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第4章 五彩缤纷——植物的种类

在植物的大千世界里,有无数的植物,它们各有各的特点,我们要想认识和了解它们,就要抓住它们的特点把它们分类,那么植物到底有哪些种类和特点呢?

在日常生活中你都认识哪些植物,你知道植物都有哪些分类吗?它们之间的划分依据是什么呢?

根据植物的生长环境及其本身具有的特征来分,可以将它们分为:苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物等。

1.假根生殖——苔藓植物

苔藓植物是一种无种子的绿色植物。遍布在世界各地,从极地到热带都可看到,在潮湿的环境中最为繁茂,但是不能在海里生存,能长期生存在于干燥和冰冻的条件下。大自然中,苔藓植物在贫瘠的地形启动土壤的形成,保持土壤的湿度,并使营养物质在森林植被中反复循环。苔藓植物最常见于岩石、原木上及枯枝落叶层上,其生长形式与可获得的湿度和阳光等条件有关。苔藓植物与微管植物的不同之处在于每个孢子体只产生一个孢蒴(孢子囊),而微管植物的孢子体可产生多个孢子囊;与维管植物相反,苔藓植物的配子体发达,而孢子体开始退化。

苔藓植物一般较小,通常看到的植物体(配子体)大致可分成两种类型:一种是苔类,保持叶状体的形状;另一种是藓类,开始有类似茎、叶的分化。苔藓植物没有真根,只有假根(是表皮突起的单细胞或一列细胞组成的丝状体),起支持固定作用。茎内组织分化水平不高,有皮部和中轴的分化,没有真正的维管束构造。叶片多数是由一层细胞组成,既能进行光合作用,也能直接吸收水分和养料。

常见的苔藓植物主要有:葫芦藓、地钱、光萼苔、片叶苔、塔叶苔、脚苔、泥炭藓、黑藓等。

苔藓植物的特征:

一是多生长于阴湿的自然环境,常见于石面、泥土表面、树干或枝条上。体形细小。

二是一般都有茎和叶,但茎中无导管,叶中无叶脉,所以没有输导组织,根非常简单,通常称为“假根”。

三是所有苔藓植物都没有维管束构造,输水能力不强,因而限制它们的体形及高度。叶由单层细胞组成,整株植物的细胞分化程度不高,为植物界中低等植物。

四是有世代交替现象。苔藓植物的主要部分是配子体,即能产生配子(性细胞)。配子体能形成雌雄生殖器官。雄生殖器成熟后释出精子,精子以水作为媒介游进雌生殖器内,使卵子受精。受精卵发育成孢子体。

五是孢子体具有孢蒴(孢子囊),内生有孢子。孢子成熟后随风飘散。在适当环境,孢子萌发成丝状构造(原丝体)。原丝体产生芽体,芽体发育成配子体。

2.无花精灵——蕨类植物

在植物王国里,有一类无花的植物,它就是蕨类植物。

蕨类植物是植物中主要的一类,是高等植物中比较低级的一门,也是最原始的维管植物。大多数为草本,少数为木本。蕨类植物孢子体发达,有根、茎、叶之分,不具花,孢子繁殖,世代交替明显,无性世代占优势。通常可分为水韭、松叶蕨、石松、木贼和真蕨五纲,共约12000种,大多分布于长江以南各省区。多数蕨类植物可供食用(如蕨)、药用(如贯众)或工业用(如石松),包括了原始的脉管类,例如蕨类、木贼和石松。这三种植物,有同样的发展史,都是在泥盆纪开始出现。繁殖过程中,所有的蕨类植物都需要静止的水,新生的植物只能存活在肥沃的地方。因此,不容易在整年干燥的地方或四季变化极大的地方看见它们的踪迹。

对于蕨类植物的分类,由于植物学家意见不一致,过去常把蕨类植物作为一个门,其下有五个纲,即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲(楔叶纲、有节纲)、真蕨纲。前四纲都是小叶型蕨类植物,是一些较原始而古老的蕨类植物,现在存活的较少。真蕨纲是大型叶蕨类,是近年来进化的蕨类植物,也是现代极其繁茂的蕨类植物。

