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蕨类

蕨类 蕨类(英文:Fern),泥盆纪时期的低地生长木生植物的总称。需要水分作为再生环的一部分,且从此始衍生出各种不同的种类,是一种生命力极强的植物蕨类植物有着一个世代交替生命周期,由双套的胞子体和单套的配子体两者环。配子体是一游离的器官。现存的蕨类植物约有12000种,广泛分布于世界各地,尤其是热带和亚热带最为丰富。中国有61科223属,约2600种,要分布在华南及西南地区,仅云南一省就......
目录

物种起源

蕨类植物化石蕨类(Pteridophyta)是只比苔藓植物略高级的的高等植物。繁盛于石炭纪,当时曾是高达20-30m的高大植物。靠孢子繁衍后代。一些种类可食用、药用 绿肥饲料 和观赏 古代蕨类成煤。

地球上的优质煤基本上是由石炭纪大型蕨类植物成的。这些蕨类中的绝大多数已在中生代前灭绝。今天它们的后代多生长湿润阴暗的丛林里,且多为矮小类型。

世代交替:在植物生活史中,第一代为无性繁殖世代,而第二代成为有性繁殖世代。

蕨类植物高等植物中比较原始的一大类群,也是最早的陆生植物。这种植物生长在山野的草本,有着顽强而旺盛的生命力,遍布于全世界温带和热带。

蕨类植物曾在地球的历史上盛极一时,古生代后期,石炭纪和二叠纪为蕨类植物时代,当时那些大型的树如鳞木、封印木、芦木等,今已绝迹,是构成化石植物和煤层的一个重要组成部分。

蕨类植物传统上是被归类在纲(Filices)里的,但现代的分类法则是将其置于植物界的一门-蕨类植物门(Pteridophyta)

传统上,有三个植物类群被认为是蕨类:两个厚囊蕨类瓶尔小草科Ophioglossaceae(瓶尔小草属、阴地蕨属和蕨萁属)和科Marattiaceae,以及薄囊蕨类科是赤道蕨类要类群,有着肥大的地下,且被认为是蕨类要类群-薄囊蕨类的近亲。而还有其他一些的植物类群被认为是“蕨类”:石松、卷柏、石松门里的水韭、松叶科里的松叶木贼科里的木贼。但是,较现代的基因研究却显示,石松门和任何其他的维管植物之间都只是远远地连着,是由维管植物分支的基底演化伸展出去的。而松叶木贼则和瓶尔小草一样是“真正的”蕨类。事实上,松叶瓶尔小草毫无疑问地是一个分支,而木贼则可以认为是另一个分支。

处理此一情的一种可能法是只将薄囊蕨类视为“真正的”蕨类,而将其他三个类群视为“蕨类”。而在实际上,也已有数个分类法在规划著,并已有了少许的共识。由 Smith et al. 于2006年提出的新分类法是基于现代基因系统研究,加上的资料所规划出来的分类法。此一分类法将蕨类植物分成四个纲:

松叶纲Psilotopsida

木贼纲Equisetopsida

纲Marattiopsida

纲Polypodiopsida

最后一个类群包含着大多数要被视为蕨类植物。现今的研究支持以前基于,将紫萁科认为是由薄囊蕨类演化史早期分支出来的一科;在某种意义上,这一科是介于厚囊蕨类和薄囊蕨类的中间位置上。

形态特征

外部形态1.孢子体的

现在的蕨类植物是进化水平最高的孢子植物孢子体发达,有真正的分化,大多数的蕨类植物多年生草本,仅少数为一年生

(1) 通常为定根须根状。

(2) 大多数为,匍匐生长或横走。少数具地上,直立成乔木状,如桫椤Cyathea spinulosaWall. ex HOOK.)。上通常被有鳞片或毛茸。鳞片膜质,有各种状,鳞片上常有粗或细的筛孔。毛茸有单细胞毛、腺毛状毛、星状毛等。

(3) 蕨类植物多从上长出,有簇生、近生或远生的,幼时大多数呈拳状,是原始的性状。的起源及态特征,可分为小型大型两种。小型(micro phyll)没有叶隙(leaf gap)和叶柄,仅具1条不分枝叶脉,如石松科、卷柏科、木贼科等植物大型(macrophyll)具叶柄,有或无叶隙,有多分枝叶脉,是进化类型的。如真蕨类植物大型单叶复叶两类。

