第七章、裸子植物
? 前面学过的藻类植物、苔藓植物、蕨
类植物,在生殖过程中孢子显著,且脱离
母体发育,称为 孢子植物 ;而裸子植物和
被子植物在生殖过程中都能产生种子,称
为 种子植物 。孢子和种子都脱离母体发育,
但孢子只是单细胞的生殖细胞,而种子则
属于生殖器官,其结构远比孢子要复杂得
多,加之种子有种皮保护,所以使它抗旱
能力比抱子要强得多,这样就决定了种子
植物比孢子植物更适于陆地生活。
种子植物
? 种子植物最大的特征是产生了 种子 。
与种子出现有密切关系的是 花粉管 的产生,
它将精子送到卵旁,这样在受精这个十分
重要的环节上,就不再受环境--水的限
制。它们的 孢子体发达,高度分化,并占
绝对优势;相反配子体则极为简化,不能
离开孢子体而独立生活。种子最早产生于
裸子植物中的种子蕨目,其中最原始的化
石种子蕨植物在上泥盆纪地层中发现。 种
子植物和蕨类植物同具有世代交替。
硅化石
主要内容
? 一、裸子植物的一般特征
? 二、铁树纲(苏铁纲)
? 三、银杏纲
? 四、松柏纲(球果纲)
? 五、红豆杉纲(紫杉纲)
? 六、买麻藤纲(倪藤纲)
? 七、裸子植物的起源与演化
? 本章要求掌握 裸子植物的主
要特征及生活史 ;了解裸子植物
各纲的主要区别;重点掌握 松、
杉、柏三科的特征 ;认识常见的
裸子植物;了解裸子植物的经济
价值及我国丰富的裸子植物资源;
结合对化石资料的研究;了解关
于裸子植物起源和演化的主要观
点。
? 本章重点,
? 1、裸子植物的一般特征。
2、松属的生活史。
3、裸子植物的分纲及各纲的主要特征。
4、松、杉、柏三科的主要特征、区别及
代表植物。
本章难点,
? 1、松属的生活史。
2、孢子植物和种子植物的两套繁殖器官
名词的联系。
3、裸子植物各纲大、小孢子叶球的结构
特征。
一、裸子植物的一般特征
? 裸子植物的特征:
? 1、植物体(孢子体)发达,多年生木本
植物,大乔木,有根、茎叶的分化;
? 2、有强大的主根;
? 3、叶鳞片状、针形、条形;
? 4、花粉萌发产生花粉管,花粉管的形成
使裸子植物的受精作用可以不借水为媒
介,从而摆脱了对水的依赖;
? 5、大多数裸子植物具颈卵器,只有
买麻藤和百岁兰无,有些类型的精子
有鞭毛,能游动,配子体寄生在孢子
体上;
? 6、种子三代同堂,( 胚为新的孢子
体世代、胚乳为雌配子体世代、种皮
为老的孢子体世代 ),胚乳丰富,具
多胚现象(简单多胚、裂生多胚),
子叶 2—多个,胚珠裸露,不形成果
实 ----裸子植物 。
裸子植物的生活史特点
? 1、具明显的世代交替,配子体寄生
在孢子体上 ;
? 2、出现种子,受精作用不需水。
与蕨类植物生活史的区别
? 1、孢子体进一步发达,更适应陆地生活;
配子体进一步退化,完全寄生在孢子体
上 ;
2、孢子都有大小之分,形成雌雄配子体;
? 3、雄配子体(花粉粒)有花粉管形成,
把精子送到雌配子体的颈卵器上完成受
精,完全摆脱水因素的限制;
? 4、种子的出现。种子包含着两带的孢子
体和配子体。
裸子植物的主要特征
? 1、孢子体发达;
? 2、突出的特征是种子是裸露的,也就是发育成种子的
胚珠是裸露的。木质部中只有管胞而无导管和纤维;
韧皮部中有筛胞而无筛管和伴胞。
? 3、大多数种类的雌配子体尚有结构简化的颈卵器。
? 4、少数种类如苏铁属植物和银杏,仍保留了具有多数
鞭毛的流动精子。这表明种子植物的祖先同蕨类植物
一样,受精时需水。
? 5、传粉时花粉直达胚珠;
? 6、具多胚现象。
两套系统对照表
? 种子植物 蕨类植物 种子植物 蕨类植物
? 花(球花) -- -------孢子叶球 花粉囊 -------------小孢子囊
? 花粉母细胞 ----小孢子母细胞 雄蕊 ---------------小孢子叶
? 花粉粒(单核) -------小孢子 花粉管和精核 ----成熟雄配子体
? 花粉粒 (二细胞以上) -- 初期雄配子体
? 心皮 --------------------大孢子叶 胚珠(珠心 -) -------大孢子囊
? 胚囊母细胞 -----大孢子母细胞 胚囊(成熟期) -----雌配子体
? 胚囊(单核期) -----大孢子
? 胚乳(裸子植物) -----后期的雌配子体
? 胚乳(被子植物,由受精的极核发育而成为其所特有)
? 两套系统 1851年,由德国的荷夫马斯特( Hofmeister)统一起来。
? 云南是全国植物种类最多省份,几乎集中
了从热带、亚热带至温带甚至寒带的所有品种,
在全国约 3万种高等植物中,云南省有 274科、
2076属,1,7万多种,占全国高等植物总数的
62,9%,故云南有“植物王国”、“香料之
乡”,“天然花园”、“药物宝库”等美称。
云南热带、亚热带的高等植物约 1万种,占全
国高等植物种类的一半以上。其中许多种类为
云南所特有,如云南樟、云南肉豆蔻、望天树、
龙血树等。此外,云南还拥有许多在遗伟育种
上具有很高价值的农林园艺植物的野生种质资
源,以及蕨类植物(占全国一半)、裸子植物
等古老植物。建国后,已从 30多个国家引进了
1200种热带植物,大多数生长良好,有的已广
为栽培,其中最成功的是巴西三叶橡胶。
? 云南是中草药的宝库,全省生长着 2000多种中
草药,有些种类是云南独有的。有供中医制造中成
药的原料 400多种,其中如三七、天麻、云木香、
云黄连、云茯苓、虫草等质地优良,在传统中药材
中享有很高的声誉。云南香料植物种类之多在全国
也名列前茅,计有 69科,约 400种。此外,多年来
又从国外引进名贵香料品种,形成了新的香料基地。
云南拥有 2100多种观赏植物,其中花卉植物的 1500
种以上,不少是珍奇种类和特产植物,堪称为珍树、
奇花、异草的花卉王国。仅杜鹃花就有约 300个品
种,茶花也有上百个品种。 山茶花、杜鹃花、报春
花、百合花、木兰花、兰花、绿绒蒿 被誉为八大名
花,在国内外都颇有名气。花过去仅在公园庭中栽
培供人观赏,现在已香飘万里,成为出口创汇商品。
裸子植物的分类
? 关于裸子植物的分类意见分歧很大,在植
物分类系统中,通常作为一个自然类群,分类
为裸子植物门,通常分为 5纲 9目 12科 71属近
800种, 铁树纲(苏铁纲)、银杏纲、松柏纲
(球果纲)、红豆杉纲(紫杉纲)、买麻藤纲
(倪藤纲,盖子植物纲 ) ;也有把裸子植物作
为一个亚门或一个纲,裸子植物门以下的分类
方法也较多( 7纲,4纲)
? 1986年,中山大学 张宏达 教授提出了新的
分类法(十个亚门,中山大学学报 1986年第 1
期)
二、铁树纲(苏铁纲)
? (一)、主要特征:
? 茎干通常不分枝,羽状复叶,大小
孢子叶异株,精子多鞭毛。
(二)、代表植物,铁树
1,植物具直立柱状茎,常不分枝,顶端簇生大型羽状深
裂的叶,树形美观;
2、侧根具特化的菌根,有项圈藻居其中;茎具发达的髓部,
网状中柱,内始式木质部,具有形成层;叶为一回羽状
复叶,幼叶拳卷;
3、雌雄(大小孢子叶)异株,精子(生物界最大 0.3毫米)
多鞭毛,颈卵器颈部短;
4、合子进行长时间的核分裂,种子无休眠期,三代同堂;
5、观赏、药用、食用,生长于云南、两广、江西、福建。
? 铁树 又名苏铁,苏铁植物是现存
于地球上最古老的种子植物,目前
世界上还残存约 200种。我国八省区
有分布,种类 15种,是世界苏铁植
物的一个重要分布中心地。铁树植
物被誉为“植物界的大熊猫”。其
树形美观,羽叶排列紧密,小叶短
而窄,呈龙骨状排列,极具观赏价
值。随着人们生活水平的提高,铁
树将会进入千家万户。
最大的精子