蕨类植物是高等植物中比种子植物较低级的一个类群,旧称“羊齿植物”,志留纪晚期开始出现,在古生代泥盆纪、石炭纪繁盛,多为高大乔木。二叠纪以后到三叠纪时,大多都已灭绝,大量遗体埋入地下形成今天煤层。现代生存的多数为草本,少数为木本,主要生活在热带、亚热带湿热多雨的地区。孢子成熟落地萌发成原叶体,其上产生颈卵器,受精卵在颈卵器内发育成胚胎。我国多分布于长江以南各地。如铁线蕨、卷柏、贯众、肾蕨、满江红、鳞木和桫椤等,属约12000种,我国约有2600种,多种蕨类植物可供食用(如蕨、薇菜)、药用(如贯众、海金沙)或工业用(如石松)。

(1)蕨类植物的特征

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),仔细观察到某种草本植物的叶背(特别是叶柄基部)生长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。

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、孢子囊群等结构组成,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,借助水流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。

(2)蕨类植物的分布

蕨类植物体内输送水分和养料的维管组织,远不及种子植物的维管组织那么发达,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,通常生长在阴暗而潮湿的环境里,少数耐旱的植物种类生长于干旱荒坡、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,到处都有蕨类植物的踪迹。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,种类极少,比如桫椤,能长到几米至十几米高。

现在地球上生存的蕨类植物在世界各地都有分布,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。我国西南地区是世界蕨类植物的分布中心之一。其中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,台湾地区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。

3.美艳展示——裸子植物

裸子植物是种子植物中较低级的一类,具有颈卵器,既属于颈卵器植物,又是能产生种子的种子植物。它们的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称裸子植物。裸子植物能开花结果,植物体非常发达,多为乔木,少数为灌木或藤木(如热带的买麻藤),常绿,叶针形、线形、鳞形,极少为扁平的阔叶(如竹柏)。裸子植物很多为重要林木,尤其在北半球,森林80%以上是裸子植物,如落叶松、冷杉、华山松、云杉等。多种木材质轻、强度大、不弯、富弹性,是很好的建筑、车船、造纸用材。还有一些裸子植物的皮、干可提取单宁、挥发油和树脂、松香作药品。

裸子植物是原始的种子植物,其历史悠久。现代生长的裸子植物有不少种类出现于第三纪,后又经过冰川时期而保留下来,并繁衍至今。据统计,目前全世界生存的裸子植物约有850种,分布于世界各地,特别是在北半球的寒温带和亚热带地区至高山带常生长有大面积的各类针叶林。

我国裸子植物的种类很多,这与我国辽阔的疆域,适宜的气候和多样的地貌类型有关系。据统计,中国的裸子植物有约250种,是世界上裸子植物最丰富的国家。并且我国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种,是特有的单型属或少型属。如银杏、水杉、台湾杉、多种苏铁、冷杉等都是珍贵的植物。

中国的裸子植物仅占被子植物种数的0.8%,其形成的针叶林面积略高于阔叶林面积,约占森林总面积的52%。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少,在西南地区针叶林中生长有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外,更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。

中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源,但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高,所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象,促使该资源受到极大的生存威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用,20世纪60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被大量采伐,只有生存在交通不便的深山和河谷深处的山坡陡壁上的针叶林得以很好保存。目前华中、华东和华南地区,因人口密集和经济发展的需求,中山地带的各类天然针叶林多被砍伐,代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林的采伐和破坏,原有生态环境发生变化,加快了森林生物的消失和濒危的进程。同时,具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重,如攀枝花苏铁、贵州苏铁、多歧苏铁和叉叶苏铁均在新发表或新的分布点发现后就遭到不同程度的破坏。三尖杉(粗榧)属和红豆杉(紫杉)属植物自20世纪60年代和80年代末至90年代初发现是新型抗癌药用植物后,就立即遭到大规模采伐。

