第九章 蕨类植物门 Pteridophyta
掌握:海金沙、金毛狗脊、石韦、槲蕨的特点、药用部位和功效;蕨类植物的主要特征。
了解:石松、卷柏、木贼、紫萁、贯众的特点及功效。
一、蕨类植物用途(补充)
1.药用:有很多常用中药,如海金沙,石韦、贯众,狗脊、伸筋草、卷柏、木贼、凤尾草、骨碎补等。
2.食用:紫萁,蕨(叶与根茎的淀粉),西南山区食用菜蕨,毛轴蕨、蕨、西南凤尾蕨,水蕨。日本和东南亚地区居民也常采食一些蕨类嫩叶。
桫椤茎内的胶状物可供食用。蕨淀粉食用。
3.指示植物:①钙质土或石灰岩:石蕨、肿足蕨、粉背蕨;②弱钙土:铁线蕨、凤尾蕨;③酸性土:鳞毛蕨、复叶耳蕨、线蕨;④强酸性土,pH4-5.5:芒萁,里白;⑤旱生蕨:旱蕨;⑥沼泽:紫萁、沼泽蕨。
4.观叶植物:多种蕨类,插花,盆景
5.工艺品:桫椤茎干磨光后呈美丽光纹,可作装饰品;石松可作编织原料。
6.工业、农业:孢子粉用于铸造、照明;满江红属与蓝藻共生固氮,为优质绿肥和饲料;覆盖蕨类不易腐朽和发生病虫害(因多数蕨类含有单宁)。
二、蕨类植物的生活史
1.具明显的世代交替,孢子体占优势,并朝着配子体逐渐退化,孢子体逐渐发达方向演进。
2.无性世代的孢子体显著,生活期长,产生许多孢子囊,内有孢子母细胞,通过减数分裂形成孢子进入有性世代。
3.孢子萌发成配子体,配子体微小,结构简单,生活期较短,产生精子器和颈卵器,产生精子和卵子,受精发育成幼胚,在配子体上继续发育成长,继而随着配子体迅速衰亡的过程,而成长为独立生长的孢子体,即绿色的蕨类植物。
蕨类植物介于Bryophyta与Spermatophyta之间
| 苔藓植物 | 蕨类植物 | 种子植物 |
| 配子体发达 孢子体寄生在配子体上 有颈卵器 孢子 无维管系统 | 配子体不发达,独立生活 孢子体发达 有颈卵器 孢子 有维管系统 | 配子体退化,寄生在孢子体上 孢子体高度发达 无颈卵器 花 维管系统高度发达 |
三、孢子体
即蕨类植物的植物体,通常有根、茎、叶的分化,多年生、极少为一年生,陆生或附生,极少数水生。
1.根:具真根,通常为不定根,着生于根状茎上。少数无根(如松叶蕨)。
2.茎:
①大多数为根状茎,少数为地上茎,只有桫椤为木本。
②有各种鳞片或毛茸,具保护作用。由无毛→有毛→鳞片。
③茎具维管组织,形成各种维管柱。蕨类植物的维管柱主要是原生维管柱,管状维管柱,网状维管柱和散状维管柱等。原生维管柱比较原始(单、星状、编织)管状维管柱包括外韧和双韧。网状、真、散状维管柱是最进化的类型,在种子植物中常见。
木质部中主要是管胞和薄壁组织;韧皮部中主要是筛胞及韧皮薄壁组织,一般无形成层的结构。
产生维管组织是植物由水生向陆地进化的一个重要变化,这是第一个飞跃;第二个飞跃是精子无鞭毛而具花粉管,彻底脱离水的环境。
3.叶:多从根状茎长出,幼时拳卷,有簇生、近生、远生。
①小型叶microphyll:无叶隙和叶柄,仅具1条不分枝叶脉。如松叶蕨科、石松科、石杉科、卷柏科、木贼科,属原始类群。
大型叶microphyll—具叶柄,有或无叶隙,有多分枝的叶脉,如真蕨亚门的植物,属进化类群。
②孢子叶sporophyll(能育叶fertile frond):产生孢子囊和孢子的叶;营养叶foliage leaf(不育叶sterile frond):仅进行光合作用的叶。
③同型叶homomorphic leaf:营养叶与孢子叶不分,且形状相同,如贯众,鳞毛蕨。
异型叶heteromorphic leaf:同一植物体具2种不同形状和功能的叶,如荚果蕨、槲蕨、紫萁等。
(近异型叶:营养叶与孢子叶近似,但也可分,如石韦)补充。
4.孢子囊和孢子
①孢子叶球Strobilus或孢子叶穗Sporophyll spike:小型叶蕨类,孢子囊单生于孢子叶近轴面叶腋或叶基,通常很多孢子叶集生枝顶形成球或穗状。如石松(孢子叶穗),木贼(孢子叶球)
孢子囊群(孢子囊堆sorus):大型叶蕨类的许多孢子囊聚集成不同形状的孢子囊群或孢子囊堆,生于孢子叶的背面或边缘。
孢子果(孢子荚)sporocape:水生蕨类的孢子群生在特化的孢子果内,如蘋、满江红、槐江萍等。
孢子囊穗—有些类群的孢子集生在一个孢子叶上,整个孢子叶特化成穗状,称孢子囊穗,如瓶尔小草,海金沙等。
②孢子囊群的形状:圆形、长圆形、肾形、线形,蚌壳形等(结合标本进行讲解)
孢子囊群盖:常有膜质盖,如凤尾蕨、金毛狗脊、贯众等。
③环带:孢子囊壁上一行不均匀增厚的细胞形成环带,环带有顶生、横生、斜行、纵行环带。
④孢子:两面形、四面形、球状四面形。
大多数蕨类孢子同型,少数(卷柏)有大孢子与小孢子之分,称孢子异型。
四、配子体
又称原叶体Prothallus::孢子成熟后散落在适宜环境里萌发成很小的有种种形状的绿色叶状体,能独立生活。
配子体:构造简单,小型,生活期较短,具背腹之分,在腹面产生精子器与颈卵器,精子多鞭毛。
五、代表植物
1.海金沙科Lygodiaceae1 海金沙Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
2.蚌壳蕨科Dicksoniaceae 金毛狗脊Cibotium barometz (L.) J. sm
3.水龙骨科Polypodiaceae 石韦Pyrrosia lingua (Thunb.) Farwell
4.槲蕨科Drynariaceae 槲蕨Drynaria fortunei (Kze.) J. Sm

