高等植物

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苔藓植物、蕨类植物和种子植物的合称。形态上有根、茎、叶分化,又称茎叶体植物。构造上有组织分化,多细胞生殖器官,合子在母体内发育成胚,故又称有胚植物

高等植物分为苔藓植物门、蕨类植物门和种子植物门  

苔藓植物门

种类、分布约23000种。通常分为苔纲(Hepati-cae)和藓纲(Musci)两纲。近年来不少学者主张将角苔从苔纲中分出,设角苔纲(Anthocerotae),与苔纲和藓纲并列。遍布世界各地,多数生长在阴湿的环境中,如林下土壤表面、树木枝干上,沼泽地带和水溪旁、墙角背阴处等,尤以森林地区生长繁茂,常聚集成片。我国约有2800种。习见种类有葫芦藓(Funaria)、地钱(Marchantia)、泥炭藓(Sphagnum)等。

植物体矮小,一般高仅数厘米。生于阴湿环境。虽有根、茎、叶的分化,但其根是由单细胞或多细胞构成的假根,茎与叶分化虽明显,但仅有输导细胞的分化、而无维管束中柱。生活周期中配子体占优势。有性世代的植物体称为配子体,就是我们所见的具有假根、茎、叶的植物体。在配子体上形成藏卵器或藏精器,在藏卵器中产生雌配子(卵)、在藏精器中产生雄配子精子),精子具有鞭毛,能游动于水中。由于此时期的植物体产生配子,故此植物体称为配子体,这一世代为有性世代。

无性世代孢子体受精卵经胚发育而成。孢子体由孢蒴蒴柄及足三部分组成,足伸入配子体中吸收营养物质,蒴柄连结足与孢蒴部分起支持作用,孢蒴内由孢子母细胞减数分裂和一次普通分裂形成孢子。由于无性世代的植物体产生孢子,故称为孢子体。孢子落人土壤中萌发成原丝体再长成新的配子体。

这种有性世代与无性世代交替的现象称为世代交替。苔藓植物的配子体具有假根、茎、叶的分化,能营独立生活,生活时期也长,而孢子体寄生在配子体上,生活时期短,所以苔癣植物是配子体占优势。这种情况,在适应陆地上生长与繁茂要比孢子体占优势的蕨类和种子植物差得多。

在自然界中的作用和经济意义苔藓植物是砂碛、荒漠、冻原和裸露岩石上首先出现的植物类群之一。他们在生长过程中所分泌的酸性物质,对岩石的缓慢溶解,以及死亡后残体的不断堆积,年深日久,有助于岩石上土壤的形成,为其他植物的生存提供了条件。故被称为植物界的拓荒者。苔藓植物具有很强的适应水湿的特点,特别是泥炭藓、湿原藓、大湿原藓等种类,对湖泊、沼泽演替为森林有所影响。苔藓丛生时覆盖在土壤、岩石、林木及落叶层上,对保持土壤水分,防止水土流失有一定意义。有的种类可直接用于医药。如金发藓有清热败毒作用,其提取物对金黄色葡萄球菌和癌细胞有抑制作用,泥炭藓煎服可止血,地钱可治黄胆性肝炎肺结核等。在农业和园艺上,利用泥炭藓等作保鲜或保青花卉、苗木、鲜果和蔬菜的包裹运输材料及种床的覆盖物。由泥炭藓等形成的泥炭,可作燃料和肥料。我国科研人员研究确定,有38种藓类植物为五倍子蚜虫的寄主,可作为开发和扩大重要工业原料五倍子生产的资源。由于苔藓对大气污染物比其他高等植物敏感,分布又广泛,且人工培育易于成活,因此可作大气污染的指示植物。20世纪60年代以来,已有人采用移植法或制成苔藓植物测定器,定时定点监测大气污染。  

蕨类植物门

现存蕨类植物约12000种,广泛分布在世界各地。大多为土生、石生或附生,少数为湿生或水生。喜阴湿温暖的环境。高山、平原、森林、草地、溪沟、岩隙和沼泽中,都有蕨类植物生活,尤以热带、亚热带地区种类繁多。我国约有2400种,主要分布在长江以南各省区。对蕨类植物的系统分类,分类学家的观点尚不一致。我国植物学家秦仁昌1978年提出的观点,被认为是更接近真正系统发育的较新的分类系体。据此,将蕨类植物分成5个亚门,即:松叶蕨亚门(Psilophytina)、楔叶蕨亚门(Sphenophytina)、石松亚门(Lycophytina)、水韭亚门(Isoephytina)和真蕨亚门(Filicophytina)。