4.春花秋实——被子植物

我们知道被子植物也是种子植物的一种,是植物界最高级的一类,是演化阶段最后出现的植物种类。被子植物的种子藏在富含营养的果实中,为植物生命发展提供了很好的环境。受精作用以风为传媒,大部分则是由昆虫或其他动物传导,使显花植物能广为散布。

被子植物双子叶合花瓣亚纲又称后生花被亚纲,其特征是花瓣联合成合瓣花冠。花冠形成了各种形状,如漏斗状、钟状、唇形、管状、舌状等,由辐射对称发展到两侧对称。花冠各式的联合,这样就增加了对昆虫传粉的适应及对雄蕊和雌蕊的有效保护。因此,合瓣花类群比离瓣花类群的进化更完善一些。

被子植物双子合花瓣纲的花的轮数逐渐减少,由5轮(花萼1轮,花瓣1轮,雄蕊2轮,雌蕊的心皮1轮,如杜鹃花科、柿树科等)减为4轮(花萼、花瓣、雄蕊、心皮均为1轮,如木樨科、忍冬科等),各轮数目也逐步减少,如雄蕊的数目与花冠裂片同数,通常没有托叶,胚珠只有一层胚被,如夹竹桃、狗牙花、沙漠玫瑰、长春花、马缨花、蓝雪花等。

狗牙花为灌木,汁液丰富,叶坚纸质,椭圆形,聚伞花序顶生,花白色,重瓣,植株体内汁液丰富,属观赏花卉。

沙漠玫瑰为灌木,叶生枝顶,花生枝顶或叶腋,花大,色彩艳丽,多为红色,有“沙漠玫瑰”之美称。

长春花为草本或亚灌木,叶倒卵状椭圆形,聚伞花序顶生;属观赏花卉。有药用价值,含长春花新碱,科学研究表明具有明显的抗癌作用,同时还有降血压的功效。主治肺癌、血癌、子宫癌等病症。

被子单子叶植物仅有一个原生子叶得到发育,并向顶端移动。这类植物常见于竹类,比如:青竹杆、凤尾竹、毛竹、紫竹及大肚佛竹,此外还有大王椰子和菜王椰子等。

竹类植物属于单子叶植物禾本科中的竹亚科。竹的分类鉴定比较特殊,这是因为它们很难开花造成的。除秆、小枝与叶的性状外,秆箨(tuò)是分类鉴定的重要依据,包括箨鞘、箨舌、箨耳、箨叶的外形。

凤尾竹是一种较矮小的竹类植物,分枝多,叶小结构紧密,通常适宜作树篱和灌丛。

毛竹为散生竹类,根茎地下横走,竹秆高大,身高在10米以上,秆绿色,侧枝2枚,箨外具棕褐色毛。分布于长江流域。毛竹是重要的经济林种,可作建筑材料,也是各种竹器的原材料,笋可食用,有保健功效。

毛竹是速生树种,容易栽培,经济效益高,在我国南方广泛栽植。

紫竹为散生竹类,秆高7~8米,直径2~5厘米,老秆紫黑色,箨鞘淡棕色。紫竹为重要的观赏植物,广泛种植。

大佛肚竹节间秆膨大,如和尚的肚皮,因此博得如此雅趣的名称。这一幅竹图正在长出新笋,园林种植,点缀庭院,能增加园林趣味。

大王椰子是一种高大的乔木,高达20米,胸径30~40厘米,茎灰白色有环纹,中部常膨大。叶鞘绿色,光滑,叶羽状裂,长3~4米。肉穗花序分枝多而短,长40~60厘米,果呈球形,是热带著名观赏植物。

菜王椰子是一种高大乔木,高达15米,胸径20~30厘米,茎灰色具较密的环纹,基部与中部膨大。叶鞘绿色光滑,叶羽状裂。

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