植物的分类

水培植物

水培植物是一种方便、干净、且价格便宜的植物,因此广泛的受到人们的喜爱。水培是采用现代的生物技术,对普通的植物和花卉进一步的进行驯化。目前我国的水培还处于一个初步的发展阶段,我国水培植物的市场正在进一步扩大,必将能为我国的国民经济发展开辟一条新的道路。

如何养水培

第一,一般情况下,对于株型较大,根系较多的花卉来说,就必须利用较深的盆缸。在栽植前先在盆底垫些泡沫块,在用卵石压住或夹住大根,记住不要让它倒下,然后在里面让一些卵鹅石固定住,再往里加水。

第二,为了保持花卉的美观,对于株型较小或单干直立花卉,则不建议采取垫底压根法,但可采用支撑架支撑法,把用竹签或钢丝根据盆的大小和形状做的支撑架,保证能够固定住就可以了。

第三,如果要利用一次性的塑料性器具栽培小型的水培花卉,可以在将花卉放入器具后,可以做两个跟杯口差不多大小的泡沫板,将植物固定,但是要记住要在泡沫上扎一些小孔,以利益植物呼吸,最后再倒入水。

第四,有的人想要增加室内的气氛,采用水培金鱼混养的办法。采用圆形玻璃鱼缸,花瓶等器具,先用石子垫底压根,然后加入彩色水晶土。加水没根既可。花卉金鱼混养法。利用大型的玻璃鱼缸,在鱼缸中装饰小型假山,卵石,在缸底铺设石粒,根据自己的想法布局鱼缸。关于植物固定的问题也很简单,可以用小细绳将植物固定在假山的石头上,装饰好之后倒入水,记住不让让水超过植物的根,根据鱼缸的大小放入几条小金鱼即可。

虽然说水培植物管理简单,但是它同其他的植物一样,都是需要管理的。在整个培养过程中,加强科学管理是很重要的,这是水培是否能够成功的关键之处。

水培如何加营养液

水培植物,顾名思义就是自在水中生长的植物。而水培植物在培养的过程中所用的矿物质也是有机营养。但是在如何给水培花卉浇水和施肥呢?

第一,因为在栽培水培植物的时候,大多是利用一些器皿,如:盆、瓶、缸等,在给水培使用肥料的时候要注意它的施肥技术与其他的花卉不同之处。给水培植物施肥的时候要注意控制量,只要超过花卉所能承受的肥液浓度,就会对它产生危害。并且还要使用专业的水培肥料。

第二,在种植水培时候应注意要掌握培养水培的少施勤施的原则,并且要根据它换水的次数施肥,在每次换过水之后都要加一次营养肥,这主要是为了补充换水时候植物肥料流失。

科学的培养办法

不同的植物需要的肥料的适应能力不同。一般都是根系纤细的植物耐肥性差,不需要太多的肥料和较大的浓度;而对于禾果芋,红宝石,喜林芋等不少花卉则比较耐肥的植物应该少施,勤施肥的原则。对于观花类的花卉,一定要掌握植物的开花期,根据植物的所需施肥,肥料过多或者是过少的话,都会对植物产生不良影响。

除了要根据植物的适应能力施肥外,还要根据季节和温度给植物合理施肥。一般在高温的夏季,花卉对肥料的适应能力很差,特别是一些怕怕高温的花卉,在高温季节会进入休眠状态,在这个时候,应该停止给植物施肥,以免影响植物的生长。

施肥注意事项

对于刚进行水培的花卉,它还没有适应水中的环境,常常会出现烂根的现象,这个时候千万不要以为是植物缺乏肥料导致的,可以停几天,等它适应了水中的环境再施肥也不晚;也不要在水中直接施尿素,主要是因为这样不但花卉不能吸收尿素的营养,还会因为一些细菌滋生而引起水污染;发现植物的根系腐烂,要立即将其根系检出,并及时的换水,以免导致植物死亡。

换水注意事项

不同的花卉对植物的适应能力不同,在给水培植物换水时,应注意花卉对水培环境的适应能力。有些花卉,特别是水生或湿生花卉,十分适应水培的环境,在水栽之后能够很快的长出新根,那么对于这些花卉,就换水时间间隔可以长一些。但有些植物就不是那么容易就能适应水中环境,在植物的生长初期要隔两天换一次水。

芳香植物

芳香植物经常能够给人一种很舒服的感觉,令人心旷神怡,而且它还具有很高的药用价值。因此芳香植物越来越多的被运用到生活中来,更多的是被制作成香水或者是植物精华油,在一些爱美的女士中非常受欢迎。

芳香植物属于药用植物也是香料植物,它是兼有二者共同属性的植物群。这种类别的植物除了它的药用价值外,还含有很高的香气成分,精油被提炼出来用于各个行业中。这种精油证实天然香精油的重要组成部分,是其他的人工合成的香料无法取代的。芳香植物的香气有许多微量元素,大多数都不存在副作用,这也是它为什么大量的生产畅销不衰的原因。

早欧美、日本等发达国家,以芳香植物生产的天然香料正在以某种不可阻挡的趋势替代人工合成的香料。根据科学家研究,芳香植物的香气和药用成分中含有抗氧化物质,这也意味着,不仅是人工合成的香料会被天然香料随取代,还包括人工合成的抗氧化物质和抗菌物质等,最终还是会被芳香植物所取代的。

据近几年的研究结果表明:芳香植物中含有大量的微量元素和营养成分,含有量几乎比蔬菜还要高,人们开始对化学物质合成的产品产生怀疑,进一步的开始接受芳香植物。

芳香植物的种类和它的原产地

在日常生活中,我们经常见到的芳香植物有:薰衣草、风信子、薄荷、留兰香、迷迭香等等。据统计,芳香植物在全世界有3600多种,但是被开发利用的仅有400余种。在中亚、中国、印度、以地中海为中心的一些欧洲国家等地区都有分布,植物学家对芳香植物的研究还在不断的进行着。

