研究主題~保育植物「台灣水韭」
小組成員:
費峙蓉 企二B 487452509
李佳臻 企二B 487452665
蔡雅雯 企二B 487450149
吳伊翎 企二B 487450065
目 錄
一.
研究動機
二.
前置作業
三.
觀察過程
四.
夢幻湖的生態環境
五.
台灣水韭
六.
水韭在植物分類學上的地位
七.
台灣水韭的發現與研究
八.
台灣水韭的生活史
九.
台灣水韭的生態和人工繁殖
十.
感想
一.
研究動機
由於自己以前就對水生的事物很感興趣，而且大一時也曾聽過學長提起「台灣水韭」的事，所以就以「台灣水韭」作為期中報告的題目
二.
前置作業
由於夢幻湖的正確地理位置並不很清楚，所以就先上網查看七星山的夢幻湖位置，瀏覽陽明山國家公園的網頁內容後，得知夢幻湖就在小油坑與擎天崗路線之中，規劃的路程是淡水à北新庄à大屯山à小油坑à夢幻湖à擎天崗à竹子湖à文化大學à北投à淡水。
上網先收集一些有關台灣水韭的資料後，再準備相機，這樣大致上前置作業也就差不多了。
三.
觀察過程
本來預定於89年3月5日前往陽明山之夢幻湖一探究竟，但天氣不好，山上起了濃霧，所以就取消這次的行程。隔了兩週後，就是3月19日再次前往夢幻湖，中午才從淡水出發，經由北新庄，第一站是「大屯自然公園」，第二站是「小油坑」，第三站是「夢幻湖」，回程是經由北投回淡水的。到了夢幻湖停車場時已是下午四點了，而天空也飄起了小霧，但還不至於影響觀察的過程，走了一公里的路，終於看到了台灣水韭，可是沒有想像中的那麼茂密，只是零零落落的生長在夢幻湖中，不過夢幻湖真的很美，真是讓人記憶深刻。
四.
夢幻湖的生態環境
早期的夢幻湖人跡罕至且知者稀少，因此經常有冬候鳥在此棲息，其中以小水鴨最為普遍，當時的山友便以「鴨池」名之。後來於民國六十年，台灣水韭在此被發現後聲名大噪，始改名為夢幻湖。
夢幻湖位於七星山東南麓，高約860公尺，為山間凹地，成因至今仍為明確，可能是火口湖，也可能是噴氣孔造成的凹地積水而成或是火山間窪地。夢幻湖四面高山挺拔，早期因湖上`有雁鴨聚集在此，因而名為鴨池。後來因為冬季時，湖面泛起層層雲霧，籠罩整個湖泊，使人有如置身於夢幻一般，故稱為夢幻湖。且因湖中生長珍貴而稀少的台灣水韭而大大出名，並規畫為生態保護區。
夢幻湖水質呈酸性，PH值約為4-6之間，至於為什麼會呈酸性，可能是因湖中有大量的泥炭苔生長，大量有機物質的分解及土壤的酸性所造成。湖水中含有高量的氯化物，但磷和氮的含量卻很少，屬於貧營養湖。不過雖然夢幻湖是屬於封閉性的沼澤湖，但因湖水流動性高，水的含氧量並不低。
此地的台灣水韭，之所以特別，是因為它是非常稀有的水生蕨類植物，而被列為國寶級植物，生長在台灣，更是特別，因為這是全世界的水韭裡，生長在緯度最低的地方。此種蕨類植物，長4-15公分，外型類似小韭菜，不同的是，水韭有灰黑色的孢子囊長在葉子的基部。全株纖細翠綠，浸在水中。一般猜測，水韭的原產地可能是我國東北沼澤之地，雁鴨南飛時，一併將其孢子帶來，在此落地繁殖。
這裡除了台灣水韭以外，還有水毛花、燈心草、七星山穀精草...等五十多種水生植物，三分之二的湖面都被水生植物佔滿，極富研究價值。而平時不對外開放，進入需事先申請。不過大家仍可從冷水坑遊客中心再往上一點點路，到達夢幻湖停車場，從此處爬一小段步道。即可到達一處可近看夢幻湖的小小觀景亭。也可從冷水坑遊客中心走七星山步道，從高處看夢幻湖全景。
五.
台灣水韭
水韭是一種水生的蕨族植物，全屬約有70種，台灣水韭是其中重要的一員，到目前為止，全世界只發現產於七星山的夢幻湖中，是台灣的特有種，由於分佈範圍狹隘且構造獨特，而被視為稀有且珍貴的植物。
台灣水韭具一短型的球莖，葉子翠綠細長，以螺旋排列方式叢生在球莖頂上。葉長七至二十四公分，十五至九十葉一束，上部扁平，下方成圓柱狀，基部邊緣有薄膜狀物質，尖端有氣孔散佈。葉舌呈三角形延長。大孢子囊闊橢圓形。大孢子濕時呈灰色，乾時為白色，小孢子灰色，橢圓形，具小刺。
水韭的外貌跟一般蕨類植物大異其趣，若不仔細觀察，很容易誤認為單子葉植物，由於外觀很像韭菜，又生長在水中，而被命名為「水韭」。
水韭的英文學名是Isoetes，「Iso」有「相同」之意，「etes」即「年」，合起來有「常年都一樣」的意思，即一年四季都相同的多年生常綠植物，其葉子並不隨季節演變而變色，永遠青翠如一。
六.
