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第四章 苔藓植物(Bryophyta)

第四章 苔藓植物(Bryophyta)


长白山林下苔藓群落

第四章 苔藓植物(Bryophyta)

南极的苔藓群落

第四章 苔藓植物(Bryophyta)

长白山高山苔原

第四章 苔藓植物(Bryophyta)

长白山高山苔原

第四章 苔藓植物(Bryophyta)

第四章 苔藓植物(Bryophyta)
第一节 第二节 第三节 第四节 苔藓植物的一般特征 苔纲 藓纲 苔藓植物小结

第一节 苔藓植物的一般特征
具茎、叶分化的颈卵器植物。配子体占优 势,孢子体寄生或半寄生在配子体上。

1、小型的多细胞绿色植物 植物体矮小,比较低级的种类为扁平 的叶状体,比较高级的种类其植物体有茎、 叶的分化。没有真正的根,假根有吸收水 分、无机盐和固着植物体的功能,它是由 表皮细胞突起形成的。输导组织不发达, 无维管束。

二.具有明显的世代交替:配子体占优势,孢 子体不能离开配子体独立生活

减数 分裂

受精 作用

3、生殖器官多细胞
雌性器官:颈卵器

外形象长颈烧瓶, 上部细狭,称为颈部, 下部膨大,称为腹部。 颈部和腹部的外壁都由 单层细胞构成,颈部内 有一串颈沟细胞,腹部 有一大形的卵,还有一 个腹沟细胞。

3、生殖器官多细胞
雄性器官:精子器

形态多为棒状、 球形或卵形。 构造:外有一 层不育细胞构成的 壁,内部有多个能 育的精原细胞,每 个精原细胞可产生 1个或2个长形弯曲 的精子,顶端有2 条鞭毛。

侧丝

精子器

颈卵器

4、受精作用离不开水
★精子(借助于水) ? (通过颈部、腹部) 卵?合子(直接分裂)?胚(在颈卵器内发 育)?孢子体(孢蒴、蒴柄、基足) ★造孢组织(在孢蒴内)?孢子母细胞(减数 分裂)?孢子(成熟后从孢蒴中散出)?原 丝体(具分枝的丝状体)?配子体

5、苔藓植物属于:⑴高等植物(有胚植 物)、⑵非维管植物、⑶孢子植物、⑷ 颈卵器植物。

第二节

苔纲(Hepaticae)

一、苔纲的一般特征: 1、生于阴暗潮湿环境; 2、营养体(配子体)形状不一:植物 体为叶状体,或有茎、叶的分化,有 背腹之分,常为两侧对称。有单细胞 的假根; 3、孢子体结构较简单,孢蒴无蒴齿, 多数无蒴轴,孢蒴内有孢子和弹丝; 4、原丝体阶段不发达。

二 苔纲的代表植物 (一)地钱属(Marchantia)
地钱的配子体为叉状分枝的叶状体,生长点位 于分叉凹陷处。叶状体有背腹两面,腹面有多细胞 的鳞片和单细胞的假根。

地钱的配 子体可进 行营养生 殖,即形 成胞芽杯, 内有胞芽, 胞芽脱落 后,能萌 发成新的 个体。

地钱为雌雄异 株的植物,有 性生殖时,雄 株的中肋上生 出雄生殖托, 雌株的中肋上 生出雌生殖托, 雌雄生殖器官 成熟时,精子 以水为媒介游 到成熟的颈卵 器中与卵结合 成合子。

雄生殖托

雌生殖托

雄生殖托

雌生殖托

雌生殖托纵切

雄生殖托纵切

合子在颈卵器中直接发育成胚,进 而形成孢子体。 地钱的孢子体发育成熟后,不脱离 配子体,寄生在配子体上。地钱的孢子 体可分为三部分:孢蒴、蒴柄和基足 。 基足伸入配子体内吸取营养。孢蒴内的 孢子母细胞经过减数分裂形成孢子。成 熟的孢蒴内有弹丝,可助孢子散出。孢 子在适宜的环境中,萌发成原丝体,进 而分别发育成雌雄配子体。

孢蒴

造孢组织

孢子母细胞

减数分裂

4个孢子

孢子体

蒴柄
基足

无性世代
原丝体

有性世代
卵细胞 胚 合子 受精作用 精子 颈卵器 雌生殖托 配子体 精子器 雄生殖托

8 6 7 5’ 地钱的生活史
1,1’. 孢子; 2,2’. 原丝体; 3. 雄株; 3’. 雌株; 4. 雄生殖托; 4’.雌生殖托; 5. 精子器; 5’. 颈卵器; 9 6. 精子; 7. 精子借水作用与卵结合; 8. 受精卵发育为胚; 9. 胚发育为孢子体; 10.孢子体成熟后孢子及弹 丝散发; 10 11.胞芽杯内胞芽成熟; 12.胞芽脱离母体; 13.胞芽发育为新植物体; 1-10. 为有性生殖; 11-13.为无性生殖。

