[前言]
蕨類植物是最早登陸的維管植物,至今仍然是生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力的重要組成部分.它們一方面可以通過改造生態(tài)環(huán)境影響森林群落發(fā)生和發(fā)展的過程,另一方面由于它們對生態(tài)因子變化的敏感性,其組成的多樣性及其對環(huán)境的適應(yīng)組合也隨著森林群落發(fā)生和發(fā)展而不斷變化.其中含5種以上的科有水龍骨科(Dryopteridaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)、鳳尾蕨科(Pteridaceae)、卷柏科 (Selaginellaceae)、鱗毛蕨科(Dryopteridaceae)、蹄蓋蕨科(Athyriaceae)、鐵角蕨科 (Aspleniaceae)、鱗始蕨科(Lindsaeaceae). 大鵬半島的蕨類植物種類具有典型的南亞熱帶植物區(qū)系特點。按生長基質(zhì)的不同,將大鵬半島的蕨類植物劃為土生、石生、水生和附生四種生態(tài)類型,其中以土生類型為主.
[摘要]
通過對深圳市大鵬半島蕨類植物樣方調(diào)查,初步分析了樣方中蕨類植物的種類組成和區(qū)系特點及種群的多度、頻度、重要值、蕨類的生長型、葉的性質(zhì)和群落的外貌、季相等群落學(xué)特征.。調(diào)查結(jié)果是蕨類植物共有105種,它們隸屬于35科、65屬.
同時介紹蕨類植物的起源、生活史、形態(tài)、藥用等內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]
蕨類植物,大鵬半島植被
[正文]
關(guān)于蕨類植物的起源問題植物學(xué)家的意見并不一致。多數(shù)認(rèn)為,古老的蕨類植物起源于綠藻,其主要理由是它們都具有相似的光合作用色素以及貯藏物質(zhì)——淀粉,世代交替、有鞭毛的游動精子以及多細(xì)胞有性生殖器官等也都相似。至于蕨類植物起源于苔蘚植物的論點,因缺乏足夠的證據(jù),而且難以解釋兩者生活的極大差異。
蕨類植物是具有維管束并以孢子繁殖的植物。陸生或附生,少有水生。多為多年生草本,但在古代很多是高大的木本植物。孢子體發(fā)達(dá),具有根、莖和葉。配子體退化成很小的原葉體,具有假根,多營獨立生活。莖多為根狀莖,僅少數(shù)直立或匍匐。根狀莖常被有鱗片或鱗毛,內(nèi)部構(gòu)造具有原生中柱,如松葉蕨屬(松葉蘭屬, Psi1otum);編織中柱,如石松屬(LYcopodium),管狀中狀和網(wǎng)狀中柱,如真蕨綱植物。
葉有小型葉和大型葉兩類。小型葉類者,葉小形,莖較葉發(fā)達(dá),如石松綱和木賊綱的植物,大型葉類者,葉大形,單葉或分裂成羽片,如蕨綱的植物,葉脈分離或聯(lián)結(jié),分離者有叉狀、扇狀或羽狀脈;聯(lián)結(jié)者常交織成各式網(wǎng)狀。有的種類,一部分葉片完全著生隱孢子囊群,稱為孢子葉或能育葉,而另一部分葉則不著生孢子囊群,稱為營養(yǎng)葉或不育葉。
根通常為不定根,形成須根狀;大多數(shù)為根狀莖,匍匐生長或橫走。少數(shù)具地上莖,直立成喬木狀,如桫欏 Cyathea spinulosa Wall.ex HOOK.。蕨類植物的莖上通常被有鱗片或毛茸。鱗片膜質(zhì),有各種形狀,鱗片上常有粗或細(xì)的篩孔。毛茸有單細(xì)胞毛、腺毛、節(jié)狀毛、星狀毛等。蕨類植物的葉多從根狀莖上長出,有簇生、近生或遠(yuǎn)生的,幼時大多數(shù)呈拳曲狀,是原始的性狀。根據(jù)葉的起源及形態(tài)特征,可分為小型葉和大型葉兩種。小型葉(micro phyll)沒有葉隙(leaf gap)和葉柄,僅具1條不分枝的葉脈,如石松科、卷柏科、木賊科等植物的葉。大型葉(macrophyll)具葉柄,有或無葉隙,有多分枝的葉脈,是進(jìn)化類型的葉。如真蕨類植物的葉。大型葉有單葉和復(fù)葉兩類。
蕨類植物的孢子成熟后散落在適宜的環(huán)境里萌發(fā)成一片細(xì)小的呈各種形狀的綠色葉狀體,稱為原葉體(prothallus),這就是蕨類植物的配子體,大多數(shù)蕨類植物的配子體生于潮濕的地方,具背腹性,能獨立生活。當(dāng)配子體成熟時大多數(shù)在同一配子體的腹面產(chǎn)生有性生殖器官,即球形的精子器和瓶狀的頸卵器。精子器內(nèi)生有鞭毛的精子,頸卵器內(nèi)有一個卵細(xì)胞,精卵成熟后,精子由精子器逸出,借水為媒介進(jìn)入頸卵器內(nèi)與卵結(jié)合,受精卵發(fā)育成胚,由胚發(fā)育成孢子體,即常見的蕨類植物。
蕨類植物具有明顯的世代交替,從單倍體的孢子開始,到配子體上產(chǎn)生出精子和卵,這一階段為單倍體的配子體世代(亦稱有性世代),從受精卵開始,到孢子體上產(chǎn)生的孢子囊中孢子母細(xì)胞在減數(shù)分裂之前,這一階段為二倍體的孢子體世代(亦稱無性世代)。這兩個世代有規(guī)律地交替完成其生活史。蕨類和苔蘚植物生活史不同有兩點,一為孢子體和配子體都能獨立生活;一為孢子體發(fā)達(dá),配子體弱小,所以蕨類植物的生活史是孢子體占優(yōu)勢的異型世代交替。
蕨類植物門的分類
