裸子植物门

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裸子植物门(Gymnospermae)是植物界的1门,既是颈卵器植物,又是种子植物,它们有胚珠(不同于蕨类植物门),但心皮不包成子房,且胚珠裸露,胚乳(即雌性原叶体)在受精前已形成(不同于被子植物门)。
中文学名
裸子植物门
植物界
裸子植物门
通常归为13科
约70余属
计约800种

植物简介 编辑

最初的裸子植物出现约34500万年前至39500万年之间的古生代泥盆纪,经历石炭纪二叠纪、中生代至新生代第四纪。从裸子植物发生到21世纪的今天,地史气候经过多次重大变化,其类群也随之多次演替,并沿着不同的进化路线发展。
乔木,少为灌木,稀为木质藤本;茎的维管束排成一环,具形成层次生木质部几全部由管胞组成,稀具导管。叶多为针形、条形或鳞形。花单性,雄蕊(小孢子叶)疏松或紧密排列,组成雄球花(小孢子叶球),具多数至2个(稀1个)花药(小孢子囊),无柄或有柄,花粉(小孢子)有气囊或无气囊,多为风媒传粉,雄精细胞(雄配子体)能游动或大都不能游动;胚珠大孢子囊)裸生,多数至1枚生于发育良好或不发育的大孢子叶(即珠鳞、套被、珠托或珠座)上,大孢子叶从不形成密闭的子房,无柱头,成组成束着生,不形成雌球花,或多数至少数生于花轴上形成雌球花(大孢子叶球),或大孢子叶生于花轴顶端,其上着生1枚胚珠。胚珠直立或倒生,珠被孢层,稀两层,顶端有珠孔,胚珠内发育着雌配子体,雌配子体的卵细胞受精后发育成胚,配子体的其他部分发育成围绕胚的胚乳,珠被发育成种皮,整个胚珠就发育成种子;胚具两枚或多枚子叶,胚乳丰富。
裸子植物发生发展的历史悠久,最初的裸子植物出现约在34500万年前至39500万年之间的古生代泥盆纪,历经古生代的石炭纪二叠纪,中生代的三叠纪侏罗纪、白垩纪,新生代第三纪、第四纪。从裸子植物发生到21世纪今天,地史气候经过多次重大变化,裸子植物种系也随之多次演变更替,老的种类相继灭绝,新的种类陆续演化出来,种类演替繁衍至今,现代的裸子植物有不少种类是从约250万年前至6500万年之间的新生代第三纪出现的,又经过第四纪冰川时期保留下来,繁衍至今。
现代裸子植物的种类分属于5纲(银杏纲、苏铁纲、红豆杉纲、松柏纲、买麻藤纲)9目12科71属近800种。我国有5纲8目11科.41属236种47变种,其中引种栽培1科7属51种2变种。
我国的裸子植物多为林业经营上的重要用材树种,也是纤维、树脂、单宁等原料树种,少数种类的枝叶、花粉、种子、根皮等可供药用。[1]

生态分布 编辑

裸子植物广布于南北半球,尤以北半球更为广泛,从低海拔至高海拔、从低纬度至高纬度几乎都有分布。裸子植物的科、属、种数虽远比被子植物为少,但森林覆盖面积却大致相等。在高纬度及高海拔气候温凉至寒冷的地区,几乎都是某些裸子植物形成的单纯林或组成的混交林。各类裸子植物的分布为:苏铁科(Cycadaceae)、罗汉松科(Podocarpaceae)和南洋杉科(Araucariaceae),除其模式属(即苏铁属罗汉松属南洋杉属)的少数种分布于北半球热带及亚热带外,其他属种均产南半球;银杏原产中国,现广泛栽于北半球亚热带及温带地区;松科(Pinaceae)除松属(Pinus)的少数种分布于南半球外,其他属种均产北半球,其中油杉属金钱松属黄杉属雪松属银杉属、以及松属和铁杉属的部分种类分布于亚热带低山至中山地带,随着纬度或海拔的升高,逐渐被耐寒、喜温凉冷湿的少数松树铁杉落叶松属云杉属冷杉属树种所代替;杉科除单型属密叶杉属产澳大利亚外,其他属种均分布于北半球的亚热带地区柏科分布于南北半球;三尖杉科分布于东亚南部及中南半岛北部;红豆杉科除澳洲红豆杉属新喀里多尼亚外,其他属种均分布于北半球亚热带及温带;麻黄科分布于北半球温带及亚热带高山;买麻藤科分布于亚洲、非洲及南美洲的热带及亚热带地区;单型百岁兰科分布于安哥拉及非洲热带东南部。

