之研究,水生植物的功能總計有以下六點:

腹斑蛙「給、給、給」的叫聲,連白天都可以聽到。

(一) 調節氣候功能

水生植物具有降低局部氣溫與局部反光的功能。

(二) 生產者功能

水生植物在水中及濕地環境扮演生產者的功能,植物體可提供動物食用,如空心菜,亦可提供草食性、藻食性魚類或水棲昆蟲的食物,許多高等植物的落葉或死亡的植株,也都是水棲小動物的食物或棲所。

(三) 生態庇護功能

不論浮游性或固著性水生植物,大部分的水生植物具有葉綠素,可行光合作用吸收二氧化碳並釋放出氧供水中的魚類呼吸,枝葉可作為魚類及其他水棲動物如水鳥庇護的場所。

布袋蓮的葉柄膨大呈氣囊狀,根部 能吸收污水中的化學廢料,最近廣泛作為水質淨化用。

(四) 人為利用功能

水生植物典型之利用方式為插花材料,如水燭、風車草,許多浮游性植物可作為人工飼料,漂浮性的布袋蓮更由於生長快速而引進台灣,作為餵養鴨豬等家畜的飼料,其他諸如荷花、菱角等植物更是早經人為種植利用的水生植物,此外近來栽植紅樹林作為護岸防風之用,亦有生態保育之觀念。

(五) 改善污染功能

部分水生植物(如布袋蓮、水燭)具有吸收污染源的效果,工業區設置適當面積的濕地作為淨化池,可以透過水生植物及底泥物質的化學作用分解污染物質,達到淨化水質的效果。

(六) 景觀美化功能

水生植物植物體可以減少水面反光,並增添水中景色。許多特殊的水生植物早為人工種植,做為庭園觀賞之用,例如睡蓮、野慈姑、風車草、荷花等植物。台灣原生植物亦有台灣萍蓬草、水茄苳、鴨舌草、水燭等種類具有景觀美化效果,可進一步推廣為景觀美化植物。

水生植物的類型

水生植物之類型主要根據植物生長環境與外在形狀特徵來區分下列五種類型:

水丁香喜歡生長於水邊,開小黃花,蒴果呈圓筒狀,成熟時呈紅褐色,就像小香蕉一樣。

(一)濕生植物

指生長在河川兩岸或淺水區的水邊植物,河川兩岸植物又稱濱溪植物,自大喬木至草本植物均有,像是水茄苳(穗花棋盤腳)、野薑花、巴拉草、水丁香、水莧菜等,這類型植物通常存在河川下游或河口地區,最具代表性則是河岸紅樹林,台灣北部淡水河的水筆仔純林及南部海茄苳、欖李混交林尤為著名。

 

香蒲 形狀很像蠟燭,在上面澆上煤油,可以當作蠟燭使用,所以又叫做水蠟燭。

(二)挺水植物

指生長在水深半公尺到一公尺左右的淺水區中,根系固著在水裡土壤,將其莖葉的一部分或大部分伸出水面的植物,這類型植物的根系發育情形隨種類而不同,大多具有走莖或根莖型態,它們根系的氧氣是經由莖葉內的通氣組織從外界來供應,像是蘆葦、茭白筍、水蠋、水毛花等。

(三)浮葉植物

指生長在淺水區,葉片浮在水面,形狀多為扁平狀,葉上表面有氣孔,根系或地下莖固著在泥土裡,根部所需要的氧氣經由葉片的氣孔由外界來供應的植物,這類型植物的葉柄會隨著水的深度而伸長,常見者有田字草、小莕菜、睡蓮、台灣萍蓬草等。

三腳剪常生長於稻田或水池的挺水植物,開著純白色的花,姿態優美,又名葉慈菇。

(四)浮水植物

這類型植物根系並沒有固著於泥土中,而是沉於水中,植物體則漂浮於水面,某些還具有特化的氣囊以利於漂浮,例如布袋蓮、大萍、滿江紅、槐葉蘋等。

(五)沉水植物

這類型植物植物體全部或大部分浸沒於水面下,根系固著在水下泥土裡或漂浮水中,它的莖葉內機械性組織、輸導系統及表面角皮層卻不是很發達,葉片大多呈線狀、片狀或條狀,像是金魚藻、水蘊草、聚藻、眼子菜、流蘇菜等。

稀有水生植物所面臨的生存壓力

紫芋為多年生草本,葉柄 為紅褐色,葉上有細毛可凝聚水珠。

近年來由於台灣經濟快速成長,對本島自然環境及資源過度開發利用,已使相當多的水生植物生育地逐漸消失,例如低海拔地區之池沼或濕地因土地利用型式之轉變而移作建築、養殖或其他農業及工業之用,致使原生之水生植物如槐葉蘋、台灣萍蓬草、大安水蓑衣、風箱樹、細蕊紅樹等面臨瀕危或已經滅絕。

根據學者調查與文獻資料得知,台灣地區三百多種水生植物,其中稀有及瀕危者占近半數。為何這些水生植物會趨於稀有或絕滅之路,值得我們思考與探討。稀有植物的評定,不外乎是它們的分布狹隘,或是其分布廣,但族群一直呈現弱勢,也就是說它們競爭或生育能力比其他植物差。

導致水生植物稀有化的原因有很多,但以人為破壞為首,以下幾點便是它們所面臨的生存問題。

 

