植物学基础知识 作者:赵锡惟
植物界分为藻类植物、苔藓植物、厥类植物、裸子植物、被子植物。现在分别介绍如下:
一、藻类植物
藻类植物是低等植物,约在34亿年前出现在地球上,现存2万多种,绝大多数生活在水中,少数生活在潮湿地面上。藻类植物有单细胞的、有群体的、有多细胞的,结构都比较简单,都没有根叶茎的分化。它们的细胞里都含有光合色素,能进行光合作用,自养。藻类植物可以进行营养生殖、无性生殖、有性生殖。
藻类植物可分为绿藻门(如衣藻、团藻、石莼等)、褐藻门(如海带、裙带菜、鹿角菜等)、红藻门(如紫菜、石花菜等)等。
二、苔藓植物
苔藓植物是一类原始陆生低的植物,常成片生长在阴湿地表、树干、墙壁上。分布广泛,约4万种。
苔藓植物与其它高等植物相比,主要特征是配子体占优势,受精作用必须有水条件下进行,孢子体不能独立生活,寄生在配子体上,依靠配子体供给营养。
苔藓植物的配子体,包括地钱的叶状体和葫芦藓的茎叶体,都没有真正的根,只有假根,主要起固定作用。茎与叶内也没有维管束,吸水、保水能力差,因此,个体都比较低矮,只能生活在阴湿环境。
三、蕨类植物
蕨类植物是最原始的具有维管束的植物,出现在古生代志留纪,中生代石炭纪最繁盛,成高大森林,至二迭纪后大多灭绝,埋入地下变成每层。蕨类植物孢子体世代发达,有根叶茎的分化,具有维管束,现在生存的约有12000种,都是矮小种类,分为四纲:
1.松叶兰纲被认为是第一批陆地植物,每有真正的根和叶。大多已绝迹,仅留下松叶兰一科,被称为活化石。
2.石松纲也是一群古老蕨类植物,木本种类都已绝迹,现存的是多年生草木,茎匍匐地面,茎上密生鳞片状小叶。
3.木贼纲
茎中空,有明显的节和节间,叶小,鳞片状,轮生。孢子囊生于特别的茎枝顶端。现存的仅木贼一纲,其他均已绝迹。木贼的茎含有硅质,常用作磨擦材料。
4.真蕨纲
是蕨类植物中最大一纲,约1万种,代表植物是蕨。蕨的孢子体是多年生草本,高可达一米,分化为根叶茎,根状茎蔓生,茎上有不定根,密被棕色细毛,新叶都从根状茎上生出,叶柄坚硬直立,叶片是羽毛复叶,叶柄和叶片光滑无毛,生殖季节,叶片背面边缘生出许多孢子囊,孢子囊里产生大量孢子。蕨的生活史,有明显的世代交替,孢子体占主要地位,配子体(原叶体)简单,能独立生存。
四、裸子植物
裸子植物的主要特征是:1.配子体寄生在孢子体上,形成裸露的种子,雄配子体在发展过程中产生了花粉管。2.孢子体特别发达,形成高大乔木。3.木质部中只有管胞而无导管,韧皮部中有筛管而无伴胞。
裸子植物出现在地球上已有3亿年的历史。存留到现在的裸子植物只有12个科约800种。我国是裸子植物种类最多,资源最丰富的国家,有11个科,230余种。主要常见种类(1)苏铁科(如苏铁)、(2)银杏科(如银杏)、(3)松科(如油松、白皮松、雪松)、(4)杉科(如水杉)、(5)柏科(如侧柏、圆柏、铺地柏)。
五、被子植物门
被子植物门是现代植物界中最高等、最繁盛、分布最广的一大类群。它们的营养器官和生殖器官的构造和机能都比裸子植物更复杂,更适应生活环境。已知被子植物约25万种,占整个植物界半数以上。被子植物分为两纲:双子叶植物纲和单子叶植物纲。共有100多个目,300多个科,20多万种,现介绍常见科如下:
双子叶植物纲
1.木兰科
木本。单叶互生,通常叶全缘。花大,两性或单性,整齐,花萼成花瓣状,称花被片,雌雄多数,花丝短而扁平,螺旋状排列在伸长的花托上半部。聚合果,小果为蓇葖果,浆果或翅果。如白玉兰、紫玉兰。
2、毛莨科
一年生至多年生草本。叶基生或互生,掌状分裂或羽状分裂,或为一至多回复叶。花两性,整齐,萼片3至多数,花瓣3至多数,雄蕊多数,心皮多数,各部常螺旋状排列。果为瘦果或蓇葖果,偶有浆果。如芍药、牡丹、黄连、乌头等。
3、豆科
