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满江红,蕨类植物(满江红植物简介)

近期不少花友都在问:满江红,蕨类植物(满江红植物简介),小编也是查阅很多资料,整理了一些答案,大家可以参考一下,

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由“满江红事件”看一种植物如何改变地球环境

首先需要说明的一点是:满江红不是词牌名,“满江红事件”更是与岳飞毫无关系。本文将要介绍的满江红是一种不起眼的水生蕨类植物,但正是这种小小的浮萍却一举改变了地球的气候历史,将其从“温室地球”转变为“冰室地球”,地质学家和气象学家们将这一史诗级的转变称为“满江红事件”。


满江红


故事还要从5600万年前说起,那时候的地球非常热。


温室地球

在距今5600万年前的始新世早期,由于地球轨道进动、地轴倾斜角度、地壳板块异动造成活跃的火山排出大量二氧化碳等多方面因素叠加影响,全球温度迅速上升。


始新世早期,火山排出大量二氧化碳造成气候变䁔


我们今天大气中的二氧化碳浓度为410ppm(大约为0.04%),这已经比工业革命前280ppm的水平高出了许多。但与始新世早期相比这简直不值一提,当时大气中二氧化碳浓度高达3500ppm,是今天的近9倍!不仅如此,持续上升的气温还导致地下冻土层里的可燃冰大量释放甲烷,这是一种比二氧化碳强数十倍的温室气体。最终的结果是当时地球的任何地方都没有冰川,北冰洋年平均海面温度达到13°C,在始新世最热的20万年时间里,北冰洋的平均温度达到约23°C。北极地区昼间超过20小时的光照、温暖的气候、充沛的降雨,使得这里的植物繁茂,一片欣欣向荣的景象。


棕榈树林


当时北极附近的格林兰岛、北欧、俄罗斯北部与阿拉斯加,到处都有密集的棕榈树林;地面遍布亚热带的蕨类植物、苔藓和杂草;而在南极大陆则大面积覆盖着温带和亚热带雨林。


始新世的北极地区像今天亚热带的样子


满江红

满江红英文名叫Azolla,是一种水生的蕨类植物。它有很多名字:浮萍蕨、仙苔、水蕨、紫藻、三角藻、红浮萍等等。它的叶子是绿色的,在秋天它会变成紫红色,水面被红色的浮萍覆盖,因此这种植物被称为满江红。由于它在水面密集生长,连蚊子都没办法在其中间顺利产卵繁殖,所以满江红还有个“蚊子蕨”的称呼。


变成红色的满江红


满江红的繁殖速度极快,如果条件合适,它能以每3~10天翻一倍生物量的速度生长,很快就能覆盖所有水面。在亚洲许多地区的稻田里都有满江红生长,每公顷鲜重约8~10吨,而在印度的一些地方每公顷的产量高达37.8吨。


密布满江红的水面,针都插不进去


由于这种植物掠夺了其它水生动植物的空间,因此在许多地方将满江红视为有害的杂草,想尽办法除之而后快。其实这是错误的,满江红是一种非常好的植物。


我们南方大面积种植水稻,早在1500年前的北魏时期,杰出农学家贾思勰就在他的综合性农业著作《齐民要术》中介绍了在稻田中间作满江红用于堆肥的方法。将满江红播撒在秧田里一举多得:密集生长的浮萍可覆盖水面,使杂草无法生长;同时满江红可以吸收大量空气中的氮气,将其固定在水田中成为水稻的生物氮肥,从而减少了人工施肥的需要。为此,联合国粮农组织将满江红作为热带生物农业系统的重点可持续项目加以推广。


稻田间的绿萍与水稻争肥,农民不喜欢,欲除之而后快


“超级植物”满江红

在固氮和吸收空气中的二氧化碳方面,满江红堪称是一种“超级植物”。每公顷满江红每年可以从空气中吸收2.5吨氮,同时可以吸收15吨碳!