? 生物的雄性生殖细胞叫精子。动物有,植
物也有。植物中苏铁精子的体积是所有生物中
最大的。那末,它究竟有多大呢?长 0.3毫米,
视力好的人,不用放大镜也可以看见。
? 生物界最大的精子,只有那么一点点大,
其它的精子,可以想象是多么的微小了。
苏铁的精子,形状象陀螺,它的前端着生
很多的便毛,排成一环一环的能够在花粉管的
液体内自由游动。它与雌花中的卵子结合,发
育成胚胎,以后长成幼小的苏铁。
这是从苏铁植物雌球花上摘下来的一片大孢子叶,从展现的图像中可
以看到,孢子叶基部着生裸露的胚珠,胚珠不被孢子叶包被,这是裸子植
物与被子植物的重要区别。苏铁和苏铁科的其它种类属于古老的裸子植物,
在远古时代曾经繁茂生长于地球,当今残存在种类已不多,许多种类被视作
珍稀濒危物种加以保护
苏铁( Cycas revoluta Thunb.) 的胚珠长大形成种子。这是苏铁的种子,成
熟种子桔红色,外表被白霜。苏铁种子饱含大量淀粉,煮热可食用,亦入药,
有治痢疾,止咳和止血的疗效。
? 孤独”多年的 南宁市青秀山苏铁园,终于在 2001年
最后的两天迎来了“两亿多年”前的伙伴 ——恐龙。 12
月 29日,广西艺术学院的师生将他们精心设计的 15只栩
栩如生的恐龙雕塑安放到这片全国最大的苏铁园中。
? 苏铁俗称铁树,是一种古老的孑遗植物,两亿多年
前的中生代侏罗纪,它与恐龙并驾称霸地球。如今,恐
龙虽然灭绝了,但苏铁却奇迹般活下来,受到了全世
界的保护。 青秀山苏铁园占地面积 50亩,因园内种植
的苏铁树种类多达 28种 3万多株,且形成了全国最大的
篦齿苏铁、石山苏铁、德保苏铁和 叉叶苏铁 的迁地保护
种群,堪称 目前全国最大、数量最多的苏铁专题园。
? 为建成对南宁市青少年有教育意义的一处科普基地,
并相应地向他们推广科普知识,此次青秀山苏铁园精心
配制了跃龙、畸齿龙、霸王、蜀龙、腕龙等 15个恐龙雕
塑。现在,这些凶猛又温柔的“恐龙”正在苏铁园中
“散步”,置身其中,仿佛回到了两亿年前的侏罗纪 —
—神秘的恐龙时代。
三岁铁树结出百粒果 居民称“稀奇”
白云区太和镇兴丰村村委会门口的一棵铁树,今年不仅开了
花,还结出了近百粒果子。看到有 4棵铁树就种在门前的花圃里。
结果实的是其中一棵,看上去不到 1米高,叶子伸展开直径也不过
2米左右。在叶子的簇拥中,有一个直径近 40厘米的“球”长在中
间,像一棵包头白菜。轻轻掀开“球”外面的瓣状外壳,可以看
见里面一粒粒的果子挤在一起,像一堆土豆。果子呈红色,外面有
白色绒毛,估计有近百粒。 据村委会的人称,这棵铁树是在 3
年前种下的,今年是第一次结果。开花时所有的人都没有注意到。
6月份,有人发现铁树中间长出一个直径 20 多厘米的“球”,里面
还有土豆一样的果子。大家都觉得稀奇。两个多月来,这个球越长
越大。而同时种下的另外 3棵却没有任何开花结果的迹象。 专家
指出,铁树是雌雄异株,开花并不常见。在广州,因为气候比较适
合,铁树开花结果以前也曾出现过。一般铁树在四五月份开花,一
次结果只有几十粒。大丰市苏丰纺织有限公司有两棵铁树同时开花。
令人惊奇的是,恰巧雌雄两株成双结对。雄株花呈纺锤形,高约 50
厘米。雌株花为扁圆状,高约 18厘米。这两棵铁树约 16年树龄,是
首次开花。专家认为,铁树在苏北过早开花,可能与今年热天时间
早且长,积温 较高有关,实属罕见。
叉叶苏铁
( Cycas micholitzii Dyer)
? 1904年英国著名植物学家麦查理茨( W,
Micholitz)在越南进行植物调查时,发现了一种
形态特殊的苏铁植物,随即带着活苗将其引种于
新加坡植物园,经过植物学家的进一步研究于次
年作为新种正式发表,并以发现者的人名来命名,
这就是本植物拉丁学名的由来。由于小羽叶片呈
二叉分歧,中文称之为叉叶苏铁是合适的。实际
上叉叶苏铁早在 1899年于我国广西就已经被发现,
当时被定为刺叶苏铁的叉叶变种。越南发现的和
广西发现的二种苏铁其实都是一回事。因为叉叶
苏铁仅分布于从广西到越南河内狭小范围,又因
奇特的叶形是研究苏铁植物系统发育的重要材料,
被定为国家三级保护植物。
叉叶苏铁
三、银杏纲
(一)、主要特征:
乔木、多分枝;有长短枝之
分;叶扇形,二裂,二叉脉序;
孢子叶单性异株;精子多鞭毛;
种子核果状。
(二)、代表植物,1目 1科 1属 1种,银杏
? 1、落叶大乔木,树可高达 40米,胸径可达 4米。老树呈
灰褐色,深纵裂,粗糙;
? 2、枝有长枝与短枝之分,网状中柱,内始式木质部;
? 3、叶在长枝上螺旋状散生,在短枝上簇生状,叶片扇
形,有长柄,淡绿色,无毛,有多数交叉并列细脉,上
缘宽 5-8厘米,浅波状,有时中央有浅裂或深裂;
? 4,雌雄异株,雌球花生于短枝叶腋或苞腋,呈簇生状;
雄球花成柔荑花序状,下垂;
? 5,种子 核果状,有臭味;中种皮骨质,白色,具 2-3棱;
内种皮膜质淡褐色;子叶 2片。花期 4-5月,9-10月种子
成熟。每公斤有种子 300-400粒。
? 6、为我国特有种,著名的孑遗植物,行道树、药用、
雕刻,木材优良。
思考题
?如何区分银杏的雌雄和
长、短枝?
? 银杏 又名白果或公孙树。为裸子植
物门银杏纲(目)中繁衍至今的唯一生
存种。这类植物最早发生在古生代二叠
纪,至中生代三叠纪和侏罗纪,种类繁
盛,遍布世界各地,新生代衰退,第四
纪冰期后仅 孑遗 银杏一种,特产于中国。
银杏残遗于中国,栽培历史悠久,早在唐代
由中国传到日本。再从日本传到欧洲、
美洲。中国广为栽培,北至沈阳,南达
广州,东起沿海各省,西至甘肃南部及
横断山脉东缘海拔 1000或 2000米以下。
各地 寺庙、名胜古迹 常有栽培数百年至
千年以上的大树。
? 银杏种子为著名的干果,种仁 含蛋白质、脂肪、
糖类及少量组氨酸、胡萝卜素和核黄素等,也可供药
用。外种皮对皮肤有毒。银杏叶含有多种黄酮类化合
物,可供药用;叶蜡中有白果醇;秋天黄叶中分得银杏
黄素和异银杏黄素。银杏的木材结构细致,纹理均匀,
质轻软,富弹性,有光泽,不开裂,不反挠,易加工,无
异味,为优良用材。我们见到,硕果累累”的景象
(实际上:“白果”只是银杏的种子而非果实) 。
? 因为有性别之分,亦即银杏树分“男、女”,雄
树开雄花,雌树开雌花。对“少儿时期”银杏树株
“男女”之鉴别,至目前尚无简便普及的方法(但调
查发现,银杏雄株在冠形、枝条、叶片、花期等方面
有着不同类型)。对核仁雌雄性鉴别,据李时珍, 本
草纲目, 称,“其核两头尖,三棱为雄,二棱为雌”。
银杏株性别之奥密,还有待于科学进一步研究。
? 银杏,是一种有特殊风格的树,叶子夏绿秋黄,像一把把打
开的折扇,形状别致美观。两亿年以前,地球上的欧亚大陆到处
都生长着银杏类植物,是全球中最古老的树种。后来在 200多万年
前,第四纪冰川出现,大部分地区的银杏毁于一旦,残留的遗体
成为了印在石头里的植物化石。在这场大灾难中,只有在我国还
保存了一部分活的银杏树,绵延至今,成了研究古代银杏的活教
材。所以,银杏是一种全球最老的孑遗植物,人们把它称为“世
界第一活化石。”我国是世界上人工栽培银杏最早的国家,在公
元 1265年南宋陈景沂著的, 全芳备祖, 中,就有关于银杏的记载,
比世界其他各国都早。银杏是种难得的长寿树,我国不少地方都
发现有银杏古树,特别是在一些古刹寺庙周围,常常可以看见栽
有数百年和千年有余的大树。像有名的 庐山黄龙寺的黄龙三宝树,
其中一株是银杏,直径近 2米,北京潭拓寺的银杏年逾千岁。而世
界上最长寿的银杏,还应数我国山东莒县定林寺中的大银杏,树
