第五章蕨类植物 Pteridophyta 第二节蕨类植物概述 蕨类植物又叫羊齿植物,属于有维管朿和真根的植物,繁殖依然靠孢子,是介于 苔藓植物和种子植物之间的类群 主要特征 1.植物体(孢子体)多为草本,少数为木本,如桫椤(树蕨) 2.植物有根、茎、叶的分化和维管束的形成。 (1)根:须根(从根状茎上长出的不定根 茎:大多数为根状茎,二叉分枝,茎上无毛或有毛,或鳞片,鳞片 有3种 a.鳞毛:基部有2-3列细胞象鳞片,往往逐渐变成单列细胞,象毛,如 鳞始蕨的鳞毛 b.细筛(密筛)孔鳞片:网眼不清楚,如蹄盖蕨科的鳞片 c.粗筛孔鳞片:网眼清楚,如金星蕨科,如铁角蕨科 分叶柄和叶片。叶片又可分为 a.小型叶;叶细小,叶脉不分枝,只有1条中脉,如卷柏,木贼,石 松 b.大型叶:叶较大,叶脉有分枝,可分化也专性的生殖叶(孢子叶)和 营养叶。营养叶是不长孢子囊和孢子的叶;孢子叶(生殖叶)是长有孢子 囊和也子的叶 单叶:全缘不分裂的叶,中脉是叶柄延伸于叶征上的维管束 复叶:1~多回羽状分裂的叶 叶轴:叶柄延伸于叶片的维管束 羽片:叶柄上、羽轴上、叶轴的分枝; 末回羽片(末回小羽片):最后一次分枝分裂的羽片 中脉:最后裂片的维管束。中脉有3种类型 分离型:幼脉分离不联结,有叉状分枝、掌状分枝和羽状分枝 中间型:具有分离型和网结型 网结型:叶脉连结,形成各种网眼 3.生殖器官:在叶有孢子囊群,囊群中有孢子囊,孢子囊中有孢子,在孢子 囊之间有隔丝,孢子囊群可具有囊群盖。 (1) 孢子囊群与囊群盖:多数孢子囊聚生在囊托上,形成孢子囊群,它的 形态和着生位置因种而异。囊群盖是复盖孢子囊群的保护结构,有的如水龙 骨科囊群无盖。有类群孢子叶聚生于枝顶,形成孢子叶球、孢子叶穗、孢子 囊果。 (2) 孢子囊:由叶表皮细胞发育而来,是构成囊群的基本单位,在分类上 的重要依据之一是环带。环带是由孢子囊壁上一行不均匀增厚的细胞所构成 的,环带的形式在不同的科中是不同的: 顶生环带:海金砂科: b.横行环带:凤尾蕨科; c.纵行环带:金星蕨科
1 第五章 蕨类植物 Pteridophyta 第二节 蕨类植物概述 蕨类植物又叫羊齿植物，属于有维管束和真根的植物，繁殖依然靠孢子，是介于 苔藓植物和种子植物之间的类群。 一、 主要特征 1． 植物体（孢子体）多为草本，少数为木本，如桫椤（树蕨）。 2． 植物有根、茎、叶的分化和维管束的形成。 （1） 根：须根（从根状茎上长出的不定根。 （2） 茎：大多数为根状茎， 二叉分枝，茎上无毛或有毛，或鳞片，鳞片 有 3 种： a. 鳞毛：基部有 2-3 列细胞象鳞片，往往逐渐变成单列细胞，象毛，如 鳞始蕨的鳞毛； b. 细筛（密筛）孔鳞片：网眼不清楚，如蹄盖蕨科的鳞片； c. 粗筛孔鳞片：网眼清楚，如金星蕨科，如铁角蕨科。 （3） 叶：分叶柄和叶片。叶片又可分为： a. 小型叶；叶细小，叶脉不分枝，只有 1 条中脉，如卷柏，木贼，石 松； b. 大型叶：叶较大，叶脉有分枝，可分化也专性的生殖叶（孢子叶）和 营养叶。营养叶是不长孢子囊和孢子的叶；孢子叶（生殖叶）是长有孢子 囊和也子的叶； 单叶：全缘不分裂的叶，中脉是叶柄延伸于叶征上的维管束。 复叶：1~多回羽状分裂的叶； 叶轴：叶柄延伸于叶片的维管束； 羽片：叶柄上、羽轴上、叶轴的分枝； 末回羽片（末回小羽片）：最后一次分枝分裂的羽片； 中脉：最后裂片的维管束。中脉有 3 种类型： 分离型：幼脉分离不联结，有叉状分枝、掌状分枝和羽状分枝； 中间型：具有分离型和网结型； 网结型：叶脉连结，形成各种网眼。 