与此同时,满江红还可以去除废水中的铬,镍,铜,锌和铅,只要有足够的磷肥供应,加上温度和光照条件合适, 这种超级植物就可以迅速生长,占领每一寸水面。


事实上,满江红自己并不能吸收空气中的氮气,它是通过与之共生的一种古老蓝藻来收集氮的。在满江红小如芝麻的叶子上表面密被乳状瘤突,下表面中部略凹陷,基部肥厚形成共生腔。满江红的共生腔里共生着许多蓝藻的菌丝,这些菌丝可以从空气中吸收游离氮,将其转化为氨以供满江红生长所需。


满江红叶面乳状瘤突,其基部是固氮蓝藻的共生腔


始新世的北冰洋

在5600万年前,各大洲之间并不是今天的样子,当时北美洲与亚洲大陆是连着的,它们与欧洲大陆及格林兰岛一起把北冰洋围成了一个内陆湖,这里大量的淡水通过狭长的水道连通大海。


始新世的北冰洋是一个被大陆包围的大湖


满江红对生长的条件要求苛刻,当温度在8℃~12℃开始生长,15℃~20℃生长较快,20℃~25℃时疯狂繁殖,35℃以上生长缓慢,而当气温低于5°C或高于40℃时,它就会停止生长。它不能容忍盐度,正常植物的存活率不能超过1-1.6‰,甚至有条件的生物也会死于超过5.5‰的盐度。为什么在北冰洋满江红可以在几十万年间大量繁殖呢?


满江红


这是因为当时的北冰洋与其它大洋之间只有狭长的水道连接,它没有条件形成洋流;充沛的雨水以及周围陆地河流的淡水不断补充到这里,在北冰洋的上层水面形成了很厚的淡水层。尽管它底下是极度缺氧的咸水,但因为没有对流,水体基本保持稳定。温暖平静的水面、充足的光照、空气中大量二氧化碳及氮气的供应、以及周围河流冲刷土壤将大量的磷肥带到这里,保证了满江红在北冰洋持续80万年的疯狂生长。


满江红


科学家们计算,始新世时期北冰洋的面积共有400万平方公里,加上周围众多的水道、河流与湖泊,至少有500万平方公里的地面密布着这种超级植物,它们每时每刻都在吞噬空气中的二氧化碳。当这些植物死去时,它们不会因腐烂而释放温室气体,海底缺氧的环境将碳完整地固定下来,而空气中的氧气得以保存。正因为北冰洋分层水柱造成底部缺氧,满江红的沉积物厚度达20米以上,今天的科学家们才能在北冰洋许多区域的海底提取到大量满江红残骸和它们遗留的孢子,这成为“满江红事件”的有力证据。


从北极地下获取的满江红大孢子扫描电子显微照片


“满江红事件”给我们的启示

发生在5000万年前北极地区的“满江红事件”告诉我们,这一株小小的水生蕨类植物在广阔水域大规模繁殖,用80万年的时间一举将空气中的二氧化碳减少了80%以上,北极地区的平均海面温度从13°C降至后来的-9°C,在其它因素的共同作用下,地球温度持续下降,迅速从“温室地球”转变为“冰室地球”。这一方面得益于当时北冰洋的天时地利,也与满江红这种植物极为出色固碳能力密不可分。


今天,我们同样受到全球气候变䁔的困扰,工业革命以来人类不断砍伐森林、燃烧化石能源、每年向大气中排放超过290亿吨二氧化碳,这种趋势如果持续下去,人类的发展与生存将遭受威胁。我们如何用自然的办法来减少空气中的温室气体?满江红或许就是其中一个答案


人类生产向大气中排放大量二氧化碳,造成全球变䁔


鉴于满江红极强的繁殖能力和出色的固氮、固碳能力,我们可以推广在稻田和某些热带亚热带水面大量种植这种植物,在稻田里它们会是优良的生物氮肥,还可以是极好的畜禽和鱼类饲料;而如果将其掩埋,就可以将空气中的二氧化碳重新固定在地下,这不失为一种安全可靠的减碳措施。


南方稻田中的满江红是极好的生物氮肥


读完本文,你还觉得满江红是一种必除之而后快的杂草吗?欢迎在评论区留下你的观点。


不起眼的庞然大物,你居然是这样的满江红!