形态特征 编辑

油杉 油杉
子植物为多年生木本植物,大多为单轴分枝的高大乔木,少为灌木,稀为藤本;次生木质部几全由管胞组成,稀具导管。叶多为线形、针形或鳞形,稀为羽状全裂、扇形、阔叶形、带状或膜质鞘状。花单性,雌雄异株或同株;小孢子叶球(雄球花)具多数小孢子叶(雄蕊),小孢子叶具多数至2个小孢子囊花药),小孢子(花粉)具气囊或船形具单沟,或球形外壁上具一乳头状突起或具明显或不明显的萌发孔或无萌发孔,或橄榄形具多纵肋和凹沟,有时还具一远极沟,多为风媒传粉,花粉萌发后花粉管内有两个游动或不游动的精子;大孢子叶珠鳞、珠托、珠领、套被)不形成封闭的子房,着生一至多枚裸露的胚珠,多数丛生树干顶端或生于轴上形成大孢子叶球(雌球花);胚珠直立或倒生,由胚囊珠心珠被组成,顶端有珠孔。种子裸露于种鳞之上,或多少被变态大孢子叶发育的假种皮所包,其胚由雌配子体卵细胞受精而成,胚乳由雌配子体的其他部分发育而成,种皮由珠被发育而成;胚具两枚或多枚子叶。裸子植物的染色体基数少(x=8~20),形较大,在各属基本一致。

分类与进化地位 编辑

分类地位

裸子植物 在地球环境大变迁时大批先后灭绝,现幸存的只有八百多种,其中中国占三百多种。裸子植物在高等植物中常作为一个自然类群,其分类单位为门、亚门或纲,包括已灭绝的类群,如种子蕨、开通(Cayoniopsida)、舌羊齿(Giossopteridopsida)、五柱木(Pentaxyopsida)、本内苏铁、科达等,以及现代生存的类群(如苏铁、银杏、松杉、盖子植物等)。在裸子植物分类系统中(如R·皮尔格1926,G·张伯伦1935,D·A·约翰森1951,A·Л·塔赫塔江1953,R·皮尔格和H·梅尔希奥1954,W ·齐默尔曼1959,郑万钧1978等),对现存的各类裸子植物有以下分歧意见:①将银杏置于苏铁纲中与苏铁并列,或置于松杉纲中与松杉并列,或银杏、苏铁、松杉均并列为纲。这是以银杏营养体的结构和生殖器官的发育作比较研究,所强调的性状不同而得出的不同结论。②将红豆杉科置于松杉纲中或单独成纲,与苏铁、银杏、松杉和盖子植物并列。这是对红豆杉科具有单一的顶生胚珠作不同解释而得出的两种绝然不同的意见。③松杉纲(目)所含各科是否根据雌球花形成球果与否而归为两个亚纲(或亚目)。

进化演化

较多的学者认为裸子植物是由前裸子植物(Progymnospermae)和种子蕨(Pteridospermopsida,即苏铁蕨Cycadofilicopsida)演化而来。真蕨类(Filicopsida)与前裸子植物可能共同起源于裸蕨类(Psilophyta),而种子蕨类与其他裸子植物又平行起源于前裸子植物。科达类(Cordaitopsida)可能起源于前裸子植物,而本内苏铁类(Bennettitopsida,即拟苏铁类Cycadeoideopsida)可能起源于种子蕨类的皱叶羊齿类(Lyginopteridatae),苏铁类(Gycadopsida)与皱叶羊齿类亲缘关系密切。银杏类(Ginkgopsida)与苛得狄类可能有共同的起源,它们可能是由前裸子植物的同一个分枝中演化出来,或一开始就彼此独立演化成两个平行分枝。松杉类(Coniferopsida)与苛得狄类有着很近的亲缘关系。盖子植物(Chlamydospermopsida)是极特殊的类群,因缺乏古植物学资料,未见有阐明其起源与演化的报道。

