地衣植物:空气污染监测大师

植物笔记【018】

随着城市建设和工业化的兴起，城市污染已成为普遍问题。但无论在城市还是农村，有一种植物可以帮助我们监测本地的空气质量，那就是地衣植物。地衣植物，就是真菌和藻类共生的一类特殊植物，无根、茎、叶的分化，能生活在各种环境中，被称为“植物界的拓荒先锋”。

我们在裸露的岩石和粗糙的树皮上，有时可以看到灰绿、橙黄等多种多种颜色的片片斑痕，这就是地衣。地衣植物有2万多种，在地球上分布十分广泛。

地衣是某些真菌和藻类共同生活在一起的一类特殊植物。地衣共生的真菌大多是子囊菌，少数是担子菌，能吸收水和无机盐，并包被藻体；共生的藻类主要是蓝藻和绿藻，能进行光合作用，制造有机物。地衣具有一定的形态、结构和生活习性，并产生特殊的化学物质地衣酸，这些都是单独的真菌和藻类所没有的。因此植物学家将地衣列为一个单独的植物类群。地衣门全世界约500多属，25000余种。

植物学家按照地衣外部形态，将地衣分为3种类型。如牢固地着生于岩石、树皮上的是壳状地衣；容易从岩石、树皮上剥离下来地衣，叫叶状地衣；地衣体直立或下垂，呈树枝状或柱状，为枝状地衣。枝状地衣的生长速度比壳状、叶状地衣快很多。

在显微镜下观察地衣体横切面，可看到其内部构造：地衣体内可分为上皮层、藻胞层、髓层和下皮层。上皮层和下皮层均由致密交织的菌丝构成。根据藻类细胞在地衣体内部的分布情况，通常在结构上，将地衣分为2种类型： 异层地衣和同层地衣。一些地衣体有多种色彩，主要是由构成上皮层的菌丝细胞中含有大量橙色、黄色或其他色素而形成的。

地衣是藻类和真菌组合在一起共生的复合有机体，是没有根茎叶分化，结构简单的、多年生的原植体植。由于藻类和菌类之间长期紧密地结合在一起而成为1个单独的固定有机体类群。使其既没于一般真菌，也不同于一般藻类。而具有独特的形态、结构、生理和遗传等特征。它们是植物多年发展演化的结果。因此，把地衣当作一个独立的门看待。

构成地衣的藻类，主要是蓝藻和绿藻。蓝藻主要是念珠藻属，绿藻主要是共球藻属。构成地衣的真菌，大多数是子囊菌，少数是担子菌。构成地衣的真菌在许多生理特性方面都不同于一般真菌，故称为“地衣型真菌”。

    菌类和藻类的这种紧密结合，使地衣对不良环境条件具有很强的抵抗力。

地衣一般生长很慢。尤其是壳状地衣。但地衣能生活在干旱和寒冷环境，能忍受长期干旱，干旱时会休眠，雨后又恢复生长。因此，地衣总生活在峭壁、岩石、树皮或沙漠地上。地衣的耐寒性很强，在高山带、冻土带和南、北极地区，其他植物不能生存，而地衣能够生长、发育、繁殖得很好，常常形成一望无际的广袤地衣群落。所以人们称地衣为开路先锋。地衣还是高山、极地动物的主要食物。

地衣最大的特点是喜光，却怕空气污染。大多数地衣属于喜光植物，同时也要求空气新鲜。因此，在人烟密集的城市或有污染的工业区很难见到地衣植物。

根据地衣对空气成分的变化十分敏感的特点，科学家做过试验：当每立方米空气中二氧化硫的含量达到0.23毫克时，地衣在29天之内就会全部死亡。人们利用这一特点，把地衣当作监测空气污染程度的一类指示植物。

我在美国波特兰小住期间，在这个城市的几乎任何地方，都能看到地衣的存在，难怪波特兰是美国最佳人居城市，这里的空气质量非常清醒。

在地衣植物中最常见的是松萝。松萝是一种枝状地衣，常悬挂在高山密林的枝干间。松萝可以入药。

地衣价值同样不能小看。地衣能分泌地衣酸，腐蚀岩石，促进风化，是岩石变土壤的先锋植物；地衣植物石蕊、松萝等可作医药用；高山和极地的地衣群落是麋鹿的主要饲料；有的地衣可提取天然染料和化学指示剂，如石蕊试纸。更重要的是地衣可作为大气污染的监测指示植物。