豆科有木本或草本。单叶、3小叶复叶或一至多回羽状复叶。花两侧对称或辐射对成。花萼5裂,具萼管,蝶形花冠,雄蕊10枚,成(9)+1,也有10个雄蕊全部连成单体雄蕊或全部分离的。果实为荚果。豆科有分含羞草亚科,如合欢、含羞草;云实亚科,如紫荆、皂荚;蝶形花亚科,如蚕豆、花生、槐树、紫藤等。
4、十字花科
草本。单叶互生,无托叶。花两性,辐射对称,总状花序;花萼4,每轮2片;花瓣4,呈十字形排列,雄蕊6,外轮2枚短,内轮4枚长,叫四强雄蕊;子房上位,由2
个心皮结合而成,常有假隔膜把子房分为假2室,胚珠多数。果实为长角果或短角果,2瓣开裂,少数不裂。本科中多数为蔬菜,如大白菜、油菜、萝卜、荠菜等。
5.蔷薇科
草本、灌木或乔木,常有刺及明显皮孔。叶互生,稀对生,单叶或复叶,有托叶,稀无托叶。花两性,辐射对称,花托突出或凹陷,花被常与雄蕊愈合成蝶状、钟状、杯状或圆筒状,称萼筒或花筒。萼片5,花瓣5,分离,覆瓦状排列。雄蕊常多数,子房上位或下位,心皮多数至1个,分离或连和,每心皮有1至数个倒生胚珠。果实有核果、梨果、瘦果或蓇葖果。
6.菊科
菊科是绿色开花植物中最大的一科,共有30000多种。菊科草本多,半灌木或灌木。有乳汁管,叶互生,无托叶。花两性或单性,常5基数,多聚成头状花序,下面有1至多层苞片组成总苞。总苞以内常有两中花:外层的花瓣联合成舌状,叫舌状花。中央的花,花瓣5数,联合成管状,叫做管状花。
7.唇形科
草本多,偶木质,含挥发性芳香油。单叶,偶复叶,对生或轮生;无托叶。花两性。萼片合生,常为2唇形,上唇2,下唇3。雄蕊4,2强,稀为2枚,着生在花冠管上。雄蕊2心皮,合生,子房上位。果实为4个小坚果包于宿存花萼内。如藿香、薄荷、益母草、鼠尾草等。
8.茄科
草本或灌木。单叶互生,无托叶。花两性,辐射对成,单生或成聚伞花序。萼片5裂,宿存。花冠5裂合瓣,或折叠式排列。雄蕊5枚,着生在花冠基部,与裂片互生,花药有时粘合。子房上位,2心皮组成,常2室或有假隔膜分成多室。果为浆果或蒴果,种子具胚乳。
本科植物不少种类含生物碱,可供药用。常见植物有:茄、番茄、马铃薯、辣椒、烟草、蔓陀罗等。
9.葫芦科
攀援或匍匐草本,有卷须,茎5棱。单叶互生,常深裂,卷须侧生,单一或分歧。花单性,同株或异株,雄花花萼管状,5裂,花冠结合或分离,花瓣5,多合生:雄蕊5枚,2对合生似3枚,花药弯曲成S形。雄花萼筒与子房合生,花瓣合生,5裂,子房下位,柱头3个,有3个侧膜胎座,胚珠多数。果实是瓠果。常见种类有黄瓜、冬瓜、西瓜。
10.芸香科
乔木、灌木、稀草本。全体含挥发油。叶互生,复叶,稀单叶,通常有油脂点。花两性,多辐射对称,萼片4~5片,基部合生或分离;花瓣4~5瓣,离生,雄蕊3~10或更多,基本为2轮:雌蕊4~5(或多数)心皮组成,多合生,少数离生,子房上位,胚珠每室1~2个。果实为蒴果、浆果、核果、蓇葖果、常见植物有花椒、柑、橘、橙等。
单子叶植物纲
11.百合科
多年生草本,地下有根茎、鳞茎、球茎或块茎。单生,互生、对生或轮生。花两性,辐射对称,各部是典型的3基数。花被6片,2轮,分离或部分合生。花单生或形成花序,多是总状花序。雄蕊6枚,雌蕊3心皮,3室。果实是硕果或浆果。胚乳肉质。常见植物有葱、蒜、百合、水仙、君子兰、郁金香等。
12.禾本科
禾本科是个大科,是人类粮食的主要来源。多数草本,少数木本(如竹类)。须根,地上茎有明显的节。叶互生,2列,叶狭长,平行脉,叶鞘与叶片连接处有叶舌,两侧有叶耳。花小,不显著,两性,花被2~3枚,特化成小浆片。雄蕊常3枚。雌蕊1枚,子房上位,柱头羽毛状。花有外稃、内稃各1片。花序由小穗组成,称诉状、总状或圆锥状花序。每小穗含1至数多花,2行排列于小穗轴上,基部常有内、外颖片。果实为颖果,胚乳含丰富淀粉。如小麦、水稻、高粱、玉米、竹等。
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