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文档简介

第十章,2,第一节 概述 第二节 低等植物特点 第三节 高等植物的形态和结构 第四节 高等植物的分类特征,3,第一节 概述,1 地球上最早出现的生命是属于植物界的,远在距今32亿年的太古代就已发现过最原始的原核生物兰藻类和细菌化石。 2 植物界有绿色植物和非绿色植物,绿色植物是自养性植物,是大自然的生产者。非绿色植物是异养性植物,是大自然的分解者。 绿色植物生产者 动物消费者 菌类还原者,4,3 植物和动物的区别:,(1)植物具有自养性,动物为异养生物。 (2)植物一般固着生活。 (3)植物有坚硬的细胞壁。 (4)植物用孢子和种子进行繁殖。 自然界有一些介于动物和植物之间的类型:如眼虫类、夜光虫类等。,5,4 植物的细胞结构:,(1)细胞壁是植物坚固的外壁,一般由纤维素组成。可木质化、角质化、栓质化、矿质化等。 (2)原生质体细胞壁内的流质体。其中有细胞核、液泡、叶绿体等。,6,5 低等植物从单细胞到多细胞都有,结构简单,无根茎叶的分化,也称为叶状体植物。 6 高等植物形体结构复杂,分化出根茎叶,称为茎叶植物,也可称为维管植物,又可称为有胚植物。,7,第二节 低等植物特点,1 特征 (1)单细胞或多细胞 (2)无根、茎、叶的分化,为简单的丝状体或片状体 (3)生活于水中或阴湿环境中,8,2 分类:,可分为两大类菌类、藻类 (1)菌类-一般无叶绿素、无细胞核、寄生、腐生、异养型(最早化石产于南非无花果树层) (2)藻类-有叶绿素,自养型。分多个门类 叠层石 生物成因的沉积建造,9,叠层石,生物成因的沉积建造 层状、深-浅色(有机与无机)层相间(春天生长富有机质-色深暗,夏天无机质多-色浅亮) 由蓝绿藻和绿藻与沉积 物组成互层 有地层意义,也有指相意义,10,3 低等植物的研究意义(地质学方面),(1)地层划分与对比 (2)古环境分析 (3)生物找矿,如前寒武纪铁细菌(Fe)、硫细菌(S) 早古生代藻类形成石煤 细菌与藻类形成石油、油页岩、天然气,11,第三节 高等植物的形态和结构,一 根 根主要机能是吸收水份和溶于水中的无机盐,支持固着植物体。根的形态可因环境不同而异,如旱生植物根系能扎入深层土壤或膨大贮水。根部化石最常见于煤层的底板层中。,12,1 直根系主根明显的称为直根系 2 须根系无明显主根的称为须根系 3 板状根潮湿地区植物根系较浅,常水平延伸或自茎基部起就逐渐扩大成为板状根加强支持 4 不定根(气生根)有的具有悬垂空中的不定根(气生根),起呼吸或吸收作用 5 块状根如土豆,13,二 茎,茎具有顶端向上生长、分枝和形成大量叶的能力,行使输送水份、无机盐、有机养料和支持树冠的功能。 1 茎的形态和生活类型 茎的外形以圆柱形为主,绝大多数植物的茎是直立茎。,14,(1)按茎的生活状态分类,直立茎绝大多数的茎再地表直立 匐匍茎湿热地区还常发育横卧地面的匐匍茎 攀援茎用触须附着他物 缠绕茎用茎缠绕她物 地下茎有些植物除地上茎外,还有埋在土中的地下茎,15,(2)按茎的质地分类,木本植物 质地坚硬,茎可次生加粗 乔木高大并有显著主干的称为乔木,寿命长 灌木无或主干不明显的称为灌木 藤本攀援的木本植物 草本植物茎一般不能次生增粗,不管一年生或多年生,其地面部分于生长季节之末死亡。,16,2 茎的分枝,茎的分枝方式有一定的规律性,它反映了植物的进化过程。 (1)等二歧式分枝 (2)不等二歧式分枝 (3)二歧合轴式分枝 (4)单轴式分枝 (5)合轴式分枝,17,18,三 叶,叶是高等植物重要的营养器官。叶数量多,表面有角质层保护,被掩埋后保存的机会最多,叶的形状和叶脉的多样性最能反映各植物的特征。 1 叶的组成和叶序: (1)叶的组成: 叶片叶的片状部分,一般垂直阳光伸展 叶柄枝状,叶片与枝条的连接部分。没有叶柄的称为无柄叶 叶鞘有的叶基部相连形成包围茎节上的叶鞘,19,20,单叶叶柄上只有一枚叶片的称单叶 复叶叶柄上有多片小叶者称为复叶 羽状复叶奇数羽状复叶、偶数羽状复叶、一次羽状复叶、二次羽状复叶、三次羽状复叶 掌状复叶叶片分裂成掌状,21,22,23,(2)叶序,叶在枝上排列的方式称为叶序,有互生、对生、轮生、螺旋生等,其排列的规律是使相邻叶之间互不遮盖,使叶以较大面积接受阳光。,24,2 叶的形状:,包括叶的整体轮廓、叶的顶端、基部及叶边缘。叶的轮廓通常以叶的长、宽之比及最宽处的部位为标准而划分为基本的几何形态,并结合常见物体形象而命名。,25,(1)叶的整体形态,a 以长宽比例为标准: 5:1线形、剑形 4(3):1披针形、长椭圆形、倒披针形 2(1.5):1卵圆形、阔椭圆形、倒卵形 1:1阔卵形、圆形倒、阔卵形 b 以物体形象为标准: 方形、菱形、舌形、心形、肾形、镰刀形、扇形、匙形、楔形,26,27,(2)叶的边缘,全缘边缘光滑无缺 锯齿、重锯齿、波状缺刻1/4 全裂缺刻深达叶柄,28,(3)叶的顶端,急尖、渐尖、钝圆、凹缺、短尖头、截形,29,(4)叶的基部,楔形、心形、偏斜、截形、下延、圆形,30,3 叶脉:,叶脉是分布在叶片中的维管束 叶迹叶脉留在茎、枝上的痕迹 脉序叶脉在叶片中排列的方式称为脉序,其形式多样化,且比叶形有较大的稳定性,是鉴定植物化石的重要特征。 脉序有下列基本类型:,31,单脉叶片中只有一条脉,从基部伸达顶端 扇状脉叶脉几次二歧式分叉,呈扇状展布叶面。如银杏 放射脉叶脉自基部就多次二歧式分叉,较直地呈放射状伸出 平行脉叶脉只在基部分叉,甚至叶面彼此平行 弧形脉叶脉自基部伸出后,平行叶缘至叶顶端汇合 掌状脉叶内有几条等粗的脉(主脉)自基部一点射出,32,羽状脉有一条中脉,它向两侧分出羽状排列的侧脉。侧脉分叉或不分叉 邻脉在羽状脉中,有的侧脉不是出自中脉,而是出自羽轴 网状脉又称为闭锁脉序,指叶脉分叉并连成网状 简单网脉侧脉分叉并结成网,也称单网脉 复杂网脉侧脉连成网后,网眼内又有细脉组成次一级小网 盲脉网眼内不连成网的细脉,33,34,叶脉的分叉形式反映了植物进化的规律: 没有叶脉-单脉-扇状脉-羽状脉-网状脉 单网脉-重网脉,35,四 繁殖,1 营养繁殖 有植物的一部分再生形成新的植物体。如扦插土豆块茎芽的分殖等。,36,2 无性繁殖,孢子是一种在植物体上通过无性繁殖生成的生殖体,它直接由母体生出,无需授粉。 原始类群如原蕨、石松、节蕨和真蕨各门的生殖器官为孢子囊。 孢子叶载孢子囊的叶称为孢子叶 同孢孢子囊内的孢子母细胞有的大小一致 异孢有的大小不一致,37,3 有性繁殖,即由雄雌两性细胞相配合产生新的植物体 配子植物的性细胞,由雄雌两种配子 合子由雄雌配子结合而成,合子萌芽形成新的植物体 裸子植物和被子植物都是异孢植物,雄性的孢子囊称为花粉囊,可聚成各种形式的兄子叶,着生于生殖枝(小孢子叶球)。雌性生殖器官叫胚珠,受精后发育成种子,裸子植物各门种子形状多种多样,被子植物的种子和果实也多样化。,38,4 世代交替,在高等植物和某些低等植物的生活史中,无性繁殖和有性繁殖有规律的交替进行。 