蕨类植物据功能又可分成孢子两种。孢子(sporophyll)是指能产生孢子囊和孢子,又叫能育(fertile frond);(foliage leaf)仅能进作用,不能产生孢子囊和孢子,又叫不育(sterile froud)。有些蕨类植物孢子不分,既能进作用,制造有机物,又能产生孢子囊和孢子状也相同,称为同型(ho momorphic leaf),如常见的贯众鳞毛石韦等;另外,在同一植物体上,具有二种不同状和功能的。即孢子,称为异型(heteromorphic leaf),如荚果、槲紫萁等。

繁殖方式2.蕨类植物孢子囊和孢子

蕨类植物孢子囊和孢子,在小型类型的蕨类植物中,孢子囊单生于孢子的近轴面腋或的基部,通常很多孢子紧密地或疏松地集生于成球状或穗状,称孢子球(strobilus)或孢子穗(sporophyllspilte),如石松和木贼等。大型蕨类植物孢子穗,孢子囊也不单生于腋处,而是由许多孢子囊聚集成不同状的孢子囊群或孢子囊堆(sorus),生于孢子面或边缘。(图9 2)孢子囊群有、长线形状,孢子囊群常有膜质盖,称囊群盖(indusium),盖。孢子囊的细胞壁由单层(薄囊蕨类)或多层(厚囊蕨类)细胞组成,在细胞壁上有不均匀的增厚环带(annulus).环带的着生位置有种种式,如环带、横中部环带、斜环带、纵环带等,这些环带对于孢子布有重要作用。(图9 3)孢子状常为两面、四面或球状四面,外壁光滑或有及刺状突起或有弹丝。(图9 4)多数蕨类植物产生的孢子态大小上是相同的,称为孢子同型(isospore),少数蕨类卷柏属和水生蕨类孢子大小不同,即有孢子(macrospore)和孢子(microspore)的区,称为孢子异型(Heterospore)。产生孢子的囊状结构孢子囊(megasporangium),产生孢子的叫孢子囊(mirosl)orangium),孢子萌发成雌配子体,孢子萌发成雄配子体。

3.蕨类植物的维管组织

蕨类植物孢子部有了明显的维管组织分化成各种类型的中柱要有原生中柱(protostele)、管状中柱(siphonostele),网状中柱(dic tyostele)和中柱(atactostele)等。其中原生中柱为原始类型,仅有木质部皮部组成,无部,无叶隙原生中柱包括单中柱、星状中柱、编织中柱管状中柱包括外韧管状中柱、双韧管状中柱。网状中柱、真中柱中柱是演化到最进化的类型,在种子植物中常见。

孢子囊群排列方式4.蕨类植物配子

蕨类植物孢子成熟后落在适宜的环境里萌发成一细小的呈各种状的绿色状体,称为体(prothallus),这就是蕨类植物配子体,大多数蕨类植物配子体生于潮湿的地,具性,能独立生活。当配子体成熟时大多数在同一配子体的面产生有性生殖器官,即球精子器和瓶状的颈卵器。精子生有鞭毛的精子,颈卵器有一个卵细胞,卵成熟后,精子精子器逸出,借水为媒介进入颈卵器与卵结发育,由发育孢子体,即常见的蕨类植物

5.蕨类植物的生活史

蕨类植物具有明显的世代交替,从单倍体的孢子始,到配子体上产生出精子和卵,这一阶段为单倍体的配子体世代(亦称有性世代),从始,到孢子体上产生的孢子囊中孢子母细胞在减数分裂之前,这一阶段为二倍体的孢子体世代(亦称无性世代)。这两个世代有规律地交替完成其生活史。蕨类和苔藓植物生活史最大不同有两点,一为孢子体和配子体都能独立生活;一为孢子体发达,配子体弱小,所以蕨类植物的生活史是孢子体占优势的异型世代交替