应用 编辑

裸子植物除少数类群(如买麻藤属松科的一些属)外,均具有双黄酮类化合物,常见的有穗花杉双黄酮、西阿多黄素、银杏黄素、枯黄素、榧黄素等。黄酮类化合物则普遍存在,常见的有懈皮素、山奈酚杨梅树皮素等。生物碱仅在三尖杉科麻黄科和买麻藤科中存在,可供药用。苏铁科红豆杉科罗汉松科的部分属种可供观赏,其他种类多为高大乔木,其树干通直,出材率高,材质较优良,供建筑、家具及工业用材,占世界木材供应量的50%以上;部分树种可割制松香和提取松节油;少数树种的种子可食;部分树种为速生造林树种或园林绿化树种;生于江河上游的为水源林;生于高山陡坡的可防止雨水冲刷。
检索表
# 跳转号 原检索号 描述 中文名 拉丁名
1 18 1 花无假花被胚珠无细长的珠被管,花期时胚珠完全裸露或珠孔裸露;次生木质部无导管。
2 3 2 大孢子叶叶状,下部柄状,上部羽状分裂,生于树干顶部羽状叶及鳞状叶之间,胚珠2-10枚,生于大孢子叶的下部两侧,不形成球花;或大孢子叶似盾状,螺旋状着生于中轴上,呈球花状,生于树一干或块状茎的顶端,胚珠2枚,生于大孢子叶的两侧;营养叶羽状深裂,集生于常不分枝的树干顶部或块状茎上苏铁纲CYCADOPSIDA…1.苏铁科CYCADACEAE。 苏铁目 CYCADALES
3 2 2 大孢子叶珠鳞)鳞片形或盾形,生于苞鳞腋部,胚珠,1多枚生于珠鳞腹面基部,多数或少数组成雌球花;或大孢子叶(套被、珠托)杯状、囊状、盘状或漏斗状,其上着生1枚胚珠;或雌球花梗端常分两叉(稀分多叉),叉顶具珠座,其上着生1枚胚珠;营养叶多形,但不成羽状深裂;树干分枝。
4 5 3 雌球花具长梗,梗端常分两叉(稀分多叉),叉顶具珠座,其上着生1枚直立胚珠;花粉萌发时产生2个有纤毛能游动的精子;落叶乔木;叶扇形,有多数叉状并列的细脉,具长柄…2.银杏目GINKGOALES…2.银杏科GINKGOACEAE。 银杏纲 GINKGOPSIDA
5 4 3 雌球花珠鳞两侧对称,生于苞鳞腋部,胚珠生于珠鳞腹面基部,3枚至多数珠鳞组成雌球花;或胚珠1-2枚(稀多枚)生于花梗上部或顶端的苞腋,具辐射对称或近对称的囊状或称状套被;或胚珠单生于花轴顶端的苞腋,具辐射对称的盘状或漏斗状珠托;或花轴上具数对交叉对生的苞片,胚珠两枚成对生于苞腋,具辐射对称的囊状珠托;花粉萌发时不产生能游动的精子,由花粉管受精;常绿或落叶乔木;叶多形,但不为扇状、亦无叉状并列细脉,无柄或有短柄。 松杉纲 CONIFEROPSIDA
6 13 4 胚珠生于珠鳞腹面,珠鳞两侧对称(稀无珠鳞或珠鳞发育极弱)、生于苞鳞腋部,3枚至多数珠鳞组成雌球花球果种鳞(或苞鳞)两侧对称、有背腹面,扁平或盾形,熟时张开,稀不张开或种鳞结合而生; 种子有翅或无翅。 松杉目 PINALES
7 8 5 雌雄异株,稀同株;雄球花的雄蕊具4-20个悬垂的花药,排成内外两行,花粉无气囊;球果的苞鳞腹面仅有1粒种子;种子与苞鳞合生或离生,两侧有翅或无翅;叶钻形、卵形或披针形,常绿性。 南洋杉科 ARAUCARIACEAE Henkel et W. Hochst.
8 7 5 雌雄同株,稀异株;雄球花的雄蕊具2-9个背腹面排列的花药;球果的种鳞腹面下部或基部着生1至多粒种子。
9 10 6 球果种鳞苞鳞离生(仅基部合生),每种鳞具2粒种子;种子上端具翅、无翅或近无翅;雄蕊有2花药,花粉有气囊或无气囊,或具退化气囊;叶的基部不下延,条形或针形;种鳞与叶均螺旋状排列。 松科 PINACEAE Lindl.
