高等植物
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苔蘚植物、蕨類植物和種子植物的合稱。形態(tài)上有根、莖、葉分化,又稱莖葉體植物。構(gòu)造上有組織分化,多細(xì)胞生殖器官,合子在母體內(nèi)發(fā)育成胚,故又稱有胚植物。
高等植物分為苔蘚植物門、蕨類植物門和種子植物門
苔蘚植物門
種類、分布約23000種。通常分為苔綱(Hepati-cae)和蘚綱(Musci)兩綱。近年來不少學(xué)者主張將角苔從苔綱中分出,設(shè)角苔綱(Anthocerotae),與苔綱和蘚綱并列。遍布世界各地,多數(shù)生長在陰濕的環(huán)境中,如林下土壤表面、樹木枝干上,沼澤地帶和水溪旁、墻角背陰處等,尤以森林地區(qū)生長繁茂,常聚集成片。我國約有2800種。習(xí)見種類有葫蘆蘚(Funaria)、地錢(Marchantia)、泥炭蘚(Sphagnum)等。
植物體矮小,一般高僅數(shù)厘米。生于陰濕環(huán)境。雖有根、莖、葉的分化,但其根是由單細(xì)胞或多細(xì)胞構(gòu)成的假根,莖與葉分化雖明顯,但僅有輸導(dǎo)細(xì)胞的分化、而無維管束及中柱。生活周期中配子體占優(yōu)勢。有性世代的植物體稱為配子體,就是我們所見的具有假根、莖、葉的植物體。在配子體上形成藏卵器或藏精器,在藏卵器中產(chǎn)生雌配子(卵)、在藏精器中產(chǎn)生雄配子(精子),精子具有鞭毛,能游動于水中。由于此時(shí)期的植物體產(chǎn)生配子,故此植物體稱為配子體,這一世代為有性世代。
無性世代的孢子體由受精卵經(jīng)胚發(fā)育而成。孢子體由孢蒴、蒴柄及足三部分組成,足伸入配子體中吸收營養(yǎng)物質(zhì),蒴柄連結(jié)足與孢蒴部分起支持作用,孢蒴內(nèi)由孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂和一次普通分裂形成孢子。由于無性世代的植物體產(chǎn)生孢子,故稱為孢子體。孢子落人土壤中萌發(fā)成原絲體再長成新的配子體。
這種有性世代與無性世代交替的現(xiàn)象稱為世代交替。苔蘚植物的配子體具有假根、莖、葉的分化,能營獨(dú)立生活,生活時(shí)期也長,而孢子體寄生在配子體上,生活時(shí)期短,所以苔癬植物是配子體占優(yōu)勢。這種情況,在適應(yīng)陸地上生長與繁茂要比孢子體占優(yōu)勢的蕨類和種子植物差得多。
在自然界中的作用和經(jīng)濟(jì)意義苔蘚植物是砂磧、荒漠、凍原和裸露巖石上首先出現(xiàn)的植物類群之一。他們在生長過程中所分泌的酸性物質(zhì),對巖石的緩慢溶解,以及死亡后殘?bào)w的不斷堆積,年深日久,有助于巖石上土壤的形成,為其他植物的生存提供了條件。故被稱為植物界的拓荒者。苔蘚植物具有很強(qiáng)的適應(yīng)水濕的特點(diǎn),特別是泥炭蘚、濕原蘚、大濕原蘚等種類,對湖泊、沼澤演替為森林有所影響。苔蘚叢生時(shí)覆蓋在土壤、巖石、林木及落葉層上,對保持土壤水分,防止水土流失有一定意義。有的種類可直接用于醫(yī)藥。如金發(fā)蘚有清熱敗毒作用,其提取物對金黃色葡萄球菌和癌細(xì)胞有抑制作用,泥炭蘚煎服可止血,地錢可治黃膽性肝炎和肺結(jié)核等。在農(nóng)業(yè)和園藝上,利用泥炭蘚等作保鮮或保青花卉、苗木、鮮果和蔬菜的包裹運(yùn)輸材料及種床的覆蓋物。由泥炭蘚等形成的泥炭,可作燃料和肥料。我國科研人員研究確定,有38種蘚類植物為五倍子蚜蟲的寄主,可作為開發(fā)和擴(kuò)大重要工業(yè)原料五倍子生產(chǎn)的資源。由于苔蘚對大氣污染物比其他高等植物敏感,分布又廣泛,且人工培育易于成活,因此可作大氣污染的指示植物。20世紀(jì)60年代以來,已有人采用移植法或制成苔蘚植物測定器,定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測大氣污染?! ?/p>
蕨類植物門
現(xiàn)存蕨類植物約12000種,廣泛分布在世界各地。大多為土生、石生或附生,少數(shù)為濕生或水生。喜陰濕溫暖的環(huán)境。高山、平原、森林、草地、溪溝、巖隙和沼澤中,都有蕨類植物生活,尤以熱帶、亞熱帶地區(qū)種類繁多。我國約有2400種,主要分布在長江以南各省區(qū)。對蕨類植物的系統(tǒng)分類,分類學(xué)家的觀點(diǎn)尚不一致。我國植物學(xué)家秦仁昌1978年提出的觀點(diǎn),被認(rèn)為是更接近真正系統(tǒng)發(fā)育的較新的分類系體。據(jù)此,將蕨類植物分成5個(gè)亞門,即:松葉蕨亞門(Psilophytina)、楔葉蕨亞門(Sphenophytina)、石松亞門(Lycophytina)、水韭亞門(Isoephytina)和真蕨亞門(Filicophytina)。