生长习性

蕨类就一般的印象而言,蕨类植物生长在阴暗潮湿的林地角落里,但其实蕨类植物可以生长的栖地范围要比这多出许多,亦有居住在高海拔的山区、干的沙漠地、水里或原野等地区的物种。蕨类植物一般认为大多生长在特定的边缘地带,通常是在环境限制了种子植物兴盛的地。但某些蕨类植物却是这世上最烦人的杂草,包括生长英国高地的属或生长在赤道附近湖泊的满江红属,两者都成了广泛且具侵略性的领域。蕨类植物的栖地要有四种特定的类型:湿暗的森林、地的裂缝,尤其是可以挡住全部太阳的地、泥塘和沼泽等酸性湿地、以及赤道的树上,其中许多物种为附生植物

许多蕨类植物和具有菌根的菌类有着连性。许多蕨类植物生长在特定的酸碱值下,如海金沙生长在潮湿且强酸性的土地上,而球茎冷蕨则只生长石灰上。

分布范围

广泛分布于世界各地,尤以热带和亚热带最为丰富。中国约有2 000种

繁殖栽培

栽培

蕨类植物常见的繁殖法有孢子繁殖分株繁殖组织培养等几种法,其中小面积生产可采用分株法,规模化生产通常采用组织培养。分株繁殖一般于春季结换盆时进。把植株从盆中倒出,据需要将一株分成数株,每株带有。 分株时要小心,切勿损伤生长点,尽量保留部原有的土壤,剪掉衰老和损伤的原来定植的深度栽植。分株繁殖无严格的季要求,一年四季皆可进

  一、栽培基质

蕨类植物要求土壤富含有机质,疏松透水,微酸性(pH值5.5至6.0)。基质一般以泥炭土、腐土、珍珠或粗沙2∶1∶1的比例配制,或腐熟的堆肥、粗沙或珍珠1∶1 的比例配制。

  二、栽培技术

1.光照 蕨类植物处于不同生长期,对光线的要求不同。一般生长初期即抽期,要防止光照过强,多遮阴。休眠期要放在光线充足处。大多数蕨类植物喜反射光、射光。如光线不足,则植株徒长,显得衰弱或萎蔫。

2.浇水 蕨类植物多喜潮湿,对土壤温度和空湿度要求较高,生长期要每天浇水并进面喷水,以保持湿度。发现植株因缺水而凋萎时,要立即将盆浸入清水中,对植株喷雾。缺水不严重,几小时后即可恢复。若24小时仍未恢复,需将萎蔫的子全部剪去,可能会重新萌发。浇水最好在早晨进,特叶片细的品种。晚间浇水,水滴滞留在叶隙间,发慢,易部病害。

3.温度 蕨类植物喜温和候,一般15℃至21℃比较适宜。大多数蕨类可适应的最低温为10℃,而温度在28℃以上时生长不佳。但也有一些北生长蕨类植物,冬季能耐-16℃至-20℃的低温,如荚果蕨类植物最忌闷热,在夏季需多通。通时要注意水分供给,使环境中空新鲜且不干。幼苗期应避免“穿堂”。

4.施肥 蕨类植物喜肥但根系细弱,不宜施重肥。栽植时,基质中可加入基肥。生长可追施液肥,浓度不超过1%,直接撒施,最多每周一次。充足的氮肥会使植物生长旺盛,不足会使植株灰绿色并逐渐变黄,叶片细小。总之,蕨类植物的施肥应薄施、勤施,同时据需要进面喷施。

病虫防治

蕨类植物常见病害要有以下两种:

1.灰霉病 要为害植株。发病呈水浸状腐烂,严重时整株枯死。防治法是提高室温度,注意通透光,降低湿度,定期喷药,以预防为。一旦发现病害,应立即用50%多菌灵500倍液或70%代森锰锌500倍液喷雾,7至10天一次,连续两三天,注意交替用药,以防产生抗药性。

2.立枯病 发病植株叶片绿色枯死,而干下部腐烂,呈立枯状。发病初期病株生长停顿,缺少生机。然后出现枯萎,叶片下垂,最后枯死。病株处变细,出现褐色、水浸状腐烂。潮湿时,自然状态下病斑处也会产生蛛丝状褐色丝体。防治法是选择充分消毒的培养土和腐熟的肥料作为盆土,忌积水。发现死苗应及时同盆土一并倒掉。上盆定植后,每隔10天喷20%甲基立枯磷乳油1500倍液,或用50%克菌湿性粉或50%福美双可湿性粉500倍液浇灌。

