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山间溪流中的水质监督员——北京水毛茛

来源：花匠小妙招时间：2025-02-28 14:09

“山不在高，有仙则名。水不在深，有龙则灵。”位于北京市延庆区海坨山南麓、地处燕山山脉的军都山中的北京松山国家级自然保护区，因为生长在潺潺流水里的北京水毛茛变得灵动起来。

北京水毛茛的花和叶

叶片形态独特，美若水中绿丝绦

对于大部分植物而言，同一株个体的叶片从外形上看不会有很大差别。但丰富多彩的自然界中还存在一些特别的植物，它们在一棵植株上生长着形状截然不同的两种叶片，北京水毛茛（Batrachium pekinense）就是其中一员。

北京水毛茛是一种小型沉水植物，它的身体半浮半沉，沉在水里的叶片呈深裂丝状，浮于水面的叶片为中裂至深裂且裂片较宽。为什么一棵植株上叶子的形态差异会这么大呢？

实际上，这是植株长期适应水上和水下两种不同生活环境的结果。水里的含氧量要比水面少得多，为了获取更多的氧气，在漫长的演化过程中，北京水毛茛水里的叶片逐渐演变成丝带状，从而增加叶片吸收氧气的面积，让这些叶片也能进行充分的光合作用；开裂的丝状叶在水下还能减小对水的阻力，防止植株被水流冲走。而北京水毛茛水面上的叶片分裂较宽，可以增大叶表面积，与雪为伴的北京水毛茛不仅有利于光合作用合成营养物质，也有利于它们“屹立”于水中，不会被大水冲走。

北京水毛茛的叶子虽然有两种形态，但都为绿色且四季常青，其茎细长，随水流轻轻摇摆，仿佛水波中荡漾着千条万条的绿丝绦。

与雪为伴的北京水毛茛

只有在6月份开花的时候，北京水毛茛的花朵才会露出水面，有利于授粉和繁殖。那时，水面绽放着由5枚白黄相间的花瓣组成的小花，宛如五位穿着白色连衣裙和黄色绣花鞋的小仙女在翩翩起舞，美丽极了！

近年来，北京水毛茛已成为北京的“植物名片”。2021年9月新发布的《国家重点保护野生植物名录》将其列为二级保护野生植物，成为北京地区唯一受国家法律保护的水生植物。

狭窄的分布区，诉说前世今生

调整后的《国家重点保护野生植物名录》依据我国《野生植物保护条例》中关于“保护对象是指原生地天然生长的珍贵植物和原生地天然生长并具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危、稀有植物”的原则，并根据我国当前的野生植物资源现状和保护形势制定了五条调整标准，其中之一就是数量极少且分布范围极窄的珍稀濒危物种。北京水毛茛是北京的特有植物，分布区非常狭窄，这也是其被列为国家二级保护野生植物的原因之一。

从名字的组成“北京+水毛茛”，就可以知道这是一种首株被发现于北京的植物。20世纪70年代，北京水毛茛主要分布于北京市海淀区、昌平区南口到居庸关一带的山谷丘陵间的溪水中。后来，随着北京人口的增加和工业的发展，水资源日趋紧张，个别地区的生态环境遭到一定破坏，越来越多的水体被污染，北京水毛茛也受到严重影响，曾一度“消失”。

2008年后，随着北京植物调查的不断深入，北京水毛茛在延庆区的松山和玉渡山的溪水中重新“现身”。近两年，北京水毛茛在怀柔区和密云区的山区也有发现，进一步扩大了其分布范围。

北京水毛茛的花

如若简称水毛茛，可就张冠李戴了

目前，水毛茛属下共有30余种，主要分布于欧洲。我国有8种，其中就有北京水毛茛这个特有种。水毛茛（B. bungei）是与北京水毛茛外形十分相似的一个“近亲”物种，同属于水毛茛属。

