蕨类植物是什么?

蕨类植物是什么?
蕨类植物是什么?

蕨类植物是什么?
概述 　　蕨类植物（Pteridophyte）是植物中主要的一类,是高等植物中比较低级的一门,也是最原始的维管植物.大都为草本,少数为木本.蕨类植物孢子体发达,有根、茎、叶之分,不具花,以孢子繁殖,世代交替明显,无性世代占优势.通常可分为水韭、松叶蕨、石松、木贼和真蕨五纲,共约12000种,大多分布于长江以南各省区.多数蕨类植物可供食用（如蕨）、药用（如贯众）或工业用（如石松）包,括了原始的脉管类,例如蕨类、木贼和石松.这三种植物,有同样的发展史,都是在泥盆纪开始出现.繁殖过称中,所有的蕨类植物都需要静止的水,新生的植物只能存活在肥沃的地方.因此,不容易在整年干燥的地方或四季变化极大的地点看见它们的踪迹. 　　对于蕨类植物的分类系统,由于植物学家意见不一致,过去常把蕨类植物作为一个门,其下5个纲,即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲(楔叶纲、有节纲)、真蕨纲.前四纲都是小叶型蕨类植物,是一些较原始而古老的蕨类植物,现存在较少.真蕨纲是大型叶蕨类,是最进化的蕨类植物,也是现代极其繁茂的蕨类植物.我国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门,即将上述5个纲均提升为亚门. (图：蕨类植物之冠——桫椤) 　　蕨类植物是高等植物中比种子植物较低级的一个类群,旧称“羊齿植物”,志留纪晚期开始出现,在古生代泥盆纪、石炭纪繁盛,多为高大乔木.二叠纪以后至三叠纪时,大都灭绝,大量遗体埋入地下形成煤层.现代生存的大部分为草本,少数为木本,主要生活在热带、亚热带湿热多雨的地区.孢子落地萌发成原叶体,其上产生颈卵器,受精卵在颈卵器内发育成胚胎.我国多分布于长江以南各地.如铁线蕨、卷柏、贯众、 肾蕨、满江红、鳞木和桫椤等,属之约12000种,我国约有2600种,多种蕨类植物可供食用（如蕨,紫萁）,药用（如贯众、海金沙）或工业用（如石松）. 　　蕨类植物的用途 　　现存的蕨类植物,除热带树蕨外,大多数是生于山区的多年生草本,在经济上有多种用途,现简要的介绍如下： 　　1、药用：蕨类植物中,有许多种类自古以来就被广泛的用于医药上,为人民治疗各种疾病,如杉蔓石松能祛风湿,舒筋活血；节节草能治化脓性骨髓炎；乌蕨可治菌痢、急性肠炎,长柄石韦可治急、慢性肾炎、肾盂肾炎等；绵马鳞毛蕨和其许多近亲种可治牛羊的肝蛭病等. 　　2、食用：蕨类植物可供食用的种类也多,如在幼嫩时可做菜蔬的有蕨菜(Pteridium aquilinum),毛蕨(Pteridium revolutum),菜蕨(Callipteris esculenta),紫萁(Osmunda japonica),西南凤尾蕨(Pteris wallichiana),水蕨(Ceratopteris thalictroides)等,不但鲜时做菜用,亦可加工成干菜,以供食用；许多蕨类植物的地下根状茎,含有大量淀粉,可酿酒或供食用,如食用观音座莲(Angiopteris esculenta),其地下茎之重,可达二、三十公斤,蕨莱(Pteridium aquilinum)的地下茎以及其他许多种类,都含有丰富的淀粉.另外,我国亚热带地区(云南,广东、广西、台湾)的山林中,产多种高大的树蕨,如桫椤树(Cyathea spp.),其圆柱状的树干内含有一种胶质物,可供食用,其树干磨光后呈现出美丽的花纹,可做装饰品,干部的厚壁组织细长而坚牢,如钢丝,能编织各形篮筐和斗笠. 　　3、绿肥和饲料用：水田或池塘中的满江红是一种水生蕨类植物,它通过与篮藻的共生作用,能从空气中吸取和积累大量的氮,成为一种良好的绿肥植物与家畜家禽的饲料植物. 　　4、指示植物：不同的植物种类要求不同的生长环境,有的适应幅度较大,有的较小,后者只有在满足了它对环境条件的要求下,才能够生存下去,这种植物相对地指示着当地的环境条件,叫做指示植物.