10 9 6 球果的种鳞与苞鳞半合生(先端分离)或完全合生,稀种鳞甚小或苞鳞退化,每种鳞具1至多粒种子;种子两侧具窄翅或无翅,或下部具翅,或上部具一长一短之翅;雄蕊具2-9花药,花粉无气囊;叶的基部通常下延;种鳞与叶螺旋状着生或交叉对生或轮生。
11 12 7 种鳞与叶均螺旋状着生,稀交叉对生(水杉属),每种鳞具2-9粒种子;种子两侧具窄翅或下部具翅;叶披针形、钻形、鳞形或条形,常绿或落叶性。 杉科 TAXODIACEAE Warming
12 11 7 种鳞与叶均交叉对生或轮生,每种鳞具1至多粒种子;种子两侧具窄翅或无翅,或上部有一长一短之翅;叶鳞形或刺形,常绿性。 柏科 CUPRESSACEAE Bartling
13 6 4 胚珠1-2枚(稀多枚)生于花梗上部或顶端的苞腋,具辐射对称或近于辐射对称的囊状或杯状套被;或胚珠单生于花轴或侧生短轴顶端的苞腋,具辐射对称的盘状或漏斗状托;或花梗上部的花轴上具数对交叉对生的苞片,胚珠两枚成对生于苞腋,具辐射对称的囊状珠托;种子核果状,全部包于肉质假种皮中,或顶端尖头露出;或种子坚果状,生于杯状肉质或较薄而于的假种皮中。
14 15 8 雄蕊具2花药,花粉常有气囊;胚珠倒转生或半倒转生(中国种类),直立或近直立,1-2枚(稀多枚)生于花梗上部或顶端的苞腋,具辐射对称或近于辐射对称的囊状或杯状套被;种子核果状,全部为肉质假种皮所包,着生于肉质或非肉质的种托上;或种子坚果状,生于杯状肉质或较薄而干的假种皮中,无肉质种托....7.罗汉松科PODOCARPACEAE 罗汉松目 PODOCARPALES
15 14 8 雄蕊具3-9花药,花粉无气囊;胚珠直立,单生于花轴顶端的苞腋,或两枚成对生于花轴的苞,腋;种子核果状,全部包于肉质假种皮中,或顶端尖头露出;或种子坚果状,生于杯状肉质的假种皮中。
16 17 9 雌球花生于小枝基部的苞片腋部,稀生枝顶,花梗上部的花轴上具数对交叉对生的苞片,胚珠两枚成对生于苞腋,具辐射对称的囊状珠托;种子常数个(稀1个)生于膨大的花轴上,核果状,全部包于肉质假种皮中....8.三尖杉科CEPHALOTAXACEAE 三尖杉目 CEPHALOTAXALES
17 16 9 雌球花单生或两个成对生于叶腋或苞腋,有梗或无梗,胚珠1枚,生于花轴或侧生短轴项端的苞腋,具辐射对称的盘状或漏斗状珠托;种子核果状,全部为肉质假种皮所包、无梗,或种子具长梗、包于肉质假种皮中、仅顶端尖头露出;或种子坚果状,包于杯状肉质假种皮中,有短梗或近无梗....9.红豆杉科TAXACEAE 红豆杉目 TAXALES
18 1 1 花具假花被,胚珠的珠被顶端伸长成细长的珠被管;次生木质部具导管。 盖子植物纲 CHLAMYDOSPERMOPSIDA
19 20 10 球花短缩,具2-8对交叉对生或2-8轮(每轮3枚)苞片;雌球花仅顶端1-3片苞片生有雌花,胚珠具一层珠被;雄花具2-8枚花丝连合成1-2束或先端分离的雄蕊;直立灌木、亚灌木或草本状,稀为缠绕灌木;叶退化成膜质,在节上交叉对生或轮生,2-3片合生成鞘状,先端具三角状裂齿....10.麻黄科EPHEDRACEAE 麻黄目 EPHEDRALES
20 19 10 球花伸长成细长穗状,具多轮环状总苞;雌球花穗每轮总苞内有雌花6-12,胚珠具两层珠被;雄花具2(稀1)枚雄蕊,花丝合生或上端稍分离;常绿木质藤本,稀为直立灌木或乔木;单叶对生,革质或半革质,具中脉、侧脉及网状细脉,有柄...8. 买麻藤科GNETACEAE 买麻藤目 GNETALES[1]
参考资料
词条标签:
自然 生物物种 植物