《植物学教学资料》第9章 蕨类植物.ppt

1、第五章节 蕨类植物,第九章 蕨类植物,学习要求:,了解蕨类植物与苔藓植物的特征差异；,掌握蕨类植物5个亚门的基本特征及识别一些代表植物； 掌握蕨类植物的生活史过程及特点。,维管植物(vascular plant),何为维管植物的特征： 凡是有维管系统 (vascular system) 的植物都称为维管植物，包括蕨类和种子植物。 蕨类植物的维管组织（vascular tissue） 分化程度不高，木质部主要由管胞和木薄壁组织构成，韧皮部主要由筛管和韧皮薄壁组织组成。,中柱（维管柱）类型 中柱分为5种类型：原生中柱、管状中柱、网状中柱、真中柱、散生中柱。,星状中柱：木质部向周围形成脊状突起,1单

2、层表皮细胞 2机械组织层 3薄壁细胞层 4内皮层 5维管组织6维管7机械组织8木质部9韧皮部10维管束通向不定根,蕨类植物茎的内部结构（原生中柱：编织中柱）,编织中柱：韧皮部侵入木质部内。,双韧管状中柱,外韧管状中柱,真中柱,散生中柱,1.原生中柱：原生中柱的中央为木质部所占，其周围绕着呈圆筒形的韧皮部。为最原始的中柱类型，包括单中柱、星状中柱和编织中柱。 2.管状中柱：木质部围绕中央髓形成圆筒状。包括双韧管状中柱和外韧管状中柱。管状中柱在蕨类植物中普遍存在。 3.网状中柱：由管状中柱演变而来。从剖面上看中柱被割成一束束。不少蕨类植物具有此种类型的中柱。 4.真中柱：木质部与韧皮部并列成束，多

3、束形成一圈。木贼属、多数裸子植物和被子植物具有。 5.散生中柱：木质部和韧皮部并列成束，散生于茎内。主要存在于单子叶植物中。,8.1 蕨类植物的主要特征,（1）植物体（孢子体）有根、茎、叶的分化和维管组织的形成，常为多为草本。 根：通常为不定根。 茎：低等种类多具气生茎，高等蕨类绝大多数仅具根状茎。 叶：分叶柄和叶片。,叶片又可分为：,小型叶：叶脉单一不分枝，无叶隙和叶柄。 大型叶：叶脉多分枝，有叶隙和叶柄。 同型叶：孢子叶与营养叶相似。 异型叶：孢子叶与营养叶完全不同。 单叶：全缘不分裂的叶功能 复叶：1多回羽状分裂的叶,1.不定根 2 根状茎 3 叶柄 4 叶轴 5 羽片 6 小羽片 7

4、羽轴 8 小羽轴,真蕨类植物的形态,（2）无性生殖产生孢子囊和孢子,小型叶蕨类：孢子囊着生在孢子叶的叶腋或腹 面基部，孢子叶常密集呈球状或穗 状（称孢子叶球、孢子叶穗）。 大型叶蕨类：真蕨植物的孢子囊常聚集成孢子 囊群，着生于孢子叶的背面或背面 边缘。（水生蕨类孢子囊群生于特 化的孢子果内）。,孢 子 囊,小型叶蕨类的孢 子 叶 球 (strobilus),大型叶蕨类的孢子囊群或孢子囊堆(sorus),孢子：,两面型孢子：肾形、单裂缝、两侧对称。 四面型孢子：圆形或钝三角形，三裂缝，辐射对称。 同型孢子：孢子大小形态相同。 异型孢子：孢子大小形态不同。,（3）生活史具有明显的世代交替,生活史特

5、点： A. 孢子体发达，配子体（原叶体）退化； B. 孢子体与配子体均能独立生活； C. 受精过程中摆脱不了水的依赖。,配子体：孢子萌发后形成配子体, 又称原叶体, 小型, 结构简单, 多为绿色、具有腹背分化的叶状体, 能独立生活。,5.生境和分布,多喜生于潮湿的陆地，也有少数附生于岩石或树干上，极少数水生。,9.2 蕨类植物的分类,9.2.1 分类系统 依照秦仁昌的分类系统，把蕨类植物分成5群： 松叶蕨亚门(Psilophytina) ：现存仅2属3种 石松亚门 (Lyco phytina) ：包含石松和卷柏2目3科 水韭亚门(Iso phytina) ：仅含1属 楔叶蕨亚门(Sphenop

6、hytina) ：仅含1 科2属：木贼属和问荆属。 真蕨亚门 (Filicophytina) ：含3纲56科,前4个亚门为小型叶蕨类,又称拟蕨类 (fern allies), 种类很少, 多处于孑遗状态。最后1个亚门为大型叶蕨类, 较进化, 又称真蕨类 (ferns)。,9.2 .2 现代蕨类植物的分类依据,拟蕨类与真蕨类的区别,现在地球上生长的蕨类约有12000多种，在我国生长的约有2600余种，多数分布在西南地区和长江流域以南各省以及台湾等地，仅云南省就有1000多种，有“蕨类王国”之称。,9.3 松叶蕨亚门,无真根, 孢子囊形成聚囊,松叶蕨 (Psilotum nudum Grised