3． 生殖器官：在叶有孢子囊群，囊群中有孢子囊，孢子囊中有孢子， 在孢子 囊之间有隔丝，孢子囊群可具有囊群盖。 （1） 孢子囊群与囊群盖：多数孢子囊聚生在囊托上，形成孢子囊群，它的 形态和着生位置因种而异。囊群盖是复盖孢子囊群的保护结构，有的如水龙 骨科囊群无盖。有类群孢子叶聚生于枝顶，形成孢子叶球、孢子叶穗、孢子 囊果。 （2） 孢子囊：由叶表皮细胞发育而来，是构成囊群的基本单位，在分类上 的重要依据之一是环带。环带是由孢子囊壁上一行不均匀增厚的细胞所构成 的，环带的形式在不同的科中是不同的： a. 顶生环带：海金砂科； b. 横行环带：凤尾蕨科； c. 纵行环带：金星蕨科
(3) 孢子:孢子囊内有许多孢子:同型与异型两种孢子,孢子有两面型与 四面型的,单裂缝的是两面型的,三裂缝的是四面型的。 配子体小,绝大多数为背腹性的叶状体,心形,绿色,下生假根,精 子器与颈卵器均生在腹面。精子螺旋状,具多数鞭毛。 4.生活史:有明显的世代交替:无性世代是双倍染色体的孢子体,比较显著 生活较长,上面有许多孢子囊,囊内的孢母细胞经减数分裂,形成单倍染色 体的孢子(n),孢子散布,在适宜的环境下萌发,叫原叶体(配子体),原 叶体较小,生活期短,在背面有精子器与颈卵器,分散产生精子和卵,精子 有多数鞭毛,通过水进入颈卵器内,与卵结合成合子(2n),合子在配子体上发 育成胚,最后发育成能独立生活的孢子体。 蕨类植物生活史的显著特点是: 孢子体发达,配子体退化 (2) 孢子体与配子体均能独立生活,雄器称为精子器,雌器称为颈卵器 受精过程中摆脱不了水的依赖 蕨类植物的分类 依照秦仁昌的分类系统,把蕨类植物分成5群 松叶蕨亚门:现存仅2属3种。 石松亚门:包含石松和卷柏2目3科。 水韭亚门:仅含1属。 楔叶亚门:仅含1科2属:木贼属和问荆属 真蕨亚门:含3纲56科,2500种。 第三节松叶蕨亚门 Psilophyton:无真根、具3个孢子囊生在一起的聚囊 第四节石松亚门 Lycophytina 主要特征 孢子体有根、茎、叶分化; 叶为小型叶:仅1条中脉,无叶隙 孢子囊为厚囊性发育,形成孢子叶球或孢子叶穗; 孢子同型或异型 、代表植物 石松属 Lycopodium clavatum L 多年生草本植物,匍匐或直立,叉状分枝,具不定根,叶鳞片状或披针状, 螺旋状排列,叶脉1条或缺。孢子叶聚生于枝顶,形成孢子叶球。孢子同 型,四面型。常见的有石松和铺地蜈蚣(垂穗石松)。石松和铺地蜈蚣可作 衬花 卷柏属 Selaginella 匍匐草本,有背腹面之分。有根、茎、叶,叶鳞片状,近叶腋处有叶舌,叶 排成4行,左右两行较大,称为侧叶;中央两行较小,称中叶,侧叶与中叶 呈对生排列。直立茎上的叶往往等大,螺旋状排列。孢子叶聚生成孢子叶 穗,孢子囊异型,大孢子囊产1~4枚大孢子,小孢子囊有多数小孢子。卷柏 雌雄配子体的发育初期在孢子囊内。大孢子发育成雌配子体,小孢子发育成 雄配子体,雌配子体上发育出颈卵器,雄配子体上发育出精子器,精卵结
