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2012年3月27日星期二

地衣植物

地衣植物

地衣就是真菌和藻类共生的一类特殊植物,无根、茎、叶的分化,能生活在各种环境中,被称为“植物界的拓荒先锋”。共生的真菌大多是子囊菌,少数是担子菌,能吸收水和无机盐,并包被藻体;共生的藻类主要是蓝藻和绿藻,蓝藻主要是念珠藻属,绿藻主要是共球藻属,能进行光合作用,制造有机物。

构成地衣的真菌在许多生理特性方面都不同于一般真菌,特称为“地衣型真菌”。真菌在地衣体构造上占主要部分。地衣原植体的形态几乎完全是由共生的真菌决定的。藻类分布在地衣植物的内部,形成一层藻胞或若干团藻胞或分散在菌丝中。

藻、菌共生的关系是:藻细胞进行光合作用为整个地衣植物体制造有机养分,而菌丝则吸收水分和无机盐,为藻类进行光合作用提供原料,并使藻细胞保持一定湿度,不致干死。这样构成了地衣的藻菌之间互惠互利的共生关系。但有人做过试验,将地衣植物体中的藻类和真菌分开培养,发现藻类可以生活很长时间,而真菌被饿死。说明真菌不能单独生活,地衣体中的真菌必须依靠藻类生活。这是因为,真菌长期与藻类共生以后,自身细胞在产生生活物质或酶等方面已发生了变化。

地衣的特性

①地衣喜光,怕空气污染。大多数地衣地喜光植物,同时也要求空气新鲜。因此,在人烟密集的城市或有污染的工业区很难见到地衣植物。
②地衣一般生长很慢。尤其是壳状地衣。
③地衣能生活在干旱和寒冷环境。地衣能忍受长期干旱,干旱时休眠,雨后恢复生长。因此,地衣可生活在峭壁、岩石、树皮或沙漠地上。地衣的耐寒性很强,在高山带、冻土带和南、北极地区,其他植物不能生存,而地衣能够生长、发育、繁殖得很好,常常形成一望无际的广袤地衣群落。成为高山、极地动物的主要食物。

地衣的形态  

按生长型,地衣的形态基本上可分为3种类型:
  1. 壳状地衣:地衣体是一种具有色彩的多种多样的壳状物,菌丝与基质紧密相连,有的菌丝还伸入基质中。因此,地衣体与基质很难剥离。壳状地衣约占全部地衣的80%。如生活于岩石上的茶渍衣属(Lecanora)和生于树皮上的文字衣属(Graphis)。

  2. 叶状地衣:地衣体扁平,有背腹之分,呈叶片状,四周有瓣状裂片,下方(腹面)以假根或脐固着在基物上,易与基质剥离。如生活在草地上的地卷衣属(Peltigera)、脐衣属(Umbilicaria)和生在岩石或树皮上的梅衣属(Parmelia)(如图)。

  3. 枝状地衣:地衣体直立或下垂,呈树枝状或柱状,多数具分枝,仅基部附着于基质上。如直立地上的石蕊属(Cladonia)和悬垂分枝,生于云杉、铁杉、冷杉树枝上的松萝属(Usnea)等。(如图)枝状地衣的生长速度比壳状、叶状地衣快很多。大量的花松萝属地衣悬在树上,会导致树木的死亡。(另据报道:松萝地衣是滇金丝猴的主要食物,由于滇金丝猴食物单一,现在灭绝的可能很大。
地衣的繁殖

地衣的繁殖方法主要有营养繁殖和有性生殖。
  1. 营养繁殖:是最普通的繁殖形式。主要是地衣体的断裂,1个地衣体断(碎)裂为数个裂片,每个裂片均可发育为新个体。
  2. 有性生殖:有性生殖为地衣体中的子囊菌和担子菌进行的。产生子囊孢子或担孢子。前者称子囊菌地衣,占地衣种类的绝大部分;后者称担子菌地衣,数量很少。子囊菌地衣所形成的子实体大都是子囊盘。子囊孢子或担孢子成熟后释放出来,落在适宜的环境(有养料和藻细胞),在藻细胞上便萌发为菌丝,藻细胞和菌丝反复分裂,形成新的地衣体。如子囊孢子落在没有藻细胞和没有养料的基质上,孢子萌发不久菌丝就死亡。
地衣的价值
  1. 能分泌地衣酸,腐蚀岩石,促进风化,是岩石变土壤的先锋植物。
  2. 石蕊、松萝等可作医药用。
  3. 高山和极地的地衣群落是麋鹿的主要饲料。
  4. 有的地衣可提取天然染料和化学指示剂,如石蕊试纸。
  5. 可作为大气污染的监测指示植物。
  6. 大量的松萝地衣挂在树上,对冷、云杉树木有一定危害。


