蕨类植物

昵称5477213 2011-02-07

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蕨类植物

百科名片

蕨类植物

蕨类植物是植物中主要的一类，是高等植物中比较低级的一门，也是最原始的维管植物。大都为草本，少数为木本。蕨类植物孢子体发达，有根、茎、叶之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明显，无性世代占优势。通常可分为水韭、松叶蕨、石松、木贼和真蕨五纲，大多分布于长江以南各省区。

编辑本段简介

蕨类植物(图一)

蕨类植物是植物中主要的一类，是高等植物中比较低级的一门，也是最原始的维管植物。蕨类植物也称为羊齿植物，它和苔藓植物一样都具有明显的世代交替现象，无性生殖是产生孢子，有性生殖器官具有精子器和颈卵器。

　　蕨类植物大都为草本，少数为木本。蕨类植物孢子体发达，有根、茎、叶之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明显，无性世代占优势。通常可分为水韭、松叶蕨、石松、木贼和真蕨五纲，共约12000种，大多分布于长江以南各省区。多数蕨类植物可供食用（如蕨）、药用（如贯众）或工业用（如石松）包括了原始的脉管类，例如蕨类、木贼和石松。这三种植物，有同样的发展史，都是在泥盆纪开始出现。繁殖过称中，所有的蕨类植物都需要静止的水，新生的植物只能存活在肥沃的地方。因此，不容易在整年干燥的地方或四季变化极大的地点看见它们的踪迹。

　　但是蕨类植物的孢子体远比配子体为发达，并且有根、茎、叶的分化和由较原始的维管组织构成的输导系统，这些特征又和苔藓植物不同。蕨类植物产生孢子，而不产生种子，则有别于种子植物。蕨类植物的孢子体和配子体都能独立生活，这点和苔藓植物及种子植物均不相同。总之，蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。^[1]^[2]

编辑本段分类

蕨类植物(图二)

蕨类植物对于蕨类植物的分类系统，由于植物学家意见不一致，曾经把蕨类植物作为一个门，其下5个纲，即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲（楔叶纲、有节纲）、真蕨纲。前四纲都是小叶型蕨类植物，是一些较原始而古老的蕨类植物，现存在较少。真蕨纲是大型叶蕨类，是最进化的蕨类植物，也是现代极其繁茂的蕨类植物。中国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门，即将上述5个纲均提升为亚门。

　　蕨类植物是高等植物中比种子植物较低级的一个类群，旧称“羊齿植物”，志留纪晚期开始出现，在古生代泥盆纪、石炭纪繁盛，多为高大乔木。二叠纪以后至三叠纪时，大都灭绝，大量遗体埋入地下形成煤层。现代生存的大部分为草本，少数为木本，主要生活在热带、亚热带湿热多雨的地区。孢子落地萌发成原叶体，其上产生颈卵器，受精卵在颈卵器内发育成胚胎。^[1]^[3]

编辑本段分布

蕨类植物(图三)

蕨类植物分布很广，除了海洋和沙漠外，无论在平原、森林、草地、岩隙、溪沟、沼泽、高山和水中，都有它们的踪迹，尤以热带和亚热带地区，为其分布中心。

　　地球上生存的蕨类约有12000 种，分布世界各地，但其中的绝大多数分布在热带亚热带地区。中国约有2600种，多分布在西南地区和长江流域以南。中国多分布于长江以南各地。如铁线蕨、卷柏、贯众、肾蕨、满江红、鳞木和桫椤等，属之约12000种，中国约有2600种，多种蕨类植物可供食用（如蕨，紫萁），药用（如贯众、海金沙）或工业用（如石松）。

　　中国西南地区是亚洲、也是世界蕨类植物的分布中心之一，云南的蕨类植物种类达到约1400种，是中国蕨类植物最丰富的省份。中国宝岛台湾，面积不大，但蕨类植物有630余种之多，台湾是中国蕨类植物最丰富的地区之一，也是世界蕨类物种密度最高的地区之一。^[4] ^[5]