高 24,7米,胸围 15,7米,树冠荫地 200平方米,据说是商代栽的,
距今还可以找到天然的银杏林,这些都证明我国是银杏的老家。
银杏树在 200多年前传入欧、美各国,许多著名的植物园都以能栽
种“世界第一活化石” --银杏而无比荣耀。
? 我国普遍栽培,通常为庭园观赏;
本省各地均有,以泰兴、泰州、吴县等
地为栽培中心。
? 材质优良,供雕刻、绘图版、建筑
等用; 种仁煮熟可食,多食易中毒 ;种
仁入药,有润肺止咳、强壮等效;叶也
供药用。
? 园艺栽培有 3个主要品种,垂枝银杏
cY.“Pendula”,小枝下垂;裂叶银杏
cv.“Laclniata”,叶型大,有深裂;黄叶银
杏 cv.“Aurea”,叶黄色。
银杏 秃杉
资格最老的种子植物
? 银杏树的寿命,远不及非洲的龙血树,也比不上美
洲的巨杉。但是,它却是现在生存树木中辈分最高、资
格最老的老前辈。它在两亿年前的中生代就出现在地球
上了。其它树木(种子植物)都比它晚。
? 银杏在古代,广泛生存在欧亚大陆上,后来大冰川
来了,大部分地区的银杏被冰川毁灭,成了化石,唯独
我国还保存了一部分活的银杏树,绵延到现在,所以,
都称它为活化石。
? 银杏是一种有特殊风格的树,叶子碧绿,象把折纸
扇。它的枝叶含有抗虫毒素,能防虫蛀。银杏的种子,
成熟时外种皮橙黄色,象杏子,所以叫银杏。它的中种
皮色白而硬,也叫它白果。银杏的种仁是味道香美的干
果,但多吃容易中毒。另外,种仁还可以药用,治痰喘
咳嗽。现在,江苏的泰兴、泰州和苏州的洞庭山,浙江
的诸暨,安徽的徽州、湖北的安陆等地,出产的白果最
有名。
四、松柏纲(球果纲)
? (一)、主要特征:
? 木本,茎多分枝,常有长、
短枝之分,具树脂道 ;叶为针叶、
鳞片状、或稀为条状;孢子叶排
列成球果状,孢子叶球单性,同
株或异株,精子无鞭毛。
松柏纲植物的生活史
? (一)孢子体
? (二)配子体
? 1、雄配子体
? 2、雌配子体
? (三)传粉与受精
? (四)种子
(一)孢子体
? 松属的孢子体(常见的植物体)为高
大多年生常绿乔木,单轴分枝,主干直
立,旁枝轮生,具 长枝和短枝 。网状中
柱,90—95%由管胞组成,树脂道 约占 1
%,木射线约占 6%。
? 长枝上生鳞叶,腋内生短枝,短枝极
短,顶生 1束针形叶,每束通常 2,3,5
个叶,基部常有薄膜状的叶鞘 8—12枚
(由芽鳞变成)包围,叶内有 1或 2条维
管束和几个树脂道。孢子叶球单性,同
株。
? 小孢子叶球排列如穗状,生在每年新
生的长枝条基部,由鳞片叶腋中生出。
每个小孢子叶球有 1个纵轴,纵轴上螺旋
状排列着小孢子叶,小孢子叶的背面
(远轴面)有 1对长形的小孢子囊。小孢
子囊内的小孢子母细胞,经过两次的连
续分裂(其中一次为减数分裂),形成 4
个小孢子(花粉粒)。小孢子有 2层壁,
外壁向两侧突出成 气囊,能使小孢子在
空气中飘浮,便于风力传播。
小孢子叶球
大孢子叶球
? 大孢子叶球 1个或数个着生于每年新枝的近顶部,
初生时呈红色或紫色,以后变绿,成熟时为褐色。大孢
子叶球是由大孢子叶构成的,大孢子叶也是螺旋状排列
在纵轴上的,但它们不是简单的孢子叶,而是由两部分
组成:下面较小的薄片称为苞鳞( bract);上面较大而
顶部肥厚的部分称为珠鳞( ovuliferous scale),也叫果
鳞或种鳞,一般认为珠鳞是大孢子叶,苞鳞是失去生殖
能力的大孢子叶。 在松科各属植物 苞鳞和珠鳞 是完全分
离的,每 1珠鳞的基部近轴画着生 2个胚珠,胚珠由 1层珠
被和珠心组成,珠被包围着珠心,形成珠孔。珠心即大
孢子囊,中间有 1个细胞发育成大孢子母细胞,经过两次
连续分裂(其中一次是减数分裂),形成 4个大孢子,排
列成 1列称为, 链状四分体, 。通常只有合点端的 1个大
孢子发育成雌配子体,其余 3个退化。
(二)雄配子体
? 雄配子体是 1个大为减退了的结构,只由少
数几个细胞构成。 小孢子(单核时期的花粉粒)
是雄配子体的第一个细胞,小孢子在小孢子囊
内萌发,细胞分裂为 2,其中较小的 1个是第一
个原叶体细胞(营养细胞),另 1个大的叫胚
性细胞,胚性细胞再分裂为 2,即第二原叶细
胞及精子器原始细胞(中央细胞),精子器原
始细胞再分裂为 2,形成管细胞和生殖细胞。
成熟的雄配子体有 4个细胞,2个退化 原叶体细
胞, 1个 管细胞 和 1个 生殖细胞 。
(三)雌配子体
? 由大孢子发育而成。因此,大 孢子是雌配
子体的第一细胞,它在大孢子囊(珠心)内萌
发,进行游离核分裂,形成具 16—32个游离核,
不形成细胞壁。雌配子体的四周具 1薄层细胞质,
中央为 1个大液泡,游离核多少均匀分布于细胞
质中,当冬季到来时,雌配子体即进入休眠期。
翌年春天,雌配子体重新开始活跃起来,游离
核继续分裂,主要表现游离核的数目显著增加,
体积增大。以后雌配子体内的游离核周围开始
形成细胞壁,这时珠孔端有些细胞明显膨大,
成为颈卵器的原始细胞。之后,原始细胞进行
一系列的分裂,形成几个颈卵器,成熟的雌配
子体包含 2—7个颈卵器和大量的胚乳 。
(四)传粉与受精
? 传粉在 晚春 进行,此时大孢子叶球轴稍为
伸长,使幼嫩的苞鳞及珠鳞略为张开。同时,
小孢子囊背面裂开一条直缝,处于雄配子体阶
段的花粉粒,借风力传播,飘落在由珠孔溢出
的传粉滴中,并随液体的干涸而被吸入珠孔。
这时大孢子叶球的珠鳞又继续闭合。雄配子体
中的生殖细胞分裂为 2,形成 1个柄细胞及 1个体
细胞,而管细胞则开始伸长,迅速长出花粉
管)。但这时大孢子尚未形成雌配子体,花粉
管进入珠心相当距离后,即暂时停止伸长,直
到第二年春季或夏季颈卵器分化形成后,花粉
管才再继续伸长,此时体细胞再分裂形成 2个精
子(不动精子)。
? 受精作用通常是在传粉以后 13个月才
进行,即传粉在第一年的春季,受精在
第二年夏季。这时大孢子叶球已长大并
达到或将达到其最大体积,颈卵器已完
全发育。当花粉管伸长至颈卵器,破坏
颈细胞到达卵细胞处,其先端随即破裂,
2个精子、管细胞及柄细胞都一起流入卵
细胞的细胞质中,其中 1个具功能精子随
即向中央移动,并接近卵核,最后与卵
核结合形成受精卵,这个过程称 受精 。
(五)种子
? 松属的胚胎发育过程,颇复
杂,具明显的阶段性,通常可分
原胚阶段、胚胎选择阶段、胚的
器官和组织分化阶段、胚的成熟
阶段 。 但这些阶段是按顺序连续
发育的,是相互联系和相互制约
的。
1.原胚阶段
? 从受精卵分裂开始到细胞型原胚的形成,
先后经过游离核的分裂、细胞壁的产生和原胚
的形成。受精卵接连进行 3次游离核的分裂,形
成 8个游离核,这 8个游离核在颈卵器基部排成
上、下两层,每层 4个,细胞壁即在此时形成,
但上层 4个细胞的上部不形成胞壁,使这些细胞
的细胞质与卵细胞质相通,称为开放层;下层 4
个细胞称为初生胚细胞层。接着开放层和初生
胚细胞层各自再分裂 1次,形成 4层,分别称为
上层、莲座层、胚柄层(初生胚柄层)和胚细
胞层,组成原胚( proembryo)。
2.胚胎选择阶段
? 胚柄系统的发育和多胚现象的产生是这个
阶段的主要特征。原胚的 4层细胞从上到下,
第一层 (上层),初期有吸收作用,不久即解
体;第二层 莲座层,分裂数次之后消失;第三
层 胚柄层,它的 4个细胞称为初生胚柄,不再
分裂,但伸长;第四层 胚细胞层 的胚细胞,在
胚柄细胞继续延长的同时,紧接着后面的胚细
胞进行分裂并伸长,称为次生胚柄,由于胚柄
和次生胚柄(胚管)迅速伸长,形成多回卷曲
的胚柄系统。而胚细胞层的最前端的细胞发育
成胚的本身,但它们不组成 1个胚,而在纵面
