地衣植物ppt

植物界的开拓先锋——地衣(Lichens)张新军一地衣的概述二地衣的生境与分布三地衣的形态与结构四地衣的繁殖五地衣的分类六地衣在自然界中的作用及其经济价值七地衣的多样性保护地衣(Lichens)一地衣的概述地衣是藻类和真菌组合在一起共生的复合有机体。是没有根茎叶分化，结构简单的、多年生的特殊植物。由于藻类和菌类之间长期紧密地结合在一起而成为1个单独的固定有机体类群。使其既不是一般真菌，也不同于一般藻类。而具有独特的形态、结构、生理和遗传等特征。它们是植物多年发展演化的结果。因此，把地衣当作一个独立的门看待。•构成地衣的藻类：主要是蓝藻和绿藻的20几个属,绿藻主要是共球藻属、橘色藻属，蓝藻主要是念珠藻属。念珠藻属的发菜念珠藻属的发菜•构成地衣的真菌：大多数是子囊菌，少数是担子菌。构成地衣的真菌在许多生理特性方面都不同于一般真菌，特称为“地衣型真菌”。真菌在地衣体构造上占主要部分。地衣原植体的形态几乎完全是由共生的真菌决定的。藻类分布在地衣植物的内部，形成一层藻胞或若干团藻胞或分散在菌丝中。地衣是真菌和藻类的结合体，是自然界中最突出、最成功的共生现象的范列，藻细胞进行光合作用为整个地衣植物体制造有机养分，而菌丝则吸收水分和无机盐，为藻类进行光合作用提供原料，并使藻细胞保持一定湿度，不致于干死。这样构成了地衣的藻菌之间互惠互利的共生关系。但有人做过试验，将地衣植物体中的藻类和真菌分开培养，发现藻类可以生活很长时间，而真菌被饿死。说明真菌不能单独生活，地衣体中的真菌必须依靠藻类生活。这是因为，真菌长期与藻类共生以后，自身细胞在产生生活物质或酶等方面已发生了变化。二地衣的生境与分布：大部分地衣是喜光性植物,要求新鲜空气,因此,在人烟稠密,特别是工业城市附近,见不到地衣。地衣一般生长很慢,数年内才长几厘米。地衣能忍受长期干旱,干旱时休眠,雨后恢复生长,因此,可以生在峭壁、岩石、树皮上或沙漠地上。地衣耐寒性很强,因此,在高山带、冻土带和南、北极,其他植物不能生存,而地衣独能生长繁殖,常形成一望无际的广大地衣群落。三地衣的形态和结构（一）、地衣的形态1、壳状地衣：２、叶状地衣：３、枝状地衣：1壳状地衣：地衣体是彩色深浅多种多样的壳状物,菌丝与基质紧密相连接,有的还生假根伸入基质中,很难剥离。壳状地衣约占全部地衣的80%。如生于岩石上的茶渍衣属和生于树皮上的文字衣属。２、叶状地衣：地衣体呈叶片状,四周有瓣状裂片,常由叶片下部生出一些假根或脐,附着于基质上,易与基质剥离。如草地上的地卷衣属、脐衣属和梅衣属。３枝状地衣：地衣体树枝状,直立或下垂,仅基部附着于基质上。如直立地上的石蕊属(Cladonia)、石花属(Ramalina)、悬垂分枝生于云冷杉树枝上的松萝属(Usnea)。但是这三种类型的区别不是绝对的，其中不少是过渡或中间类型，如标氏衣属由壳状到鳞片状；粉衣科地衣，由于横向伸展，壳状结构逐渐消失，成粉末状。（二）、地衣的构造内部一般可分为上皮层、藻胞层、髓层和下皮层。上皮层和下皮层均由致密交织的菌丝构成。根据藻类细胞在地衣体内部的分布情况，通常在结构上，将地衣分为2种类型：异层地衣和同层地衣。上皮层藻胞层髓层下皮层同层地衣：在横切面上，上皮层之下没有明显的单独的藻胞层结构，藻细胞在髓层菌丝中均匀地分布。这样的构造称为“同层地衣”。如猫耳衣属（Leptogium）髓层上皮层下皮层•异层地衣：藻类细胞聚集在上皮层之下，形成1层明显的藻胞层。髓层介于藻胞层和下皮层之间，由一些疏松的菌丝构成。髓层中没有或只有很少的藻细胞。这样的构造称为“异层地衣。梅衣属（Parmelia）和蜈蚣衣属（Physcia）。上皮层藻胞层髓层下皮层叶状地衣一般为异层地衣；壳状地衣多为同层地衣,也有异层地衣。壳状地衣多无下皮层,髓层与基质直接相连。枝状地衣为异层地衣,内部构造呈辐射式,外皮层致密,藻层很薄,包围中轴型的髓层,如松萝科,或髓部中空的,如石蕊属。一些地衣体有多种色彩，主要是由构成上皮层的菌丝细胞中含有大量橙色、黄色或其他色素而形成的。