编辑本段生境

蕨类植物(图四)

蕨类植物体内输导水分和养料的维管组织，远不及种子植物的维管组织发达，蕨类植物的有性生殖过程离不开水，也不具备种子植物那样极其丰富多样的传粉受精、用以繁殖后代的机制，因此，蕨类植物在生存竞争中，臣服于种子植物，通常生长在森林下层的阴暗而潮湿的环境里，少数耐旱的种类能生长于干旱荒坡、路旁及房前屋后。

　　其实，除了大海里、深水底层、寸草不生的沙漠和长期冰封的陆地外，蕨类植物几乎无处不在。从海滨到高山，从湿地、湖泊，到平原、山丘，到处都有蕨类的踪迹。它们有的在地表匍匐或直立生长，有的长在石头缝隙或石壁上，有的附生在树干上或缠绕攀附在树干上，也有少数种类生长在海边、池塘、水田或湿地草丛中。蕨类植物绝大多数是草本植物，极少数种类，比如桫椤，能长到几米至十几米高。^[6]^[5]

编辑本段特征

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]

编辑本段用途

　　除热带树蕨外，大多数蕨类植物是生于山区的多年生草本，在经济上有多种用途，介绍如下：

药用

　　蕨类植物中，有许多种类自古以来就被广泛的用于医药上，为人民治疗各种疾病，如杉蔓石松能祛风湿，舒筋活血；节节草能治化脓性骨髓炎；乌蕨可治菌痢、急性肠炎，长柄石韦可治急、慢性肾炎、肾盂肾炎等；绵马鳞毛蕨和其许多近亲种可治牛羊的肝蛭病等。

食用

　　蕨类植物可供食用的种类也多，如在幼嫩时可做菜蔬的有蕨菜，毛蕨，菜蕨，紫萁，西南风尾蕨，水蕨(等，不但鲜时做菜用，亦可加工成干菜，以供食用；许多蕨类植物的地下根状茎，含有大量淀粉，可酿酒或供食用，如食用观音座莲，其地下茎之重，可达二、三十公斤，蕨莱的地下茎以及其他许多种类，都含有丰富的淀粉。另外，我国亚热带地区（云南，广东、广西、台湾）的山林中，产多种高大的树蕨，如桫椤树，其圆柱状的树干内含有一种胶质物，可供食用，其树干磨光后呈现出美丽的花纹，可做装饰品，干部的厚壁组织细长而坚牢，如钢丝，能编织各形篮筐和斗笠。

绿肥和饲料用

　　水田或池塘中的满江红是一种水生蕨类植物，它通过与篮藻的共生作用，能从空气中吸取和积累大量的氮，成为一种良好的绿肥植物与家畜家禽的饲料植物。

指示植物

蕨类植物(图八)

不同的植物种类要求不同的生长环境，有的适应幅度较大，有的较小，后者只有在满足了它对环境条件的要求下，才能够生存下去，这种植物相对地指示着当地的环境条件，叫做指示植物。蕨类植物，对外界自然条件的反应具有高度的敏感性，不同的属类或种类的生存，要求不同的生态环境条件，如石蕨、肿足蕨，粉背蕨、石韦、瓦韦等属（少数例外）生于石灰岩或钙性土壤上；鳞毛蕨、复叶耳蕨、线蕨等属生于酸性土壤上；有的种类适应于中性或微酸性土壤上。有的耐旱性强，适宜于较干旱的环境，如旱蕨、粉背蕨等；相反地；有的只能生于潮湿或沼泽地区，如沼泽蕨，绒紫萁。因此，从生长的某种蕨类植物，可以标志所在地的地质、岩石和土壤的种类，理化性、肥沃性以及光度和空气中的湿度等，借此判断土壤与森林的不同发育阶段，有助于森林更新和抚育工作。其次，蕨类植物的不同种类，可以反映出所在地的气候变化情况，借此可以划分不同的气候区，有利于发展农，林、牧，提高产量，如生长着桫椤树、地耳蕨、巢蕨的地区，标志着热带和亚热带气候，宜于栽培橡胶树、金鸡纳等植物，生长刺桫椤树的地区，标志着南温带气候，其绝对最低温度经常在冰点以上，生长绵马鳞毛蕨、欧洲绵马鳞毛蕨的地区，标志着北温带气候等。另外，生长石松的地方，一般与铝矿有密切关系。^[11]