2 （3） 孢子：孢子囊内有许多孢子：同型与异型两种孢子，孢子有两面型与 四面型的，单裂缝的是两面型的，三裂缝的是四面型的。 （4） 配子体小，绝大多数为背腹性的叶状体，心形，绿色，下生假根，精 子器与颈卵器均生在腹面。精子螺旋状，具多数鞭毛。 4． 生活史：有明显的世代交替：无性世代是双倍染色体的孢子体，比较显著， 生活较长，上面有许多孢子囊，囊内的孢母细胞经减数分裂，形成单倍染色 体的孢子（n），孢子散布，在适宜的环境下萌发，叫原叶体（配子体），原 叶体较小，生活期短，在背面有精子器与颈卵器，分散产生精子和卵，精子 有多数鞭毛，通过水进入颈卵器内，与卵结合成合子(2n)，合子在配子体上发 育成胚，最后发育成能独立生活的孢子体。 蕨类植物生活史的显著特点是： （1） 孢子体发达，配子体退化 （2） 孢子体与配子体均能独立生活，雄器称为精子器，雌器称为颈卵器 （3） 受精过程中摆脱不了水的依赖 二、 蕨类植物的分类 依照秦仁昌的分类系统，把蕨类植物分成 5 群： 1． 松叶蕨亚门：现存仅 2 属 3 种。 2． 石松亚门：包含石松和卷柏 2 目 3 科。 3． 水韭亚门：仅含 1 属。 4． 楔叶亚门：仅含 1 科 2 属：木贼属和问荆属。 5． 真蕨亚门：含 3 纲 56 科，2500 种。 第三节 松叶蕨亚门 Psilophytina：无真根、具 3 个孢子囊生在一起的聚囊 第四节 石松亚门 Lycophytina 一、 主要特征： 1． 孢子体有根、茎、叶分化； 2． 叶为小型叶：仅 1 条中脉，无叶隙； 3． 孢子囊为厚囊性发育，形成孢子叶球或孢子叶穗； 4． 孢子同型或异型。 二、 代表植物 1． 石松属 Lycopodium clavatum L. 多年生草本植物，匍匐或直立，叉状分枝，具不定根，叶鳞片状或披针状， 螺旋状排列，叶脉 1 条或缺。孢子叶聚生于枝顶，形成孢子叶球。孢子同 型，四面型。常见的有石松和铺地蜈蚣（垂穗石松）。石松和铺地蜈蚣可作 衬花。 2． 卷柏属 Selaginella 匍匐草本，有背腹面之分。有根、茎、叶，叶鳞片状，近叶腋处有叶舌，叶 排成 4 行，左右两行较大，称为侧叶；中央两行较小，称中叶，侧叶与中叶 呈对生排列。直立茎上的叶往往等大，螺旋状排列。孢子叶聚生成孢子叶 穗，孢子囊异型，大孢子囊产 1~4 枚大孢子，小孢子囊有多数小孢子。卷柏 雌雄配子体的发育初期在孢子囊内。大孢子发育成雌配子体，小孢子发育成 雄配子体，雌配子体上发育出颈卵器，雄配子体上发育出精子器，精卵结
合,形成合子,进一步发育成胚。卷柏可作药用,用于止血,脱肛。翠云草 亦栽培作观赏 第五节水韭亚门 Isoephytina 第六节木贼植物(楔叶蕨)亚门 Sphenophytina 主要特征: 孢子体有根、茎、叶分化,具节和节间,茎皮富含硅质,粗糙; 叶小型叶,轮生成鞘状 孢子叶特化为孢子囊柄,并聚生成孢子叶球。孢子囊柄为盾形, 为六角形的盘状体,下部有柄,孢子囊悬挂于孢囊柄的内侧周围,孢子 或异型,外周壁有4条弹丝包围着孢子,能够帮助孢子散布。孢子内含叶绿 素 代表植物:问荆属 Equisetum 第七节真蕨亚门 Filicophytina 主要特征: 、主要类群:真蕨约1万种 分类标准;根据孢子囊着生位置、孢子囊形态结构、孢子囊发育的方式和顺 序,划分真蕨亚门为三个纲: 厚囊蕨纲:孢子囊壁厚,由几层细胞组成,孢子囊由一群细胞起源:瓶尔小 草、观音座莲; 原始薄囊蕨纲:孢子囊壁由一层细胞组成,孢子囊由1个或一群细胞起源, 如华南紫萁; 薄囊蕨纲:孢子囊由一层细胞构成,孢子囊由一个细胞起源 三、代表植物: 1.