种类介绍

蕨类生活史

要品种

现存的蕨类植物约有12000种,广泛分布于世界各地,尤其是热带和亚热带最为丰富。中国有61科223属,约2600种,要分布在华南及西南地区,仅云南一省就有1000多种,所以在我国有“蕨类王国”之称。已知可供药用的蕨类植物有39科300余种。

蕨类下列为 Smith et al. 所提出的完整分类架构:

松叶纲Psilotopsida

瓶尔小草Ophioglossales

瓶尔小草科Ophioglossaceae(包含阴地蕨科Botrychiaceae、七指科Helminthostachyaceae)

松叶Psilotales

松叶科Psilotaceae(包含二囊松叶科Tmesipteridaceae)

木贼纲Equisetopsida

木贼Equisetales

木贼科Equisetaceae

纲Marattiopsida

Marattiales

科Marattiaceae(包含莲座科Angiopteridaceae、天星蕨科Christenseniaceae、多孔科Danaeaceae、Kaulfussiaceae)

纲Pteridopsida

紫萁Osmundales

紫萁科Osmundaceae

Hymenophyllales

科Hymenophyllaceae(包含Trichomanaceae)

里白Gleicheniales

里白科Gleicheniaceae(包含Dicranopteridaceae、羽里白科Stromatopteridaceae)

扇蕨科Dipteridaceae(包含燕尾科Cheiropleuriaceae)

马顿科Matoniaceae

沙草Schizaeales

海金沙科Lygodiaceae

密穗科Anemiaceae(包含Mohriaceae)

沙草科Schizaeaceae

槐叶Salviniales

苹科Marsileaceae(包含Pilulariaceae)

槐叶苹科Salviniaceae(包含满江红科Azollaceae)

桫椤Cyatheales

伞序科Thyrsopteridaceae

偏环科Loxomataceae

垫囊科Culcitaceae

科Plagiogyriaceae

金毛狗科Cibotiaceae

蕨类桫椤科Cyatheaceae(包含Alsophilaceae、Hymenophyllopsidaceae)

科Dicksoniaceae(包含毛囊科Lophosoriaceae)

科Metaxyaceae

水龙骨Polypodiales

鳞始科Lindsaeaceae(包含Cystodiaceae、Lonchitidaceae)

袋囊科Saccolomataceae

碗蕨科Dennstaedtiaceae(包含姬蕨科Hypolepidaceae、稀子科Monachosoraceae、科Pteridiaceae)

凤尾科Pteridaceae(包含卤科Acrostichaceae、辐射科Actiniopteridaceae、线科Adiantaceae、Anopteraceae、车前科Antrophyaceae、水蕨科Ceratopteridaceae、Cheilanthaceae、珠科Cryptogrammaceae、裸子科Hemionitidaceae、Negripteridaceae、水蕨科Parkeriaceae、Platyzomataceae、中国科Sinopteridaceae、竹叶科Taenitidaceae、书带蕨科Vittariaceae)

科Aspleniaceae

星蕨科Thelypteridaceae

科Woodsiaceae(包含蹄盖科Athyriaceae、Cystopteridaceae)

乌毛科Blechnaceae(包含光科] Stenochlaenaceae)

球子科Onocleaceae

鳞毛科Dryopteridaceae(包含叉科Aspidiaceae、实科Bolbitidaceae、科Elaphoglossaceae、肿足蕨科Hypodematiaceae、Peranemataceae)

科Lomariopsidaceae(包含肾蕨科 Nephrolepidaceae)

三叉科Tectariaceae

科Oleandraceae

碎补科Davalliaceae

水龙骨科Polypodiaceae(包含槲科 Drynariaceae、禾科 Grammitidaceae、雨科 Gymnogrammitidaceae、剑科Loxogrammaceae、鹿角科 Platyceriaceae、Pleurisoriopsidaceae)