芳香植物在国内外的市场前景

社会日异发展,人们的生活水平在在不断的提高。在全世界,天然香料的消费量也正在不断增加,面临国际是竞争,也正是给我国的香料加工行业带来的新的机遇,但同时也面临着挑战。

藻类植物

藻类主要在水中生长,无维管束,但可以进行光合作用,是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物,如蓝藻门的藻类)。体型大小各异,小至长1微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。虽然有些权威专家仍将藻类归入植物或植物样生物中,但它们却没有真正的根、茎、叶,更没有维管束。而藻类的这些特征则与苔藓植物相同。

一些藻类与大多数的真核生物一样都具有细胞核、细胞器等,大多数的藻类需要氧气才能生活。用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。地球上的光合作用90%由藻类进行,据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。浮游的藻类在海洋食物链中扮演着重要的角色,因为所有的高等水生生物都要依靠它才能生存,直到今天它被人们当作牲畜的饲料和人类的食物。

藻类的繁殖有三种方式,即营养繁殖(透过细胞分裂或断裂)、无性繁殖(透过释出游动孢子或其他孢子)或有性繁殖。其中有性繁殖这种方式采用较少,一般发生在艰难时期(生长季节结束时或处于不利的环境条件下)。

藻类的分布

大多数的藻类都是单细胞的鞭毛藻,而也有一些则聚合成群体,如闸极藻属。绿藻类的松藻属(Codium)由无数分支丝体交织缠绕而成,部位不同的丝体形态和功能亦异。藻类虽然主要为水生,但无处不在,分布范围从温带的森林到极地的苔原。某些变种能够长期承受缺水,生活在土壤中;而一些则生活于雪中;还有一些少数种类能在温泉中很好的生长。

藻类的基本特征

自古以来,关于藻类定义都没有一个统一的概念。在我国古代,有记载说:“薻,水草也,或作藻”。可见在我国古代所说的藻类是对水生植物的总称。在我国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。据现代人们对藻类的研究,认识到藻类并不是一个自然分类群,但所有藻类却都具有一些共同特征:

1.分化藻类植物没有真正的根、茎、叶,其大小、形态也很不一致。例如小球藻,呈圆球形,是由单细胞构成的,直径仅数微米;生长在海洋里的巨藻,结构很复杂,体长可达200米以上。尽管藻类植物个体的结构繁简不一,大小悬殊,但多无真正根、茎、叶的分化。对于一些大型的藻类,如海带,虽然在外形上,它们也有根、茎和叶三部分,但由于体内没有维管系统,所以也不能算是真正意义上的根、茎、叶。

2.藻类都能进行光能无机营养。大多数的藻类的细胞内都含有光合色素,有些藻类群还具有共特殊的色素而且也多不呈绿色,所以它们的质体特称为色素体或载色体。藻类的营养方式也是多种多样的。例如有些低等的单细胞藻类,在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机化能营养或有机化能营养。但多数藻类都与高等植物一样,能在光照条件下合成有机物质,从而进行无机光能营养。

3.藻类的生殖器官大多数是由单细胞构成的。高等植物产生孢子的孢子囊或产生配子的精子器和藏卵器一般都是由多细胞构成的。例如苔藓植物和蕨类植物在产生卵细胞的颈卵器和产生精子的精子器的外面都有一层不育细胞构成的壁。除去很少的一些藻类植物外,大多数藻类的生殖器官都是由单细胞构成的。

4.只要属于藻类,其合子都不在母体中发育成胚。高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多细胞的胚以后,才脱离母体继续发育为新个体。但藻类植物的合子在母体内并不发育为胚,而是脱离母体后,才进行细胞分裂,并成长为新个体。用动植物学的专业术语来说,高等植物的繁殖方式都是胎生,而藻类却都是卵生。

藻类的分类

藻类有着众多的种类,据统计,就目前已知的种类就已经有3万种左右。早期的植物学家多将藻类和菌类纳入一个门,即藻菌植物门。随着人们对藻类植物认识的不断深入,特别是从巴暄的平行进化学说发表以后,认为藻类不是一个自然分类群,并根据它们营养细胞中色素的成分和含量及其同化产物、运动细胞的鞭毛以及生殖方法等分为若干个独立的门。对于藻类的分门,也有很大的分歧,而在我国多将藻类分为12个门。现就针对其中9个主要门的特征做简单的介绍。

1.金藻门

该门类藻类生活于淡水中,尤其是在水温较低的软水水体中最为常见。植物体多为单细胞或群体,少数为多细胞丝状体。运动细胞多具1~2条鞭毛。单细胞或群体的种类,细胞内多具有1~2个色素体,以胡萝卜素和叶黄素占优势,绿色色素只有叶绿素a一种,所以多呈金黄色或金褐色。同化产物主要是金藻多糖,或称为金藻糖,金藻淀粉,又因它具有和海带糖相似的化学性质,所以亦称为金藻海带糖。此外,也含有脂类。金门藻的繁殖方式以营养繁殖和孢子生殖为主,也有行有性生殖的,但极少见。

2.黄藻门

黄藻门一般不生产在海中,而是主要分布在淡水水体中及潮湿的地面、树干和墙壁上。在水温较低的春季较多。植物体为单细胞、群体或多细胞体。所含的色素和同化产物与金藻门基本相同,但除叶绿素a外,尚含有叶绿素e,多呈黄绿色。运动细胞具有两条长短不一和结构不同的鞭毛,所以这一类群又称为不等鞭毛藻类。繁殖方式有营养繁殖、孢子生殖和有性生殖,但随种类的不同,也有不同的繁殖方法。平时我们用肉眼常见的一些成丝状的植物体就是黄绿藻属和无隔藻属。

