小学科学“生命世界”参考资料
第一节 植物部分
在自然界里,植物种类众多、形态各异,地球上现存的植物种类有40多万种。有单细胞的菌类和藻类,也有开花结果的参天大树;有野生的花草,还有形形色色的的栽培植物,但它们之间是有内在联系的。在亿万年的生命进化历程中,整个植物界形成了从低级到高级、等级森严、井然有序的植物王国,而每一级植物又都有自己庞大的家族。为了能准确、方便地认识它们,植物学家给它们编制了族谱,依次为界、门、纲、目、科、属、种。每一种植物,在整个分类系统中都有自己的位置。
地球上所有的植物可以分成两大类:一类是通过种子繁殖的植物,被称为种子植物;另一类是通过孢子繁殖的植物,称为孢子植物。
种子植物的主要特征:种子植物不仅具有发达的根、茎、叶,而且受精过程已经脱离了水的限制。种子是一种生殖器官,种子植物就是依靠种子来繁殖后代的。种子种具有胚,胚的外面包着种皮,因此,种子植物抵抗干旱和其他不良条件的能力比孢子植物大大加强了,种子植物更适于在陆地上生活。
种子植物又可以分成两大类,即被子植物和裸子植物。裸子植物不足800种,被子植物则多达20多万种,它们在形态结构上具有各自的特点。
一、被子植物(绿色开花植物):
被子植物包括我们熟悉的主要粮食作物,如水稻、小麦、高粱、玉米等,这些作物是我们的食物来源。此外,果树、蔬菜、花卉和一些中药材等也属于这一类植物。被子植物包括草本植物、灌木及除针叶植物以外的所有树木。
被子植物是植物界中最高级的一类。因为首先它们有真正的花,花是繁殖器官。被子植物高级的另一特征是它们具有果实——由子房发育来的,子房将种子包裹起来,对种子有保护作用。
被子植物分为两大类:
单子叶植物——种子中的胚只有一片子叶。
双子叶植物——种子中的胚有两片子叶。
被子植物的植物体一般是由根、茎、叶、花、果实和种子这六种器官构成的。
被子植物有完整的叶、茎、根。叶和茎是植物的地上部分。叶子通过光合作用,为植物制造养分,并把这些营养物质传递给茎。茎连接叶和根,负责输送水分和营养。根是植物的地下部分。庞大的根系不断吸收土壤中的水分和无机盐,同时支撑着整个植物体。叶、茎、根完美地组合成了高等植物的植物体。
其中,根吸收水分和无机盐,叶合成有机物,茎将上述这些营养物质运输到植物体的各个部分,根、茎、叶担负着营养植物体的生理功能,所以叫营养器官;花、果实和种子与植物体的生殖有关,它们的生理活动保证了被子植物的种族得以延续和发展,所以叫做生殖器官。
被子植物的营养器官
(一)叶
叶的组成:维管植物进行光合作用的主要器官。典型的叶由叶片、叶柄和托叶组成。叶片是叶的最重要的部分,一般为薄的扁平体,这一特征与它的生理功能光合作用相适应。在叶片内分布着叶脉,叶脉具有支持叶片伸展和输导水分与营养物质的功能。叶柄位于叶片基部,并与茎相连。叶柄的功能是支持叶片,并安排叶片在一定的空间位置,以接受较多阳光和联系叶片与茎之间水分与营养物质的输导。托叶位于叶柄和茎的相连接处,通常细小,早落。托叶形状因种类而异,例如梨树的托叶呈线形;豌豆的托叶很大,呈叶片状;洋槐和酸枣的托叶变为刺;蓼科植物的托叶包围着茎节基部叫做托叶鞘。
