苔花如米绽放高原
苔藓植物虽比较矮小,但“领地范围”极为广泛,几乎遍布森林、荒漠、冻原、极地及沼泽等各大生态环境中。它们在生态系统中具有重要的保持水土、涵养水源等生态功能。让我们跟随作者到西藏地区来搜索这种不起眼的植物,探索苔藓植物“低调”的个性与惊人的生命力。
——引自《大自然》杂志“苔花如米小,高原亦绽放——西藏苔藓考察之旅”
青藏高原被称为“世界屋脊”“地球第三极”,美丽的西藏就屹立于青藏高原的西南部,平均海拔 4000 米,是世界上海拔最高的地方。特殊的高原环境孕育了活泼可爱的藏羚羊、洁净高雅的藏野驴、花色艳丽的塔黄和冰清玉洁的雪莲等, 这些生物均因其独特的外形或颜色而被人们一眼识别。
我们此次前往西藏探索的对象是一类与众不同的生物,需要使用放大镜来观察。它们悄悄绽放, 柔美娇小又有趣可爱,彰显了生命的力量与美丽, 它们就是苔藓植物。苔藓植物是植物界的第二大类群,但由于其“身高”比较矮小,小到几毫米, 最大仅 100 厘米高,所以很容易被人们所忽视。
植物王国的迷你植物
苔藓的植物体主要为配子体,其上着生孢子体。配子体有假根、拟茎体和拟叶体结构的分化, 但没有维管组织,自身结构简单,有的甚至只穿了一层“单衣 ”,例如大多数苔藓植物的叶片由单层细胞构成。苔藓植物的演化水平介于藻类和蕨类之间,是植物由水生向陆生过渡的类型。
在漫长的生命演化长河中,苔藓植物在结构和功能上发生了许多变化,形成了独特的形态及生理适应特征:大帽藓科(Encalyptaceae)拥有能覆盖孢蒴的蒴帽,以保护内部孢蒴和孢子的生长发育; 金发藓科(Polytrichaceae)叶片上长有栉片以增加光合作用面积;丛藓科(Potticeae) 呈现密集的垫状丛生,叶片强烈卷曲,以减少水分的散失;紫萼藓科(Grimmiaceae)植物长期 生长在干燥裸露的岩石表面,形成了独特的抗旱机理等等。
苔藓植物的形态特征和生理机制也会随着环境的变化而改变。研究发现,尖叶对齿藓(Didymodon constrictus) 和 真 藓 (Bryum argenteum)会随着海拔的升高降低植株高度并减小叶片面积,以抵御由于海拔升高带来的温度和湿度的降低。
苔藓植物具有的强大适应能力,让其成为周围环境演替过程中冲在前方的“先锋植物”,是许多极端环境的“开拓者”。苔藓虽然不高,但是“领地范围”极为广泛,几乎遍布各大生态环境:森林、荒漠、冻原、极地与沼泽等。因此,它们在生态系统中具有重要的生态系统功能:保持水土、涵养水源和防风固沙。除此之外,其在全球气候变化和全球碳、氮、磷循环中也发挥着重要的作用。
寻“苔花”之旅启程
2019 年 6 月,一支由中国农业大学研究人员组成的考察队从林芝启程,踏上西藏这片神奇的土地,开始为期 2 个月的苔藓考察之旅。我有幸参与其中,与队友共同见识苔藓植物“低调”的个性、惊人的生命力和它们独特的存活方式。
林芝市气候较为湿润,当地的苔藓郁郁葱葱、长势良好。侧蒴藓类的青藓、灰藓、绢藓和棉藓大多成片生长,密集地铺在地面,或覆满树干, 抑或是“包裹住”整个岩面;顶蒴藓类在此处长得也较为高大,金发藓、珠藓、葫芦藓和提灯藓在这种湿润的条件下,植株高大,叶片舒展开来, 显得“晶莹剔透”。