彼此分离,各个单独发育成胚,称为 多胚现象 。
? 常见的多胚现象有两种:一种是 简单
多胚现象,即在同一个胚珠内有 2个以上
的颈卵器的卵细胞,可以同时受精,因
而在胚胎发育的早期,可以产生 2个以上
的原胚;
? 另一种是 裂生多胚现象,即由 1个受
精卵形成的 4个胚细胞,分别单独发育成
为 4个幼胚。 在胚胎发育过程中,通过胚
胎选择,通常只有 1个(很少 2个或更多)
幼胚正常分化、发育,成为种子中成熟
的胚。
3.胚的器官和组织分化阶段
? 胚在进一步的发育中成为 1个伸长的
圆柱体。这个圆柱体的近轴区(基部)
同胚柄系统相接,主要是横分裂,细胞
略大,形成较规则的行列,进而发育成
根端和根冠组织 ;而在远轴区内,细胞
分裂似无特定的方向,细胞较小,由这
些细胞进一步分化,最后分裂出 下胚轴、
胚芽和子叶 。
4.胚的成熟阶段
? 成熟的胚包括胚根、胚轴(胚
茎)、胚芽和子叶(通常 7-10
枚)。包围此胚的雌配子体(胚
乳)继续生长,最后珠心仅遗留
一薄层。珠被发育成种皮,种皮
分为 3层:外层肉质(不发达)、
中层石质、内层纸质。
? 胚、胚乳、种皮构成种子 。
? 裸子植物的种子是由 3个世代的产物组成的,
即胚是新的孢子体世代( 2n);胚乳是雌配子
体世代( n);种皮是老的孢子体( 2n)。
? 受精后,大孢子叶球继续发育,珠鳞木质
化而成为种鳞,种鳞顶端扩大露出的部分为鳞
盾,鳞盾中部有隆起或凹陷的部分为鳞脐,珠
鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即翅,
以利风力传播。种子萌发时,主根先经珠孔伸
出种皮,并很快产生侧根,初时子叶留在种子
内,从胚乳中吸取养料,随着胚轴和子叶的不
断发展,种皮破裂,子叶露出,而随着茎顶端
的生长,产生新的植物体(孢子体)。
(二)、松柏纲(球果纲)的分类:
世界 4科 44属 400余种
(我国产 3科 23属 150余种,引种 1科 7属 50余种)
? 松科( Pinaceae)
? 杉科( Taxodiaceae)
? 柏科( Cupressaceae)
? 南洋杉科( Araucariaceae)
松科( Pinaceae)的代表植物
? 冷杉属
? 银杉属
? 云杉属
? 落叶松属
? 金钱松属
? 雪松属
? 松属
冷杉属 银杉属
? 1、叶条形,叶上面
中脉凹陷;
? 2、无长短枝之分,
叶单生;
? 3、球果直立,当年
成熟,种鳞脱落;
? 4、我国 19种,分布
于北部,多成纯林,
用途广泛。
? 1、叶条形扁平,叶上面
中脉凹陷;
? 2、枝有长短枝之分,叶
单生;
? 3、球果腋生,初直立后
下垂,种鳞宿存;
? 4、我国特产,1种,分
布于四川、广西,材质
优良,用途广泛,一级
保护的活化石 ---银杉 。
银杉
古稀植物 ──银杉
? 银杉是我国特有的世界珍稀物种,和水杉、
银杏一起被誉为植物界的“大熊猫”、“活化
石”。 远在地质时期的新生代第三纪时,
银杉曾广布于北半球的欧亚大陆,在德国、波
兰、法国及前苏联曾发现过它的化石,但是,
距今 200--300万年前,地球发生大量冰川,几
乎席卷整个欧洲和北美,但欧亚的大陆冰川势
力并不大,有些地理环境独特的地区,没有受
到冰川的袭击,而成为某些生物的避风港。银
杉、水杉和银杏等珍稀植物就这样被保存了下
来,成为历史的见证者。
? 银杉在我国首次发现的时候,和水杉一样,
也曾引起世界植物界的巨大轰动。那是 1955年
夏季,我国的植物学家 钟济新 带领一支调查队
到广西桂林附近的龙胜花坪林区进行考察,发
现了一株外形很像油杉的苗木,后来又采到了
完整的树木标本,他将这批珍贵的标本寄给了
陈焕镛教授和匡可任 教授,经他们鉴定,认为
就是地球上早已灭绝的,现在只保留着化石的
珍稀植物银杉。 50年代发现的银杉数量不多,
且面积很小,自 1979年以后,在湖南、四川和
贵州等地又发现了十几处,1000余株。杉是松
科的常绿乔木,主干高大通直,挺拔秀丽,枝
叶茂密,尤其是在其碧绿的线形叶背面有两条
银白色的气孔带,每当微风吹拂,便银光闪闪,
更加诱人,银杉的美称便由此而来。
? 松科银杉属的唯一种,该属植物在第三纪曾分布于欧亚大陆,
1955~ 1956年,钟济新在中国广西采到了银杉的幼苗、母树和具有
雌、雄球花和新老球果的标本,经 陈焕镛、匡可任 定为新属新种,
于 1958年正式发表。
? 银杉为常绿乔木,树冠较疏;枝条不规则着生,叶辐射伸展。
雌雄同株,授粉到受精相隔约一年,球果第二年秋季成熟,卵圆
形或长卵圆形。银杉材质坚实,结构细致,纹理直而均匀,耐腐,
易加工,为优良用材。
? 银杉间断分布于大娄山东段和越城岭支脉。最初仅见于广西
龙胜县花坪林区及四川南川县金佛山。近来,不但在原产地找到
了新分布点,而且还在其毗邻的山区发现了残遗分布。迄今,银
杉星散分布在广西龙胜、金秀、湖南城步、资兴、桂东、酃县,四
川南川、武隆,贵州道真、桐梓等县的局限地区。分布点虽有 50余
处,但植株不多,更新不良。它所适宜的生境已被生长较快、耐阴
性较强的树种占据,而被迫以喜光、喜露、耐旱、耐土壤瘠薄和
抗风等适应性,在中亚热带中山地区海拔 940~ 1870米的狭窄山脊
或孤立的帽状石山的顶部和悬岩、绝壁隙缝间生存至今,生于立
地条件较好的银杉,常为单株或极少株数,树下多无幼苗幼树,
最终将有被阔叶树更替的危险。
银杉、属裸子植物、松科。
国家 一级 保护植物 。 别名 衫公子, 是一种高十至
二十米的常绿乔木 。 它是我国特产的属于第三纪残遗
下来的珍稀植物 。 分布于广西, 湖南, 四川, 贵州等
地海拔一千四百至一千六百米针阔叶混交林, 常绿与
落叶混交林中, 间或在向阳山脊的石隙, 石缝中也有
它们生长 。
银杉的树皮为暗灰色, 并龟裂成不规则的薄片,
恰似一些古朴典雅的图案 。 深绿色的树叶, 象螺旋般
呈辐射状伸展, 条形中略带镰状大弯曲, 一丛丛, 一
簇簇, 十分奇特 。 每年三, 四月间, 银杉开花, 淡淡
的娇黄绿色, 好象一般阔叶树刚绽出的娇芽, 十分美
丽 。
银杉是较为古老的树种, 对我国植物学研究有很
高的 科研价值 。
云杉属 落叶松属
? 1、叶四棱状条形或条形,
无柄,叶上面有气孔线;
? 2、小枝有显著的叶枕;
? 3、孢子叶球单性同株,
球果下垂,种鳞宿存;
? 4、我国 16种,分布于北
部,多成纯林,材质优
良,用途广泛。
? 1、叶条状扁平,散生或
簇生;
? 2、枝有长短枝之分;
? 3、孢子叶球单生短枝顶
端,球果直立,种鳞革
质、宿存;
? 4、我国 10种,分布于北
部,多成纯林,材质优
良,用途广泛。
金钱松属 雪松属
? 1、叶条形、扁平,簇生,
平展为园盘状;
? 2、枝有长短枝之分;
? 3、小孢子叶球簇生,种
鳞木质、脱落,种子有
宽大的翅;
? 4、我国 1种,分布于中
部,材质优良,用途广
泛,供观赏。
? 1、叶针形、坚硬;
? 2、枝有长短枝之分;
? 3、球果第二年(稀三年)
成熟,种鳞脱落,种子
有宽大膜质的翅;
? 4、我国 1种(引 1种),
分布亚洲西部,材质优
良,用途广泛,终年常
绿,树形美观,供观赏。
雪 松 Cedrus deodara (Roxb.) G,Don著名观赏树种。常绿乔木,
树冠塔形,侧枝平展,树姿优美。针形叶长 3-5厘米,球果卵球形。
原产喜马拉雅山,现各地广为栽培。
雪 松
? 乔木,高达 70米;树皮淡灰色,裂成鳞状块片;树冠塔
形至平坦伞形;一年生长枝被细毛,微下垂。叶长 2,5—5
