《植物学》教学课件：11 蕨类植物

1、,10 蕨类植物,10.1 主要特征 10.2 分类与分布 10.3 主要代表类群,藻类植物（包括蓝藻在内）绝大多数生活于水中；苔藓植物虽分布较广，但仍然多生于阴湿环境。植物在其演化过程中，水生植物的登陆及其对陆生环境的适应，微管系统在其中起着怎样的作用？,10.1 主要特征,蕨类植物是具有真正的根、茎、叶分化的茎叶体植物，内有维管组织，孢子体发达；,维管组织,维管组织主要由木质部和韧皮部组成，木质部的主要成分为管胞，仅少数种类具有导管。韧皮部中含有运输养料的筛胞或筛管。蕨类植物的维管组织由初生木质部和初生韧皮部所组成，是一种初生结构，它按一定的方式聚集成中柱（stele）。,蕨类植物的茎横切

2、,根、茎、叶,蕨类植物除极少数原始种类仅具假根外，均生有吸收能力较好的不定根。 茎通常为根状茎，少数为直立的地上茎。 叶有小型叶和大型叶两类。 小型叶：没有叶隙和叶柄，只有一个单一不分枝的叶脉， 如松叶蕨、石松等的叶。 大型叶：有叶柄，维管束有或无叶隙，叶脉多分枝。,小型叶 江南卷柏（Selaginella mollandor）,大型叶 胎生狗脊（Woodwardia prolifera）,叶的分类,根据功能分，叶可分为： 营养叶：仅能进行光合作用，制造营养物质。 孢子叶：可产生孢子囊和孢子，具生殖作用。 同型叶：植物体具一种有营养和生殖两种功能的叶。 异型叶：植物体具营养叶和孢子叶两种不同的

3、叶。,孢子囊着生位置,在小型叶蕨类中，孢子囊单生在孢子叶腋或叶基，孢子叶通常集生在枝的顶端，形成球状或穗状，称孢子叶球或称孢子叶穗。,孢子囊着生位置,较进化的真蕨类（大型叶蕨类），其孢子囊通常生在孢子叶的背面、边缘或集生在一个特化的孢子叶上，往往由多数孢子囊集成群，称为孢子囊群或孢子囊堆。,真蕨类孢子囊着生位置,孢子类型,同型孢子：孢子体上产生的孢子形态、大小相同。 异型孢子：孢子体上产生大、小两种不同的孢子,大孢子萌发产生雌配子体，小孢子萌发产生雄配子体 。,10.1 主要特征,配子体简单，具有明显的世代交替生活史为孢子减数分裂型，且孢子体和配子体均能独立生活 。,蕨类植物生活史,蕨类植物具

4、有明显的世代交替现象，有两个独立生活的植物体，即孢子体和配子体。其生活史中，孢子体和配子体均能独立生存，除极少数种类外，孢子体占优势。,蕨类植物生活史,10.2 分类与分布,分布： 蕨类植物的分布广泛，在平原、草地、沟溪、山地、林下和淡水中均有生长。由于其对陆生环境的适应还不完善，所以，蕨类植物大多生活在沟谷和阴湿环境，在热带和亚热带地区的种类和数量均较多。,10.2 分类与分布,分类： 现有的蕨类植物约有12000种,我国约有2600余种，根据秦仁昌教授提出的分类系统，蕨类植物门可分为五个亚门，其中前四门为小型叶蕨类，种类很少，多处于孑遗状态，最后一个亚门为较进化的大型叶蕨类，亦称真蕨类。,

5、蕨类植物五个亚门主要特征比较,10.3 主要代表类群,食用蕨类： 可食用的蕨类植物主要有蕨、紫萁等。,蕨的幼叶有特殊的清香美味，炒食或干制成蔬菜-蕨菜。蕨的根状茎富含淀粉，营养价值高，可提取淀粉(或称蕨粉)，不但可食，也可酿酒；蕨类食用的历史相当悠久，蕨的根状茎富含淀粉，幼叶有特殊的清香。经过加工的蕨的茎淀粉（蕨粉）和幼叶（绿提琴头）均为高级营养食品。,蕨（Pteridium aquilinum var. latiusculum）,紫萁,紫萁，又称薇蕨。属紫萁科紫萁属。 紫萁属紫萁类孢子体嫩叶的加工品称为薇菜。薇菜作为蔬菜已有悠久的历史。,紫萁（Osmunda japonica），又称薇蕨,1