3.硅藻门

硅藻门类多浮游在海水和一些淡水中,是由单细胞构成植物体或互相连接成群体。细胞壁由两个瓣片套合而成,上面具有花纹,其成分含有果胶质和硅质,而不含纤维素。细胞内具有一至数个金褐色的色素体。色素体中含有叶绿素a、c和多量的胡萝卜素和叶黄素,光合产物主要是脂类。硅藻可借助细胞分裂进行营养繁殖,但经数代后也能通过配子的接合或自配形成复大孢子,行有性生殖。对于硅门藻的归类上,在近代也有争议,在一些国外的分类方案中将该门划为金藻门的一个纲。

4.甲藻门

该门多产自海洋,行浮游生活,但有时也会在沿海附近大量繁殖,形成赤潮。植物体多数是单细胞的,少数为群体或丝状体。除少数种类裸露无壁外,多具有由纤维素构成的细胞壁。甲藻的细胞壁称为壳,是由许多具有花纹的甲片相连而成的。壳又分上、下之分,上下壳中间有一横沟,还有一条纵沟与横沟垂直,在两沟相交的地方又生出横、直不等长的两条鞭毛。色素体1个或多个,呈黄绿色或棕黄色,除含叶绿素a、c外,还含有多量的胡萝卜素和叶黄素。海产种类的光合产物多为脂类,淡水产的多为淀粉。甲藻门的繁殖方式多为细胞分裂,或孢子生殖,也有极少数行有性生殖。

5.褐藻门

多数产自海洋,在1500多种褐藻中,仅有10种左右是产自淡水,其中有两种发现于四川的嘉陵江。植物体均由多细胞构成,结构也比较复杂。色素体中除含有叶绿素a、c外,胡萝卜素和叶黄素的含量特别多,所以多呈褐色。同化产物不是淀粉,而是海带多糖和甘露醇。营养细胞均无鞭毛,游动孢子和雄配子则具有两条侧生、不等长的鞭毛。繁殖的方式有多种,都能行有性生殖,在生活史中,多有明显的世代交替。海带和裙带菜是我们常见的褐藻门类,且能食用。

6.红藻门

在红藻门类中,绝大多数的属、种产于海水中,行固着生活。除个别属、种外,植物体都是多细胞的,通常为丝状、片状或树枝状。色素体多呈红色或紫红色,其中除含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素外,还含有大量的藻红素和藻蓝素。同化产物为近似淀粉的红藻淀粉。红藻在生活史中没有具鞭毛的运动细胞。有性生殖均为卵式生殖。雌性生殖器官是果胞,而果胞上又具有毛状体,在受精后就会产生一种十分特殊的果孢子。

7.裸藻门

该藻类又称为眼虫藻,多生一些富含动物性有机质的淡水中行浮游生活。大量繁殖时,常使水呈绿色、黄褐色或红色。除柄裸藻属外,全为顶端生有鞭毛,能运动而无细胞壁的单细胞种类。在裸藻中,除少数种类无色,行异养生活外,多含有与绿藻相似的光合色素,但贮藏物质主要是裸藻淀粉和少量的脂类。繁殖方式主要是细胞分裂。当周围的环境出现不良的变化时,也能形成孢囊,待环境有所好转时,原生质体即会破壁而出,形成新个体。

8.绿藻门

该藻类也多产于淡水中,较少部分产自于海洋,行浮游、固着或附生生活,还有少数种类为寄生或共生。植物体有单细胞或群体的,也有多细胞的丝状体或片状体。色素体的形状和数目也常随种类而不同,所含的光合色素成分、含量以及同化产物均与高等植物相似。运动细胞多具有2条、4条或多条等长、顶生的鞭毛。有各种各样的繁殖方式,有些种类在生活史中有世代交替现象。在绿藻中,我们常见的各类有小球藻属、栅藻属、水绵属以及刚毛藻属等,这些属多见于淡水中。

9.轮藻门

广泛分布于淡水或半咸湖水中,都营固着生活。轮藻的植物体都是由多细胞构成的,且有类似根、茎、叶的分化,其外形如高等植物中的木贼和金鱼藻。体外多被有大量钙质,所以又有石草之称。光合色素成分及贮藏物都与绿藻相同,但生殖器官的结构和生活史比较特殊。轮藻都不产生无性孢子,有性生殖均为卵式生殖。尽管其营养体和生殖器官结构都很复杂,然而其植物体都是单倍体,在受精卵萌发后,经原丝体阶段发育为成体。丽藻属和鸟巢藻属是在我国常见的轮藻属。

生活习性

大多数藻类植物都是水生的,多产于海洋,也有生活于陆地的淡水中。在水生的藻类中,有躯体表面积扩大(如单细胞、群体、扁平、具角或刺等),体内贮藏比重较小的物质,或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类;有体外被有胶质,基部生有固着器或假根,生长在水底基质上的底栖藻类;也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类;还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。藻体不完全浸没在水中的藻类也很多,其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类;也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类。就藻类与其他生物生长的关系来说,有附着在动、植物体表生活的附生藻类;也有生长在动物或植物体内的内生藻类;还有的和其他生物营共生生活的共生藻类。总之,藻类的有很多种生活习性,同时对环境也有很强的适应性,几乎到处都有藻类的存在。

对人类的意义

在我国,用藻类作为原材料制作食品有着悠久的历史,且食用的种类和方法有很多,这在全世界都是有名的。据初步统计,我国所产的大型食用藻类至少有50—60种,经常作为商品出售的食用藻类主要是海产藻类,如礁膜、石莼、海带、裙带菜、紫菜、石花菜等。我国云南的部分地区与傣族同胞食用的“岛”和“解”就是用淡水藻类中的水绵和刚毛藻加工制成的。由于单细胞藻类有营养丰富,繁殖快,产量高等特点,它们已被大面积养殖的并作为人类食物或家畜的精饲料。藻类的养殖早已受到人们的重视,而且有的种类已在国内外进行广泛推广和利用。