2012年3月21日星期三

植物的分类


藻菌植物(Thallophyta)
  • 分为藻类、菌类和地衣类。 
  • 藻类植物: 藻类含叶绿素或其它光合色素,营独立生活。根据植物体的形态,细胞壁的组成物质,色素体的形态和主要色素的种类,繁殖方式,贮藏物质等的不同分为6门。
  • 菌类植物: 植物体的营养细胞内无叶绿素及其它光合色素,一般营寄生或腐生生活,寄生就是从活的有机体中获得营养物质;腐生就是从有机体的残骸上获得营养物质。也有兼营寄生和腐生的种类。菌类植物共分三门:细菌门、粘菌门和真菌门。
  • 地衣植物:就是真菌和藻类共生的一类特殊植物,无根、茎、叶的分化,能生活在各种环境中,被称为“植物界的拓荒先锋”。共生的真菌大多是子囊菌,少数是担子菌,能吸收水和无机盐,并包被藻体;共生的藻类主要是蓝藻和绿藻,能进行光合作用,制造有机物。 藻、菌共生的关系是:藻细胞进行光合作用为整个地衣植物体制造有机养分,而菌丝则吸收水分和无机盐,为藻类进行光合作用提供原料,并使藻细胞保持一定湿度,不致干死。这样构成了地衣的藻菌之间互惠互利的共生关系。
苔藓植物(Bryophyta)
  • 多生长于阴湿的环境里,常见长于石面、泥土表面、树干或枝条上。体形细小。 
  • 部份完全没有茎,根、叶的分化(苔类),部份则有茎及叶的雏形(藓类)。 
  • 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。有假根,而没有真根。叶由单层细胞组成,整株植物的细胞分化程度不高,为植物界中较低等者。 
  • 有世代交替现象。苔藓植物的主要部份是配子体,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。 
  • 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。 
蕨类植物(Pteridophyta)
  • 又名羊齿植物﹐是界乎苔藓植物与种子植物(即裸子植物及被子植物)之间的一类多年生草本植物﹐是最古老的维管植物 
  • 蕨类植物的孢子体 远较配子体显著﹐一般所见的为孢子体。孢子体具有根﹑茎﹑叶。茎多横生在泥土里(根状茎)﹐少数为直立。茎有 维管束组织﹐负责输送水及养份﹐ 所以比苔藓植物较能适应陆地环境。孢子体的叶底产生孢子囊﹐ 囊里产有许多孢子﹐孢子成熟后﹐囊壁破裂﹐将孢子释出。在阴湿环境下﹐孢子会萌发﹐生长成配子体。 
  • 配子体的形状细小(如绿豆般)﹐绿色﹐呈心形﹐称为原叶体﹐不具维管组织﹐平贴地面﹐利用假根巩固生长。 
  • 配子体具有雌雄性器官﹐即精子器和颈卵器。受精作用要有水作为媒介才可进行﹐精子能游至颈卵器与卵子结合﹐受精卵在配子体上发育成长为独立生活的孢子体﹐与此同时﹐配子体则萎缩死亡。
种子植物(Spermatophyta)
  • 种子植物门皆有种子,种子又有裸子、被子之分.裸子植物全世界有12科;被子植物全世界有300多科。
  • 裸子植物的种子一般无果皮包被,尤其种子成熟时裸露于外,因此裸子植物不形成果实,裸子之名由此而来。突出的例子是松属各个种,松球果(群众习松塔)成熟时,松子能自动落地;松球果由一片片的种鳞组成,每种鳞有2颗种子,种鳞并不包裹种子,松子就易下落。又如银杏橙黄如杏,称果实似是而非,银杏是种子而不是果实,其外面橙黄肉质部分为外种皮,里面白色硬壳部分习称“白果”,实际是中种皮,里面还包着种仁。