5

4

4’

11
3’ 3 12 13 1’ 2 1

2’

(二)光萼苔属(Porella)
叶:单层细胞共3列分侧叶和腹叶,侧叶二裂 成两瓣(背瓣、腹瓣)。 茎:匍匐,圆形,但无组织分化。 假根:单细胞,生于腹叶基部. 精子器和颈卵器:不生于生殖托,而是生于 分枝的顶端,叶子丛生称雄器苞,雌器苞。 孢子体:直立于雌器苞中,由苞蒴,蒴柄, 基足三部分构成。 苞蒴:成熟时裂成四瓣。 弹丝:两条螺纹。

(二)光萼苔属(Porella)

(三)角苔属(Anthoceros)
叶状体:背腹面,边缘深缺刻,内部结构简单, 每个细胞含一大叶绿体,上有一蛋白核,腹面 有胶质穴,有小珠(念珠藻)附生其内。腹面 生有假根。 孢子体:细长呈长针状,有一发达的基足和苞 蒴,无蒴柄,但有蒴轴。 苞蒴:A.茎部有分生组织,可使苞蒴不断生长。 B.蒴壁绿色,可光合作用,有气孔。 C.蒴中央有蒴轴,蒴轴周围为整苞组织。 D.孢子由上而下逐渐成熟,蒴壁逐渐开 裂,纵裂成两瓣。 弹丝:扭转力

(三)角苔属(Anthoceros)

第三节

藓纲(Musci)

一、藓纲的一般特征: 1、配子体为辐射对称无背腹之分的茎 叶体,茎中有中轴分化或无分化; 2、孢子体蒴柄长而坚挺,孢蒴构造复 杂,其内具有蒴轴,无弹丝,孢蒴多为 盖裂。 3、孢子萌发时,原丝体阶段明显。

苔纲和藓纲的区别
苔 纲
配子体 叶状或茎叶体(两侧对称)

藓 纲
茎叶体(辐射对称)

假根
蒴帽 蒴轴 蒴齿 弹丝

单细胞
一般无 无 无 有

单列细胞分枝
有 有 有 无

蒴柄
原丝体

多较短
不发达

多较长
发达

二、藓纲的代表植物
(一)泥炭藓属(Sphagnales)泥炭藓目,只1科1属

配子体:生于水湿或沼泽。成垫状,上部生 长,下部死亡,无假根。 叶:无中脉,有两种细胞(小型,绿色的活 细胞;大型,无色的死细胞,吸水、贮水作 用很强)。 茎:强枝直立,弱枝下垂,横切面圆形,分 为皮部(细胞大,无色,透明)和中轴(细 胞小,多厚壁或薄壁)。

雌雄同株: 精子器,颈卵器分别生于主茎顶端不同小 枝上。精子器,球形,具长柄,小枝叶腋处。 颈卵器,也有柄,小枝的顶端。 孢子体: 孢蒴:球形,蒴盖(无蒴帽),蒴轴(半 圆形)。 蒴柄:不延伸,极短。 基足:基部膨大,埋于配子体小枝顶端形 成的假蒴柄内。 蒴盖横裂,无弹丝,原丝体片状,1个原丝 体只形成1个植物体(配子体)。

泥炭藓属植物约300多种,世界各地均有分布, 北温带分布较广。我国主要分布在东北,西北和西 南部高寒地区。

泥炭藓的孢子体 泥炭藓的配子体

孢子

蒴轴

基足

(二)黑藓属(Sphagnum) 黑藓目,只1科2属,我国只有黑藓属
配子体:棕色或黑棕色,直立丛生。茎叶全由厚壁细 胞构成,茎无中轴分化,叶中肋1-2条或退化。 生殖器官:雌雄同株或异株。 孢子体:孢蒴,蒴柄,基足。 孢蒴:有蒴帽,但无蒴盖,有蒴轴。蒴柄极短, 基足插入由配子体延伸形成的假蒴柄内。 孢子囊壁:四纵裂。 原丝体片状。 生于高山,寒地或两极。全世界约123种,我国中 类不多见,常见于1800m以上高山的花冈岩石上。

(三)葫芦藓属(Funaria)