厘米,灰绿色,幼时有白粉,每面有数条灰白色气孔线,横
切面三角形,在短枝上簇生,在长枝上稀疏互生。雌雄球花
分别单生于不同大枝上的短枝顶端;雄球花近黄色,长约 5
厘米,通常比雌球花早放;雌球花初为紫红色,后呈淡绿色,
微有白粉,较雄球花为小。球果近卵圆形至椭圆状卵圆形,
长 7—10厘米;种鳞倒三角形,顶端宽平,背面密生锈色毛,
种子上端有倒三角形翅。花期 2—3月,球果翌年 10月成熟。
? 本省各地栽培,南京、上海引种已有 50余年的历史,生
长良好。分布于西藏西南部,北京以南各大城市都有栽培。
? 木材坚实,纹理致密,供建筑、桥梁、枕木、造船等用;
种子含油约 25%,供工业用油。对大气中的氟化氢及二氧化
硫有较强的敏感,可作为大气监测植物。 用种子繁殖,但在
我省须人工辅助授粉,才能获得种子;实生苗枝条扦插亦可
繁殖。
金钱松
? 落叶乔木,高达 40米,树干端直,有树脂;树皮开裂较深,
成狭的鳞状块片;枝分长、短枝。叶线形,柔软,长 3—7厘米,
顶端尖,淡绿色,表面中脉不突起,无气孔线,背面中脉突起,
两侧各有多数平行的气孔线; 在长枝上稀疏、螺旋状互生,在短
枝上轮状平展簇生 。花单性,雌雄同株;雄球花有柄,数个簇生
短枝顶端,黄色;雌球花单生短枝顶端,有短柄,紫红色。球果
卵形,直立,长 6—8厘米,当年成熟;种鳞卵状披针形,不伸出,
长 2,5—3,5厘米,上部渐狭,先端有凹缺,基部心形,成熟时
脱落;苞鳞卵状披针形,长约为种鳞的一半或更短。种子倒卵形
或卵形,长 7—8毫米,上端有翅,种子与种鳞几等长。子叶 5—6,
出土。花期 4—5月,球果 11月上旬成熟。
? 产于宜溧山区,海拔 200米左右地带,常与毛竹或杂木混生;
目前在句容等地也有小面积人工纯林;南京、无锡、上海等城市
庭园中有栽培;分布于浙江、安徽、福建、江西、湖南和湖北。
? 木材供建筑、桥梁等用;种子可榨油;根皮药用,治顽癣和
食积等症;树姿优美,可供本省局部地区造林及园林绿化用。用
种子繁殖。
金钱松 穗花杉
松 属
? 1、叶有两形:鳞叶(原生叶)单生,螺旋状
着生,幼苗时扁平条形,后退化为膜质苞片状;
针叶(次生叶),2---5针一束,有叶鞘;
? 2、孢子叶球 单性同株;
? 3、球果第二年(稀三年)成熟,种鳞木质,
宿存,种子上部具长翅,可以榨油,也可食用;
? 4、我国 22种,遍布全国,为我国森林主要树
种,材质优良,用途广泛,终年常绿,供观赏。
? 5、分类:单维管束亚属(软松亚属)
? 双维管束亚属(硬松亚属)
单维管束亚属 双维管束亚属
(软松亚属) (硬松亚属)
? 1、木材软,色淡;
? 2、叶鞘早落,针叶基部
的鳞片不下延;
? 3、叶内有一条维管束;
? 4、常见树种:
? 红松、
? 华山松、
? 白皮松
? 1、木材硬,色深;
? 2、叶鞘宿存,针叶基部
的鳞片下延;
? 3、叶内有两条维管束;
? 4、常见树种:
? 油松、
? 黄山松、
? 马尾松、
? 黑松
日本五针松
? 乔木,高达 25米;树皮不规则状开裂。小枝
黄褐色,有疏毛;冬芽褐色。针叶 5针一束,较
短,长 3,5—5,5厘米;树脂管 2,边生。球果
卵形或卵状椭圆形,长 5一 10厘米,淡褐色;种
鳞长圆状倒卵形,先端圆;种子倒卵形,长约 l
厘米,有长翅。
? 原产日本;我国长江流域及青岛等城市早年
引种栽培;本省长江两岸各大城市都有栽培,通
常呈灌木 状,仅供观赏。
? 用种子或嫁接繁殖。
松科( Pinaceae)的识别要点
? 1、多为常绿乔木;
? 2、叶针形或条形,互生或簇生;
? 3、孢子叶球单性同株,小孢子叶上具 2
个小孢子囊,小孢子多数具气囊;
? 4、大孢子叶球的苞鳞和珠鳞(种鳞)常
能分离,珠鳞的腹面具两枚倒生胚珠;
? 5、种子经常具翅,胚具 2----16枚子叶。
杉科( Taxodiaceae)的代表植物
? 世界上 10属 16种;我国 5属 7种,引种 4属
7种。
? 杉木属
? 柳杉属
? 水松属
? 落羽杉属
? 水杉属
池 杉 Taxodium ascendens Brongn
落叶乔木,树干基部膨大,枝条向上形成狭窄的树冠,
尖塔形,形状优美;叶钻形在枝上螺旋伸展;球果圆球
形。原产北美沼泽地。
落羽杉 Taxodium distichium (Linn.) Rich.落叶大乔木。
树冠圆锥形,枝条水平展开;叶线形,排成二列,羽状;球果卵球
形,具短梗,被白粉。落羽杉原产北美,适宜在湖边、水沼地生长。
杉木属 柳杉属
? 1、常绿乔木;
? 2、叶螺旋状着生,条状
披针形,边缘有锯齿;
? 3、苞鳞大,株鳞小,二
者下部合生;
? 4、每一株鳞上着生 3枚
胚珠;
? 5、种子两侧具窄翅;
? 6、我国特产,长江流域,
材质优良,重要的经济
林。
? 1、常绿乔木;
? 2、叶螺旋状排列,略呈
5行着生,钻形;
? 3、苞鳞与株鳞合生,仅
先端分离;
? 4、每一株鳞上着生 2--5
枚胚珠;
? 5、种子两侧具极窄的翅;
? 6、我国和日本分布,材
质优良,园林和经济林
树种。
杉木,.....杉科,杉木属裸子植物。乔木。
? 中国特有树种,长江以南的主要用材造林速生
树种之一。分布于滇东南海拔 1000米以下,滇中
及滇东北 1600- 2300( 2900)米土壤深厚肥沃、
湿润的山地。高达 30米以上,胸径 3米,树皮灰
褐色。叶厚革质,披针形或条状披针形。
? 球果卵圆形或近球形,成熟时棕黄色,种子
扁平,长卵形成长圆形,暗褐色,具光泽。果期
10- 11月。用种子或插条、嫁接及根株萌芽繁殖。
木材质地轻软细致,纹理直,具香气,耐磨力强,
不受白蚁蛀食,可作建筑用材及纤维工业原料。
树皮富含单宁。
? 全侏供药用,有祛风及收敛散阏功效。种子
可榨油制肥皂。
? 柳杉:
? 乔木,高达 50米,树皮赤褐色。叶直伸,先端微向内
曲,长 l—1,5厘米,果枝上的叶长不足 l厘米。雄球花
长约 0,5厘米,黄色;雌球花淡绿色。球果近球形,
径 1,8—2厘米,深褐色;种鳞约 20片,苞鳞的尖头和
种鳞顶端的缺齿较短,每种鳞有 2种子;种子三角状长
圆形,长约 4毫米。花期 4月,球果 10—11月成熟。
? 本省有零星栽培,沿海河堤有小块造林,生长良好;
性喜温暖、湿润气候、酸性、肥厚和排水良好的沙质
壤土;分布于福建、两广、河南和长江中下游地区。
? 材质轻软,纹理直,结构细,加工略差于杉木,可
供建筑、桥梁、造船、造纸等用;枝叶和木材加工时
的废料,可蒸馏芳香泊;树皮入药,治癣疮;也可提
制栲胶;并作绿化观赏树种。用种子繁殖,注意选育。
水松属 落羽杉属
? 1、落叶乔木;
? 2、叶螺旋状着生,条形、
鳞形、条状钻形状;
? 3、球果直立,种鳞木质,
二者下部合生;
? 4、能育种鳞上着生 2粒
种子;
? 5、种子具向下的长翅;
? 6、我国特产,华南、西
南,材质优良,浮力大,
重要的经济林。
? 1、落叶乔木;
? 2、叶螺旋状着生,异形,
(条形或钻形);
? 3、小孢子叶球生于枝顶,
球果球形;
? 4、能育种鳞上着生 2粒
种子;
? 5、种子不规则三角形,
具明显的棱脊;
? 6、原产北美,我国引种,
长江流域优良的经济林。
水杉属
? 1、落叶乔木;
? 2、叶条形交互对生,基部扭转成 2列;
? 3、球果的鳞盾形,木质,苞鳞与株鳞交
互对生;
? 4、能育种鳞上着生 5---9粒种子;
? 5、种子扁平,周围具翅;
? 6、我国特有,珍惜孑遗植物,分布四川、
湖北。
国宝水杉
? 1943年,植物学家 王战 教授在四川万县磨刀溪路旁发现了三棵