是具有維管束并以孢子繁殖的植物。陸生或附生,少有水生。多為多年生草本,但在古代很多是高大的木本植物。孢子體發(fā)達(dá),具有根、莖和葉。配子體退化成很小的原葉體,具有假根,多營獨(dú)立生活。莖多為根狀莖,僅少數(shù)直立或匍匐。根狀莖常被有鱗片或鱗毛,內(nèi)部構(gòu)造具有原生中柱,如松葉蕨屬(松葉蘭屬, Psi1otum);編織中柱,如石松屬(LYcopodium),管狀中狀和網(wǎng)狀中柱,如真蕨綱植物。
葉有小型葉和大型葉兩類。小型葉類者,葉小形,莖較葉發(fā)達(dá),如石松綱和木賊綱的植物,大型葉類者,葉大形,單葉或分裂成羽片,如蕨綱的植物,葉脈分離或聯(lián)結(jié),分離者有叉狀、扇狀或羽狀脈;聯(lián)結(jié)者常交織成各式網(wǎng)狀。有的種類,一部分葉片完全著生隱孢子囊群,稱為孢子葉或能育葉,而另一部分葉則不著生孢子囊群,稱為營養(yǎng)葉或不育葉。
孢子囊常集生成孢子囊群(堆)。孢子囊群的著生方式有多種,原始類型生于枝頂特化的孢子葉上而成穗狀或圓錐狀的孢子囊穗,進(jìn)化的類型著方式有:邊生孢子囊群,指孢子囊群著生于羽片的邊緣,頂生孢子囊群,生于羽片頂端;脈端生孢子囊群,生于細(xì)脈先端,脈背生孢子囊群,系生于細(xì)脈中部,穴生孢子囊群,系生于羽片所形成凹穴處,也有布滿于葉背者。孢子囊群有者具蓋,有者無蓋。孢子囊群有圓形、腎形、條形等各種形狀。
孢子囊壁有由多層細(xì)胞構(gòu)成(厚囊蕨亞綱)或一層細(xì)胞構(gòu)成、(薄囊蕨亞綱))孢子囊壁的細(xì)胞中往往有部分細(xì)胞的胞壁不均勻增厚,它們排列成帶狀,稱為環(huán)帶。環(huán)帶有頂生,橫行中部、斜行、縱行等類型。
除古蕨類遺體在地層中形成的煤為人類提供了豐富的能源外,還有多方面經(jīng)濟(jì)價(jià)值。多種蕨類可作藥用。如海金沙可治尿道感染、尿道結(jié)石;骨碎補(bǔ)能堅(jiān)骨補(bǔ)腎、活血止痛;用卷柏外敷治刀傷出血;用貫眾治蟲積腹痛和流感;鱗毛蕨及其近緣種的根狀莖煎湯,為治療牛羊的肝蛭病的特效藥。蕨、菜蕨、水蕨、紫萁及觀音蓮座等都可食用,許多種蕨的根狀莖中富含淀粉,稱蕨粉或山粉,不但可食,還可作釀酒的原料。石松的孢子稱石松子粉,含有大量油脂,可作冶金工業(yè)上的優(yōu)良脫模劑,使鑄件表面光滑,減少砂眼。木賊的莖含硅質(zhì)較多,可作木器和金屬的磨光劑。滿江紅屬蕨類通過與固氮藍(lán)藻共生,能從空氣中吸取和積累大量的氮,既是優(yōu)質(zhì)的綠肥,又是豬、鴨等畜禽的良好飼料。
蕨類植物的生活對外界環(huán)境條件的反應(yīng)具有高度的敏感性,不少種類可作為指示植物。如卷柏、石韋、鐵線蕨是鈣質(zhì)土的指示植物,狗脊、芒萁、石松等是酸性土的指示植物,桫欏與地耳蕨屬的生長,指示熱帶和亞熱帶的氣候。蕨類植物枝葉青翠,形態(tài)奇特優(yōu)雅,常在庭院、溫室栽培或制作成盆景,具有較高的觀賞價(jià)值?! ?/p>
種子植物門
是植物界中最進(jìn)化和最繁茂的類群。具有更為發(fā)達(dá)的孢子體,以種子繁殖。植物類型有喬木、灌木、木質(zhì)藤本、草本等。根、莖和葉都很發(fā)達(dá)。內(nèi)部構(gòu)造有更完善的輸導(dǎo)束,由管胞演化成導(dǎo)管,由篩細(xì)胞演化成篩管并具有伴胞。中柱為真正中柱或散生中柱。
種子是裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經(jīng)過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體棗胚得到母體的保護(hù),并象哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養(yǎng)料。種子還有種種適于傳播或抵抗不良條件的結(jié)構(gòu),為植物的種族延續(xù)創(chuàng)造了良好的條件。所以在植物的系統(tǒng)發(fā)育過程中種子植物能夠代替蕨類植物取得優(yōu)勢地位。種子與人類生活關(guān)系密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調(diào)味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。
種于植物系由古代隨蕨類植物演化而來。它們的繁殖器官和形態(tài)有密切的聯(lián)系,但所使用的術(shù)語不同。(恩格勒(H.G.A.Engler)把裸子植物、被子植物稱為有胚有管植物;相反地把苔蘚、蕨類植稱為有胚無管植物。但這一名稱尚未普及。)
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