藻类也具有很大的医学和农业价值。在医学上,有的可以直接作为药用,例如海带、裙带菜、羊栖菜等,有防治甲状腺肿大的功效。红藻中的鹧鸪菜和海人草可作为驱除蛔虫的特效药。从褐藻中提取的藻胶酸和在红藻中提取的琼胶也在医学中广泛应用,例如藻胶酸盐可作为制造牙模和止血药物的原料;琼胶不仅有治疗便秘症的作用,还可以作为制造药膏的药基等。

在农业方面,土壤藻类可以积累有机物质,刺激微生物的活动,增加土壤中的含氧量。同时也可以防止无机盐的流失,减少土壤的侵蚀。其中有些蓝藻还能固定空气中游离的氮素,在提高土壤肥力中起重要作用。此外,藻类也是鱼类的天然饵料,一般都直接或间接的来自浮游藻类,所以在淡水鱼类养殖中,多通过施肥,繁殖藻类,为鱼类提供饵料。但是,浮游藻类若出现大量繁殖,则会发生水华,这样就会造成水中缺氧或产生有毒物质使鱼类大量死亡。

在工业上,以藻类为原料可以制成很多产品,尤其是藻胶酸盐,在工业生产中已经得到了广泛应用。例如琼胶在食品工业中可作为凝固剂和糖一起制成软糖,和淀粉一起制成包糖用的糯米纸;制鱼、肉罐头时加入琼胶,可以保持鱼、肉的原形,不致在运输中散开;在国外,还用琼胶作为酿造酒、醋、酱油的澄清剂。在建筑上,藻胶酸具有很大的用途,它不仅可以用以粉刷墙壁、水泥加固、涂敷木材外,还能制成格子板和油毡的代用品。

苔藓植物

在高等植物中,苔藓是一种最低等的高等植物。其主要特征为无花,无种子,孢子繁殖。在全世界约有23000种苔藓植物,中国约有2800多种。苔藓植物门包括苔纲、藓纲和角苔纲。苔纲至少有330属,约8000种苔类植物;而藓纲则近700个属,约有15000种藓类植物;至于角苔纲则有4属,近100种角苔类植物。

苔藓的形态特征

苔藓的形态特征为,小型的绿色植物,结构十分简单,仅茎和叶,有时只有扁平的叶状体,没有真正的根和维管束。苔藓植物是喜阴植物,通常生长在阴暗潮湿的环境里,如裸露的石壁上,潮湿的墙角或森林。

与其他高级的种类相比,苔藓的植物体已有假根和类似茎、叶的分化。植物体的内部构造简单,假根是由单细胞或由1列细胞所组成,无中柱,只在较高级的种类中,有类似输导组织的细胞群。苔藓植物体的形态、构造虽然如此简单,但由于苔藓植物具有似茎、叶的分化,孢子散发在空中,对陆生生活仍然有重要的生物学意义。在植物界的不断演化过程中,苔藓始终是从水生逐渐过渡到陆生的典型植物。

苔藓的生长习性

苔藓虽然喜欢潮湿的环境,但它却不适宜在阴暗处生长,因为它需要一定的散射光线或半阴环境。苔藓特别不耐干旱及干燥的环境。养护期间,应给予一定的光亮,每天喷水多次,应保持空气相对湿度在80%以上。另外,温度不可低于22℃,最好保持在25℃以上,才会生长良好。苔藓植物是小型多细胞的绿色植物,最大的也不过只有数十厘米。它是一种极其简单的低等植物,与藻类十分相似,呈扁平的叶状体。

苔藓的地理分布

苔藓植物分布极为广泛,既能生存在热带、温带的地区,也能生长在一些寒冷的地区,如格陵兰岛。成片的苔藓植物称为苔原,主要分布于欧亚大陆北部和北美洲,局部出现在树木线以上的高山地区。苔藓植物一般生长密集,有较强的吸水性,因此能够抓紧泥土,有助于保持水土。苔藓也可作为鸟类及哺乳类动物的食物。苔藓还能积累周围环境中大量的水分和浮尘,分泌一种酸性物质以腐蚀岩石,从而促进岩石的分解,形成土壤。

苔藓的使用价值

苔藓对自然界中的作用表现在以下几个方面。

1.它是自然界的拓荒者。大多数的苔藓植物能够分泌出一种酸性液体,这种液体能使岩石表面进行缓慢的溶解,加速岩石的风化,形成土壤,所以苔藓也是其他植物生长的开路先锋。

2.它能够促使沼泽陆地化。如在沼泽地带生长繁殖的泥炭藓、湿原藓,它们都比较耐水湿,随着时间的推移,它们衰老的植物体或植物体的下部会逐渐死亡和腐烂,并沉降到水底,长年累月,植物遗体就会越积越多。这样一来苔藓植物就会不断地向湖泊和沼泽的中心发展,从而使沼泽的净水面积不断缩小,沼泽底部逐渐抬高,最后就逐渐演变成了陆地。

3.苔藓具有很好的指示作用。大多数的苔藓都可以指示土壤的酸碱度,如生长着白发藓、大金发藓的土壤是具有酸性的土壤;生长着墙藓的土壤是碱性土壤。近年来,人们把苔藓植物当做大气污染的监测植物。

4.保持水土的作用。如那些群集生长和垫状生长的苔藓,它们个体之间的空隙很多。因此,它们具有良好的保持土壤和储存水分的作用。甚至有些苔藓植物其本身就贮藏有大量的水分,如泥炭藓,可吸收比本身重量多20倍的水分。

5.有些苔藓植物可用作肥料及燃料。如泥炭藓可除了具有很强的吸水性外,还可以用作肥料,晒干后也能作为燃料,用来发电等作用。

6.药用价值

苔藓的一些种类是具有一定的药用价值的,如有些种类的泥炭藓可用做草药,可起到清热消肿的作用,同时泥炭酚还可以治疗皮肤病。

孢子植物

孢子是个体微小的单细胞植物,它是植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能直接发育成的新个体。由于孢子间的性状不同,发生过程和结构也有差异,所以它们有很多名称。植物通过无性生殖产生的孢子叫“无性孢子”,如分生孢子、孢囊孢子、游动孢子等;反之,通过有性生殖产生的孢子则叫“有性孢子”,如接合孢子、卵孢子、子囊孢子等;直接由营养细胞通过细胞壁加厚和积贮养料而能抵抗不良环境条件的孢子叫“厚垣孢子”、“休眠孢子”等。孢子在有性别差异时,两性孢子便有了同形和异形之分。同形大小相同,而异形则有大小区别,人们分别称它们为大孢子和小孢子,并分别发育成雌、雄配子体。