蕨类植物,对外界自然条件的反应具有高度的敏感性,不同的属类或种类的生存,要求不同的生态环境条件,如石蕨、肿足蕨,粉背蕨、石韦、瓦韦等属(少数例外)生于石灰岩或钙性土壤上；鳞毛蕨、复叶耳蕨、线蕨等属生于酸性土壤上；有的种类适应于中性或微酸性土壤上.有的耐旱性强,适宜于较干旱的环境,如旱蕨、粉背蕨等；相反地；有的只能生于潮湿或沼泽地区,如沼泽蕨(Thelypteris palustris),绒紫萁(Osmunda claytoniana).因此,从生长的某种蕨类植物,可以标志所在地的地质、岩石和土壤的种类,理化性、肥沃性以及光度和空气中的湿度等,借此判断土壤与森林的不同发育阶段,有助于森林更新和抚育工作. 其次,蕨类植物的不同种类,可以反映出所在地的气候变化情况,借此我们可以划分不同的气候区,有利于发展农,林、牧,提高产量,如生长着桫椤树、地耳蕨、巢蕨的地区,标志着热带和亚热带气候,宜于栽培橡胶树、金鸡纳等植物,生长刺桫椤树(Cyathea spinulosa)的地区,标志着南温带气候,其绝对最低温度经常在冰点以上,生长绵马鳞毛蕨(Dry-opterlscrazsirhizoma)、欧洲绵马鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)的地区,标志着北温带气候等.另外,生长石松的地方,一般与铝矿有密切关系. 蕨类植物可以检测当地环境是否被污染. 　　5、绿化和观赏用：有不少种类的蕨类植物,由于具有独特、美观、整雅、别致等体形和无性繁殖力强,可作盆景,绿化庭园和住宅.有些藤本种类,还可制作各种编织品.我国是世界蕨类植物种类最多的一区,资源极为丰富,对它们的研究利用有待于进一步开展. 　　蕨类植物典型特征 　　蕨类分为： 　　1、植物体有根、茎、叶的分化和较原始的维管组织； 　　2、根为假根,不能吸收水分,固定作用； 　　3、茎为地下茎（根状茎）或地上茎（气生茎）,维管系统构成中柱（原生中柱、管状中柱、网状中柱、多环中柱）,具有保护作用的毛和鳞片； 　　4、叶： 　　小型叶：没有叶隙和叶柄,仅有一条不分枝的叶脉,是原始类型. 　　大型叶：均有叶隙和叶柄,叶脉多分枝,是进步类型. 　　孢子叶（能育叶）：能产生孢子囊和孢子的叶. 　　营养叶（不育叶）：仅能进行光合作用,不能产生孢子囊和孢子的叶. 　　同型叶：营养叶与孢子叶不分,既能制造有机物又可产生孢子. 　　异型叶：同一植物体具2种不同形状和功能的叶. 　　演化顺序：同型叶→异型叶；小型叶→大型叶 　　蕨类植物的一般特征 　　当你走在野外,看到路边或林下有一株如拳头般卷曲的幼叶,或者不经意间发现一种草本植物的叶背有许多棕色虫卵状的结构（孢子囊群）,或者仔细观察到某种草本植物的叶背（特别是叶柄基部）生有一些棕色披针形的毛状结构（鳞片）,这些植物都是蕨类植物.可以说,识别蕨类植物的三把金钥匙是：拳卷幼叶、孢子囊群、鳞片. 　　蕨类植物的一生要经历两个世代,一个是体积较大、有双套染色体的孢子体世代,另一个是体积微小、只有单套染色体的配子体世代.蕨类的孢子体也就是我们一般熟悉的蕨类植物体,包括根、茎、叶、孢子囊群等结构,其孢子囊中的孢子母细胞经减数分裂即形成具有单套染色体的孢子,孢子成熟后,借风力或水力散布出去,遇到适宜的环境,即开始萌发生长,最后形成如小指甲大小的配子体,配子体上生有雄性生殖器官（精子器）和雌性生殖器官(颈卵器),精子器里的精子,借助水游入颈卵器与其中的卵细胞结合,形成具有双套染色体的受精卵,如此又进入孢子体世代,即受精卵发育成胚,由胚长成独立生活的孢子体. 　　1. 孢子囊群 是蕨类植物的有性生殖器官.在小型叶蕨类中单生在孢子叶的近轴面叶腋或叶子基部,孢子叶通常集生在枝的顶端,形成球状或穗状,称孢子叶穗或孢子叶球.较进化的真蕨类,孢子囊一般着生在叶片的下表面,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,其形状与颜色也各式各样,又称孢子囊群,大多数水生蕨类的孢子囊群特化成孢子果.