绿化和观赏用

　　有不少种类的蕨类植物，由于具有独特、美观、整雅、别致等体形和无性繁殖力强，可作盆景，绿化庭园和住宅。有些藤本种类，还可制作各种编织品。我国是世界蕨类植物种类最多的一区，资源极为丰富，对它们的研究利用有待于进一步开展。^[5]

编辑本段代表植物

峨眉耳蕨

　　鳞毛蕨科，多年生草本蕨类，高25~35cm。根状茎短，边同叶柄有疏生鳞征。叶三至四回羽状细裂，末回裂片狭细并仅有小脉1条。分布于云南、贵州、四川，生于海拔800~1500m处的溪边潮湿岩石或树干上。

荷叶铁线蕨

　　铁线蕨科，多年生草本蕨类。高5-20cm。根状茎短而直立。叶椭园肾形，宽2-6cm，上面深绿色，光滑并有1-3个同环纹，下面疏被棕色的长柔毛，叶缘具圆锯齿，长孢子叶的叶片边缘反卷成假囊群盖。孢子囊群长圆形或短线形，生于叶缘，中国特有变种。仅分布于四川万县，生于海拔约205cm处温暖、湿润和没有荫蔽的岩石表面的薄土上、石缝或草丛中。

截基盾蕨

　　水龙骨科，草本蕨类，高约36cm。根状茎长而横走，粗约2.5mm, 稀疏淡棕色鳞片。叶片长卵状三角形，多少下延，全缘，侧脉明显，侧脉间叶肉呈美观的淡黄色绿色宽带状。分布于贵州、广西、湖南、生于阴湿处和林下。

连珠蕨

　　水龙骨科，多年生大型附生蕨类，常附生于大树树干上。根茎短，密被长而细的狭条状淡红棕色鳞片，鳞片边缘有纤毛。叶长50-60cm或更长，无柄，中部深羽半裂，裂片边缘全缘且增厚，顶部可育，羽片缢缩几呈小珠状。在中国仅公布于台湾。菲律宾也有分布。

鹿角蕨

　　鹿角蕨科，多年生附生草本蕨类。叶二型，基本叶帖生于树干上，能育叶3-5次，不规则叉裂成鹿角状。中国新发现分布的稀有植物。仅分布于云南西南部的盈江，生于海拔210-950m处的热带雨林中，多附生于树干和树枝上。中南半岛也有分布。国家二级保护稀有种。

扇蕨

　　水龙骨科，多年生草本蕨类，高达75cm。叶扇形，鸟足状分裂，裂片披针形，中央裂片长10-30cm，两侧渐短，叶背疏生棕色小鳞片，叶柄长30-45cm。中国特有种，分布于西南地区，生于海拔2000-2700cm处的阴湿常绿阔叶林和针阔混交林下或沟谷地段。国家三级保护渐危种。

桫椤

　　桫椤科，树形蕨类，高1-6cm,主要高1-3cm，胸径10-20cm。叶片三回羽状深裂，长1-3m，生于茎顶，幼叶拳卷。主要分布于东南和西南地区，生于海拔400-900m处的山沟潮湿地和溪边阳光充足的地方，有时也散生于林缘灌丛中。东南亚和日本南部也有分布。中生代地球上曾广泛分布，现分布区缩小。国家一级保护渐危种。