桃、苹果的叶是由叶片、叶柄和托叶三部分组成叫做完全叶。圆叶牵牛、银杏和枫树的叶,只有叶片和叶柄,没有托叶;如丁香的叶没有托叶,莴苣的叶没有托叶和叶柄,这样的叶叫做不完全叶。玉米的叶是由叶片和叶鞘组成的,也属于不完全叶。
叶形:叶片的形状叫叶形。叶的形态特征主要表现在叶片的大小和形状。不同种类的植物有很大的不同。叶片的长度由几毫米到几米(如棕榈、香蕉的叶片),叶的形状变化更大,叶片的形状,包括叶缘、叶尖、叶基以及叶脉的分布等,每种植物都有其特点。叶在形态上的多样性,是植物种类形态特征的重要方面。
几种常见的叶形:
心形
卵形(苹果、向日葵、梨、苎麻)
披针形(桃、柳树、夹竹桃)
带形 (玉米、水稻、小麦、水仙)
扇形(银杏)
类型:每个叶上只有一个叶片的叫做单叶,象蓖麻、苹果、南瓜、向日葵和玉米等。叶柄上有两个以上叶片的叶叫做复叶,例如落花生叶柄上具4小叶、三叶橡胶具3小叶。复叶按小叶排列方式的不同又分为羽状复叶和掌状复叶,例如合欢的叶为羽状复叶,大麻的为掌状复叶。
单叶和复叶:单叶和复叶不同,单叶的叶片着生在叶柄上,复叶的小叶则通过小叶柄着生在总叶柄上。
叶序:各种植物的叶在茎上都有一定的着生次序叫做叶序,叶序有4种基本类型,即互生叶序、对生叶序、轮生叶序和簇生叶序四种。在茎上每一节只生有一叶的叫互生叶序(最为常见)。互生叶序的叶子成螺旋状排列在茎上。茎的每一节上有两叶相互对生叫做对生叶序,例如丁香、薄荷等。每一节上着生3个或3个以上的叶,排成轮状,叫做轮生叶序。夹竹桃、金鱼藻的叶序为轮生叶序。银杏的叶序为簇生叶序。
叶的变态:有些植物叶的形态结构和生理功能,在本质上都发生了非常大的变化,叫做叶的变态。
叶刺:有些植物的叶变化成刺,或叶的某一个组成部分变化成刺,叫叶刺。如仙人掌的全部叶子变为刺状,以减少水分的散失,适应干旱环境中生活;酸枣、洋槐的托叶变成坚硬的刺,起着保护作用。
叶卷须:有些植物的叶,一部分变成卷须状,叫做叶卷须。如豌豆复叶顶端几片小叶变为卷须,攀缘在其他物体上,补偿了茎杆细弱,支持力不足的弱点。
鳞叶:有些植物的叶变化成鳞片状,叫做鳞叶。洋葱是由一层层的鳞叶组成。(例如木本植物芽的外围,有由叶变态的芽鳞包围,起着保护幼芽的作用;鳞茎中的变态叶肉质化、贮藏营养物质,如洋葱、百合的食用部分。在花和花序的基部也有变态的叶。例如玉米雌花序外面的苞叶、向日葵花序外边的总苞,具有保护幼小花和花序的作用。)
(二)茎:
植物外观最显著的部分是茎。有的植物茎高可达几十米,低矮的小草茎却仅有几厘米高。植物按照茎的木质化程度和高度,分为乔木、灌木、草本及具有缠绕特性的藤本植物。
茎大都生长在地面上,支撑着叶、花和果实,并且疏导根吸收的水分、无机盐以及叶制造的有机物。有些植物的茎,生理功能改变了,形态和结构也发生了改变,这样的茎则是变态茎。有的茎还具有光合作用、贮藏营养物质和繁殖的功能。
特征:①有节和节间。茎上着生叶的部位叫节,相邻两节之间的部分叫节间。②有芽。在茎的顶端着生有顶芽,在节上的叶腋处着生有侧芽,侧芽也叫腋芽。顶芽和侧芽,有些是能够发育成枝条的,叫做叶芽;有些能够发育成花,叫做花芽。③节上有叶或变态叶。当叶子脱落后,节上留有痕迹叫做叶痕。这些茎的形态特征可与根相区别。