6、0.3 主要代表类群,园艺蕨类： 蕨类形态优美，极富观赏价值，是目前观叶植物的重要组成部分。,园艺、观赏,蕨类是目前观叶植物的重要组成部分，不论是居室布置，还是插花、盆景等，蕨类植物均显示出无穷的潜力。,鹿角蕨（Platycerium bifurcatum）,肾蕨（Nephrolepis cordifolia）,10.3 主要代表类群,工业原料蕨类： 如石松（Lycopodium japonicum） 、问荆（Equisetum arvense） 、木贼（Hippochaete hiemale）等。,石 松,石松,石松属、石松科植物, 石松的孢子含不干性油，是铸造工业的优良脱模剂，作为闪光剂，

7、能用于火箭，信号弹，照明弹等。,石松（Lycopodium japonicum）,问荆、木贼,木贼科茎含硅质很多，可代替砂皮磨擦木器和金属器械，是极好的磨光剂。 多生于河边、林下、草原、沼泽地，有的生在阴湿环境。,木贼（Hippochaete hiemale）,问荊（Equisetum arvense）,10.3 主要代表类群,土壤和气候指示蕨类： 蕨类可作为土壤和气候的指示植物，其生长和分布情况可指导人们进行林业生产。 如芒萁、里白、狗脊、石松等适合生长的酸性土壤为茶和油茶等经济林木的宜林地带； 铁线蕨、肾蕨等等适合生长钙质土壤； 桫椤、莲座蕨、巢蕨是热带或亚热带潮湿气候的标志等。,桫 椤-

8、国家二级重点保护植物,桫 椤,桫椤（Alsophila spinulosa）,10.3 主要代表类群,药用蕨类： 我国2 600种蕨类植物中已知有药用价值的约有400余种。,药用蕨类,海金沙(Lygodium japonicum)：治疗尿道感染、尿道结石。,贯众学名两色鳞毛蕨（Dryopteris setosa）： 根状茎可治虫积腹痛，流感等症。,10.3 主要代表类群,肥料和饮料蕨类： 如苹属（Marsilea） 、满江红属(Azolla)。,满江红(Azolla imbricata),满江红是含氮量很高的绿肥，也可作猪鸭等家畜、家禽的饲料。,10.3 主要代表类群,国家重点保护蕨类,国家重

9、点保护蕨类,二级重点保护蕨类植物,观音座莲科(Angiopteridaceae),七指蕨（Helminthostachys zeylanica）,鹿角蕨（Platycerium bifurcatum）,国家一级重点保护蕨类,光叶蕨（Cystoathyrium chinense）,玉龙蕨（Sorolepidium glaciale）,水韭属（Isoetes）,水韭属的所有种均为国家一级重点保护蕨类植物。本属约有70余种，我国仅产3种，最常见的为中华水韭，产长江中下游。另外还有产于西南地区的水韭。,中华水韭(Isoetes siensis Palmer ),在植物漫长的演化过程中，蕨类植物是最早脱

10、离水体束缚，最早适应陆地生态环境和最早出现维管组织的类群。这对于植物界的系统演化和陆地生态系统的变迁和探讨维管植物起源和成因具有什么重要意义？,科学未解之谜,蕨类植物的起源问题：根据已发现的古植物化石推断，一般认为，古代和现代生存的蕨类植物的共同祖先，都是距今4亿年前的古生代志留纪末期和下泥盆纪时出现的裸蕨植物。但是蕨类植物的起源是一个长期以来一直有争议的问题。有关蕨类植物的起源，主要有两种学说：一种认为从藻类进化而来，一种认为与苔藓植物有直接或间接的关系。而越来越多研究者倾向于蕨类植物的祖先可能是一种绿藻。 蕨类植物的演化问题：裸蕨类、石松类和木贼类在古生代是十分繁茂的，在地球上占优势地位，特别是在石炭-二叠纪达到鼎盛阶段。在二叠纪末，除少数类群如草本石松和木贼类外，绝大多数类群由于不能适应环境的急剧变化而灭绝，到了中生代，特别是在三叠纪至侏罗纪时随着地