一路前行,海拔越来越高,氧气越来越稀薄。天气变化莫测,时而晴天,时而冰雹,让人难以忘怀。苔藓植物也因环境的改变呈现不同的种类分布和形态特征:随着植被的覆盖率下降,丛藓科、真藓科和紫萼藓科等类群开始“霸占”我们的主要视野。
虽然没有真正的花,但是苔藓植物喜爱用“美丽的饰品”装扮自己:疣小金发藓(Pogonatum urnigerum)蒴帽上长满金色丝状的毛,就如拥有一头“金色的秀发”,那一株株美丽的孢蒴又似一朵朵娇艳的“花朵”;侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii )的孢蒴成熟后,蒴柄顶部向下弯曲孢蒴悬垂着,就像举着一盏盏明亮的“灯笼”,为这一方世界带来“点点光明”;表面密被气孔的蛇苔(Conocephalum conicum)像是穿着“蛇皮大衣”,高贵奢华。这些无疑展示着苔藓植物界的“时尚元素”。
苔藓植物还会“变魔术”以应对不同的环境条件。当水分缺乏时,有的叶片会皱缩;有的叶片会强烈扭曲,紧贴茎,将自己紧紧地“包裹起来”。等到环境适宜时,水分充足了,叶片会吸水伸展开来,慢慢伸个“懒腰”,将自己完全展现在世人面前,所以人们称其为“变水植物”。
考察中有一天阴雨不断,苔藓因雨水的滋润而伸展开来。金发藓、提灯藓和苔类在雨后晶莹剔透、娇嫩美丽、生机盎然。考察中,虽然我们被淋了好几场雨,尽显疲惫,但当我们看到雨后的苔藓充满活力时,疲惫似乎不知不觉间消散了很多,由衷地发出了对于美的向往和生命力的感叹。它们有着“一腔热情”与“自己的信仰”, 在高原上与恶劣的环境斗争着,彰显着顽强的生命力。
珠峰自然保护区搜寻丛藓
几经辗转、奔波数日,我们终于到达了珠峰自然保护区。进入保护区后大家开始例行采样。几个当地人追着我们售卖西藏纪念品,我们却只被地面上“身披褐色大衣”的丛藓科红叶藓属的植物所吸引。由于此地海拔高、气候寒冷干燥, 苔藓植物越发低矮。在高山草甸旁,星星点点着生着褐色的丛藓,其叶片强烈卷曲着以减少水分的散失。不平整的地面偶有小的沟坎,我们还发现了真藓科银藓属的物种。
我们蹲在地上不停地“翻翻找找”,那几个当地人对于我们的行为感到好奇,问我们到底在地上找什么。终于,他们出于好奇也加入采样队伍中来。他们热情地帮助我们一起采集,还不时地询问采到的对不对。由于队伍人员的壮大,我们很快结束了搜寻工作。
登雪山发现真藓
我们相信这里一定会有苔藓植物,想知道在如此严酷的环境下,苔藓是怎样存活的。我们向上爬了将近 5000 米,雪山感觉近在眼前却一直走不到。高山融雪形成的小小溪流旁, 首先入眼是低矮的溪边草甸,在冰冷雪水冲刷下, 却仍生机盎然地在水中“扭动”,以我们采样的经验,这里必定有苔藓植物。我们趴下来,在草甸中翻翻找找,发现了喜欢湿润环境的真藓科(Bryaceae)。它们与草甸混生,有的生长在沟渠的侧壁上,受着冰冷雪水的冲刷依旧“绿油油”;有的生长在溪流旁的地面上,着生在草甸的基部, 需要将草甸拔起来,才能很好地剥离出来。观察其特征,此处的真藓呈浅绿色,非常矮小,一簇一簇着生。
西藏的天更像娃娃的脸,刚刚还是蓝天白云、晴空万里,不一会儿黑云快速压过来,随后便是一场倾盆大雨;有时我们还在雨中,前方已经出现绚丽的彩虹。你永远也无法预测,哪片乌云带来的是一场暴雨,哪片带来的是一场冰雹,抑或一场大雪。继续向雪山进发,途中一阵黑云压来, 我们没时间躲避,只能在风雪中完成了采样。雪并不是软软的、温柔飘落的雪花,而是像“小石子”般一颗颗砸下来。在如此寒冷艰苦的环境中, 苔藓植物从未被风雪“压垮”,小小的身体撑起自己的一片小天地。