从未见到过的奇异树木,其中最大的一棵高达 33米,胸围 2米。当时
谁也不认识它,甚至不知道它应该属于哪一属?哪一科?一直到
1946年,由我国著名植物分类学家 胡先 骕 (音肃)和树木学家 郑万
钧 共同研究,才证实它就是亿万年前在地球大陆生存过的水杉,从
此,植物分类学中就单独添进了一个水杉属、水杉种。 一亿多
年前,当时地球的气候十分温暖,水杉已在北极地带生长,后来逐
渐南移到欧、亚和北美洲,到第四纪时,地球发生大量冰川,各洲
的水杉相继灭绝,而只在我国华中一小块地方幸存下来。 1943年以
前,科学家只是在中生代白垩纪的地层中发现过它的化石,自从在
我国发现仍然生存的水杉以后,曾引起世界的震动!被誉为植物界
的“活化石”!目前已有 50多个国家先后从我国引种栽培,几乎遍
及全球!我国从辽宁到广东的广大范围内,都有它的踪迹。 水
杉是一种落叶大乔木,其树干通直挺拔,枝子向侧面斜伸出去,全
树犹如一座宝塔。它的枝叶扶疏,树形秀丽,既古朴典雅,又肃穆
端庄,树皮呈赤褐色,叶子细长,很扁,向下垂着,入秋以后便脱
落。水杉不仅是著名的观赏树木,同时也是荒山造林的良好树种,
它的适应力很强,生长极为迅速,在幼龄阶段,每年可长高 1米以上。
水杉的经济价值很高,其心材紫红,材质细密轻软,是造船、建筑、
桥梁、农具和家具的良材,同时还是质地优良的造纸原料。
? 杉科的单种属植物,著名的“活化石”之一。自 1941年在日本发现枝
叶及球果化石,同年及 1943年相继被干铎、王战等人于中国湖北省利川
县的谋道溪发现生存植株和采到标本,1948年 4月,胡先骕、郑万钧二人
联名发表,是当时植物学界的重大发现之一。 水杉系落叶乔木,叶
线形,柔软,在侧枝上排成羽状,雌雄同株,球果下垂,当年成熟,近球形
或矩圆状球形,种子扁平,倒卵形,周围具翅。 最早的水杉化石发
现于距今 1.4亿~ 1.2亿年的中生代早白垩世地层,晚白垩世水杉分布到北
纬 80° ~ 82° 的斯匹次卑尔根岛,到第三纪,分布区扩大到欧洲大陆、西伯
利亚、中国、朝鲜、日本及北美洲,已知有 10多种。但在第四纪冰川降
临时,性喜温暖湿润的水杉属植物在多数地区因受寒害而灭绝,仅水杉
一种在中国四川(石柱县)、湖北(利川县)、湖南(龙山县)三省边
境的一个小范围内幸存繁衍至今。产区内尚存有高达 35米以上,胸径
1.2~ 2.3米,树龄 300~ 400年的大树和胸径在 20厘米以上的天然林木 5000
多株,生于海拔 1750~ 1500米,气候温和,夏秋多雨,酸性黄壤土的山坡、
山间、沟谷及河流两岸。水杉为喜光性强的速生树种,适应性较强,材
质轻软,结构稍粗,纹理直,收缩小,心材紫红而色泽美丽,可作建筑、
造船、家具及木纤维工业原料等用材。 自水杉被发现后,各地区即
竞相引种,栽培区不断扩大。在中国,北至辽宁南部、延安,南达两广
及云贵高原,东临东海、黄海之滨及台湾,西至四川盆地都有栽培,特
别是长江流域中、下游各省栽培甚广,生长较快,育苗造林规模逐年扩
大,有的地区已蔚然成林。在世界上,北至丹麦的哥本哈根、苏联的列
宁格勒及阿拉斯加,南达阿根廷、印度尼西亚,地跨欧、亚、美三洲,
50多个国家和地区都已引种栽培。
杉科( Taxodiaceae)的识别要点
? 1、乔木;
? 2、叶条形或钻形,有些与小枝一起脱落;
? 3、孢子螺旋状着生(水杉除外),小孢
子囊多于 2个,小孢子无气囊;
? 4、苞鳞和株鳞(种鳞)半合生,株鳞的
腹面具 2----9枚胚珠;
? 5、种子具窄翅。
柏科( Cupressaceae)的代表植物
? 全世界 22属 150余种,我国 8属 29余种,
引种 1属 15种。
? 侧柏属
? 柏木属
? 园柏属
? 刺柏属
侧柏属 柏木属
? 1、小枝扁平,排成一平
面,直展或平展;
? 2、叶鳞形,交互对生;
? 3、孢子叶球单性同株,
球果当年成熟,株鳞四
对,交互对生,仅中间 2
对生 1—2枚胚珠;
? 4、种子无翅,稀有极窄
的翅;
? 5、我国特产,药用、观
赏用、木材用、种子可
榨油。
? 1、小枝四棱形或园柱形,
斜向上;
? 2、叶鳞形,交互对生,
排成四行,同型或 2型;
? 3、孢子叶球单性同株,
球果第二年成熟,株鳞
4--8对;
? 4、种子具棱,两侧有窄
翅;
? 5、我国产 5种,药用、
观赏用、木材用、芳香
油。
侧柏
? 球果有种鳞 4对,成熟前肉质,成熟后木质,开裂,
较厚,背部近顶端有 l反曲的尖头,中部 2对各有 1—2
种子。种子长卵形,长约 4毫米,无翅。子叶 2,出土。
花期 3月下旬至 4月,球果当年 10月成熟。
? 本省普遍栽培,耐于旱,可适应硷性土和轻盐碱土;
分布几遍全国。
? 树姿优美,供观赏;木材可供建筑桥梁、造船、家
俱、文具等用;枝叶、根皮和种子入药,有止血、祛
风湿、利尿、止咳等效。
? 园艺上的主要品种有千头柏,“灌木,无主干,枝
条丛生,树冠阔圆形。 "的主要品种有千头柏
cv.“Sieboldii”,灌木,无主干,枝条丛生,树冠阔圆
形。金黄球柏 cv.“Semperarescens”,矮小,近圆球形,
全年保持金黄色。
侧柏
园柏属 刺柏属
? 1、叶鳞形和(或)刺形;
? 2、孢子叶球单性异株或
同株,
? 3、球果成熟时,种鳞愈
合,肉质,不张开;
? 4、种子无翅;
? 5、分布于北半球,我国
产 15种,观赏用、木材
用、可提取芳香油。
? 1、叶全为刺形,三叶轮
生,基部有关节;
? 2、大孢子叶球有 3枚轮
生的株鳞,胚珠 3枚,生
于株鳞之间;
? 3、球果近球形,浆果状,
成熟时,种鳞合生,肉
质,不张开;
? 4、种子无翅;
? 5、分布于北美、亚洲、
欧洲,我国产 3种,观赏
用、木材用。
圆柏
? 长绿乔木,高达 20米;树皮深灰色或暗红
褐色,成狭条纵裂脱落;近基部的大枝平展,
上部逐渐斜上。叶深绿色,2型,刺叶通常 3叶
轮生,排列疏松,鳞形叶交互对生或 3叶轮生,
排列紧密。雌雄异株,少同株。球果近圆球形,
2年成熟,径 6—8毫米,暗褐色,外有白粉,有
1—4种子。种子卵形,扁。子叶 2,出土。
? 产本省各地,分布我国大部省区。
? 种子可榨取脂肪油;木材坚硬致密,耐腐力
强,可供建筑、工艺品、室内安装等用。 用种
子繁殖,但播前需在低温下层积处理。
圆柏
柏科( Cupressaceae)的识别要点
? 1、常绿乔木或灌木;
? 2、叶对生或轮生;
? 3、苞鳞和种鳞完全愈合,种鳞盾形,肉
质或木质;
? 4、株鳞(种鳞)交换对生或轮生,孢子
叶球单性,同株或异株,小孢子囊常多
于 2个,胚珠也常多于 2个;
? 5、种子两侧具窄翅或无翅,或具短翅。
松、杉、柏三科的区别:
? 松 杉 柏
? 1、球果的种鳞与 半合生 全合生
? 苞鳞离生;
? 2、种鳞与叶为互生 互生(仅水杉对生) 交互对生或轮生
? (螺旋状着生);
? 3、每个种鳞具 2枚种子,2------9枚 2------9枚
? 种子具有翅; 种子具窄翅或无翅 种子具窄翅或无翅
4、小孢子有或无气囊,无气囊 无气囊
? 2个花药; 2------9个 2------9个
? 5、叶条形或针形,披针形、条形、钻形,鳞形或刺状
? 叶基不下延; 鳞形叶基常下延
? 6、常绿。 常绿或落叶 常绿
南洋杉科( Araucariaceae)
? 2属 40种,我国引种 2属 4种。
? 南洋杉
? 异叶南洋杉
? 庭院栽培,供观赏。
异叶南洋杉 Araucaria heterophylla (Salisb.) Franco
