人类活动对浮水植物的生存环境造成了多方面的影响,浮水植物也通过一些方式适应着这些变化,具体如下:
人类活动对浮水植物生存环境的影响
- 水体污染:工业废水、生活污水以及农业面源污染等含有大量的有害物质,如重金属、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氮、磷等营养物质,进入水体后会导致水质恶化。这可能使浮水植物生长所需的光照、氧气等条件受到影响,还可能直接对浮水植物造成毒害,抑制其生长和繁殖 ,比如凤眼莲虽然有一定的净化污水能力,但如果污水中有害物质浓度过高,也会影响其生长1 。
- 富营养化:人类活动导致大量含氮、磷等营养物质的污水流入水体,引起水体富营养化。这会造成浮游藻类大量繁殖,形成水华,与浮水植物竞争光照和氧气,还可能改变水体的化学性质和生态平衡,影响浮水植物的生长和生存。例如,在富营养化的湖泊中,浮萍等浮水植物可能会因为藻类的过度生长而难以获得充足的光照,从而生长受限 。
- 水利工程建设:修建大坝、水库、 canals 等水利工程设施,会改变河流、湖泊等水域的水文条件,如水流速度、水位波动、水深等。这可能会破坏浮水植物原有的生存环境,使其难以适应新的水流和水位变化,导致分布范围缩小或种群数量减少。比如一些需要特定水深和水流速度的浮水植物,可能会因为水利工程建设导致的水深增加或水流减缓而无法正常生长 。
- 城市化进程加快:城市的扩张导致大量自然水域被填埋、改造或污染,减少了浮水植物的生存空间。同时,城市中的雨水径流会携带大量的污染物进入水体,进一步恶化浮水植物的生存环境。此外,城市热岛效应也可能会对局部气候和水体温度产生影响,间接影响浮水植物的生长。
- 航运活动:频繁的航运活动会产生船舶油污、噪音等污染,干扰浮水植物的生长和繁殖。船舶的螺旋桨还可能会直接损伤浮水植物,破坏其叶片和茎干,影响其光合作用和营养吸收等生理过程,导致浮水植物的生长受到抑制或死亡。
- 外来物种引入:人类有意或无意地引入外来浮水植物物种,可能会对本地的浮水植物群落造成威胁。一些外来物种具有较强的适应性和竞争力,可能会迅速繁殖并占据本地物种的生存空间,导致本地浮水植物的种类和数量减少,生态系统的稳定性受到破坏。例如水葫芦原产于南美洲,引入我国后,在一些地区大量繁殖,对当地的生态环境造成了严重影响。
浮水植物对人类活动影响的适应方式
- 生理适应:一些浮水植物可以通过调节自身的生理代谢过程来适应环境变化。例如,在水体污染或富营养化的环境中,某些浮水植物可能会增强对有害物质的耐受性,或者改变自身的营养吸收方式,以更好地利用环境中的营养物质。同时,它们还可以通过增加体内的抗氧化物质含量等方式,来抵御污染物质对细胞的损伤。
- 形态适应:浮水植物可能会在形态上发生一些变化以适应新的环境。如叶柄或叶背形成气室,增加浮力,使植物能够更好地在水面漂浮,获取充足的光照和空气,像水鳖、菱角等植物都具有这样的气室结构 。
- 繁殖策略调整:为了在受到人类活动干扰的环境中生存和繁衍,浮水植物可能会调整其繁殖策略。一方面,它们可能会增加无性繁殖的比例,通过快速繁殖大量的个体来占据生存空间,提高种群的竞争力。例如,浮萍可以通过叶状体边缘产生芽进行无性繁殖,速度非常快 。另一方面,一些浮水植物的有性繁殖可能会变得更加灵活,如花期提前或推迟,以避开不利于繁殖的环境条件。
- 改变分布范围:当原有的生存环境变得不适宜时,浮水植物可能会向其他更适宜的水域扩散或迁移,寻找新的生存空间。例如,随着全球气候变暖和人类活动对水域环境的改变,一些浮水植物的分布范围可能会向高纬度或高海拔地区扩展。
- 与其他生物共生:浮水植物可能会与其他生物形成共生关系,以增强对环境变化的适应能力。例如,与某些微生物建立共生关系,微生物可以帮助浮水植物分解有机物质,提供营养物质,或者增强其对病原体的抵抗力。此外,浮水植物还可以为水生动物提供栖息地和食物,与动物之间形成相互依存的关系,共同维持生态系统的平衡 。