我们能够常见到的孢子类植物有:桫椤、肾蕨、满江红等。

孢子植物是无种子植物的总称,主要有藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物和蕨类植物这五类。孢子脱离母体后,只要遇到适宜的环境条件就能萌芽和生长,孢子植物适宜在阴暗潮湿的环境下生长。

裸子植物

裸子植物的种子是裸露的,固称为裸子植物,是所有种子植物中较低级的一类动植物。具有颈卵器,既属颈卵器植物,又是能产生种子的种子植物。裸子植物的胚珠外面没有子房壁包被,因此不能不形成果皮,种子只能裸露在外面。这也是为什么人们把这类植物称为裸子植物的原因。

裸子植物的孢子体即是植物体,十分发达,多为乔木,少数为灌木或藤木。通常常绿,叶子形状有针形、线形、鳞形,也有极少数为扁平形,如竹柏。大多数次生木质部只有管胞,极少数具导管(如麻黄),韧皮部只有筛胞而无伴胞和筛管。大多数的雌配子体都有颈卵器,但也有极少数种类精子具有鞭毛,如苏铁、银杏。

在古生代时期裸子植物就已经出现,到了中生代最为繁盛,后来因地史的变化逐渐衰退。现代裸子植物约有800种,隶属5纲,即苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲,9目,12科,71属。我国有5纲,8目,11科,41属,236种及一些变种和栽培种。裸子植物很多为重要林木,尤其在北半球,大的森林80%以上是裸子植物,如落叶松、冷杉、华山松、云杉等。裸子植物的木材具有材质轻、强度大、不易弯又极富弹性等特点,是很好建筑材料及造纸用材。

裸子植物很多都有药用价值,如苏铁叶和种子,银杏叶和种仁,松树的花粉、松针、松油及麻黄等均可入药。落叶松、云杉等多种树皮、树干可提取单宁、挥发油和树脂、松香等。此外,很多裸子植物的叶和种子都有食用价值,如刺叶苏铁幼叶可食用,髓可用来制作西米,银杏、华山松、红松的种子均是可以食用的干果。

裸子植物的发展史十分悠久,是一种原始的种子植物。它们最初出现在古生代,在中生代至新生代期间,它们遍布各大陆。现存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,并繁衍至今的。据统计,目前全世界范围内,裸子植物约有850种,隶属于79属和15科,其种数虽不算多,仅为被子植物种数的0.36%,但分布范围却十分广泛,几乎是遍及世界各地。而分布面积最广的地区就是在北半球的寒温带和亚热带的一些中山和高山地带,常会看到各类大面积的针叶林。

中国裸子植物的多样性

我国疆域幅员辽阔,气候和地貌类型复杂多样。从中生代至新生代第三纪一直都是温暖的气候,第四纪冰期时基本上仍保持了第三纪以来的比较稳定的气候。所以我国的裸子植物区系具有种类丰富,起源早,多古残遗和孑遗成分,特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。

在世界上,我国是裸子植物最多的国家。据统计,目前我国的裸子植物有10科34属约250种,分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的66.6%、41.5%和29.4%。从这一系列的数据便可以看出我国的裸子植物有多么的丰富。在中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或孑遗种,并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科;特有单型属有水杉、水松、银杉和白豆杉;半特有单型属和少型属有台湾杉、杉木、侧柏和油杉,以及残遗种有苏铁、冷杉等。总体上来说,我国的裸子植物种类繁多、稀有。

虽然相比被子植物来说,我国的裸子植物并不多,仅是被子植物种数的0.8%,但它所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积,约占我国森林总面积的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则有丰富的裸子植物物种。除原生的针叶林外,在华南、华中及华东的一些地区,更常见的森林便是广阔的人工杉木林、马尾松林和柏木林。

中国裸子植物面临的威胁及其保护问题

虽然我国有着极为丰富的裸子植物种类及森林资源,但由于裸子植物的树干具有端直、材质优良和出材率高等优点,所以正在受到人们强烈的威胁和破坏。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,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强烈采伐。而在我国的华中、华东和华南地区,因人口密度较大和经济发展的需求,中山地带的各类天然针叶林多被砍伐。随着各类天然针叶林采伐和破坏,原有生态环境发生改变,加快了林下生物消失和濒危的速度。同时,一些具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物也不断地受到破坏严重,如攀枝花苏铁、贵州苏铁、多歧苏铁和叉叶苏铁均就遭到大肆破坏。又如三尖杉属和红豆杉属植物,当它们被发现有新型抗癌药用的价值后,就立即遭到大规模采伐,破坏之剧烈,使资源急剧减少。

以前在中国灭绝的裸子植物有崖柏,现已又被重新发现。仅有栽培而无野生植株的野生绝灭种有苏铁(铁树)、华南苏铁、四川苏铁;分布区极窄,植株极少的极危种有多歧苏铁、柔毛油杉、矩鳞油杉、海南油杉、百山祖冷杉、元宝山冷杉、康定云杉、大果青杄、太白红杉、短叶黄杉、巧家五针松、贡山三尖杉、台湾穗花杉和云南穗花杉等。如今濒临灭绝和受到威胁的裸子植物多达60多种,约占裸子植物种数的28%,其中的百山祖冷杉和台湾穗花杉已经被列入世界最濒危的植物之列中。