南洋杉的树冠外形似塔,与塔景相映别有一番情趣,配
置合适,更增加园林景色的美感。
秃 杉
? 杉科,台湾杉属裸子植物。国家一级重点
保护植物。
? 乔木。生长于贡山、福贡、碧江、兰坪、
龙陵、凤庆、凤仪、云龙、腾冲海拔 1700-
2800米的山地,常混生于针叶和常绿阔叶林中。
高可达 15米,胸径 2米。树皮灰褐色。叶厚革质,
全绿。球果小,圆柱形或长椭圆形;种椭圆形
或倒卵形。
? 果期翌年 10- 11月。种子播种或扦插繁殖。
木质轻软,结构细,纹理直,易加工,可作建
筑用材和制造家具。是高山地带的重要造林树。
世界珍稀植物 ──秃杉
? 秃杉是世界稀有的珍贵树种,只生长在缅甸以及
我国台湾、湖北、贵州和云南。为我国的一类保护植
物。最早是 1904年在台湾中部中央山脉乌松坑海拔
2000米处被发现的。秃杉为常绿大乔木,大枝平展,
小枝细长而下垂。高可达 60米,直径 2-3米,它生长
缓慢,直至 40米高时才生枝。枝密生,树冠小,树皮
呈纤维质。叶在枝上的排列呈螺旋状。奇怪的是,其
幼树和老树上的叶形有所不同。幼树上的叶尖锐,为
铲状钻形,大而扁平,老树上的叶呈鳞状钻形,从横
切面上来看,则呈三角形或四棱形,上面有气孔线。
秃杉是雌雄同株的植物,花呈球形。其雄球花 5-7个
着生在枝的顶端。雌球花比雄球花小,也着生在枝的
顶端。长成的球果是椭圆形的没有鳞片,苞片倒圆锥
形至菱形。其种子只有 5毫米左右长,带有狭窄的翅。
? 秃杉生长在台湾中央山脉海拔 1800-2600米的地方,
散生于台湾扁柏及红桧林中,在云南西北部和湖北利
川、恩施两县交界处也有发现。其树的顶端稍弯,小
花蕊多至 30个以上,种鳞多达 36个。贵州省也发现了
不少秃杉。它们多集中分布在苗岭山脉主峰雷公山一
带的雷山、台江、剑河等县。在成片的秃杉林中,有
不少是百年以上的参天古树,高达三、四十米。秃杉
在台湾是重要的用材树种。它的树干挺直,木质软硬
适度、纹理细致,心材紫红褐色,边材深黄褐色带红,
且易于加工,是建筑、桥梁和制造家具的好材料。此
外,它还是营造用材林、风景林、水源林、行道树的
良好树种。秃杉属于杉科台湾杉属。它只有一个“孪
生兄弟” 台湾杉,由于它们长像相似,又分布在同一
地区,因此,一般通称它们为台湾杉。但它们也还是
有区别的,秃杉的叶较台湾杉的叶窄,球果的种鳞比
台湾杉多一些。它们虽说都是珍稀树种,但比较起来,
秃杉的数量更少,因此,秃杉被列为国家一类保护植
物,台湾杉屈居于第二类。
五、红豆杉纲(紫杉纲)
? (一)、主要特征:
? 常绿乔木或灌木,茎多分枝;叶为
条形、披针叶、鳞形、钻形或退化为叶
状枝;孢子叶球单性,同株稀异株;胚
珠生于盘状或漏斗状的珠托上,或由囊
状或杯状的套被所包围; 种子具肉质的
假种皮或外种皮。
(二)、红豆杉纲(紫杉纲)的分类及代表植物
世界 3科 14属 162种,我国 3科 7属 33种
? 罗汉松科 (Podocarpaceae)
? 三尖杉科 (粗榧科) (Cephalotaxaceae)
? 红豆杉科(紫杉科) (taxaceae)
罗汉松科 (Podocarpaceae)
? 1、常绿乔木或灌木,叶条形或披针形,稀为
鳞状钻形,无树脂道;
? 2、孢子叶球单性异株,稀同株,小孢子叶球
柔荑花序状,小孢子叶具 2个小孢子囊,小孢
子多具 2个气囊,大孢子叶球单生叶腋或苞腋;
? 3、大孢子叶变态为套被,把胚珠包围,种子
成熟时,套被变成假种皮;
? 4、上端的苞叶和轴愈合发育为肉质的种托;
? 5、分布于长江以南,观赏、药用、榨油;
? 6、代表植物:竹柏、罗汉松、鸡毛松、绿均
松。
三尖杉科 (粗榧科) (Cephalotaxaceae)
? 1、常绿乔木或灌木,叶条形或披针形,髓中
心具树脂道,小枝近对生或轮生,具芽鳞;
? 2、孢子叶球单性异株,小孢子叶球组成球状
总序,小孢子叶具 3个小孢子囊,小孢子无气
囊,大孢子叶球单生苞腋;
? 3、大孢子叶变态为囊状的 珠托 ;
? 4、种子成熟时,完全包围在由珠托变成的肉
质假种皮中,珠被变为石质的种皮;
? 5、分布于长江以南,观赏、药用;
? 6、代表植物:三尖杉、粗榧(孑遗植物)。
红豆杉科(紫杉科) (taxaceae)
? 1、常绿乔木或灌木,叶条形或披针形,螺旋状
着生或交互对生,无树脂道;
? 2、孢子叶球单性异株,稀同株,小孢子叶具
? 3----9个小孢子囊,小孢子无气囊,大孢子叶球
单生;
? 3、大孢子叶球无柄或近无柄,珠托盘状或漏斗
状;
? 4、种子成熟时,包在肉质假种皮中;
? 5、分布于北半球,供观赏、药用、榨油;
? 6、代表植物:红豆杉、白豆杉、穗花杉、
? 香榧。
六、买麻藤纲(倪藤纲、盖子植物纲)
? (一)、主要特征:
? 灌木或木质藤本,稀乔木或草本状小灌木;
次生木质部常具导管,无具树脂道;叶有各种
类型,对生或轮生;孢子叶球单性,同株或异
株,或有两性的痕迹,孢子叶球有类似花被的
盖被(也称假花被);胚珠 1枚,珠被 1—2层,
具珠孔管;精子无纤毛,颈卵器极其退化或无;
成熟大孢子叶球球果状、浆果状或细长穗状;
种子包于由盖被发育而成的假种皮中,种皮
1—2层,胚乳丰富。
(二)、买麻藤纲(倪藤纲、盖子植物纲)
的分类及代表植物
世界 3科 3属 80种,我国 2科 2属 19种
? 麻黄科( Ephedraceae)
? 买麻藤科( Gentaceae)
? 百岁兰科( Welwitschiaceae)
麻黄科( Ephedraceae)
? 1、灌木、亚灌木或草本状,多分枝,次生木
质部具导管;
? 2、叶退化为鳞片状,对生或轮生,2---3片合
生成鞘状;
? 3、孢子叶球单性异株,稀同株,小孢子叶球
构成复穗状,2----8个小孢子囊,大孢子叶球基
部有数对苞片,仅顶端生 1---3枚胚珠;
? 3、有 2个颈卵器;
? 4、胚珠由囊状的盖被包围,珠被顶端延伸成
珠孔管;
? 5、分布于干旱、沙漠地区,观赏、保持水土;
? 6、代表植物:麻黄、草麻黄。
买麻藤科( Gentaceae)
? 1、常绿木质大藤本,少为直立乔木或灌
木;叶为单叶对生,羽状侧脉或网脉;
? 2、孢子叶球单性异株,稀同株,;
? 3、不形成颈卵器;
? 4、胚珠由囊状的盖被包围,珠被顶端延
伸成珠孔管;
? 5、分布南部,纤维用、种子榨油;
? 6、代表植物:买麻藤、小叶买麻藤。
百岁兰科( Welwitschiaceae)
? 1、形态独特,茎粗短块状,生于地下,典型
的旱生植物;
? 2、叶终生只有一对大型带状叶片,能生存百
年以上,故名;
? 3、孢子叶球单性异株;
? 4、没有颈卵器;
? 5、分布非洲西南部,靠近海岸的沙漠地带;
? 6、代表植物:百岁兰。
寿命最长的叶子
常青的松柏,它的叶子是永远不凋落的吗?不,松柏也是要
换叶子的,不过,它的叶子不是一下子全部凋落,而是一部分一
部分地换,所以看起来松柏永远郁郁葱葱。松柏叶子的寿命也的
确比桃李等落叶树的叶子长,可以生存三到五年。
那么世界上哪种植物叶子的寿命最长呢?这要数非洲西南部
沙漠中的“百岁兰”的叶子了。
? 百岁兰外形奇特,它的茎又短又粗,高只有一二十厘米,可
是茎干周长却达 4米。与平放着的大卡车轮胎相仿。这种植物只有
两片叶子。叶子初生时质地柔软,为适应干旱的沙漠环境,以后
逐渐变成皮革那样。这两片叶各长 2- 3米,宽 30厘米,两片叶拼
在一起,比一张单人草席还要长出一大截。这种叶子的先端逐渐
枯萎,叶肉腐烂,剩下的木质部分纤维卷盘弯曲,再加上又粗又
短的茎干,人们远远望去,还以为是伏地的怪兽呢!