大安水簑衣為台灣特有種,開淡紫色的脣形花,每年八到十一月為開花期。

(一)池塘的消失:水是水生植物生存最重要的媒介,所以池塘原本就是水生植物繁衍最常見的場所。但一、二十年來一些歷史悠久的古老池塘一一被毀壞填平,最嚴重者首推桃園縣,桃園境內是台灣地區擁有最多池塘的縣市,以往一些老池塘,生長著許多特有及稀有的水生植物,如台灣萍蓬草、田蔥、烏蘇里聚藻等。不過有分布上述植物的池塘,大半已被填平蓋起公寓大樓或填平闢成農業區。因此昔日桃園地區的池沼生態,可說是風光不在!目前倍受池塘開發壓力,而有絕減危機的種類有芡實、大安水蓑衣、台灣萍蓬草等。

(二)外來動物的危害:外來動物的引進如福壽螺與吳郭魚,造成台灣水生植物的空前浩劫,植被景觀也因它們而改變。在福壽螺尚未來臺時,台灣鄉村的水田、溝渠或池塘中,四處可見沈水植物衍生。自從它出現的這二十年間,平地的沈水植物群落,無一能倖免,幾乎全數被食盡,目前因它而接近消失的物種,有水車前及台灣水蕹等。

在水流邊常可見福壽螺粉紅色葡萄串狀的卵,繁殖力強,對農作物及生態造成極大的危害。

(三)外來植物競爭:布袋蓮與大萍是外來植物中最具代表性者,由於它們繁殖力與生長速度快,加上環境適應力強,本地水生植物無法與之競爭,台灣地區許多河道溝渠多被它們佔據,農政水利單位每年需花費大筆經費來清除它們。

(四)水田轉耕或永久休耕:台灣百分之七十以上的水生植物,可尋自水田裏。不過臺彎的稻米因產量過剩,已逐漸轉耕或永久休耕。這些休耕水田因無翻動土壤的過程,日久一些弱勢草種便被強勢的禾本科植物所蓋覆,現有危機的此區代表性植物有澤瀉、槐葉蘋等。

水社柳為台灣特有種,以往常在稻田或溼地 都可見到其蹤跡,近年隨著人為的開發及破壞,已經成為相當稀有的水生植物。

(五)溝渠水泥化:溝渠的水泥化,帶給我們許多的便利,但對水生植物而言,卻是它們的永久墳場。試想看看,身為現代人的我們,是要選擇排水流暢,免於水災之苦的水泥溝渠,還是富有生命且景觀原始的泥土溝渠?土溝雖具自然美,但溝中長滿水草,卻會堵塞水源,文明與原始的確很難有個決定!此範圍所面臨生存危機的種類有穗花棋盤腳、風箱樹及眼子菜等。

(六)除草劑或農藥的毒害:除草劑與農藥的大量使用,確實能造成植物的快速滅絕,但以台灣現今的農地使用頻率而言,尚不致於嚴重。冬季休耕期間幾乎不使用,因此有段時間可讓水生植物繁衍,如與前述的幾點比較起來,尚稱輕微,目前有壓力的瀕危種有大安水蓑衣、瓜皮草、南投榖精草等。

(七) 水質污染:家庭污水及工廠排放水是造成水質惡化的主因,一旦水域遭受汙染,幾乎生物很難生存,台灣平地水域汙染嚴重,沉水性植物已經無法繁衍,而山區水源若保有一定程度的清淨,尚可見到茨藻或苦草等稀有物種。

台灣的水生植物資源現況

野薑花為多年生草本,地下莖成塊狀,花具有芬芳氣味,近年廣泛利用作為食材。

台灣由於氣候潮濕,雨量豐沛,孕育出多樣化的水生植物,根據目前文獻資料與筆者之調查,台灣的水生維管束植物共有72科325種。

台灣原生的水生植物不少具有潛在開發契機,尤其在進入WTO之後,國外優勢農產品大舉入境,衝擊本土農產市場,此時更應發展具有台灣特色之物種以提升農業競爭力,後列數種有經濟開發價值之水生植物供有關部門研發更精緻品種以提供國際競爭力。

(一)食用價值:茭白荀、芋頭、水蕨、過溝菜蕨、野菱、水芹菜、紫花空心菜、紫芋、龍骨瓣莕菜(野蓮)、鴨舌草(福菜)、田香草、蓴菜、豆瓣菜、魚腥草、尖瓣花、台灣水蕹、野薑花

(二)觀賞價植:鹵蕨、滿江紅、槐葉蘋、田字草、大安水蓑衣、小毛氈苔、水虎尾、穗花棋盤腳、水豬母乳、小莕菜、印度莕菜、芡實、台灣萍蓬草、黃花水龍、三白草、石龍尾、野慈姑、苦草、水車前、冠果草、田蔥、水鱉、桃園草、香蒲、野薑花

(三)綠美化價值:空心蓮子菜、細葉水丁香、紅辣蓼、絨毛蓼、紫蘇草、瓜皮草、聚藻、圓葉澤瀉、聚花草、風車草、三儉草、鹹草、水毛花、荸齊、水禾、野薑花

(四)水土保持價值:毛蕨、水柳、風箱樹、小獅子草、半邊蓮、毛蓼、過長沙、石昌蒲、水竹葉、野薑花、柳葉水蓑衣