综述：水生还是陆生植物——这对两栖植物物种来说根本不是问题

《International Journal of Limnology》：Water or dry land ? that is not a question for amphibious plant species

两栖植物因水陆环境交替适应性强而备受关注，其形态可塑性（如异叶同株）、解剖结构（如通气组织气生根）、生理机制（如气孔调节与碳同化）共同应对环境波动，对气候变化下的湿地生态系统恢复具有重要研究价值。

　　### 解读：两栖植物的生态适应与生命形态多样性

两栖植物，作为一种独特的植物类型，能够在水生和陆生两种截然不同的环境中生存和繁衍，展现出惊人的生态适应能力。它们通常生长在水陆交界处，例如湿地、水体边缘或季节性水体，这些地方的水位经常发生变化，使得两栖植物面临复杂的环境挑战。这种特殊的生命形态不仅使它们在生态系统的多样性中占据重要位置，还为科学家研究植物如何在极端环境条件下生存提供了独特的模型系统。

两栖植物的生存依赖于其高度的表型可塑性，即同一基因型的植物可以在不同的环境条件下表现出多种表型特征。这种适应能力体现在植物的形态、结构、生理以及代谢过程等多个层面。它们能够根据水位变化调整自身的生长方式，从而在两种环境中都能维持正常的生理功能。例如，某些两栖植物在水生环境中会形成特殊的叶片形态，如细长、分叉或带状结构，以提高气体交换效率；而在陆生环境中，它们则会发展出更厚的叶片、具有气孔的结构，以适应空气中的高氧气浓度和低二氧化碳浓度。这些形态上的变化，称为异形叶（heterophylly），是两栖植物适应不同环境条件的一种关键机制。

在形态结构方面，两栖植物通常具有适应水生和陆生环境的特征。它们的茎和叶可能在不同的生长阶段表现出不同的结构，以满足各自环境的需求。例如，水生环境下，植物的茎通常更长、更柔韧，以增强漂浮能力，同时叶片可能较薄，以提高光合作用效率。而在陆生环境下，茎可能变得更加坚实，以支撑植物体，叶片则可能更厚，以减少水分流失。这种形态上的可塑性，使得两栖植物能够在不同环境之间灵活转换，从而增强其生存能力。

在生理适应方面，两栖植物展现出多种机制以应对不同环境中的气体交换需求。水生环境中，气体扩散速度较慢，因此植物需要发展出高效的气体运输系统。例如，它们的根部和茎部会形成气腔（aerenchyma），以促进氧气的运输和储存。这种结构在水生植物中尤为重要，因为水体中的氧气含量通常较低，而植物的根部可能处于缺氧状态。气腔不仅帮助植物维持其呼吸功能，还能增强其漂浮能力，使植物在水体中保持稳定的姿态。此外，两栖植物在某些情况下还能够通过气孔调节、细胞结构变化等方式提高其对环境变化的适应能力。

在代谢方面，两栖植物通常依赖于不同的碳源以满足其在水生和陆生环境中的光合作用需求。在水体中，植物可能利用溶解的碳酸氢盐（HCO3?）作为碳源，而陆生环境中则主要依赖于空气中的二氧化碳（CO2）。这种碳利用策略的差异，使得两栖植物在不同的环境中都能维持其生长和代谢活动。例如，一些两栖植物如**Stratiotes aloides**和**Myriophyllum brasiliense**，其水生形态的叶片能够高效利用HCO3?，而陆生形态的叶片则依赖于空气中的CO2进行光合作用。这种适应机制不仅有助于它们在不同环境中生存，还为研究植物在不同环境条件下的代谢策略提供了重要的线索。

两栖植物的生长策略还涉及到其繁殖方式。它们通常通过地下茎（如块茎和根茎）进行无性繁殖，这种繁殖方式能够帮助它们在环境条件不利时保存能量，并在适宜时机快速扩展。此外，一些两栖植物在水生环境中能够形成气生根，这些根不仅能够帮助植物固定在水底，还能促进氧气的吸收，提高其在缺氧环境中的生存能力。这种结构的多样性，使得两栖植物能够在不同环境中实现高效的资源利用和生存策略。

在生态功能方面，两栖植物在生态系统中扮演着多重角色。它们能够促进水体的氧气循环，为水生生物提供必要的生存条件。同时，它们还能够吸收和储存水体中的营养物质，从而影响水体的营养循环。此外，两栖植物在水体中形成的密集叶层，可以减少水流对植物体的冲击，同时为水生生物提供栖息地。在陆生环境中，它们能够通过叶片的光合作用吸收阳光，并通过气孔进行气体交换，从而维持自身的生长和发育。

随着全球气候变化的加剧，水体的水位波动和环境条件的不确定性日益增加。在这种背景下，两栖植物因其高度的适应能力和表型可塑性，成为研究植物应对环境变化的重要对象。它们能够在水生和陆生环境中生存，并在环境条件变化时迅速调整自身形态和生理功能，这种能力使其在生态系统中具有重要的恢复和适应潜力。因此，了解两栖植物的生态适应机制，不仅有助于我们理解植物如何在极端环境中生存，也为生态恢复和生物多样性保护提供了重要的理论依据和实践指导。

此外，两栖植物的表型可塑性还为生物技术研究提供了独特的模型系统。由于它们能够在不同环境条件下表现出不同的生理和代谢特征，科学家可以利用这些特性研究植物在不同环境中的生长机制，探索其适应策略的分子基础。例如，研究两栖植物在不同水位条件下如何调节其气体交换和碳源利用，有助于我们理解植物如何在不同环境中维持其生理功能，并为农业和生态修复提供新的思路。

综上所述，两栖植物因其独特的适应能力和高度的表型可塑性，成为研究植物生态适应机制的重要对象。它们不仅能够在水生和陆生环境中生存，还能在环境条件变化时迅速调整自身形态和生理功能，这种能力使其在生态系统中具有重要的恢复和适应潜力。随着全球气候变化的加剧，两栖植物的研究对于理解植物如何在极端环境中生存，以及如何利用这些特性进行生态恢复和生物技术应用，具有重要的科学价值和实际意义。