优先保护的物种

现在我国已经充分认识到保护裸子植物的紧迫性和重要性,已经建立了少数以残遗或濒危裸子植物为保护对象的保护区。这些优先保护的裸子植物有,银杉、百山祖冷杉、攀枝花苏铁、元宝山冷杉、水杉等。另一些裸子植物物种已列为在其产地所建保护区的主要保护对象。为保持中国在裸子植物类群上的优势,应禁止或限制天然针叶林的采伐,必须采伐时应选择适宜的采伐方式,确保天然更新。同时还应在一些极度临危的种类(如多歧苏铁等)的原产地建设自然保护区,以重点保护。

被子植物

被子植物又叫显花植物,是在种子植物演化的最后阶段出现的植物种类。它们首先出现在白垩纪早期,在白垩纪晚期占据了世界上植物界的大部分。被子植物的种子藏在富含营养的果实中,提供了生命发展很好的环境。有时可由风当传媒进行受精,但大部分则是靠昆虫或其他动物传导,这样就使得显花植物广为散布。

在植物界中,被子植物可谓是最高级的一类。自从新生代以来,被子植物就在地球上的动植物中占到了绝对的优势。现知的被子植物共1万多属,约20多万种,占植物界的一半,中国有2700多属,约3万种。被子植物之所以具有如此多的种类和极广泛的适应性,这和它的结构复杂化、完善化是分不开的。特别是被子植物繁殖器官的结构和生殖过程的特点,给它们适应、抵御各种环境提供了内在条件。

被子植物是现代植物中最大的类群,种类数目约在250000种以上,无论是各类数目还是个体数目都占有优势,构成当今地球表面的优势植被。其分类位置尚无定论,早期的分类是把被子植物列为种子植物门下的一纲,后提升为被子植物门,最近列为木兰门。人类的生活是离不开被子植物的,它为人类提供了重要的衣、食、住外,它自身还是一种药品和花卉。

被子植物种类繁多,但其习性、形态和大小之间都有很大的差别。从极微小的青浮草到巨大的乔木桉树。大多数直立生长,但也有缠绕、匍匐或靠其他植物的机械支持而生长的。多含叶绿素,自己制造养料,但也有腐生和寄生的。令人感到不可思议的是,在被子动植物中,有几个科的植物是肉食的,如茅膏菜属植物,它的食物来源是一些昆虫和其他小动物。

被子植物传粉方式多异花传粉,少数自花传粉。花粉粒在到达柱头后即萌发并产生花粉管,通过花柱向下进入子房腔。随着花粉管的发育,其前端的生殖细胞分裂成两个雄配子。花粉管一般通珠孔进入胚珠。花粉管进入雌配子体后,顶端破裂,两个雄配子释出,进入雌配子体的细胞质内。其中一个雄配子钻入卵细胞内,与之融合而受精。受精后产生的核子常发育成胚。另一个雄配子则同雌配子体的其他两个核结合形成胚乳核,胚乳核产生胚乳,用以贮藏养料。无论是雄配子还是雌配子都要参加融合过程,这一过程被称为双受精作用,也是被子植物所独有的特点。

被子植物共分为两个纲,在早期阶段,其种子的内胚发育相同,但后来却以不同的方式进行:在双子叶植物,茎原基两侧的侧生子叶均发育,而在单子叶植物仅一个原生子叶得到发育,并向顶端移动。胚的发育过程清楚地表明,被子植物胚的早期均有双子叶阶段。双子叶植物的胚又分化成胚根、胚轴、子叶和胚芽这四个部分。

与其他维管束植物一样,被子植物的器官也有营养器官和繁殖器官之分。木质部有特化的导管,在韧皮部内筛管分子末端相接形成筛管,筛管侧面同伴细胞相接。叶的大小、形状和结构很不一致,叶序有互生、对生或轮生。互生是一种原始的类型,而对生和轮生则是后来衍生形成的。全缘、具羽状脉的单叶较为原始。叶表皮具有特化的气孔。花是高度变异和特化的繁殖枝。孢子叶藏于花托上,通常由花被环绕。花托是节间缩短的茎,原始的花花托较长。萼片常为绿色,叶状或苞片状,是特化的叶。花瓣通常与萼片互生,其质地、颜色(除绿色外)和大小不同于萼片。雄蕊(小孢子叶)总称雄蕊群,每个雄蕊通常由柄状的花丝和带孢子的部分组成。心皮总称为雌蕊群,心皮由子房、花柱和柱头构成。而柱头生于花柱的顶端,是用来接受花粉粒的。

被子植物的五大特征

在当今的植物界,被子植物是最高级、种类最多、分布最广的类群,占到了世界植物的一半。现知被子植物有1万多属,20多万种。我国有2700多属,约3万种,是药用植物最多的类群。和裸子植物相比,被子植物有真正的花,故又叫显花植物;胚珠包藏在子房内,子房在受精后形成的果实既保护种子又能帮助种子散布;具有双受精现象和三倍体的胚乳,此种胚乳不是单纯的雌配子体,而具有双亲的特性,使新植物体有更强的生活力;孢子体高度发达和进一步分化,除乔木和灌木外,更多是草本;从解剖构造上看,木质部中有导管,韧皮部有筛管、伴胞。同时在化学成分上,被子植物具有多种生理活性,包含了所有天然化合物的各种类型。

(1)具有真正的花

一些典型的被子植物的都是由4部分构成的,分别是花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群。外层部分为花萼,由萼片组成,通常呈绿色,有保护花的作用;内层为花冠,由花瓣组成,色泽鲜艳,有引诱鸟,虫传粉的作用;至于雄蕊群,则是由雄蕊组成的;子房或雌蕊群由心皮组成,能接受花粉。被子植物花的各部在数量上、形态上有极其多样的变化。而被子植物的这些变化则是在进化过程中,不断地适应虫媒、风媒、鸟媒、或水媒等传粉条件,被自然界选择、保留,并不断加强造成的。

