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蕨类植物的特征

时间:2006-12-23 18:30来源:本站原创 作者:liyang 点击:
  

一、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。

 拳卷幼叶

 

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.   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.   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。

二、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。

 

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