维管束植物
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单叶指的是每一个叶柄上只有一个叶片的叶。复叶指的是每 个叶柄上有2个以上叶片的叶,复叶的叶柄称为总叶柄。总叶 柄上着生许多小叶,每小叶的叶柄称为小叶柄。根据复叶上 小叶排列方式的不同,可分为羽状复叶、掌状复叶、三出复 叶。 其中羽状复叶又有一回羽状复叶、二回羽状复叶、三回羽
状复叶之分。一回羽状复叶的总叶柄不分枝,小叶直接着生 在总叶柄的两侧。二回羽状复叶的总叶柄分枝一次,分枝上 着生小叶。
水韭纲
华水韭:水韭纲、水韭目、水韭科、水韭属。多年生挺
水草本,地下茎具须根,叶基部扩大为鞘状。孢子囊椭 圆形、无柄。
真蕨纲
陆生或水生,叶片大,孢子囊多生于叶背或叶缘,
形成孢子囊群,或包在孢子囊内。
蘋属:蘋科、蘋属。横走的根状茎具有分枝、被毛。叶 柄顶端具有4片小叶,成十字形排列。仅苹(田字苹) M.quadrifolia 一种。我国南北皆有分布,可入药,称水 吐丝。
二、繁殖
营养繁殖
水生植物常以出芽、匍匐茎、根茎、球茎或植物折断部 分进行营养繁殖。漂浮植物芜萍、浮萍、紫背浮萍均以出芽 方式进行营养繁殖。出芽繁殖的速度非常快,可以在短短的 几天内成倍地增加植株的个体数。金鱼藻、黑藻、茨藻等沉 水植物水浮莲、水葫芦等漂浮植物,它们被折断的枝条或匍 匐茎均可长成为新的植株。
成冬芽沉入水底。为我国各地的常见种。
小狸藻
Hale Waihona Puke Baidu
金鱼藻 Ceratophyllum demersum:植物体光滑,茎细长分 枝,较脆弱,易折断。叶线形长15-25mm,多为一次叉状分 枝。边缘有刺状的微细锯齿,叶无柄,无托叶。花形小,果 实为长卵形小坚果,有5个针刺。多年生沉水植物。生栖于 湖泊、池塘、河流等各水域中,冬季形成冬芽沉入水底越冬。 我国南北各省均有分布,是世界广布种。
(四)伞房花序;
(五)头状花序 。
穗状花序 具一直立花轴,其上着生多数无 柄的小花,如旱苗蓼、香蒲的雌 花花轴肉质化称肉穗花序。
总状花序 花轴两侧上着生花柄等长的小
花,如水麦冬、芦苇的总状花
序由若干下大上小的总状花序 组成称圆锥花序或复总状花序。
伞形花序 花轴缩短,具等长花柄的小花自花轴顶端生出, 形似雨伞,如水芹。
菱科:一年生草本。菱属。菱Trapa natans:茎细长,长1.5
-2.0m,具分枝,浮水叶阔菱形或近三角形,长3.0-5.0cm, 宽5.0-6.0cm。沉水叶线形,羽状细裂。一年生浮叶植物, 全国各处均有分布,品种多。
伞形科:一年生草本或多年生。水芹属。水芹 Oenanthe
javanica:茎直立具槽,叶互生。叶柄长4.0-10cm向上渐变 短,复伞形花序,总花序梗长2.0-12cm。生栖于浅水处, 水沟旁或溪流边潮湿地,亦有栽培于水田中。我国两广、闽、 湘、晋、冀、云南、贵州以及台湾省均有分布。东南亚亦有。
槐叶蘋:(槐叶萍Salvinia natans)槐叶蘋科、槐叶蘋属。
一年生浮水植物。茎细弱横卧水中。:茎细弱,长10cm 左右,分枝少,具细毛。各节轮生三叶,其中一片水生 叶根状,通常6-7根,锤悬于水中。叶面排列整齐的小 突起,顶部丛生短毛,叶背面具细毛,叶长1.0-1.5cm, 宽0.5-0.8cm,一年生漂浮植物,生活于池沼、水田、 沟渠等水面。
伞房花序 花柄长短不等的小花(下部长),着生于花轴两 侧,顶端平齐,如梨花(水生植物很少)。
头状花序
花轴缩短,顶端膨大,其上排列许多无柄小花,呈头状, 如黑三棱、喜旱莲、子草等。水生高等植物进行有性繁殖时 主要借助于水的运动来传布花粉,称为水媒花。 水媒花是水生植物特有的传粉方式,苦草可算是水媒花中 典型的例子。苦草为雌雄异株。雌花未成熟前花柄(梗)螺 旋形卷曲于水层中,等成熟时花柄逐渐伸直。将花挺至水面 开放。此时,雄花成熟,佛焰苞破裂,雄花脱离花序轴,浮 于水面,在水面开放,并随水流飘荡与雌花接触。雌花受粉 后花柄又螺旋卷曲,逐渐将幼果拉入水层中发育成熟。
水生植物叶的生态类型 各种生态类型的水生植物都具有形态结构不尽相同的叶。概
