蕨类植物对人类生活的影响

蕨类植物对人类生活的影响

地球上的优质煤基本上是由石炭纪大型蕨类植物形成的。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在湿润阴暗的丛林里，且多为矮小类型。蕨类植物在经济上并不如种子植物那么重要，但还是有着一定的重要性。一些蕨类被当做食物来食用，包括蕨、荚果蕨和分株紫萁的嫩蕨。另外，过沟菜蕨亦被一些赤道上的人们做为食物食用。许多的蕨类植物被当做观赏植物，尤其是波斯顿蕨。此外山苏花亦很受欢迎，而鹿角蕨也有一定的数量。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、满江红和球子蕨，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等主要植物的残余所组成的!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。

蕨类植物有何特征

特征 孢子体的形态 蕨类植物(图五) 蕨类植物的叶脉比较简单，现在的蕨类植物是进化水平最高的孢子植物。孢子体发达，有真正的根、茎、叶的分化，大多数的蕨类植物为多年生草本，仅少数为一年生。 1、根：通常为不定根，形成须根状。 2、茎：大多数为根状茎，匍匐生长或横走。少数具地上茎，直立成乔木状，如桫椤。茎上通常被有鳞片或毛茸。鳞片膜质，有各种形状，鳞片上常有粗或细的筛孔。毛茸有单细胞毛、腺毛、节状毛、星状毛等。 3、叶：蕨类植物的叶多从根状茎上长出，有簇生、近生或远生的，幼时大多数呈拳曲状，是原始的性状。根据叶的起源及形态特征，可分为小型叶和大型叶两种。小型叶没有叶隙和叶柄，仅具1条不分枝的叶脉，如石松科、卷柏科、木贼科等植物的叶。大型叶具叶柄，有或无叶隙，有多分枝的叶脉，是进化类型的叶。如真蕨类植物的叶。大型叶有单叶和复叶两类。 蕨类植物的叶根据功能又可分成孢子叶和营养叶两种。孢子叶是指能产生孢子囊和孢子的叶，又叫能育叶；营养叶仅能进行光合作用，不能产生孢子囊和孢子，又叫不育叶。有些蕨类植物的孢子叶和营养叶不分，既能进行光合作用，制造有机物，又能产生孢子囊和孢子，叶的形状也相同，称为同型叶，如常见的贯众、鳞毛蕨、石韦等；另外，在同一植物体上，具有二种不同形状和功能的叶。即营养叶和孢子叶，称为异型叶，如荚果蕨、槲蕨、紫萁等。[7] 孢子囊和孢子 蕨类植物(图六) 蕨类植物的孢子囊和孢子，在小型叶类型的蕨类植物中，孢子囊单生于孢子叶的近轴面叶腋或叶的基部，通常很多孢子叶紧密地或疏松地集生于枝的顶端形成球状或穗状，称孢子叶球或孢子叶穗，如石松和木贼等。大型叶的蕨类植物不形成孢子叶穗，孢子囊也不单生于叶腋处，而是由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。孢子囊群有圆形、长圆形、肾形、线形等形状，孢子囊群常有膜质盖，称囊群盖，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形成环带．环带的着生位置有种种形式，如顶生环带、横行中部环带、斜行环带、纵行环带等，这些环带对于孢子的散布有重要作用。孢子的形状常为两面形、四面形或球状四面形，外壁光滑或有脊及刺状突起或有弹丝。多数蕨类植物产生的孢子在形态大小上是相同的，称为孢子同型，少数蕨类如卷柏属和水生真蕨类的孢子大小不同，即有大孢子和小孢子的区别，称为孢子异型。产生大孢子的囊状结构叫大孢子囊，产生小孢子的叫小孢子囊，大孢子萌发后形成雌配子体，小孢子萌发后形成雄配子体。[8] 维管组织 蕨类植物的孢子体内部有了明显的维管组织的分化，形成各种类型的中柱，主要有原生中柱、管状中柱、网状中柱和散状中柱等。其中原生中柱为原始类型，仅有木质部和韧皮部组成，无髓部，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、真中柱和散状中柱是演化到最进化的类型，在种子植物中常见。 配子体 蕨类植物的孢子成熟后散落在适宜的环境里萌发成一片细小的呈各种形状的绿色叶状体，称为原叶体，这就是蕨类植物的配子体，大多数蕨类植物的配子体生于潮湿的地方，具背腹性，能独立生活。当配子体成熟时大多数在同一配子体的腹面产生有性生殖器官，即球形的精子器和瓶状的颈卵器。精子器内生有鞭毛的精子，颈卵器内有一个卵细胞，精卵成熟后，精子由精子器逸出，借水为媒介进入颈卵器内与卵结合，受精卵发育成胚，由胚发育成孢子体，即常见的蕨类植物。[2] 编辑本段 组织 蕨类植物(图七) 1、植物体有根、茎、叶的分化和较原始的维管组织； 2、根多为有交较好吸收能力的不定根，原始的种类具假根； 3、茎为地下茎（根状茎）或地上茎（气生茎），维管系统构成中柱（原生中柱、管状中柱、网状中柱、多环中柱），具有保护作用的毛和鳞片； 4、叶： 小型叶：没有叶隙和叶柄，仅有一条不分枝的叶脉，是原始类型。 大型叶：均有叶隙和叶柄，叶脉多分枝，是进步类型。 孢子叶（能育叶）：能产生孢子囊和孢子的叶。 营养叶（不育叶）：仅能进行光合作用，能产生孢子囊和孢子的叶。 同型叶：营养叶与孢子叶不分，既能制造有机物又可产生孢子。 异型叶：同一植物体具2种不同形状和功能的叶。[9] [10] 编辑本段 鉴别 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。 孢子囊群 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。 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。 叶 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。 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。 根 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。[9]