金星蕨科:华南毛蕨 Cyclosorus parasiticus 草本,有橫向联合走的根状茎,茎上有深棕色鳞片,叶为一回羽状复叶,或 在顶端成二回羽裂,侧脉每裂片上6~8对,仅基部一对连接,孢子囊生于侧 脉中部肖上处,囊群盖较小,圆肾形,密生针状毛,组成囊群的孢子囊是单 层细胞组成的囊状体,其中有一行三面增厚的细胞,绕孢子囊一圈,这是环 带,孢子囊柄与环带之间的数个薄壁细胞一一裂口带,其中有两个径向伸长 的细胞一一唇细胞,囊内有许多孢子,孢子囊成熟后由唇形细胞处开裂,孢 子散开,孢子为同型,两面型。 2.苹 Marsilea:水生或湿生草本,叶具长柄,4片小叶生于叶柄的顶端。叶柄 柔软,叶片可随水漂浮。生殖时产生两性孢子果,内生多孢子囊群,同时 有大小孢子囊,大孢子囊内只有1个大孢子。小孢子囊内有多数小孢子 大小孢子囊着生在胶质环上,孢子果成熟,胶环吸水后膨胀,伸出孢子果 外,同时也将孢子囊带出果壁外 3.满江红 Azolla imbricata:又称绿萍,红苹。叶复瓦状排列于茎上,无柄 深裂为上、下两瓣,上瓣漂浮于水面,营光合作用,下瓣斜生于水中,无 色素。上瓣内侧的空隙中含有胶质,并有鱼腥藻与之共生。孢子果异型, 有大小孢子之分
3 合，形成合子，进一步发育成胚。卷柏可作药用，用于止血，脱肛。翠云草 亦栽培作观赏。 第五节 水韭亚门 Isoephytina 第六节 木贼植物（楔叶蕨）亚门 Sphenophytina 一、 主要特征： 1． 孢子体有根、茎、叶分化，具节和节间，茎皮富含硅质，粗糙； 2． 叶小型叶，轮生成鞘状； 3． 孢子叶特化为孢子囊柄，并聚生成孢子叶球。孢子囊柄为盾形，顶面 为六角形的盘状体，下部有柄，孢子囊悬挂于孢囊柄的内侧周围，孢子同型 或异型，外周壁有 4 条弹丝包围着孢子，能够帮助孢子散布。孢子内含叶绿 素。 二、 代表植物：问荆属 Equisetum 第七节 真蕨亚门 Filicophytina 一、 主要特征： 二、 主要类群：真蕨约 1 万种。 分类标准；根据孢子囊着生位置、孢子囊形态结构、孢子囊发育的方式和顺 序，划分真蕨亚门为三个纲： 厚囊蕨纲：孢子囊壁厚，由几层细胞组成，孢子囊由一群细胞起源：瓶尔小 草、观音座莲； 原始薄囊蕨纲：孢子囊壁由一层细胞组成，孢子囊由 1 个或一群细胞起源， 如华南紫萁； 薄囊蕨纲：孢子囊由一层细胞构成，孢子囊由一个细胞起源。 三、 代表植物： 1．金星蕨科：华南毛蕨 Cyclosorus parasiticus 草本，有横向联合走的根状茎， 茎上有深棕色鳞片，叶为一回羽状复叶，或 在顶端成二回羽裂，侧脉每裂片上 6~8 对，仅基部一对连接，孢子囊生于侧 脉中部肖上处， 囊群盖较小，圆肾形，密生针状毛，组成囊群的孢子囊是单 层细胞组成的囊状体，其中有一行三面增厚的细胞，绕孢子囊一圈，这是环 带， 孢子囊柄与环带之间的数个薄壁细胞——裂口带，其中有两个径向伸长 的细胞——唇细胞，囊内有许多孢子，孢子囊成熟后由唇形细胞处开裂，孢 子散开，孢子为同型，两面型。 2．苹 Marsilea：水生或湿生草本，叶具长柄，4 片小叶生于叶柄的顶端。叶柄 柔软，叶片可随水漂浮。生殖时产生两性孢子果，内生多孢子囊群，同时 有大小孢子囊，大孢子囊内只有 1 个大孢子。小孢子囊内有多数小孢子， 大小孢子囊着生在胶质环上，孢子果成熟，胶环吸水后膨胀，伸出孢子果 外， 同时也将孢子囊带出果壁外。 3．满江红 Azolla imbricata：又称绿萍，红苹。叶复瓦状排列于茎上， 无柄， 深裂为上、下两瓣，上瓣漂浮于水面，营光合作用，下瓣斜生于水中，无 色素。上瓣内侧的空隙中含有胶质，并有鱼腥藻与之共生。孢子果异型， 有大小孢子之分