二者有三点不同之处。第一点，水毛茛的分布范围较广，在我国从南到北均有分布，主要是青海、四川、云南、甘肃、山西、河北、辽宁、江苏和浙江等省（区）。而北京水毛茛目前仅分布在北京。第二点，与水毛茛细裂如丝的叶子相比，北京水毛茛的叶子略大一些，多回分裂成细丝状，形同一把小扇子。第三点，北京水毛茛对水质和环境的要求更高，可以作为水体监测的指示物种，故我们称其为“水质监督员”。而水毛茛对水质和环境的要求相对低一些。

北京水毛茛和水毛茛都是北温带罕见的整株越冬的草本植物，而且二者均呈狭域分布，仅生活在寒冷地区和山涧溪流中。随着人类活动范围和强度的扩大，环境质量大大下降，水土流失日益加剧，近年来北京水毛茛和水毛茛的生境状况呈现明显的片段化，在一些地区出现种群稀缺甚至绝迹的现象。

北京水毛茛的叶

目前对水毛茛的研究较多，主要集中在形态学、细胞学、生理生化和水生植被群落调查等方面。而对北京水毛茛的研究仅限于群落和生境特征的调查，有待开展深入研究，为它的生态恢复提供良好的科学基础。

时时身体力行，刻刻监督水质

北京水毛茛的群落结构单一，抗干扰能力差，对水质和环境的要求极其苛刻。

首先，生长的水体要清澈见底，透明度达1米以上，水温常年低于 15℃；底泥要相对较厚，有利于北京水毛茛扎根，还能提供充足的有机碳、氮、磷等营养元素和微量元素。

其次，溪流水深一般在30～100厘米，流速较缓（低于0.1 米/秒，甚至是静水）；溪流宽度3～5米为宜，越宽其生存空间越大，越有利于它们大量生长繁殖。我们发现，水流条件是限制北京水毛茛生长的重要生态因子：一方面，水流会对北京水毛茛产生拉伸、搅动和拖拽作用，直接影响其生长；另一方面，水流会通过影响二氧化碳、营养物质等的供给和交换间接影响北京水毛茛的代谢和呼吸过程。

北京水毛茛的上述特点，使其成为我们“特聘”的“水质监督员”。我们每天都会检查北京松山国家级自然保护区（以下简称“松山保护区”）里的北京水毛茛，如果其生长状况稳定，就说明水质优良，进而掌握当地的水源状况。

无性繁殖弊端，导致难得一见

北京水毛茛的繁育主要靠无性繁殖：由母株长出一条有分节的横走茎，横走茎可以无限生长，每一节都有可能生根，继而长出一棵新的植株，并长出新的横走茎。因此，只要一个地方长了几棵北京水毛茛，很快就能“复制粘贴” 出一大片来。

无性繁殖可以保证种群的数量，但这种繁殖方式比较原始，不能像种子或果实那样实现远距离传播，因此成为北京水毛茛分布范围狭窄的主要原因。而且无性繁殖产生的后代的基因基本没有变化，也没有种子耐受不良环境，无法抵御不断变化的环境，这是采用无性繁殖的物种对环境要求严苛的原因之一。这些基因单一的物种很容易因为一两次的偶然事件而灭绝。

工作人员开展北京水毛茛的迁地保护

近年来，松山保护区的科研人员开展了大量北京水毛茛的近地繁育试验，发现水流能带动北京水毛茛的断枝一起流动并使断枝扩散到距离基株较远的地方，如果遇到适宜的条件便定居生长为一个新的克隆植株。我们还观察到，自然条件下北京水毛茛居群的结实量较大（平均自然结实率在70% 以上），但是种子的萌发率不高，夏末秋初我们在野外并未发现很多的实生苗，而且自然条件下实生苗也不占优势，因此种群构成可能主要受无性繁殖的影响。

综上所述，北京水毛茛的繁衍生息需要独特的环境，一场大雨、一阵大风就可能将它们连根卷走，一点环境污染就可能让它们“全军覆没”。我们每个人都应该保护北京水毛茛，尤其是保护其生长的环境。

作者单位：北京松山国家级自然保护区管理处

排版编辑：张一涵

本文为《大自然》杂志2022年第2期原创文章，未经授权不得转载或建立镜像。