下级分类

远较为发达,单叶复叶孢子囊生于正常的下面或特化的下面或边缘,聚生成、长、或线形孢子囊羣或满布之下面(大蕨类)。

退化或细小,远不如那样发达,鳞片,钻披针,一般不分裂,少为二叉,如为长钻韭菜,则成簇生于短厚的块状上;孢子囊单独生于之基部上上面,或生于孢子(小蕨类

厚囊亚纲

孢子囊壁厚,由数层细胞组成。

薄囊亚纲

孢子囊壁薄,由一层细胞组成。

观音座莲

中为捲 (即幼放时呈拳捲状);孢子囊为船,生于正常的上,聚生成一定型的子囊羣。

瓶尔小草

中为直立或倾斜;孢子囊为球,不成子囊羣而是分地生于特化的叶片的边缘上(囊托),成穗状或复穗状的孢子囊序。

孢子同型;为隆生或附生,少为水生的大或中植物(有时为树)。

孢子两型(异型);为水生浮水面的小植物

水生植物(或在一年中的一个时期为干涸的水漫地),细长横生,中为捲,生于长柄的端,由四个外边的倒三角组成;孢子果(荚)生于叶柄基部,包藏二至多数的孢子囊,其中大袍子囊和孢子囊混生

槐叶

水面植物,无真或有短鬚单叶全缘或为二深裂,无柄,孢子果(荚)生于的下面,包藏多数孢子囊,每果中仅生孢子囊或孢子囊。

木贼

细长,直立,无真正的,单或具轮生,中空,有明显的节间表面有纵的沟,各为轮生的管状而有锯齿的鞘所围绕;孢子囊多数,生于变质的盾状磷孢子的下面,在成单独孢子

水韭

植物如禾秧或韮菜,为长钻,略扁,复瓦状地簇生于略为扁的块状肉质上;孢子囊深陷于每的膨大基部上侧的孢子二型;浅水或沼泽植物(或一年中短期无水)。

主要价值

观赏价值

东北虽产许多蕨类植物,但冬季休眠,失去观赏价值。苗木卉提醒您室常用的是热带山林中原产的、姿态奇异的常绿植物

常见的有3种:  

(1)肾蕨(蜈蚣草) 是碎补科草本植物,因其有丛生的羽状密而得孢子囊在老后。  

原产热带、亚热带的溪边林下、石缝、树干上。耐阴湿。  

4月换盆并进分株。冬季可放在温室架下。也可用孢子繁殖。  

丛美丽,适作盆栽,又是重要的切材料。  

(2)线线多年生细弱草本。因叶柄黑亮具光泽而得卵状三角,薄而嫩绿色,二回羽状复  孢子囊在老后。  

原产中国南。多生于阴湿石上。  

在阴湿、温暖环境下易孢子,白繁殖,成苗后可挖取上盆,也可分株繁殖。夏季需遮荫。  

适作室盆栽或作山石盆景观赏,具情趣。  

(3)鹿角水龙骨附生多年生草本。具有最大的体,,边缘波状,靠后面的附生在树干上。生育  灰绿色,分叉成狭窄裂,因像鹿角而得孢子囊生在老下凹陷向上处。  

原产澳大利亚热带及中国海南省。喜温暖、湿润环境。附生在大树干或潮湿石上。  

用分株、孢子繁殖。适作盆栽或附生在朽木、棕皮上,悬挂于温室,常喷水保湿。  

因生育端分又成鹿角状,适作室观赏。

济价值

蕨类蕨类植物济上并不如种子植物那么重要,但还是有着一定的重要性

(一)药物

据不完全统计,至少有100余种蕨类植物有药用价值。如石松、金毛狗、肾蕨贯众、苹、槐叶萍、等都具有相应的药用价值。

(二)食用

多种蕨类可食用。著的种类如紫萁荚果、苹、毛轴等多种蕨类的幼可食。富含淀粉,可食用和酿桫椤干中含的质物也可食。

(三)指示植物

1.土壤指示蕨类线、凤尾等属中的一些种为强钙性土壤的指示植物芒萁属为酸性土壤的指示植物

2.候的指示蕨类桫椤生长区域表明为热带亚热带候地区;巢车前生长地表明为高湿候环境。

3.矿物指示蕨类木贼科的某些物种可作为某些矿物(金)的指示植物

(四)工业上的用途

石松的孢子可作冶金工业上的,还可用于箭、信号弹、照明弹的制造工业上,作为突然起的燃料

(五)农业上的用途

有的水生蕨类为优质绿肥,如满江红属的蕨类,它们在东西亚被当做稻田的生物肥科,因为它们可以利用固氮作用从空中得到可以被其他植物使用的元素。同时还是家禽家畜的优质饲料。蕨类植物大含有宁,不易腐烂和发生病虫害,常用于苗床的覆盖材料。

