陇蜀鳞毛蕨 蕨类植物的孢子常常躲在叶片的背面
1 蕨类是一种什么样的植物?
从植物的系统发育上来说,蕨类植物的地位处于苔藓植物和种子植物之间,属于一个过渡植物类群,它们既是最高级的孢子植物,也是原始的维管植物。
华中对囊蕨 蕨类植物有了根茎叶的分化,有了维管组织,比苔藓植物“高大”许多
2 蕨类的形态特征
有些蕨类长着不同功能的叶子。不育叶(营养叶)进行光合作用,为能育叶(孢子叶)提供孢子发育过程中必需的养料。更为神奇的是,还有一小部分蕨类,它们拥有两种大小不同的孢子,这样的蕨类被称异型孢子蕨。一般来说小孢子发育为雄配子体,大孢子发育为雌配子体。孢子体幼时生长在配子体上,长大后配子体死去,孢子体发展成成熟的植株独立存活。
向右滑动查看 线柄铁角蕨从全株到一粒孢子的照片
3 蕨类植物的起源和发展
在植物漫长的演化过程中,蕨类植物是最早脱离水体束缚、最早适应陆地环境和最早出现维管组织的类群,它们发展出的维管组织、根、茎及叶等成为今后所有高等陆生植物都必须具有的结构。
生长在海拔约3100米的杜鹃灌丛下的大叶假冷蕨 拍摄于鞍子河保护地
现在我们使用的大多数无烟煤,是由古代蕨类植物经过漫长的年代形成的一种燃料。化石记录表明蕨类植物最早出现于大约4亿多年前,但它们的起源长期以来有不同的学说。现在,越来越多研究者倾向于认为蕨类植物的祖先可能是一种绿藻。在志留纪,生活在滨海或浅海潮汐地带的一些藻类植物,为了适应新的生活环境,产生了有利于陆生环境的变异(如维管组织),出现了以裸蕨为代表的早期陆生蕨类植物。
4 蕨类植物的生活史
5 蕨类植物的分布
蕨类植物的地理分布在种类和数量上主要是由地区的气候条件变化,特别是温度和降雨量的变化所决定的,其次,现代蕨类植物的分布格局是经历了漫长的地球历史变迁而形成的,它们种类的区域丰富程度变化很大。比如,整个欧洲大陆约1016万平方千米的土地面积,仅有蕨类植物约130种,而面积约为欧洲大陆1/68000的鞍子河保护地却有约100种。
鞍子河保护地位于成都第二水源地---文井江的源头,岩生蹄盖蕨容易在溪边发现
通过大量的研究得知,蕨类植物的孢子在散布过程中能够克服诸多的不利因素,如低温、干燥、紫外线和X射线等,迁移到约800千米范围内的其它地方。尽管这样,大多数蕨类的分布区还是比较有限的,仅少数种是广布的。这说明它们的分布范围主要是由环境决定的,而不是由孢子的传播范围或是动物的活动范围来决定的。
6 不同生境的蕨类植物
陆生蕨类 多数蕨类植物都扎根于土壤,就是所谓的陆生蕨类植物,它们喜欢生活在有荫蔽的地方。当进入鞍子河保护地,漫步在幽静的森林里,不经意间就会遇到这样的蕨类植物。
峨眉瘤足蕨 外周的营养叶向四面呈辐射状展开,利于接受有限的光照,又保护从中间长出的孢子叶,它挺立向上高出营养叶,羽片狭缩变形,有利于成熟的抱子在微弱的气流中传播。
附生蕨类 根状茎附着在树皮上,借助树皮表面的水份和腐殖质而生存的蕨类植物,被称作附生蕨类,它们一般不会伤害附主。
附生在树上的两色瓦韦 拍摄于鞍子河保护地
鞍子河保护地的空气湿度常处于饱和状态。在浓荫覆盖的溪畔或是飞流而下的瀑布旁,有一类附生蕨,它们形体不大,因为叶片是单层细胞并且呈半透明的膜质,被称为膜蕨。这些美丽而雅致的蕨类无需保水或贮水组织,碰上短期的干旱,叶片则反卷,一旦雨露滋润,就会舒展开来。
湿润的蕗蕨(一种膜蕨)
拍摄于鞍子河保护地龙灯沟步道
石生蕨类 这是一类生长在岩石上或石隙中的蕨类植物。多数石生蕨类都不是旱生性的,它们长在大气水与地表水都很丰富的林下,溪边的石上或石隙,与某些附生蕨有相同或相似的生境。夏季或雨季来临时,它们被溪水淹没或洪水冲刷,迫使它们以“盘根错节”的根状茎,牢固地附着在石上,人们徒手很难将其剥离。
附生在石壁上的蚀盖耳蕨 拍摄于鞍子河保护地
除了陆生、附生、石生蕨类外,还有通过叶轴、茎和根状茎攀援的藤本蕨类以及生活在水中的水生蕨类。在漫长的时间里,蕨类植物进化出了能够适应不同环境的生活本领。
7 蕨类植物的生态功能
蕨类既是荒山草坡的先锋植物,又是森林草本层的重要组成成分,对保持水土、涵养水源和维护生态平衡都起着极其重要的作用。有的蕨类是环境指示植物,可用于环境监测,比如铁线蕨主要生长在钙质土生境,而芒萁则成为典型的酸性土指示植物。
亮毛蕨 拍摄于鞍子河保护地
8 蕨类植物的利用
有些蕨类的嫩芽是难得的美食,如畅销国内外的紫萁(俗称薇菜)、中华荚果蕨;有的蕨类具有很高的药用价值,如贯众能够解毒、止血,卷柏能够化瘀止崩漏;多样的外观和奇特的形态也使它们成为园林造景中不可缺少的植物种类。
紫萁的嫩芽是鞍子河居民喜爱的一种食材
灰背铁线蕨 拍摄于鞍子河保护地
参考文献:
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2.刘建武,刘宁 蕨类植物配子体发育及其性器官分化的研究进展 植物学通报,2001
3.成晓 蕨类植物的地理分布 植物杂志,1991
4.王培善 蕨类植物生活在什么地方 植物杂志,1991
5.李春香,陆树刚, 杨群 蕨类植物起源与系统发生关系研究进展 植物学通报,2004
6.刘爽 蕨类植物的开发利用研究进展 科技论坛,2012
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