7、),9.4.1 主要特征 （1）孢子体有根、茎、叶的分化； （2）茎多为二叉分枝，； （3）小型叶，具叶舌或无； （4）孢子囊集生成孢子叶球或孢子叶穗； （5）孢子同型或异型。 （6）配子体两性或单性。,9.4 石松亚门,9.4.2 代表植物,（1）石松属(Lycopodium) 多年生草本，茎匍匐或直立，叉状分枝； 叶鳞片状，螺旋状排列，无叶舌； 孢子叶常聚生枝顶形成孢子叶球； 孢子同型。 配子体与菌根共生，雌雄同株。,孢子囊生于孢子叶近叶腋处。孢子四面型，为同型孢子,石松的孢子囊,（2）卷柏属Selaginella,匍匐草本，有背腹之分。 叶鳞片状，排成4纵行，腹面两行较小，称腹叶或中叶，

8、背面两行较大，称背叶或侧叶；具叶舌。 孢子叶聚生成孢子叶穗。 孢子异型。,翠云草,卷 柏,石松属与卷柏属的区别,9.5 水韭亚门,代表植物水韭属Isotes 孢子体形似韭菜，茎粗短块状； 叶细长丛生，螺旋状丛生于块茎顶端，近轴面有1舌； 孢子异型，孢子囊生于叶舌下方的凹穴中； 精子多鞭毛。,仅木贼属，现存有30余种，我国有10种以上，多 生于河边、林下、草原、沼泽地。,9.6 木贼植物（楔叶蕨）亚门,主要特征： （1）孢子体具根、茎、叶分化，茎有明显的节和节间之分，节间中空，茎上有纵肋。 （2）鳞叶，轮生成鞘状。 （3）孢子叶特化为孢子囊柄，并聚生成孢子叶球。 （4）孢子同型或异型，周壁具弹丝

9、。,问荆的气生营养枝：有明显节和节间之分。小型叶，轮生,问荆的生殖枝：孢子叶聚集成孢子叶球。,9.7 真蕨亚门,（1）孢子体发达，有根、茎、叶的分化，大多为多年生草本。 茎绝大多数为根状茎。茎表面被各式毛或鳞片。 叶为发达的大型叶，幼时拳卷； 孢子囊着生在叶背或叶背边缘，形成孢子囊群或孢子叶穗；囊群盖有或无。 （2）配子体（原叶体）为绿色心形的叶状体，能独立生活 （3）受精必须以水作媒介。,9.7.1 主要特征,毛或鳞片,幼叶 拳卷,真蕨的孢子囊群和囊群盖,真蕨的孢子囊,真蕨亚门分纲,9.7.2 代表植物:（1）厚囊蕨纲,狹叶瓶尔小草,观音座莲 Angiopteris esculenta,（2

10、）原始薄囊蕨纲,紫萁 Osmunda japonica,（3）薄囊蕨纲,蕨( Pteridium aquilinum ),铁线蕨 (Adiantum capillus veneris L),肾蕨 (Nephrolepis cordifolia ）,凤尾蕨,贯众 Cyrtomium fortunei,芒萁 Dicranopteris dichotima,巢蕨,鹿角蕨Platycerium bifurcatum,光石韦,田字草 Marsilea minuta L.,滿江紅 Azolla pinnata R. Brown,槐葉蘋 Salvinia natans (L.) All.,9.8.1 蕨类植

11、物的经济价值,a.药用：海金沙、 卷柏、 金毛狗等； b.食用：蕨、菜蕨、紫萁、莲座蕨等； c.工业上的利用：石松的孢子 、木贼的硅质； d.指示植物：芒萁、半边旗为酸性土，铁线 蕨、肾蕨等为钙质土，桫椤、莲座蕨、鸟巢蕨、 崖姜等是热带或亚热带潮湿气候的标志； e.农业上的作用：饲料和肥料 ，如满江红； f.观赏：肾蕨、铁线蕨、卷柏、鸟巢蕨、鹿角蕨、桫椤 等。,9.8 蕨类植物小结,具有较高观赏价值的蕨类植物已超过了500种,蕨类植物丰富的生态多样性 :山地、林间、溪旁、平原、草地、树木、岩石均可见不同种类的蕨类植物生长 是重要的盆栽及切叶植物：日本、欧约美等国家和地区盆栽观赏蕨类的年销售量已

12、超过5000万盆。 观赏特性：株形 、 拳芽 、叶 、根状茎,9.8.2.1 起源 一般认为蕨类植物的古代和现代共同祖先为裸蕨植物，但自从发现了刺石松、阿丹木后，许多学者证明蕨类植物并不是或不完全起源于裸蕨类。有的认为起源于绿藻，有的认为是褐藻，还有的认为是苔藓等。,9.8.2 蕨类植物的起源和演化,9.8.2.2 演化,裸 蕨,鹿角蕨属,裸蕨属,顶枝学说 大型叶的起源,顶枝学说 小型叶的起源,孢子叶起源图解,Filicophta,思考题,1. 中柱有哪几种主要类型？它们彼此之间存在什么系统演化关系？2. 蕨类植物有哪些主要特征？它和苔藓植物有何异同？3. 石松和卷柏有何共同特征和不同之处？4.木贼有哪些基本特征？5. 松叶蕨在哪些方面表现出其原始性？6. 真蕨亚门的主要特征是什么？列出常见的真蕨植物6种。,实验八 蕨类植物观察,一、实验目的 1、了解真蕨植物的生长环境和主要形态特征； 2、识别常见的真蕨植物。 二、实验内容 1、野