(六)观赏

许多的蕨类植物姿优美,具有很高的观赏价值,为著的观植物类。如线、巢属、鹿角属、桫椤荚果肾蕨等,尤其是波斯顿。此外山苏亦很受欢迎。

某些蕨类植物为有毒的野草或外来种,此类植物包括海金沙满江红和球子,而宿生槐叶萍更是这世上最糟糕的水生野草之一。

重要的化石燃料煤炭是由包含蕨类植物的残余所组成的。

其他有着些许济重要性的蕨类包括:

鳞毛-被用做驱虫药,且正式被编入《美国药典》中;此外,鳞毛亦是因偶然传播至瓶而导致沃德于1829年发明了生态箱(或称做沃德箱)的蕨类植物

Rumohra adiantoides-被活跃地使用在艺设计的贸易上。

紫萁和分株紫萁-其纤维被使用在园艺上;而“分株紫萁”的嫩亦可做为蔬菜食用。

荚果-其嫩在北美被当做蔬菜食用。

-其嫩日本被当做蔬菜食用,而且被相信是导致日本胃癌高比率的原凶之一。它也是这世上最重要的农业杂草,尤其是在英国高地,且时常使牛只和马匹中毒

过沟菜-某些乡村社会的食物来源。

蜈蚣草-被用来吸收土壤里的砷。

Polypodium glycyrrhiza部因有良好的气味而被用来嚼食。

桫椤-在一些赤道地带被当做建筑的素材。

澳洲树-夏威夷的一重要外来种。

水蕨-被用做教及研究的模式植物

卷柏-被用做草药及研究的植物

植物文化

文献记载

”最早出现在我国《诗》。《诗》中有“言采其”的话。它的很多,古代叫它蕨萁、月尔、綦等,民间又称它为龙头菜、蕨菜、米草、如意菜等。

文化含义

在斯拉夫话里,蕨类植物被相信一年会一次,在 Ivan Kupala 的夜里。虽然其极难被发现,但只要找到了,那个人在他的余生都将会变得很快乐且富有。类似地,在芬兰亦有传说若有人找到了在仲夏夜蕨类种子,他将能够由一不可见的魔力而被导至永恒闪烁著的鬼所标示的藏宝地。

植物研究

蕨类植物也叫羊齿植物。在古生代,蕨类植物中的鳞木、芦木都很高大,后来绝灭了,埋在地层中成了煤。现代生存的蕨类植物,除了世界上唯一幸存的桫椤是木本外,其他都是草本。

蕨类植物没有,也没有果实种子,是以孢子繁殖的。它大致可以分为松叶、石松、木贼(以上为拟蕨类)和真(真蕨类)4个纲。

蕨类植物的地下年年能随处长出子来,嫩上部卷着,外面被有白色的茸毛,古时叫它为“拳菜”或“拳”。子渐渐长大,叶柄上生有深绿而美丽的羽状复叶。野生在山地的朴素而茁壮,要依靠它那面的褐色黄色孢子落在潮湿的地过繁杂的过程,发育成为新的

子变化非常大,小到不足1厘米,长的可达数米。一种生长在热带的树,单干耸立,高可达24米,生5米多长的羽状复叶,像一株大乔木。但是蕨类子全然不同,如松叶子像上突起的小鳞片木贼子成鞘状,紧包上;石松的子针状,密生上。

全世界蕨类植物约有1.2万种。蕨类植物用途很广。很多种类可供食用,嫩作蔬菜,如蕨菜,清香可,有“山珍之王”的美誉。许多蕨类含有大量淀粉,可酿或制糖。观音座莲的地下重量可达20~30公斤。许多种类是有药用植物,如石松、卷柏贯众等。满江红槐叶菊等是饲料,又是肥料

现代蕨类植物约有11,500多种,广泛分布于世界各地,尤以热带和亚热带最为丰富。中国约有2 000种,它们大都喜生于温暖阴湿白森林环境,成为森林植被中草本层的重要组成部分,不仅对森林的生长发育有着重大影响,同时可以作为敏感地反映环境条件的指示植物

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