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)第一节苔藓植物的一般特征第二节苔纲第三节藓纲第四节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受精作用减数分裂3、生殖器官多细胞外形象长颈烧瓶，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。雌性器官：颈卵器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。精子器颈卵器侧丝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。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。第二节苔纲(Hepaticae)（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。二苔纲的代表植物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。配子体卵细胞颈卵器减数分裂雄生殖托雌生殖托精子精子器合子原丝体造孢组织孢子母细胞4个孢子基足蒴柄孢蒴孢子体胚有性世代无性世代受精作用1’12’233’44’55’678910111213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;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;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。（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藓纲配子体叶状或茎叶体(两侧对称)茎叶体（辐射对称）假根单细胞单列细胞分枝蒴帽一般无有蒴轴无有蒴齿无有弹丝有无蒴柄多较短多较长原丝体不发达发达二、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。泥炭藓的配子体泥炭藓的孢子体蒴轴基足孢子（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。雌器苞雄器苞孢子体基足蒴柄孢蒴蒴壶: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）蒴盖:由一层细胞构成，覆盖于孢蒴顶端蒴台: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口:具蒴齿，32枚，内外各16环带:蒴齿外面蒴盖蒴齿环带孢蒴蒴壁蒴轴气室蒴台蒴壶葫芦藓孢蒴的结构蒴齿•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珠藓，珠藓科。孢蒴近球形，蒴柄细长。万年藓，万年藓科。主茎硬挺，顶端具树形分枝。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。第四节苔藓植物小结•（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(mosscarpet)或结合造园技术，配以假山、砖石，构成苔园（mossgarden)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。