(2)具有雌蕊

由心皮构成的雌蕊,又包括子房、花柱和柱头这3部分。子房内包藏有胚珠,得到子房的保护,避免了昆虫的咬噬和水分的丧失。子房在受精后发育成为果实。果实具有不同的色、香、味,多种开裂方式;果皮上常具有各种钩、刺、翅、毛。果实的这些特点,都有助于保护种子成熟,帮助种子散布的作用。

(3)具有双受精现象

这个现象是被子植物所特有的特征。所谓的双受精现象,就是指当两个精细胞进入胚囊以后,一个与卵细胞结合形成合子,而另一个与2个极核结合,形成3n染色体,发育为胚乳,幼胚以3n染色体的胚乳为营养,使新植物体内矛盾增大,因而具有更强的生活力。双受精现象是所有被子植物都具有的,这也一个可以证明它们拥有共同祖先的证据。

(4)孢子体高度发达

无论是在形态、结构,还是生活型等方面,被子植物的孢子体都比其他各类植物有着更完善化、更多样化的特征。有世界上最高大的乔木,如杏仁按,高达156米;也有微小如沙粒的小草本,如无根萍,每平方米水面可容纳300万个个体。有重达25千克仅含1颗种子的果实,如王棕(大王椰子);也有轻如尘埃,5万颗种子仅重0.1克的一些附生兰。有寿命长达6千年的植物,如龙血树;也有仅在3个周内就完成开花结籽的植物,如一些生长在荒漠的十字花科类;有以水生、砂生、石生和盐碱地生的植物;也有可自养的植物。被子植物的次生木质部有导管,韧皮部有伴胞;而裸子植物中大多都有管胞,韧皮部却无伴胞,输导组织的完善使裸子植物运输畅通,从而适应能力得到提高。

(5)配子体进一步退化

被子植物的小孢子发育成雄配子体,而成熟的雄配子体大多只有2个细胞,其中一个为营养细胞,另一个为生殖细胞。少数植物在传粉前生殖细胞就分裂1次,产生2个精子,所以这类植物的雄配子体为3核的花粉粒,如石竹亚纲的植物和油菜、玉米、大麦、小麦等。而对于大孢子,则发育为成熟的雌配子体,称为胚囊。一般情况下,胚囊只有8个细胞:3个反足细胞、2个极核、2个助细胞、1个卵。反足细胞是原叶体营养部分的残余。有的植物反足细胞较多,可达300多个,而相反的是,有的植物在胚囊成熟时,反足细胞就消失。助细胞和卵合称卵器,是颈卵器的残余。由此可以看出,无论是被子植物的雌配子,还是雄配子体都没有独立生活的能力,它们终生要寄生在孢子体上,而在结构上,更是要比裸子植物简化的多。

以上就是被子植物所具有五大特征,这些特征使它在生存竞争中,具备了优越于其他植物的内部条件。被子植物的产生,便地球上第一次出现色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象。随着被子植物的不断发展,使得那些直接或间接依赖于植物生存的动物界获得了相应的发展,尤其是昆虫、鸟类和哺乳类动物,对被子植物的花、种子、果实依赖性更大。

被子植物的起源

1.起源时间

多数专家和学者都认为被子植物起源于白垩纪或晚侏罗纪。这一观点也被多数的专家支持。同时,他们还得出结论:在白垩纪,木兰目的发展先于被子植物的其他类群。我国学者潘广等人近10年在对华北燕辽地区中侏罗纪地层中发现并确证了原始被子植物的存在,也发现了那时的单子叶和双子叶植物---木兰类和柔夷花序类均已发育较好。因此,被子植物的起源应早于白垩纪。这个观点提出后,在1999年第16届国际植物学大会已经引起植物专家界人士的关注。

2.发源地

经对现存最好的花粉粒和叶化石研究,表明被子植物起源于1.2~1.35亿年前的早白垩纪。至于被子植物的起源地,目前普遍认为很可能是在白垩纪的赤道带或靠近赤道带的某些地区。而中国的植物分类学家吴征镒教授,从中国植物区系研究的角度出发,提出整个被子植物区系早在第三纪以前,便在古代统一的大陆的热带地区发生,同时他还认为中国南部、西南部和中南半岛,以胶在北纬20°~40°间的广大地区,最富于特有的古老科、属,这一地区就是被子植物的发源地。然而至今关于被子植物起源地的问题,依然处于推测阶段。虽然多数专家赞同低纬度起源这一说法,但这一观点还有待于作更深入的研究。

3.可能的祖先

被子植物的属种异常庞杂,而且不同时期,其形态又变化很大,再加上它们分布极广,确实难用统一的特征将所有的被子植物归成一类。因此,对被子植物的祖先存在不同的假说,有多元论和单元论两种起源说。多元论认为被子植物来自许多不相亲近的群类,彼此是平行发展的。而单元论则认为所有的被子植物只能起源于一个祖先,而这一观点也是目前多数植物学家所主张的。主要依据是被子植物有许多独特和高度特化的性状,如雄蕊都有四个孢子(花粉)囊和特有的药室内层;大孢子叶(心皮)和柱头的存在;雌雄蕊在花轴排列的位置固定不变;双受精现象和三倍体胚乳;以及筛管和伴胞的存在。而主张被子植物起源于一个共同的祖先的单元论代表有哈钦森、塔赫他间、克朗奎斯特等。

然而就算所有的被子植物确实系单元起源,那么它们究竟又起源于哪一类植物呢?推测很多,至今未有定论。人们推测的有:藻类、蕨类、松杉目、买麻藤目、本内苏铁目、种子蕨等。目前比较流行假说,就是本内苏铁目和种子蕨这二种假说。前者提出被子植物的祖先类群可能是一群古老的裸子植物。并主张木兰目为现代被子植物的原始类型。这一观点已得到多数学者的支持。那么,木兰类是从哪一群原始被子植物起源的呢?而塔赫他间则认为被子植物的祖先并不是本内苏铁,而是与本内苏铁有一个共同的祖先,而它们共同的祖先则可能从一群最原始的种子蕨起源。虽然这一主张受到大部分系统发育学家的接受,但是由于化石纪录的不完全,这种假说也有待于做进一步的研究。