現(xiàn)代蕨類植物約1萬2千種,其中大多數(shù)為草本植物,廣布于世界各地,多生長于陰濕和溫暖的環(huán)境中。我國約有2600種。其分類系統(tǒng)各家意見不一,通常作為一個自然類群而被列為蕨類植物門(Pteridophyta),但也有分列為裸蕨門(Psilotophyta)、石松門(Microphynaphyta)、楔葉門(Arthrophyta)和真蕨門(Pteridophyta)四門。蕨類植物門下以往大多分成4綱或5 綱。本書采用已在世界上被廣泛接受的秦仁昌1978年的系統(tǒng),將其劃分為5個亞門,即松葉蕨亞門(Psilophytina)、石松亞門(Lycophytina)、水韭亞門(Isoephytina)、木賊亞門(Sphenophytina)和真蕨亞門(Filicophytina)。其中前四亞門為小型葉蕨類,又稱為擬蕨類植物(fern allies),是一些較原始而古老
的蕨類植物,在歷曾經(jīng)在地球上占統(tǒng)治地位,但現(xiàn)存的種類很少。真蕨綱為大型葉蕨類,是進(jìn)化的類型,也是現(xiàn)代極其繁茂的蕨類植物。
蕨類植物的藥用成分
生物堿類廣泛的存在于小葉型蕨類植物中,如石松科的石松屬(Lycopodium)中含石松堿(lycopodine)、石松毒堿(clavatoxine)、垂穗石松堿(lycocernuine)等。金不換堿(kimpakaine)具有較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用。
酚類化合物二元酚及其衍生物在大葉型真蕨中普遍存在,如咖啡酸(caffeicacid)、阿魏酸(ferulicacid)及綠原酸 (chlorogenicacid)等,該類成分具有抗菌、止痢、止血及升高白細(xì)胞的作用?Х人嵘杏兄箍、祛痰的作用。多元酚類,特別是間苯三酚衍生物在鱗毛蕨屬(Dryopteris)大多數(shù)種類都有存在,如綿馬酸類(filicicacids)、粗蕨類(dryocrassin),此類化合物具有較強(qiáng)的驅(qū)蟲作用,但毒性較大。
黃酮類廣泛存在,如問荊含有異槲皮甙(isoquercitrin),如問荊甙(equicerin)、山奈酚 (kaempferal)等。卷柏、節(jié)節(jié)草含有芹菜素(apigenin)及木犀草素(luteolin),槲蕨含橙皮甙(hesperidin)、袖皮甙(naringin)。過山蕨 Camptosorus sibiricus Rupr.含多種山奈酚衍生物。石韋屬(Pyrosia)多種植物分離出β-谷甾醇及芒果甙(mangiferin)、異芒果甙(iso- mangiferin)等。
甾體及三萜類化合物在石松中含有石杉素(lycoclavinin)、石松醇 (lycoclavanol)等,蛇足石杉含有千層塔醇(tohogenol)、托何寧醇(tohogininol)。 紫其、狗脊蕨、多足蕨(Polypodium vulgare L.)中發(fā)現(xiàn)含有昆蟲蛻皮激素(in-sect moulting hormones),該類成分有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,排除體內(nèi)膽固醇、降血脂及抑制血糖上升等活性。
蕨類植物中含鞣質(zhì),在石松、海金沙等的孢子中還含有大量脂肪。鱗毛蕨屬的地下部分含有微量揮發(fā)油。金雞腳蕨 Phymatopsis hastata (Thunb.)Kitag.的葉中含有香豆素。此外,尚含多種微量元素、硅及硅酸,其中某些成分具有不同的生理活性,這些成分均值得深入研究。
蕨類植物亞門檢索表
1.植物體無真根,僅具假根,2~3個孢子囊形成聚囊 ……………………………………松葉蕨亞門(Psilophytina)
1.植物體均具真根,不形成聚囊,孢子囊單生,或聚集孢子囊群。
2.植物體具明顯的節(jié)和節(jié)間,葉退化成鱗片狀,不能進(jìn)行光合作用,孢子具彈絲………………………楔葉亞門(Sphenophytina)
2.植物體非如上狀,葉綠色,小型葉或大型葉,可進(jìn)行光合作用,孢子均不具彈絲。
3.小型葉,幼葉無拳曲現(xiàn)象。
4.莖多為二叉分枝,葉小形、鱗片狀,孢子葉在枝頂端聚集成孢子葉穗,孢子同型或異型,精子具2條鞭毛 ………………………………石松亞門Lycophytina)
4,莖粗壯似塊莖,葉長條形似韭菜葉,不形成孢子葉穗,孢子異型,精子具多鞭毛………水韭亞門(Isoephytina)
3.大型葉,幼葉有拳曲現(xiàn)象,孢子囊在孢子葉的背面或邊緣聚集成孢子囊群!孓嗛T(Filicophytina)
[參考資料]
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李春香 蕨類植物起源與系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系研究進(jìn)展 植物學(xué)通報 2004
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廖富林 廣東陰那山自然保護(hù)區(qū)藥用蕨類植物研究 嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)) 2004