括起来有3种基本类型,即挺水叶、浮水叶和沉水叶。 ① 挺水植物的叶具有同陆生植物相同的结构; ② 浮叶植物和漂浮植物,其浮水叶的特点是叶内气室特别发 达,或在叶柄上或在叶的背面具由薄壁组织组成的气囊,以 增加浮力。浮水叶具有背腹两面结构。浮叶植物浮水叶的叶 柄都比较细长;
穗状狐尾藻(聚草)Myriophyllum spicatum:茎沉水性,细 长圆柱形,随水深浅而长度不一,一般长可达1.0-2.0m,直 径3.0mm,具分枝,叶羽状细裂,长2.0-3.0cm,4片轮生。 根茎在泥中,各节生有多数须根。穗状花序,顶生。系多年 生沉水植物,生栖于湖泊、池塘、河渠等水域,对环境适应 性强,有时可在湖岸或海堤近旁有半咸水注入处形成单一群
满江红:满江红Azolla imbricata 植物体略呈三角形,长
约1.0cm,浮于水面,茎纤细,羽状分枝,上生小叶。 叶极小,鳞片状,小叶覆瓦状排列于茎上,其下侧生有 须状根。有固氮蓝藻 共生其中(一种鱼腥藻)。
二、被子植物门
被子植物门是植物界最高等的一类。具有真正的花,故名 有花植物或显花植物。胚珠藏在大孢子叶闭合起来的子房内。 双子叶植物纲:胚具2片对生的子叶。 狸藻科:植物体具有捕虫囊或捕虫叶,有食虫的特性。黄花 狸藻 Utricularia aurea Lour:茎沉水性,长达0.5m左右,具 有分枝,叶纤细,2-3回羽状分裂,叶长3.0-4.0cm,具多 数卵形捕虫囊,绿色,囊的直径2.0-3.0mm,有短柄。系多 年生沉水植物,生栖于池塘、水沟、水田等静水环境中,以 捕虫囊捕食原生动物、水蚤等,有时也可捕食小鱼。晚秋形
第二章 维管束植物
水生植物的营养器官为根、茎、叶三部分。其形态结 构同所负担的功能一致并和它所处的水环境相适应。
一、形态结构
根:一株植物根的总体,称为根系。一般根是植物的地 下部分。 依其形态可分为直根、须根等多种类型。水生植 物的根系多为须根系。须根生于泥土中或悬垂于水层中, 起着固定、平衡植物体和吸收养分的作用。由于水体较 大的浮力和良好的溶存性,水生植物根系的固着、支持 和吸收功能已远不如陆生植物重要。其根系也就明显退 化,某些漂浮植物甚至缺少根系,只有部分挺水植物尚 保存着较为发达的根系,但其固着功能也常常被地下茎 所替代。
水生植物具有一种特殊的芽,称冬芽。所谓冬芽,可以理 解为实际上处于幼态而未充分伸展的枝。浮萍、紫背浮萍、 无根萍、黑藻和金鱼藻等常在秋未由于水温等环境条件的变 化,而产生冬芽。冬芽形成后离开母体,沉没于水底渡过不 良环境,待条件适宜时就萌发成新的植株,而母体则因环境 不适而逐渐死去。
有性繁殖
花是水生被子植物的有性繁殖器官。一朵典型的两性 花,由花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几部分组成。 花有的单独一朵生于茎上,称为单生,大多数植物的花是 按照一定方式排列在花枝(花轴)上的,称为花序。水生 植物常见的花序有: (一)穗状花序; (二)总状花序; (三)伞形花序;
落。
苋科:莲子草属。喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides:茎
圆柱形,中空,茎节明显,径约3.0-5.0mm,叶对生,长椭 圆形,长3.0-8.0cm,宽1.5-3.0cm。多生栖于池塘、湖泊 边的浅水处及近水的河畔上。系水陆两栖性。原产于拉丁美 洲,传入我国仅几十年历史。
叶: 叶是茎叶体植物光合作用的重要场所,制造有机物质的 重要器官。叶片、叶柄和托叶三部分组成。叶片是叶的主 要部分;托叶是叶柄两侧所产生的小叶状物。有此种类叶 的基部扩大成鞘状或由托叶演变成鞘状,被称为叶鞘或鞘 状托叶。叶鞘、鞘状托叶与叶片分离或叶的基部愈合,包 裹着茎杆。叶鞘常具有叶舌和叶耳。叶舌位于叶片和叶鞘 相连的腹面。叶耳位于叶舌两侧。
常见种类挺水植物:喜旱莲子草、莲、水芹、 芦苇、狭叶香蒲、荆三棱、慈姑 浮叶植物:菱、芡实、睡莲、莕菜、紫背浮萍 (紫萍、水萍) 沉水植物:黄花狸藻、毛柄水毛茛(梅花藻)、 金鱼藻、穗状狐尾藻(聚草)、眼子菜、微齿 眼子菜、蓖齿眼子菜、菹草、轮叶黑藻、角果 藻、苦草、小茨藻、大茨藻 漂浮植物:满江红、槐叶萍、无根萍、大薸、 凤眼蓝