? 世界上还有比这更大的叶子,也还有比这更奇形怪状的叶子,
但是没有比百岁兰更长寿的叶子了,它的叶子寿命竟长达 100年以
上。
七、裸子植物的起源与演化
? 裸子植物在系统发育过程中, 植物体的次生生长
由微弱到强;茎干由不分枝到多分枝;孢子叶由散生
到聚生成各式孢子叶球;大孢子叶逐渐特化;雄配子
体由吸器发展为花粉管;雄配子由游动的, 多纤毛精
子, 发展到无纤毛的精核;颈卵器由退化, 简化发展
到没有等等 。 这一系列的发展变化都是和系统演化密
切相关 。 尤其是生殖器官的演化, 使裸子植物有可能
更完善地适应陆生生活条件, 而达到较高的系统发育
水平 。
? 在二叠纪的早期,亚洲、欧洲和北美部分地区开
始出现酷热、干旱的气候环境,许多在石炭纪繁盛一
时的造煤植物,因不能适应自然环境的变化,而趋于
衰落和绝灭。而一群以种子繁殖的高等植物,即裸子
植物,因适应当时自然环境的变化却得到了发展而繁
荣兴旺,成为当时地球上植被的主角。
? 古生代的石炭纪、二叠纪是地球上蕨类植物、
种子蕨和苛得狄植物( Cordaitinae)繁荣昌盛时
期。随着岁月的流逝,自石炭纪的中、晚期起,
地球上由于气候和其他自然因素的影响,丛林中
的面貌,即植被也在发生变化,逐渐形成了 4个
不同的植物群:分布在欧洲、北美洲大部地区的
称为欧美植物群;发育在亚洲东部的就称为华夏
植物群 [大羽蕨( Gigantopteris) ]。欧美植物群和
华夏植物群生长于气候湿热的条件,植被与今日
的雨林、季雨林相似。在亚洲北部季节明显、湿
度高而温度较低的生境,分布着安加拉植物群
(或称通古斯植物群、库兹涅茨克植物群)和在
南半球各大洲和北半球南亚地区季节明显,湿度
和温度变化显著的环境,分布着冈瓦纳植物群
[舌蕨( Glossopteris) ]。
? 在这一类群最古老、最原始的裸子植
物中,有几个方面值得特别注意,(1) 它
们还没有花,但已形成种子,这在植物
系统发育过程中,种子的出现比花和果
实更早; (2) 在种子中始终没有发现发育
完善的胚,这是一种原始的性状; (3) 在
胚珠的贮粉室中,只有看到花粉粒,而
未发现花粉管,这也是原始的性状之一。
所以,种子蕨是介于蕨类植物和裸子植
物之间的 1个极其重要的类型,并成为许
多现代裸子植物的起点。
? 拟铁树植物( Cycadeoideinae)
即本内铁树( Bennettitinae)和科
得狄植物的发现,对由种子蕨植物
直接演化出来的铁树植物和一些古
植物,具有重要意义。
? 铁树纲植物 铁树纲植物起源开始于古生
代二叠纪,甚至可能起源于石炭纪,繁盛于中
生代,是现代裸子植物最原始的类群。从种子
蕨的发现、研究表明,它们有着密切的关系。
在形态上,茎干都不甚高大,少分枝或不分枝,
茎干表面残留叶基,顶生一丛羽状复叶;内部
构造上,都具有较大的髓心和厚的皮层,木材
较疏松;生殖器官结构上,小孢子叶保存着羽
状分裂的特征,大孢子叶的两侧着生数个种子,
呈羽状排列;它们的种子结构也很接近。这些
都说明铁树类植物是由种子蕨演化而来的。
? 银杏纲植物 地质历史时期植物化石的研究,提供
了可靠而丰富的依据。从化石材料记载,它的历史可
远溯至石炭纪,晚石炭纪出现的二歧叶
( Dichophyllum)。之后,早二叠纪的毛状叶
( Trichopitys),晚二叠纪的拟银杏( Ginkgoites)、
拜拉( Baiera),三叠纪的楔银杏( Sphenobaiera)等
或许是银杏的远祖。到了中侏罗世已有许多银杏生存。
又从楔银杏、拜拉的孢子叶的情况看,它们的小孢子
叶上有 5—6个(偶有 3—7个)小孢子囊,而银杏有 3个
小孢子囊;毛状叶、拜拉和拟银杏等的大孢子叶上的
胚珠数目,也多于现代的银杏。由此看来,现存银杏
的小孢子囊和大孢子囊,可能是经历了一系列, 简化,
过程演变而成的。另一方面,银杏类和科得狄也有一
些相似之处,比较重要的是它们单叶的叶基构造和叶
脉形式一致;又科得狄的胚珠具有贮粉室,可能以游
动精子进行受精等特点和银杏相似,这些都说明它们
起源于共同的祖先。
? 红豆杉纲植物 从古植物学的研究,为我们提供了
地质历史时期这类植物盛衰的情况和演化趋向的资料,
但是由于化石材料的不完整和研究程度所限,现存的
红豆杉纲各科、属和已灭绝的类型之间的演化线索,
还未能完全搞清。一般认为红豆杉纲 3个科:罗汉松科、
三尖杉科(粗榧科)和红豆杉科(紫杉科),在系统
发育上有密切关系。三尖杉科植物的孢子叶球中,没
有营养鳞片,很可能是晚古生代的安奈杉
( Ernestiodendron),通过中生代早期的巴列杉
( Palissya)、穗果杉( Stachyotaxus)的途径演化而来
的。而罗汉松科、紫杉科,则与科得狄植物有相似之
处,尤其是大孢子叶球的结构以及变态的大孢子叶;
穗状花序式的小孢子叶球序,保持着和科得狄类似的
原始性状。说明这两个科的植物,可能是从科得狄类
直接演化出来的。
? 松柏纲植物 松柏纲植物是现代裸子植物中
种、属最多的植物。它们的植物体的形态结构
比铁树类、银杏类更能适应寒旱的自然环境;
它们的胚珠受精方式比较进化,小孢子(花粉
粒)萌发时产生花粉管,游动精子消失。这是
由于此类植物在地质历史进程中较能抵御自然
环境的变动,而较多地保存下来的缘故。关于
松柏类植物的起源,还不很清楚,在地质史上
出现较早的科得狄,可看作是松柏类植物的先
驱者,因为它和古老的松柏类在形态上和结构
上,有不少重要的相似点,特别是和石炭纪、
二叠纪的松柏植物勒巴杉( Lebachia)孢子叶
球的结构非常近似。
? 从这些相似的特征分析,松柏纲植物,无
疑地是科得狄的后裔。一般认为,松柏纲植物
各科的演化路线是:杉科和柏科,它们可能是
从中生代早期的三叠纪、侏罗纪时已灭绝的类
型,伏脂杉( Voltzia)、掌鳞杉
( Cheirolepis=Hirmerella)等化石类型中分化
出来的;南洋杉科,在木材的形态结构上与科
得狄极为相似,称为, 南洋杉型,,所以,可
能是从它直接演化出来的;松科的可靠化石,
虽出现较晚,但也许很早就已形成为一个独立
的演化支,因为它的球果具有分离的苞鳞,是
相当原始的性状。
? 买麻藤纲植物 买麻藤纲植物在现代
裸子植物中,是完全孤立的一群。现存
的 3个属即麻黄属、买麻藤属和百岁兰属,
这 3个属缺乏密切关系的类群,各自形成
3个独立的科和目。它们在外形上和生活
环境相差很大,地理分布上又较遥远。
但从这 3个属植物中,都可以或多或少地
看到由生殖器官两性到单性,雌雄同株
到异株的发展趋势,它们都是属于比较
退化和特化的类型。
? 目前,对这个纲植物的历史还不很明了,
根据它们形体的结构和明显的分节,被认为与
木贼类植物有一定的亲缘关系;根据它们的孢
子叶球的结构来看,其祖先曾具有两性的孢子
叶球,而具有两性孢子叶球的,只有起源于种
子蕨类的拟铁树植物,它们孢子叶球序二叉分
枝,珠孔管、胚珠的特性等,说明买麻藤植物
很可能是强烈退化和特化了的拟铁树植物的后
裔;但是这个纲的植物,又都具有导管、精子
无纤毛、颈卵器趋于消失,甚至受精作用是在
雌配子体的自由核状态下进行的,这些特征又
是堪与被子植物相比拟的高级性状。
? 来自中国植物的神奇功效
?
? 拜仁的腾飞直接受益于队医。在慕尼黑市中心的
玛丽因广场后面的“穆勒 ·沃尔法特博士诊所”里,小
姑娘们忙碌得很,他们从亚洲银杏树中提炼出一种液
体,加上乳酸,注入耶雷梅斯、绍尔、埃尔伯、哈格
里夫斯和库福尔的体内,这种药是诊所里买不到的。
过去人们从银杏树里提炼出药粉来治咳嗽、气喘、肝
炎等疾病,现在人们发现银杏中有成份可加速人体血
液循环,增加氧份,还能增强记忆。埃尔伯、耶雷梅
斯和绍尔们伤愈得奇快,而且在最近的比赛中屡建奇
功,或许都与“银杏药”有关。要知道,银杏可是中
国独有的裸子植物,有“活化石”之称,因为其药用
价值,现在已经移植到了世界各地。
复习思考题
1.裸子植物有什么主要特征?它与苔藓
植物和蕨类植物有什么共同点?有什么
区别?
? 2.试以松属为例,简述松柏纲植物的生
活史?
? 3.试比较松科、杉科和柏科的异同点是
什么?