例如:蕨类植物的无性世代和有性世代彼此独立,以无性世代的孢子体占优势。它可产生大量的孢子繁殖后代。 又如:种子植物世代交替不明显,配子体退化,寄生在孢子体上,产生种子繁殖后代。,39,第三节 高等植物的分类特征,一 蕨类植物(Pteridophyta) (一)特征 1 有乔木灌木草本等,但只能适应潮湿气候,是植物从水生到陆生的先锋。,40,2 除裸蕨外都有根茎叶的分化,具小型叶和大型叶,角质层薄。 3 具有维管束, 但输导组织比较原始。 4 世代交替明显,彼此独立。孢子体占优势,同胞或异孢。配子体微小,称之为叶状体。配子形成合子必须在水中完成。,41,5 晚志留世出现,石炭纪和二叠纪繁盛,中生代较盛,晚白垩世到现代衰落。 6 分类 瑞尼蕨植物门 工蕨植物门 原(裸)蕨植物门 石松植物门 节蕨植物门 真蕨植物门,42,(二)原蕨植物门(Protopteridophyta),1 原蕨植物也称裸蕨植物,它是最早而原始的陆生维管植物。 2 本门共同的特征是植物体一般矮小(十几厘米至2m),分化不明显。 3 茎二歧式分枝,无叶,无真正的根,为拟根状或假根。 4 孢子囊常位于枝的顶端,或侧生穗状。 5 原蕨植物始现于晚志留世,繁盛于早、中泥盆世,晚泥盆世就全部绝灭。,43,44,45,原蕨植物的出现是植物界进化史上重要的转折点,它们完成了从水域扩展到陆地的飞跃。陆地环境的多样性,又是促使它们迅速分化发展的外因。 原蕨植物是无叶的,其他维管植物都有叶的分化,它们的发生与原蕨植物的进化有关。 一种是由原蕨植物门二歧分枝的顶端枝系逐渐扁化,并合而形成大型叶(顶枝起源叶);另一种叶由茎表面突破物延伸发展而成小型叶(延伸起源叶)。因此原蕨植物门在植物界演化及系统发育上有重要意义。,46,(三)石松植物门(Lycophyta),石松植物的茎二歧式分枝。单叶,小而密布于枝,呈螺旋状排列,单脉。孢子囊单个着生于孢子叶的叶腋或叶的上表面近基部处。 叶座石松植物化石最常见的是叶的基部膨大,脱落后在茎、枝表面留下的印痕称叶座 例如晚古生代最发育的鳞木,其叶座结构最典型。鳞木叶座螺旋形排列。,47,48,49,50,叶痕叶座上部心形或菱形、微凸、呈低锥形的部分称为叶痕,为叶基部脱落留下的痕迹。 三小点叶痕表面有横列三个小点痕,中间是叶脉痕迹称束痕,两侧边为通气道痕或称侧痕。 通气道痕有的在紧邻叶痕之下的叶座表面另有2个通气道痕。 叶舌穴叶痕的上方有叶舌留下的叶舌穴。 中脊及横纹叶痕的上方或上、下方正中有微凸的中脊及横纹。 叶座的形状、结构及排列方式各不相同是鳞木划分科、属的依据。,51,52,石松植物门始现于早泥盆世,晚泥盆世开始繁盛,极盛于石炭纪,是当时造煤的物质基础,二叠纪后期开始衰退,除中生代早期尚残少量木本类型外,中生代至现代都为草本。现在仅存草本的少数属。,53,(四)节蕨植物门(Arthrophyta),1 有乔木草本小型藤本各种类型 2 茎单轴式分枝,明显地分为节与节间,节间上有纵脊和纵沟,枝和叶都从节部伸出 3 单叶,叶小,轮生 4 孢子囊着生于孢囊柄上,聚成孢子囊穗 5 出现于早泥盆世,石炭纪和二叠纪繁盛,现代仅存木贼属,54,55,56,57,58,59,(五)真蕨植物门(Pteridophyta),1 以草本为主,木本较少 2 真蕨植物的茎不发育,常着生于地下或少量露出地表,呈块状 3 它最突出的特征是叶很大,绝大多数为一次至多次羽状复叶,也有单叶或掌状分裂叶,总称蕨叶。叶柄和茎均以二歧合轴式及单轴式分枝为主。 