在积雪覆盖的雪山上,我们幸运地发现了苔藓植物,它们长在枯草的根部附近,是真藓科的。我们采样时发现无论条件如何恶劣,只要环境稍湿润或有水,真藓就会出现。虽然真藓植物叶片单层,叶表面也没有疣等附属物,但是却能广泛分布于西藏,说明真藓植物有着自身独特的适应机制,需要我们进一步深入研究。
穿越无人区
车辆行进在藏北线上,我们穿越了神秘的无人区。由于周围的山体等参照物比较庞大,我们有时感觉车子行进得很慢,但再加速行驶就可能听到“您已超速”的提示音了。穿行在这荒无人烟的区域里,时而出现的藏羚羊和藏野驴,才让我们消除了一丝对这个曾是“生命禁区”的恐惧, 感受到生命的力量。
我们从一个临时住所赶到下一个有时路程会达到 300 多千米。途中我们会下车进行采样,总能见到这些“苔藓小战士”。它们有时在岩石缝里, 有时在石头表面,有时躲在石头下面,有时在鼠洞内,需要我们好好地寻找一番。苔藓太喜欢“躲猫猫”了,趴下挖鼠洞或者土洞似乎是我们考察中的常态。
在西藏的干旱区、半干旱区,裸露在岩石表面的紫萼藓科(Grimmiaceae)“战士们”披 上黑色或者黑紫色“战袍”,“戴着”长长的白毛尖,好似手握“白色长戟”,以抵御强烈的紫外线照射。但我们也发现了不一样的紫萼藓,在岩石的遮阴面“绿油油”一簇,它们是带有短柄的黄褐色蒴帽、叶片不再具有长长白毛尖的旱藓(Indusiella )。在一些隐蔽环境中翠色欲滴的是凤尾藓(Fissidens ),它们喜欢石洞内或者土洞内的遮蔽且较为湿润的土,叶片排列好似凤凰的尾巴一样。喜欢“躲”在岩石下中或溪水边草甸中的还有大帽藓属的大帽藓(E.ciliata)和西藏大帽藓(E.tibetana),该属的其他物种大多生长在 石缝中。野外条件下,我们通过其大大的“帽子” 识别该科的物种,同时钟形的蒴帽“保护”着内部的孢蒴和孢子,良好地抵御着外界恶劣的环境。大帽藓属的一些物种,蒴帽表面密被疣,一方面增加毛细空隙,有利于水分的疏导和储存;另一方面具有抵御外界强烈紫外线照射的功能。
高原上空气稀薄,行走艰难,我们走一段路就要停下喘会儿气再继续走,像是步履蹒跚的老人,行进得异常缓慢。穿越无人区时,我们住过条件艰苦的民宿,在野外采样时经常席地而坐, 啃着馒头加榨菜。艰苦的环境不仅见证了苔藓植物的适应能力,也磨炼了我们的意志。
顺利收官
为期 2 个月的西藏苔藓考察之旅顺利结束,我们晒黑了,但也积累了丰富的经验。一路走来, 在极端恶劣的环境条件下,我们仍能发现苔藓这个顽强“开拓者”的身影,它们有着自己的一套抵御严寒和干旱的机制,在石洞、土洞或者岩石壁上到处可见它们的身影。西藏就像一个蕴藏着许多“宝藏”的宝地,我们是拿着藏宝图的探寻者。
在这种极端的环境条件下,不起眼的苔藓植物身着不同的“铠甲”,似一个小小的勇士与恶劣的环境做着斗争。它们渺小,却不脆弱。
苔藓虽然看似“卑微”,但是在小小世界中, 它们有时可能是“漂亮的模特”,有时却是“威武的战士”,有时又是一个“普通人”,让人们不由自主地被它们所吸引。期待我们与西藏苔藓的再一次亲密接触,也希望更多的人能认识这些被称为“植物王国小精灵”的苔藓植物。