颜各异色地衣四、地衣的繁殖（一）、营养繁殖地衣是多年生植物，生长缓慢，其繁衍主要依靠营养繁殖，即依靠植物体断裂，产生新的个体。此外，还可产生粉芽、珊瑚芽及小裂片进行营养繁殖。粉芽（二）有性生殖有性生殖为地衣体中的子囊菌和担子菌进行的。产生子囊孢子或担孢子。前者称子囊菌地衣，占地衣种类的绝大部分；后者称担子菌地衣，数量很少。子囊菌地衣所形成的子实体大都是子囊果。子囊孢子或担孢子成熟后释放出来，落在适宜的环境（有养料和藻细胞），在藻细胞上便萌发为菌丝，藻细胞和菌丝反复分裂，形成新的地衣体。如子囊孢子落在没有藻细胞和没有养料的基质上，孢子萌发不久菌丝就死亡。子囊菌地衣子实体的不同类型：五地衣的分类地衣的分布极为广泛，从南北两极到赤道，从高山到平原，从森林到荒漠，到处都能发现它们。全世界已经描述的地衣500多个属，26000多个种，我国有232属1766种。一般分为3个纲：（一）子囊衣纲本纲地衣体中的真菌是子囊菌，数量占地衣总数的99%，且多数具有食用、药用价值。包括松萝属、梅衣属、文字衣属、地卷衣属、石蕊属。（二）担子衣纲本纲组成的地衣体的菌类多为非褶菌目的伏革菌科菌类，组成地衣体的藻类为蓝藻。主要分布在热带，如生长在土壤或树木上的扇衣属地衣。（三）半知衣纲根据地衣体的构造和化学方应本纲组成地衣体的真菌为子囊菌某些属，未见它们产生子囊和子囊孢子，是一种无性地衣。如地茶属。生长于峭壁和岩石上的地衣，能分泌地衣酸，腐蚀岩石，使岩石表面逐渐龟裂和破碎，再加上自然界的风化作用，使岩石表面变为土壤，为以后的高等植物的分布创造了条件，因此地衣是植物分布的开路先锋。六地衣在自然界中的作用及其经济价值1、植物的开路先锋2.地衣的药用价值（1）地衣草药我国将地衣入药已有悠久的历史，早在公元前六百年西周时期的《诗经》中，就有松萝的记载；南北朝时，梁代陶弘景所著的《名医别录》中对石濡(即石蕊)的功用记载是可明目益精气；明代李时珍的《本草纲目》中，记述了许多地衣的形态、习性及药效，如女萝(即松萝)能疗痰热温疟，可为吐汤、利水道。石濡有生津润喉、解热化痰的功效。清代赵学敏的《本草纲目拾遗》中对雪茶的记载：“雪茶出丽江府属山中，久则色微黄”等等这样的记载。【药用地衣】松萝(节松萝、破茎松萝)UsneadiffractaVain.菘萝科。全草能止咳平喘,活血通络,清热解毒。含有菘萝酸、环萝酸、地衣聚糖。菘萝酸有抗菌作用。在西南地区常作“海风藤”入药。长松萝(老君须)U.longissimaAch.功用同上种。粗皮松萝U.montis-fujiMot.功用同上种。雪茶(地茶)Thamnoliavermicularis(Sw.)Ach.exSchaer.地茶科。全草能清热解毒,平肝降压,养心明目。雪地茶T.subuloformis(Ehrh.)W.Culb.功用同雪茶。雪地茶保健饮品石耳Umbilicariaesculenta(Miyoshi)Minks石耳科。全草可供食用；含有石耳酸、茶渍衣酸,能清热解毒,止咳祛痰,利尿。•随着科学技术的不断革新，在上个世纪40、50年代的研究发现地衣体中抗菌物质——地衣酸，迄今已知的地衣酸有300多种。据估计50％以上地衣种类都具这类抗菌物质。如松萝酸、地衣硬酸、去甲环萝酸、袋衣酸、小红石蕊酸、绵腹衣酸、柔扁枝衣酸、石花酸等。这些抗菌物质对革兰阳性细菌多具抗菌活性，尤其对于抗结核杆菌有高度活性。地衣抗菌素在德国以“EVosinI”(包括松萝酸及去甲环萝酸)，“EvosinII”〔包括松萝酸、袋衣酸及袋衣甾酸两种产品在医疗使用；在瑞士、奥地利、芬兰、前苏联等国则以松萝酸的多种剂型作为治疗新鲜创伤以及表面化脓性伤口的有效外用抗菌素。地衣酸分子式：C18H16O7•近年来，国内外学者对地衣进行抗癌成分的筛选研究证明，绝大多数地衣种类中所含的地衣多糖、异地衣多糖均具有极高的抗癌活性。•此外，研究发现从冰岛地衣中得到的一些地衣多糖具有抗病毒作用，可以显著减少植物局部或者系统感染TMV。