由于真蕨类的叶子很大,保存为化石时常不完整,不易确定蕨叶分裂次数,故通常以蕨叶的最小单位起始来计算羽次。小羽片是鉴别蕨叶的最基本单位,其轮廓、基部、顶端和边缘都有很多种类型。 叶脉多样化,有扇状脉、羽状脉等,尤以后者最普遍。部分真蕨类具网状脉。,60,61,62,63,64,4 孢子囊不聚成穗而是单个或成群着生于叶的下表面(背面)。 5 真蕨植物门的蕨叶与种子蕨植物门的蕨叶形态极为相似,对未发现生殖器官的几乎无法区别,常根据叶形态而建立形态属。 6 真蕨类最早出现于中泥盆世,石炭纪起繁盛,并可能为聚煤原始物料之一。新生代本门在植物界中仅占很次要地位。现代真蕨类以热带、亚热带暖湿地区最盛。,65,二 裸子植物(Gymnospermae),(一)特征 1 多年生木本,乔木或灌木,少数为木质藤本。多为常绿植物,无草本和水生类型 2 单轴式分枝,次生木质部发育,可形成大乔木。原始类型具大型羽状复叶和带状叶;进步类型具小型叶, 茎的分枝和叶的数量多,66,3 只有有性繁殖阶段,以种子繁殖,是最早的种子植物,具有一定的原始性: (1)胚珠裸露,无子房保护 (2)成熟后表现为种子裸露,无果实保护 (3)无真正的花,所谓雄球花、雌球花并无花的构造,少数为两性花,多为风媒,67,4 生态:真正脱离了潮湿环境 (1)大型叶: a 种子蕨类似于真蕨,生活在潮湿地带,为多次羽状复叶 b 苏铁类叶厚,革质。是热带、亚热带干旱区的常绿植物。一次羽状复叶 (2)小型叶: 如松柏类,常绿植物,叶小型。广泛分布于温带和寒带,能适应寒冷的环境,68,5 晚泥盆世出现,石炭纪和二叠纪原始类型繁盛。中生代极盛,被称为裸子植物的时代。晚白垩世以后退居次要地位,现代大多数为松柏类 6 分类:原蕨植物门、种子蕨植物门、苏铁植物门、银杏植物门、松柏植物门,69,(二)种子蕨植物门(Pteridospermophyta),1 是古老的裸子植物,植物体较小,为小乔木或灌木,也有藤本 2 茎呈块状,不发育,很少分枝。类似于苏铁类 3 叶大型,多为羽状复叶,形态上与真蕨类没有什么区别,常进行形态分类 4 生殖叶上着生种子,因而是古老的种子植物 5 晚泥盆世出现,石炭纪和早二叠世繁盛,晚二叠世衰退,晚白垩世绝灭,70,71,(三)苏铁植物门(Cycadophyta),1 矮而粗的常绿木本植物,茎很少分枝或不分枝 2 茎顶端丛生坚硬革质的一次羽状复叶或单叶,羽状分裂的裂片着生于羽轴两侧或羽轴腹面 叶表皮角质层厚,气孔下陷。叶脉多为平行脉、放射脉,个别为单脉、网状脉,72,73,3 种子繁殖,雌雄同株或异株,生殖器官由小孢子叶和大孢子叶球组成 4 晚石炭世出现,三叠纪到早白垩世繁盛,现代仅存9属,多分布于热带和亚热带,74,(四)银杏植物门(Gingophyta),1 为高大的乔木,茎单轴式分枝,有长、短枝之分 2 单叶,在长枝上呈稀螺旋状着生;在短枝上呈密螺旋状着生,形成簇状 叶具长柄,扇形、肾形、宽楔形、或分裂成细长的裂片,叶脉为扇形脉,少数为平行脉 3 雌雄异株,雄蕊组成雄球花(小孢子叶球),雌蕊着生于枝的顶端 4 二叠纪出现,侏罗纪和早白垩世繁盛,早白垩世晚期衰退,现代仅存银杏一属,75,76,(五)松柏植物门(Coniferophyta),本门植物体为多分枝的乔木或灌木,次生木质部中薄壁细胞少,致密。 单叶呈螺旋形排列。 雌雄同株或异株。 本门包括科达纲和松柏纲。,77,78,1 科

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