撰文/武玉东 魏雪苹(中国医学科学院药用植物研究所)


说起满江红,我们首先想到的往往是词牌名《满江红》,而在自然界中,有一类植物也叫满江红,它们是蕨类植物大家族中的成员。纵使终其一生,也不会开出红胜火的花朵,但其旺盛的生命力绝对能让大多数植物甘拜下风。可以这么说,满江红是个毫不起眼的庞然大物。






01


上阵父子兵 下水亲兄弟




蕨类植物中,满江红绝对算得上特立独行。与众不同的它们,并不像其他的蕨类植物那样喜欢生长在土石之上、密林之中,而是钟情于江湖水泊。满江红是满江红属(Azolla)植物的统称(约9种),是蕨类植物里罕见的漂浮于水面的生物类群,其学名Azolla就是


满江红(供图/武玉东)


满江红漂浮于水上生长,植物体呈卵形或三角状,叶小如芝麻,叶片紧密交叠,叶片内的花青素会受外界温度的影响,由绿色变为红色或黄色,所以也被称为红萍或绿萍。与种子植物不同,满江红靠大、小孢子果中的大小孢子进行繁殖。


满江红属原归属于满江红科,也是该科唯一的属。后来科学家们发现,满江红和另外一种在水中生活的槐叶蘋(Salvinia)应当归属于同一个家族。于是,同样漂浮于水上生活的满江红属和槐叶蘋属,便共同组成了大约包含了20种蕨类植物的槐叶蘋科。和满江红一样,槐叶蘋属的学名Salvinia也自有深意,是为纪念17世纪意大利博物学家安东·马里亚·萨尔维尼(Anton Maria Salvini)而来。


槐叶蘋(供图/武玉东)




02


农田好伙伴 固氮显身手






满江红看着毫不起眼,但是生长繁殖极为迅猛。有研究显示,在短短2天之内,满江红的生物量便可以翻番,如果条件适宜、没有任何阻碍,2天之后再2天……很快,原本一小团的满江红便会充满整片水域,成为占领满江的庞然大物。


和满江红一同疯长、共生的小伙伴是一种叫满江红鱼腥藻的蓝藻。这种蓝藻寄生于满江红叶片背面的共生腔中,可以吸收空气中气态的氮元素,转化为固态的氮,也就是通常所说的固氮作用。




繁殖迅速加上固氮的本领,满江红对农业来说,可以提供非常大的帮助。植物生长需要氮元素,但植物无法直接利用空气中的氮。拥有固氮的本领,就等同于能源源不断地从空气中获取养料,满江红和它的小伙伴满江红鱼腥藻也就成了“肥料永动机”。


稻农很久之前就发现了它们的本事,将满江红引进稻田,不仅实现水稻的增产增收,还能吸附稻田地里的有害物质、净化水质、减少杂草侵害和害虫肆虐,满江红还能被收集起来做饲料。可谓是,满江红上都是宝,种在田里特别好。




03


关于满江红的假说——满江红事件




2004年,科研人员从北极冰芯中提取了丰富的满江红孢子化石,化石中的植物形态与现代满江红相同。于是,科研人员提出了关于满江红的假说——满江红事件。


5500万年前,地球表面的二氧化碳和甲烷浓度极高,北冰洋没有被冰雪覆盖,还配不上这个“冰”字,只是“北洋”。那里淡水汇集、水域宽阔、温度适宜,浓厚的二氧化碳为满江红提供了绝佳的生长环境。于是,它在海里海量繁殖,成了“满洋红”。