叶在茎上着生的次序称为叶序。叶在茎上的排列形式有 三种基本类型,即三种叶序:互生叶序、对生叶序、轮生 叶序(后面简称为互生、对生、轮生)。茎的每一节上只 着生一叶的,称为互生;茎的每一节上有二叶相对生的, 称为对生;茎的每一节上着生三叶或三叶以上的,并排列 成轮状,称为轮生。 此外,常有叶丛生、基生、聚生的提法。其实,所谓丛 生或基生,简单地说,主要指的叶密集成丛,故称为丛生 或基生;所谓聚生,系指枝上茎节密集,叶密生于茎节上 的,故称为聚生。叶在茎上的排列,不论是互生、对生、 轮生,相邻节上的叶总是不相互重迭的,并且,叶的叶柄 比较长,各节上的叶着生的方向也不尽相同,结果使同一 枝上的叶形成镶嵌式排列的现象,称为叶镶嵌。菱的浮水 叶是叶镶嵌的极好例子。
叶脉是贯穿叶内的维管束。 依叶脉在叶内的分布情况, 可分为平行脉和网状脉两 大类。平行脉多见于单子 叶植物;网状脉则多见于 双子叶植物。
叶的大小和形态变化很大,不同的植物有很大的差异。但是, 一般来说,同一种植物叶的形态一定,在分类学上常用它来做为
鉴定种类的依据。
叶的形态,通常指的是叶片的形态,它包括叶片、叶片边缘 (叶缘)、叶片的先端(叶尖)、叶片基部(叶基)的形态以及 叶脉的分布等。它在每种植物均有自己的特点。
沉水叶在结构上的变化是保护组织极为退化,表皮上 角质层极薄,甚至没有角质层,没有气孔;叶肉没有栅 栏组织和海绵组织之分,仅由薄壁细胞组成,并构成许 多大的气室以利气体交换和增强自身的浮力;叶内输导 组织和机械组织也很退化,增强了叶的柔韧性,以适应 水运动的冲击。
异形叶性 又叫异叶现象。在同一植株上具有不同形态叶的现 象,称为异形叶性。异形叶可由植株发育阶段的不同, 或者由于不同生态环境条件所造成。异形叶在水生植 物中常见,如挺水植物慈姑的初生叶沉没于水中,呈 带状;后生叶浮于水面,呈椭圆形;挺水叶挺立于空 气中,呈箭形;漂浮植物的叶常有浮于水面的浮水叶 和沉没于水层中的沉水叶之分。如槐叶萍的浮水叶呈 长椭圆形而沉水叶则呈须根状。
③ 沉水植物、漂浮植物和浮叶植物的沉水叶都浸没于水 层中,它们可直接从水中获得水分和养料,但是,却不 容易得到充足的光照和良好的气体交换,并且还要经受 水流(水运动)的冲击。 在长期的演化过程中,叶在形态结构上发生了较大的 变化,朝着两个方向发展,或是细裂成丝状,或是大而 薄,这样既可增加对水流冲击的抵抗能力,又可扩大吸 收阳光的面积,从而保障了植物体正常的生长繁殖。
茎: 1.直立茎 水生植物的直立茎挺立于空气中或沉没于水层中,它们在 长期的演化过程中产生了一系列适应水环境的形态结构。它们 适应了水的密度大和水的运动等特点,其机械组织退化,并且 多集中在茎的中央,这样可以增加韧性,能随水飘荡而不易折 断。由于茎直接浸没于水层中,茎的表皮细胞也可以吸收溶解 于水中的各种营养物质,这样,本来担任输送水分和营养物质 任务的维管束也就相应地退化了。沉水植物适应水层中光照弱 的特点,茎的表皮细胞也具有叶绿素,可进行光合作用。沉水 植物的茎内的气室特别发达,以适应水环境中气体交换差这一 环境条件。 2.匍匐茎 匍匐茎又称横走茎。水生植物的匍匐茎沿水面蔓延生长, 一般节间较长,节上生有须根,节上的芽萌发生长成新的独立 植珠。漂浮植物水浮莲、水葫芦就是以匍匐茎进行营养繁殖的, 用这种方法进行繁殖,速度很快。
3.根状茎 根状茎又称根茎。莲和芦苇等水生植物都有发达的根茎。 根茎的最大特点是具有发达的气室,以适应水底泥土中气体 交换差的特点。另外,有的根茎含有丰富的营养,可供食用。 莲藕就是人们喜食的菜蔬。根茎繁殖力强,可在水底泥土中 四处蔓延。还可度过不良环境,待环境条件好转,根茎上的 芽又可萌发成新植株。 4.球茎 球茎位于根茎的先端,埋藏于底泥中。荸荠、慈姑都是 具有球茎的挺水植物。球茎有明显的节和节间,并有顶芽和 侧芽。荸荠和慈姑的球茎含有丰富的淀粉和营养物质,是很 好的果蔬,又能加工成罐头。