被子植物的经济利用

被子植物的经济用途十分广泛。人类的很多食物都来源于被子植物,如谷类、豆类、薯类、瓜果和蔬菜等。被子植物还为建筑、造纸、纺织、塑料制品、油料、纤维、食糖、香料、医药、树脂、鞣酸、麻醉剂、饮料等提供原料。绿色植物具净化环境的重要作用,它们每年能提供几百亿吨宝贵的氧气,同时从空气中取走几百亿吨的二氧化碳,故绿色植物是人类和一切动物赖以生存的物质基础。被子植物的木材还可以为人类提供能源,中国的园林植物资源极为丰富,素有世界园林之母的雅号。如今栽种花草已成为城市人们美化环境、净化环境的重要途径,这都说明被子植物与人类生活息息相关。

种子植物

种子植物是所有形成种子的植物的一大分类单位。它是植物界最先进化来的种类,在世界范围内,大约有20余万种,也是当今地表绿色的主体。

种子植物的分类

通常种子植物又可分为裸子植物和被子植物二大类。实际与以花为分类标准的显花植物为同一范围。但由于蕨类植物中也有把孢子叶球作为花的,所以今天通常都采用种子植物这一名称。然而,在化石蕨类的少数植物中,为了有所区别,有专家把裸子植物、被子植物称为有胚有管植物;相反,把苔藓、蕨类称为有胚无管植物。但这一名尚未得到普及,人们习惯上还是用裸子植物与被子植物将种子植物区分开来。

种子植物的基本特征

只要是种子植物都具有这两个基本特征:第一,体内有维管组织,即有韧皮部和木质部;第二,能产生种子并用种子繁殖。种子植物可分为裸子植物和被子植物。二者在种子的形态上就可以得到区分,裸子植物的种子是裸露着的,其外层无果皮包被,而被子植物的种子则有果皮包被。

花粉管的产生与种子的出现有着紧密的联系,花粉管将精子送到卵旁,这样受精这个重要的环节就不再受环境的限制。它们的孢子体发达,高度分化,并占绝对优势;相反配子体则极为简化,不能离开孢子体而独立生活。种子最早产生于裸子植物中的种子蕨目,其中最原始的化石种子蕨植物在上泥盆纪地层中发现。不管是种子植物,还是蕨类植物都具有世代交替。

种子的特性

种子植物具有特有的繁殖体,这一繁殖体是由胚珠经过传粉受精而形成的。一般情况下,种子由种皮、胚和胚乳3部分组成,也有些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,并像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。种子植物与人类生活有着相当密切的关系。除了人们日常生活所必需的粮、油、棉外,还有一些药用、调味、饮料的原料等都来自种子。

高山植物

具有代表性的高山植物:垫状植物、苔状蚤缀、雪莲等。

由于高山的特殊的地理环境,在高山上的植物生长着一种体积矮小,茎叶多毛,有的匍匐着生长或者是像垫子一样铺在地上的植物,这样就形成了所谓的“垫状植物”,这种植物是适应的高山环境的典型形状之一,这些植物一般也是生长在海拔约为4500米~5000米的高山地区。

苔状蚤缀也是高山植物之一,它高3厘米~5厘米,即使是高的也超不过10厘米。这种植物是贴在地表上生长,能抵御大风的吹刮和冷风的侵袭。它生长缓慢、叶子细小的特征也成了它能够适应高山缺水的恶劣环境的优势。

雪莲也是一种极具代表性的高山植物,雪莲的全身都长满了白毛,生长在海拔为4800米~5500米的高山寒冻风化带。雪莲的身上生着厚厚的绒毛,可以抵御风寒,还能保持自身的体温,又有反射阳光辐射的功能,这也是它面对高山恶劣环境的一种独特的适应能力。

除了这些植物,还有大多数的高山植物有着粗壮而坚韧的根系,在高山缺水的环境下,它们常穿插在岩石的裂缝中西区水分和养分,以适应高山恶劣环境下的生长需求。

陆地植物

关于陆生植物,许多的人都有着错误的理解,他们认为只要是生长在陆地上的植物就是陆生植物,其实是受精过程中出现花粉管的植物才算是真正的陆生植物。能生长在陆地上的植物,除了陆生植物外,还包括一些本来是水生植物,后来转向陆地生活的植物。

原始的陆生植物生长结构比较单一,没有根,茎叶分化,植物体特别的简单,或者是二分叉的轴状体。已经灭绝的裸蕨植物与只有茎叶和假根,但延续到今天的苔藓植物,都属原始陆生植物。关于陆生植物的起源,始终没有一个明确的定义,曾有人认为源于苔藓,苔藓则由绿藻演化而来,又有人认为褐藻起源于绿藻,而苔藓则由裸蕨退化而来。现在普遍认为苔藓植物和裸蕨很可能起源于同一祖先。但是现在没有找到化石证据,那样的祖先也可能保存不了化石,所以,关于起源的结果还是进一步的分析和考究。

极地植物

极低植物是指生长在高于森林界限的高纬度地带的植物,这些植物同寒带植物一样,生长周期短,这主要是受到温度的影响。因为这里常年低温,有低矮的草本植物、灌木与苔藓植物、地衣植物在这里共同生长着。这样的植物一般都是属于叶小型植物,花多数呈红色,纬度越高,一年生植物越少,多年生植物越多。

北极和北半球亚寒带的植物一般多为灌木,草本除苔草属和禾本科之外,大部分是双瓶梅、草莓、日本葶苈等属。而南极的植物,除亚寒带的植物外,还有蔷薇科、伞形科、十字花科、石竹科等属。所以说极低植物还是很稀少的。

据植物学家考察发现,南极洲仅有的850种植物中只有3种开花植物属于高等植物,其他的植物都属于低等植物。