  • 裸子植物现存者仅700种左右,一般分为四纲:即苏铁纲、银杏纲、松柏纲、盖子植物纲。苏铁纲种类不多,其中有长年不易开花的“铁树”,铁树为药用和观赏植物。麻黄属于盖子植物纲。松柏纲子孙繁盛,如松、杉、柏、云杉、冷杉、铁杉、台湾杉、落叶松等,且为原始森林的主人。
  • 被子植物种子有果皮包裹不外露(被子植物能结果实),因此名为被子植物。它比起裸子植物来是后起之秀,因为从地质史上说被子植物出现晚于裸子植物,裸子植物繁盛时期为中生代,此期约一亿三千万年;中生代的白垩纪被子植物才兴起,到新生代(约七千万年)第三纪第四纪被子植物极为兴旺发达,直延至今,其后代种类比裸子植物多得多,它共有二纲、六十步目、三百多科、亿万多属、二十多万种。被子植物种类为什么这么多?关键还在这“被子”上(当然还有其他因素)。被子植物种子有很好的保护,由于它的种子藏于果皮内能达到三防(防虫、防旱、防潮)。因此其生命力十分顽强。且其果皮上往往有各种附属物,能协助种子很好传播,以扩大分布。突出的例如蒲公英,果上有毛形如降落伞,随风远飞,到别地繁生。而松子只能落在松树附近。又如被子植物的椰子果实能浮于海水,漂洋过海去外地繁生。被子植物有大树也有小草,小草有多年生的,也有一年生的,甚至有生命时间仅几个星期的“短命植物”,一年生植物对适应恶劣环境(如沙漠干旱)大有好处。沙漠中雨水少,雨季来时,小草加紧繁殖结下果实,以保后代。总之,多方面研究证明被子植物对各种环境有很好适应能力,才能够繁荣昌盛直到今天,这是裸子植物所望尘莫及的。
裸子植物 (Gymnospermae )
  • 多年生木本植物﹐多为高大乔木 
  • 叶多为针形条形或鳞片形 
  • 叶在枝上螺旋状排列 
  • 开始有花的雏型﹐但不及被子植物的复杂﹐称为球花﹐单性﹐不具花被 
  • 雄球花细小﹐能产生花粉﹐花粉只能利用风的传播﹐雌球花较大﹐胚珠裸露﹐传粉能萌发或花粉管直达胚珠﹐以进行受精﹐所以种子植物是毋须依赖水进行繁殖 
  • 受精后胚珠成种子
被子植物 (Angiospermae )
  • 有多种不同形态﹐包括乔木﹑灌木﹑藤木﹑草木﹔一年生﹑二年生及多年生。 
  • 根﹑茎﹑叶发展完善﹐且能适应不同环境。例如:水中﹑沙漠及盐碱地。 
  • 有真正的花。花由花被(花萼及花冠)﹑雄蕊群及雌蕊群组成﹐花单性或双性。 
  • 胚珠包裹在子房内而非裸露在外。 
  • 传花方式多样化﹐可利用虫﹑鸟﹑水及风等媒介。 
  • 繁殖过程出现双受精现象﹐形成胚胎和胚乳。 
  • 受精后﹐胚珠形成种子﹐子房继续发育形成果实﹐有助保护和散播种子。

裸子植物与被子植物的比较
项目
裸子植物
被子植物
胚珠 裸露,无子房保护 包于子房内
胞子叶 集合成球花 集合成花
受精 单受精 双重受精
胚 子叶二至多枚 子叶一到二枚
胚乳 为雌配子体细胞 为极核受精后的细胞
果 多为球果 形式不一
根 常无根毛 多有根毛
茎 1.多为木本,无草本
2.木质部无导管
3.韧皮部的筛管细胞中有细胞核,无伴细胞
1.木本、草本兼而有之
2.木质部多具导管
3.韧皮部的筛管细胞无细胞核,有伴细胞
叶 螺旋状排列、轮生或十字对生 多为互生、对生或轮生
花 1.多单性
2.多风媒花
3.多无花被,无柱头
4.花粉粒落在珠孔上授粉
1.两性或单性
2.虫媒、风媒或其它媒介传粉
3.有花被及柱头
4.花粉粒落在柱头上授粉