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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单层表皮细胞
2、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，多束形成一圈。木贼属
3、、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 羽轴 8 小羽轴,真蕨类植物的形态
4、,（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,生活史特点：A.孢子体发达，配子体（原叶体）退化；B
5、.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(Sphenophytina)：仅含1 科2属：木贼属和问荆属。真蕨亚门(Filicophytin
6、a)：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),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
7、）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，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
8、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。,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
9、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,代表植物:（1）厚囊蕨纲,狹叶瓶尔小草,观音座莲 Angiopteris esculenta,（2）原始薄囊蕨纲,紫萁 Osmunda japonica,（3）薄囊蕨纲,蕨(Pteridium aquilinum),铁线蕨(Adiantum capillus veneris
10、 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.,蕨类植物的经济价值,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
11、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
12、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、野外观察寸金公园的蕨类植物。2、比较凤尾蕨科、海金沙科、乌毛蕨科、里白科、骨碎补科等科的特征差异。3、识别半边旗、井栏边草、蜈蚣草、海金沙、乌毛蕨、芒萁、肾蕨等常见蕨类。,三、实验作业 以半边旗、海金沙、乌毛蕨、芒萁和肾蕨为例，（1）图示凤尾蕨科、海金沙科、乌毛蕨科、里白科和骨碎补科的植株形态特征；（2）图示凤尾蕨科、海金沙科、乌毛蕨科、里白科和骨碎补科的孢子囊群生长位置及分布形态。,
