“小矮人”苔藓如何发挥“大用途”？

文章来自“科学大院”公众号作者：肖露梅
在植物王国中，苔藓可以说是不起眼的小矮人，一不留神就会被我们踩在脚下。

随处可见的苔藓（图片来源：veer）
实际上，这些小矮人有着坚强的意志，从寒冷的极地到炎热的赤道，从寸草不生的沙漠到生机盎然的绿洲，从人烟稀少的原始森林到人口稠密的都市，在土壤、岩石壁、树干、台阶或是在混凝土壁上，我们都能发现苔藓的身影。同时，小小的苔藓植物在陆地生态系统扮演着必不可少的角色。
苔藓：天生长不高，怪我？
其实苔藓植物只是生物（土壤）结皮的一种。所谓的生物结皮，是由微生物、藻类、地衣和苔藓等隐花植物，及相关的其他生物体通过菌丝体、假根和分泌物等与土壤表层微小颗粒胶结形成的复杂地表覆盖体。一般来说，通过肉眼可以简单地将生物结皮分辨为藻类结皮、地衣结皮和苔藓结皮。其中，苔藓结皮是生物结皮发育演替的高级阶段。
苔藓与藻类及地衣的区别在于，苔藓有类似于根茎叶的分化，使它看起来像一个小小植物体，我们可以从下图中看到三者的对比。苔藓植物是苔纲、藓纲和角苔纲植物的总称，目前全世界已知的苔藓植物大约有23000种，中国约有3500种。

图1：藻类图2、3、4：地衣图5、6：苔藓（图1：来源于网络，图2-6：来源于植物智:www.iPlant.cn）
与常见的乔木、灌木和草本相比，苔藓非常矮小，一般只有几毫米至几厘米高。由于无法合成木质素，所以苔藓不能形成维管束（我们可以把维管束想象为植物体内四通八达的高速公路，方便将水分和养分快速的运输到植物体的各个部分）。缺乏维管束的苔藓，其水分和养分的运输都受到限制。所以，苔藓只能通过茎和叶从大气沉降和生长基质等外界环境中吸收水分和吸收溶解在水中的养分，这也就是苔藓“长不高”的主要原因。
清朝诗人袁枚在《苔》中形容“苔花如米小，也学牡丹开” ，而诗中提到的“苔花”其实是孢蒴，不是真正的花，其大小如米粒一般。孢蒴里的孢子成熟后，可以借助风的力量将孢子带向更远的地方，从而开辟新领地。
小小苔藓，分饰三角
正因为苔藓植物矮小，又没有鲜艳的花朵，因此容易被忽视。但其实苔藓在自然界中具有重要作用。

自然生长的苔藓（作者肖露梅摄）
自然界的拓荒者
苔藓是地球上重要的初级生产者，能用过光合作用固定CO2生成多糖类物质满足自身生长需要。同时，苔藓植株紧密，叶片之间具有良好的毛细空隙结构，其毛细管作用易吸附空气中的降尘，增加成土物质来源。
此外，苔藓结皮中菌丝的渗透会导致岩石逐渐裂解，并且苔藓能够分泌碳酸酐酶和草酸等对岩石产生化学溶蚀作用，促进岩石风化，加快土壤形成速率。土壤的形成能够为其他高等植物提供生长环境，因此苔藓是其他植物生长的开路先锋。也正因为苔藓是拓荒者，所以苔藓在陆地上广泛分布。
环境指示标
苔藓一般生长在环境较好，且人为活动干扰少的地方，因此，苔藓常用来指示环境中的重金属污染情况。
苔藓植物体小，但相对表面积较大，且存在大量的阳离子交换点，能吸收和溶解于其体表水的矿质元素，因此对环境重金属的反应敏感强度是种子植物的10倍左右。若环境受到重金属污染，苔藓通常会出现以下几种情况：