是具有维管束并以孢子繁殖的植物。陆生或附生,少有水生。多为多年生草本,但在古代很多是高大的木本植物。孢子体发达,具有根、茎和叶。配子体退化成很小的原叶体,具有假根,多营独立生活。茎多为根状茎,仅少数直立或匍匐。根状茎常被有鳞片或鳞毛,内部构造具有原生中柱,如松叶蕨属(松叶兰属, Psi1otum);编织中柱,如石松属(LYcopodium),管状中状和网状中柱,如真蕨纲植物。

叶有小型叶和大型叶两类。小型叶类者,叶小形,茎较叶发达,如石松纲和木贼纲的植物,大型叶类者,叶大形,单叶或分裂成羽片,如蕨纲的植物,叶脉分离或联结,分离者有叉状、扇状或羽状脉;联结者常交织成各式网状。有的种类,一部分叶片完全着生隐孢子囊群,称为孢子叶或能育叶,而另一部分叶则不着生孢子囊群,称为营养叶或不育叶。

孢子囊常集生成孢子囊群(堆)。孢子囊群的着生方式有多种,原始类型生于枝顶特化的孢子叶上而成穗状或圆锥状的孢子囊穗,进化的类型着方式有:边生孢子囊群,指孢子囊群着生于羽片的边缘,顶生孢子囊群,生于羽片顶端;脉端生孢子囊群,生于细脉先端,脉背生孢子囊群,系生于细脉中部,穴生孢子囊群,系生于羽片所形成凹穴处,也有布满于叶背者。孢子囊群有者具盖,有者无盖。孢子囊群有圆形、肾形、条形等各种形状。

孢子囊壁有由多层细胞构成(厚囊蕨亚纲)或一层细胞构成、(薄囊蕨亚纲))孢子囊壁的细胞中往往有部分细胞的胞壁不均匀增厚,它们排列成带状,称为环带。环带有顶生,横行中部、斜行、纵行等类型。

除古蕨类遗体在地层中形成的煤为人类提供了丰富的能源外,还有多方面经济价值。多种蕨类可作药用。如海金沙可治尿道感染尿道结石骨碎补能坚骨补肾、活血止痛;用卷柏外敷治刀伤出血;用贯众治虫积腹痛流感;鳞毛蕨及其近缘种的根状茎煎汤,为治疗牛羊的肝蛭病的特效药。蕨、菜蕨、水蕨、紫萁及观音莲座等都可食用,许多种蕨的根状茎中富含淀粉,称蕨粉或山粉,不但可食,还可作酿酒的原料。石松的孢子称石松子粉,含有大量油脂,可作冶金工业上的优良脱模剂,使铸件表面光滑,减少砂眼。木贼的茎含硅质较多,可作木器和金属的磨光剂。满江红属蕨类通过与固氮蓝藻共生,能从空气中吸取和积累大量的氮,既是优质的绿肥,又是猪、鸭等畜禽的良好饲料

蕨类植物的生活对外界环境条件的反应具有高度的敏感性,不少种类可作为指示植物。如卷柏、石韦、铁线蕨是钙质土的指示植物,狗脊、芒萁、石松等是酸性土的指示植物,桫椤与地耳蕨属的生长,指示热带和亚热带的气候。蕨类植物枝叶青翠,形态奇特优雅,常在庭院、温室栽培或制作成盆景,具有较高的观赏价值。  

种子植物门

是植物界中最进化和最繁茂的类群。具有更为发达的孢子体,以种子繁殖。植物类型有乔木灌木、木质藤本、草本等。根、茎和叶都很发达。内部构造有更完善的输导束,由管胞演化成导管,由筛细胞演化成筛管并具有伴胞。中柱为真正中柱或散生中柱。

种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳3部分组成,有的植物成熟的种子只有种皮和胚两部分。种子的形成使幼小的孢子体枣胚得到母体的保护,并象哺乳动物的胎儿那样得到充足的养料。种子还有种种适于传播或抵抗不良条件的结构,为植物的种族延续创造了良好的条件。所以在植物的系统发育过程中种子植物能够代替蕨类植物取得优势地位。种子与人类生活关系密切,除日常生活必需的粮、油、棉外,一些药用(如杏仁)、调味(如胡椒)、饮料(如咖啡、可可)等都来自种子。

种于植物系由古代随蕨类植物演化而来。它们的繁殖器官和形态有密切的联系,但所使用的术语不同。(恩格勒(H.G.A.Engler)把裸子植物、被子植物称为有胚有管植物;相反地把苔藓、蕨类植称为有胚无管植物。但这一名称尚未普及。)

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