4900万年前,满江红爆发式地繁殖、生长、死亡,如此循环往复了80万年,一代又一代的小小满江红让地球的二氧化碳浓度降低了将近一半,地球温度也随之降低。


满江红爆发式繁殖与地球气温之间的关系还有待科学家进一步确认,但是它对地球生态环境的积极作用是毋庸置疑的。





本文综合整理自《知识就是力量》杂志,原标题《诗意满江红 不起眼的庞然大物》,


看过电影《满江红》,通过“一方见地”又认识了一种植物叫满江红

自从关注了博主“一方见地”,我就被她的视频和讲解深深的吸引了,我这是第一次知道还有一种植物叫“满江红”。


说起满江红,我们想到了岳飞。也想到了今年春节档张艺谋导演的电影《满江红》,雷佳音把秦桧那个角色演绝了,我看秦桧(雷佳音饰)带领全军复颂满江红那段,真的很震撼,听雷佳音在电影满江红最后诵读满江红时,看的很激动,如果我在观影现场,肯定也会跟着一起诵读岳飞的《满江红》。


“莫等闲,白了少年头,空悲切……”


这个电影上映后大家都会背《满江红》。


图片来自抖音截图


今天跟着博主一方见地璟璐一起来欣赏这种小小的植物满江红,有了追逐的光,生命才会发光。


图片来自抖音截图


璟璐介绍说:“你知道有一种植物叫满江红吗?而且有一种说法,说的这个《满江红》词牌名的由来,咏的就是这种植物。


她没有魁梧身躯,就是这种小小的水生植物凑近看非常的漂亮,我觉得像童话世界里那个飘在水上的一棵棵小树。很多人可能觉得她是藻类,不是,藻类是没有根茎叶的分化的,她是属于蕨类植物,她有她的根茎叶,最有意思的就是她的叶子了,复瓦状的排成两行,上面还有密密的带有这种乳头状的瘤突,而且在叶子的下面,有一个凹进去的结构,基部呢有一些肥厚,有一个共生腔,这样的结构,可以让她很好的漂浮在水面上。


图片来自抖音截图


她的叶片上还含有很多的花青素,在春夏的时候,我们看到她的时候会是绿色的,随着温度慢慢降低,在秋冬的时候,她就会慢慢变成红色,加上她的繁殖能力,她可以迅速的占领整个水面,让水面呈现一个壮观的红色,这就是满江红名字的由来了。


满江红这种植物非常的古老,起源于至少5800万年以前,而且她这个共生腔里经常和一种叫做鱼腥藻的藻类共生,具有非常强的固氮能力,所以在水质很贫瘠的地方,她也能很好的生长。


在中医上她还是非常优秀的一味中药材,如果我们有足够的时间去记录满江红是怎样去占领整个江面的,你会看到,她跟人类去扩张自己的疆土,是一模一样的。


生命的本质是趋光向前的,人类因为有了志向,而让生命有了超过生存以外更高价值呈现。除了活下来,我们需要守护的、需要捍卫的、需要信仰的,有可为有不可为的。有了需要追逐的光,生命才会发光。


莫等闲,白了少年头,空悲切!”(这段文案来自璟璐老师视频讲解转述)


璟璐在文案的结尾也用了《满江红》里的词,讲的真好。除了董宇辉老师的满分小作文,璟璐老师的满分小作文也很细腻,也帮我们增科普了很多植物的相关知识。


有网友说:“强烈建议学校用一方见地的视频,增长孩子作文的水平,每一段话都太美了。”


我先是被影像吸引,再被娓娓道来的声音套牢,最后信手拈来的知识降服,腹有诗书气自华,就这样娓娓道来。以后就经常给孩子看这样的视频,我把这些文案也摘录下来,以后孩子写作文可以用到了。


#春耕进行时#



描述满江红(满江红繁殖)

【本文标题和网址】满江红,蕨类植物(满江红植物简介) http://www.dgzd.cn/qiuhua/20230626469.html
内容更新时间(UpDate): 2023年07月25日 星期二

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