水韭的植物分類學
水韭有維管束組織，但沒有花、果實、種子的構造，而是以產生孢子來繁殖後代，故植物分類學上是歸類於蕨類植物。在蕨類植物的分類系統上則屬於：小葉植物門 Microphyllophyta
有舌綱 Glossopsida
水韭目 lsoetales
水韭科 lsoetaceae
水韭屬 lsoetes
據記錄，全世界約有70餘種水韭，大多分佈於溫帶地區，熱帶則較為少見，主要生長在具有淺水域的沼澤區。大多數的水韭為水生，有的全棵沉浸水中，有的葉子半突出水面，有的具有雙棲性，只有極少數種類是為陸生，如為陸生它的棲息地的土壤也必須是濕潤的。
七.
台灣水韭的發現與研究
台灣水韭是在民國六十年八月二十二日為徐國士先生及張惠珠女士首次發現。在發現之前，台大教蕨類植物學的美籍教授DeVol博士曾根據下列現象：
(1)在西伯利亞、中國大陸、韓國、日本、菲律賓都有水韭的蹤跡。
(2)水韭通常生長在淺水域，有水鴨子及候鳥棲息之處。
(3)水韭傳播大多由候鳥所攜帶，而亞洲數條候鳥遷移路線都經過台灣，
故推測台灣應該也有水韭生長，只是苦無發現。
徐和張在八月發現時，當時正好是枯水期，湖泊乾涸，沉在水中的水韭露出地面而被發現。次年，DeVol教授依其葉片、蓋膜、孢子囊構造及孢子的花紋等特徵而命名為台灣水韭，為台灣的特有種。
之後，許建昌曾觀察其染色體數目(2N=22)，江蔡淑華研究其內外部形態，陳幸鐘做夢幻湖孢粉分析，黃淑芳和江蔡淑華研究其孢子囊、配子體及胚胎發育之研究，張永達進行其生理研究。而夢幻湖生態調查有張惠珠和徐國士、黃增泉等人。劉聰桂則進行夢幻湖的定年研究，發現夢幻湖形成於距今約5600年前。
由於台灣水韭的外形與大陸的中華水韭有點類似，故有人認為台灣水韭可能是從大陸來的，由於台灣環境長期隔離的作用，而演變成一新種。由於水韭通常也是水禽類的食物之一，因此其來源可能是南下避寒的雁鴨把水韭孢子夾帶在羽毛中，飛來後掉落湖裡繁殖的，或是雁鴨吃了水韭後，不能消化的孢子隨排泄物而被帶到夢幻湖。由於蕨類植物的分類主要是依據孢子的花紋等特徵，徐國是和張惠珠、黃增泉等人曾進一步比對水韭孢子的花紋時，發現台灣水韭與中華水韭完全不同，故應視為一獨立種。
八.
台灣水韭的生活史
一般蕨類植物的生活史可以分成兩個獨立生存的植物體世代：一個為孢子體世代，植物體具有雙倍的染色體，可以行減數分裂產生單被體的孢子；另一個為配子體世代，是由孢子發育而來，植物體只具有單倍染色體，可以產生配子進行交配以行有性生殖，產生孢子體。
台灣水韭的生活史正好配合環境乾濕的變化，春末夏初是孢子囊生成期，夏天乾旱期正是孢子的成熟期，水韭葉片雖暴露空氣中，但含孢子囊的葉基部分仍埋在濕潤的土壤中，到了秋末冬初時，雨量開始增加，水位也逐漸上升，沉浸在水中或泥裡的孢子則開始發育成配子體，並進行交配。新孢子體則形成於冬末初春時，正是這些小苗奮力成長之時。
九.
台灣水韭的生態和人工繁殖
在夢幻湖中，台灣水韭是為優勢種植物，總珠數可達百棵以上，其中長度四公分以下的小苗佔多數，顯示台灣水韭的更新良好，極適合在此地生長。隨著水域深淺不同，水韭的葉片長度也不同，在較深水域，台灣水韭呈瘦長型，葉片可達20至30公分長，在水淺處，葉片較短，植珠成矮胖型。
在自然環境中，過去曾經有人試著把它種在鴛鴦湖，但種了不久，頂多過了一季就沒有了。也有人拿到阿里山去種，種了不久也就死了。但在實驗室、溫室或水族缸小規模種，卻大部分都可以活下來。
根據實地觀察和實驗室的初步研究，發現台灣水韭對不同環境中的光線和溫度的要求並不嚴格，只要水位不要太深、流動性水域並且勤於拔除其他雜草植物，則不管在溫室的水槽魚池或魚缸中，都可以適應生長，若是使用夢幻湖的土壤來培養，則發育的更好。
面對夢幻湖急速地淤積，湖面積縮小，乾期太長，造成挺水植物及陸生植物的生長有逐漸擴大趨勢，如何保護維持台灣水韭的生存不至於滅絕，需有一套完善的保育措施，而此項工作已由管理處持續進行中。
十.
感想
觀察台灣水韭的過程中，不管是從網路上獲得的資料或是實地的走訪夢幻湖，都讓我們覺得台灣水韭應該受到保護，這是我們每一個人的責任。既然它生長在台灣，而且是特有種植物，我們更應該要去愛惜它。
到了夢幻湖時，頓時覺得可以這麼樣的親近國寶級植物「台灣水韭」，心中湧起一股莫名的興奮，在興奮之餘不免擔心下一代是否還能依然看到這美麗的台灣水韭！我們一起來保護國寶級植物---「台灣水韭」。