最常见的藓类, 种类多,分布广,遍布世界各地。 配子体:根:假根;茎:短小,表皮,皮层,中轴 (非输导组织),茎顶端,具生长点,生长点顶细胞 呈倒金字塔形,三面分裂,生成侧枝和叶。叶:丛生 上部,卵形或舌形,排列疏松,1条中肋。 生殖器官:雌雄同株,但在不同的枝上。 (1)雄器苞:产生精子器的枝,形状象小花;精子器、 侧丝。外包有苞叶。 (2)雌器苞:产生颈卵器的枝,象顶芽;颈卵器、侧丝。 外包有苞叶。颈卵器颈部:壁由一层细胞构成,有一串 颈沟细胞;腹部:壁由多层细胞构成,有一个卵细胞, 卵细胞和颈沟细胞之间有一个腹沟细胞。

雌器苞

雄器苞

基足

孢 子 体

蒴柄

蒴盖:由一层细胞构成,覆盖于孢蒴顶端 环带:蒴齿外面 蒴口:具蒴齿,32枚,内外各16

孢蒴

蒴壶: 蒴壁:多层细胞构成,有大的细胞 间隙,为气室 蒴轴:中央部分,与蒴壁之间有少 量的孢原组织(孢子母细胞) 蒴台:表皮上有许多气孔 内有2-3层薄壁组织和一些排列疏松 而含叶绿体的薄壁组织

蒴盖 蒴齿
蒴 壶

环带 孢蒴 蒴壁

蒴轴
气室
葫芦藓孢蒴的结构

蒴台

蒴 齿

? 原丝体:绿丝体,轴丝体,假根。 ? (1)绿丝体:叶绿体多数,椭圆形,细胞端壁 垂直原丝体的长轴,光合作用。 ? (2)轴丝体:叶绿体较少,纺锤形,细胞端壁 斜交原丝体的长轴,产生芽。 ? (3)假 根:不含叶绿体,细胞端壁斜生,固 着和吸收。 ? 1个孢子萌发形成1个原 丝体,产生多个芽,发 育成多个植物体。

生活史

其它藓类植物
万年藓,万年藓科。主茎硬挺, 顶端具树形分枝。

珠藓,珠藓科。孢蒴 近球形,蒴柄细长。

大金发藓

波叶提灯藓

大叶藓

筒蒴烟杆藓

并齿藓

日本立碗藓

球蒴藓

虾藓

岩生黑藓

东亚小金发藓

第四节

苔藓植物小结

一、苔藓植物的起源与演化

? (一)起源于绿藻:依据苔藓植物的 叶绿体和绿藻的载色体相似,具有相 同的叶绿素和叶黄素;角苔具有蛋白 核,储藏物为淀粉;孢子萌发经原丝 体阶段,代表植物的原丝体类似丝藻; 生殖时产生双鞭毛精子,精卵结合产 生合子。

?(二)起源于裸蕨:依据裸蕨中角蕨 属(Hornen)和莱尼蕨属(Rhynia)无真正 的叶与根,只有茎生假根;角苔属具有 类似输导组织的厚壁细胞,蕨类植物也 有输导组织退化的现象;主张配子体占 优势的苔藓植物是由孢子体占优势的蕨 类植物演变而来的,是孢子体逐渐退化, 配子体进一步复杂化的结果。证据是裸 蕨出现于志留纪,苔藓植物发现于中泥 盆纪,从地质年代上看,苔藓植物比蕨 类植物晚出现数千万年。它是植物演化 中的一个盲枝。

二、苔藓植物在自然界中的作用及经济价值、
? 苔藓植物能分泌酸性物质,加速岩石的风化,是 植物界的拓荒者之一。 ? 有些藓类的叶子吸水量可达体重的10-25倍,而蒸 发量较小,是较好的水土保持者。 ? 可做森林类型的指示植物。如金发藓云杉林,泥 炭藓落叶松林等。 ? 苔藓植物对大气中的有毒气体很敏感,可作指示 植物。 ? 苔藓植物作为医药也有悠久历史,有近50种苔藓 可药用。 ? 泥炭藓能形成泥炭,可做燃料及肥料。园艺上用 苔藓植物包运新鲜苗木。

经济意义
? 自然界中苔藓植物是植物界的拓荒者之一 ? 具有很大的吸水和适湿特性,对防止水土流失和 对植物群落的初生演替具很重要的意义 ? 对环境变化的敏感性较强,常作为环境监测的指 示植物 ? 近年在日本的寺庙或庭院栽种苔藓构成翠绿的苔 地(moss carpet)或结合造园技术,配以假山、砖 石,构成苔园(moss garden)供观赏已极为流行 ? 另外,在医药和园艺等领域的运用将越来越广泛。


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