从石耳科地衣中得到的一种带有乙酰基的β（1→6）葡聚糖能够显著抑制HIV抗原在Molt-4（clone8）细胞上的表达，从而对HIV病毒起到抑制作用。3.食、饲用地衣某些地衣不仅具有药用功能，而且味美可口，据不完全统计，可供食用的地衣有15种，如皮果衣、老龙皮、网肺衣、松石蕊、雀石蕊、石耳、树花、绿树发、长松萝、风滚地衣、风滚平茶渍等。其中，石耳是特产中国和日本的著名食用地衣，可炖、炒、烧汤、凉拌，营养丰富，味道鲜美。•地衣营养价值较高，内含多种氨基酸、矿物质，且钙含量之高是蔬菜中少见的。下面以地衣中的东方肺衣、裂髓树花为代表与其他食品进行比较来分析食用地衣的营养成分。•样品水分粗蛋白粗脂肪灰分总糖可溶性糖•东方肺衣12.5211.025.562.640.620.37•裂髓树花14.963.433.122.990.790.35•白菜10.06.20.810.1——•菠菜9.26.40.68.1——•大米16.27.30.40.4——•小麦粉12.711.21.51.0——•蘑菇13.721.04.68.0——•香菇12.320.01.24.8——•黑牛肝菌35—34.5————•从表中可以看出东方肺衣粗蛋白质含量略高于常见的蔬菜，与粮食类接近，粗脂肪含量两种地衣均高于大部分蔬菜、粮食及食用菌。•地衣还可以用作饲料，是饲养鹿和麝的良好饲料，特别在寒带、亚寒带地区的国家和民族，在漫长的冬季，驯鹿吃不到杂草、嫩枝、嫩芽，就以地衣作为主要饲料。如中国东北大兴安岭的鄂温克族和北欧的一些国家和地区，把地衣像割草一样收割起来，作为饲养动物的冬季饲料。4.地衣香料•地衣香料为地衣体的乙醇浸提物。其中以生长在橡树皮上的栎扁枝衣（Evernicprunastri）的浸出物最佳，其商品名为“Oakmoss”（即“橡藓”）。而在我国的商品名为“橡苔浸膏”。地衣浸膏主要是用作香皂、高级香水、雪花膏以及其他日用化妆品中不可缺少的定香剂，其粗制品也用作香烟增香剂。栎扁枝衣在我国没有分布，用于生产地衣香料的原料为丛树花（Ramalinafastigiata）和扁枝衣（Everniamesomorpha）等种类。扁枝衣(Everniaprunastri)5.地衣试剂和染料•从地衣中提取制备的石蕊是细菌鉴定中的必备生物试剂。由于石蕊在还原时具有丧失颜色的特性，微生物学家用它作成牛乳石蕊培养基，以用作酸碱度的指示剂并具有氧化还原电位的功能。用作提取石蕊的地衣主要有石蕊科、梅衣科、蜈蚣衣科中的某些地衣种类。其他：如下图所示。左:肺衣(Lobariapulmonaria)将羊毛染成金黄色右:一种大叶梅(Parmotremasp.)将羊毛染成紫色6.地衣测年(Lichenometry)•地衣的生长缓慢。地衣体大小与年龄成一定关系。地衣的缓慢生长使之成为测量冰川及冰缘沉积物年代的一种简便方法，并发展成为专门测量技术。•地图衣属的一些种，特别使黄绿地图衣是地衣测年方法中使用得最多和最成功的例子黄绿地图衣(Rhizocarpongeographicum)7.地衣监测与评定大气质量•地衣一方面具有顽强生命力，另一方面对大气中的污染物特别敏感。比如空气中SO2的含量超过30μg/m3将对某些地衣生长造成不良影响。从而使地衣成为监测大气污染的一类重要指示生物。“地衣与空气污染”在国际上已是一个专门研究领域，并建立和发展了一套研究方法和技术。这是地衣实际应用中的一个重要而又成功的突出方面。8.地衣冰核•人工降雨一般是使用化学试剂作为大气中的冰核以聚集大量水蒸气。生物冰核的研究首先集中在一些细菌如假单胞菌中的某些种中，近年人们从地衣中发现了另一类冰核。这类冰核实际上来自于地衣共生体中的真菌部分，并可能在细胞壁中。•地衣冰核的组成为蛋白质，活性温度可达-2~-3C。与细菌冰核相当，但地衣冰核不含脂类，有较好的热稳定性。从而优越于细菌冰核。•还可以根据地衣冰核的单一蛋白质特性及其具有抗霜冻功能，通过基因工程