多数发育成熟的孢子呈棕色或褐色,能保持较长时间的发芽力,但发芽力随着保存时间的延长而降低；少数种类的孢子为绿色,这类孢子的寿命很短,一般只有几天,应即采即播.大多数蕨类植物的孢子同型,卷柏与少数水生蕨类的孢子异型.多数孢子囊群的外面有孢子囊群盖保护. 　　2. 鳞片与毛类 在蕨类植物的茎、叶、孢子囊体及孢子囊群盖上着生各种各样的鳞片与毛类,它们对这些器官起着保护作用,也是进行类群与物种划分的主要根据.鳞片是由单细胞组成的薄膜片状物,多出现在基部的根状茎和叶柄上,有各种形状与颜色,其表面有大小、透明或不透明的多边形网眼,边缘有齿或无齿.其类型可分为毛状原始鳞片、细筛孔鳞片和粗筛孔鳞片等.蕨类植物毛的类型很多,多出现地叶柄、叶轴、叶脉以及上下叶面上.其类型有单细胞或多细胞的针状毛、有由多细胞组成的节状毛、有分枝带长柄的星状毛、也有丝状柔毛及顶部带腺体的腺毛等. 　　3. 叶 蕨类植物的叶形千差万别,有小型叶与大型之分,小型叶如松叶蕨、石松等的叶,没有叶隙与叶柄,只具一个单一不分枝的叶脉,小型叶的来源为茎的表皮细胞而成,为原始的类群.大型叶大都由叶柄与叶片两部分组成,有维管束而叶隙,叶脉多分枝,其来源是多数顶生枝经过扁化而形成.多数蕨类植物均属此类.它的叶柄为一般为圆柱形,有些种类叶柄与叶片分不开,近无柄.叶片由叶脉与叶肉两部分组成,叶片的分裂方式多种多样,有不分裂的单叶,也有各种羽状分裂的复叶.蕨类植物的叶片按功能可分为营养叶与孢子叶,营养叶又叫不育叶,主要功能是用来进行光合作用制造有机物.孢子叶又叫能育叶,能产生孢子囊与孢子.有些蕨类植物的营养叶与孢子叶是不分的,而且形状完全相同,叫同型叶；孢子叶与营养叶形状完全不同的称为异型叶,异型叶比同型叶高等.另外,有些种类的叶片末端或叶表面还能产生芽孢形成新的植株. 　　4. 根状茎 蕨类植物的茎多为根状茎,只有少数种类具有高大直立的地上茎,如苏铁蕨、桫椤等.另外,少数原始的种类兼具根状茎与气生茎.根状茎形状多种多样,生长在地下的通常粗而短,生长在地表的多成葡匐状.葡匐茎粗壮的内含有大量的水分与有机物,具有贮藏营养的功能,葡匐茎细小的,仅含少量水分与有机物,能沿着地表、岩石面、树干等攀援生长.茎中具有各种各样的维管组织,现代蕨类中除极少种类如水韭、瓶尔小草外,一般没有形成层的结构.大多数蕨类植物的根状茎都具有无性繁殖新个体的功能. 　　5. 根 蕨类植物的根除极少数原始的种类为假根外,大多为具有较好吸收能力的不定根,但没有真正的主根.根通常生长在根状茎上,只生长在土壤的表层,因此其保水能力较差.蕨类植物的根具有固定植物、吸收水分与养料的作用,有些种类的根还可以萌发幼苗并形成新的植株. 　　[编辑本段]蕨类植物的生境与分布 　　蕨类植物体内输导水分和养料的维管组织,远不及种子植物的维管组织发达,蕨类植物的有性生殖过程离不开水,也不具备种子植物那样极其丰富多样的传粉受精、用以繁殖后代的机制,因此,蕨类植物在生存竞争中,臣服于种子植物,通常生长在森林下层的阴暗而潮湿的环境里,少数耐旱的种类能生长于干旱荒坡、路旁及房前屋后. 　　其实,除了大海里、深水底层、寸草不生的沙漠和长期冰封的陆地外,蕨类植物几乎无处不在.从海滨到高山,从湿地、湖泊,到平原、山丘,到处都有蕨类的踪迹.它们有的在地表匍匐或直立生长,有的长在石头缝隙或石壁上,有的附生在树干上或缠绕攀附在树干上,也有少数种类生长在海边、池塘、水田或湿地草丛中.蕨类植物绝大多数是草本植物,极少数种类,比如桫椤,能长到几米至十几米高. 　　现在地球上生存的蕨类约有12 000 种,分布世界各地,但其中的绝大多数分布在热带亚热带地区.我国约有2600种,多分布在西南地区和长江流域以南.我国西南地区是亚洲、也是世界蕨类植物的分布中心之一,云南的蕨类植物种类达到约1400种,是我国蕨类植物最丰富的省份.我国宝岛台湾,面积不大,但蕨类植物有630余种之多,台湾是我国蕨类植物最丰富的地区之一,也是世界蕨类物种密度最高的地区之一.