大多数种子植物茎的外形为圆柱形,也有少数植物的茎有其他形状,如莎草科植物的茎呈三角柱形,唇形科植物茎为方柱形,有些仙人掌科植物的茎为扁圆形或多角柱形。
类型:不同植物的茎在适应外界环境上,有各自的生长方式,使叶能在空间开展,获得充分阳光,制造营养物质,并完成繁殖后代的作用,产生了以下几种主要的类型。
①按质地分:木质茎和草质茎
②按生长状况分:直立茎、攀援茎、缠绕茎、匍匐茎
直立茎:大多数植物的茎直立向上生长,如松、柏、杨、柳、向日葵、柑桔等。直立茎强劲有力,能抵抗强大的风雨。
攀援茎:一些植物的茎,细长而柔软,不能直立,必须借助卷须等特有的结构攀援着别的物体,才能向上生长。按攀援结构的性质,又可分为5种;以卷须攀援,如南瓜、豌豆、葡萄的茎;以气生根攀援,如常春藤、洛石、薜荔的茎;以叶柄攀援,如旱金莲、铁线莲的茎; 以钩刺攀援,如白藤、猪殃殃的茎;以吸盘攀援,如爬山虎的茎。
缠绕茎:一些植物的茎,也是细长而柔软,不能直立,必须借助其他物体的支持才能向上生长。它们与攀援茎不同的是,这些植物的茎本身能够缠绕着其他物体向上生长。如牵牛、菜豆、忍冬(也叫金银花)、紫藤(藤萝)等植物的茎都是缠绕茎。各类植物有一定的缠绕方向,有的是左旋,即依反时针方向旋转,如菜豆、牵牛花、茑萝、马兜铃等;有的是右旋,即依顺时针方向旋转,如忍冬、律(草字头下面一个律字)草等。此外,有的植物的茎既可左旋,也可右旋,称为中性缠绕茎,如何首乌的茎。
有缠绕茎和攀援茎的植物统称藤本植物。热带亚热带森林里藤本植物特别茂盛,形成森林内的特有景观。
匍匐茎:茎细长,而又柔弱,既不能智力生长,也不能依附别的物体向上生长,只能沿着地面蔓延生长。如甘薯、草莓等的茎。
茎的变态
植物在长期系统发育的过程,由于环境变迁,引起器官形成某些特殊适应,以致形态结构发生改变,叫做变态。茎的变态,有两种发展趋向。变态部分,有的特别发达,有的却格外退化。不过无论发达或退化,变态部分都保存茎特有的形态特征。变态茎可分为两大类型:
地上茎的变态:地上的变态茎,多是茎的分枝的变态。有以下几种类型:
茎卷须:是地上枝的变态,多见于藤本植物,缠绕于支柱物上,牵引植物向上攀援生长。黄瓜、丝瓜和葡萄。
茎刺:是分枝或芽的变态,其中的维管组织相联,所以与皮刺不同,如皂荚、山楂。
肉质茎:茎绿色,肥大多浆液,薄壁组织特别发达,适于贮藏水分,并进行光合作用。叶片高度退化或成刺状,借以降低蒸腾作用,所以适于生长在干旱地区,如仙人掌、仙人球。
地下茎的变态:变态茎生长在地下,总称地下茎,共有4种类型:
根状茎:象根一样横卧在地下。莲的地下茎又称藕,节特别细,节间粗大,可供食用。藕的外形虽然象根,但是没有根的特征,而有茎的特征:顶端有顶芽;有明显的节,节上生有变态的鳞叶;叶腋里生有侧芽。竹鞭和芦根分别是竹和芦苇的根状茎。狗牙根、白茅是常见的田间杂草,根状茎繁殖力很强。
块茎:顶部肥大,有发达的薄壁组织,贮藏丰富的营养物质,如马铃薯块茎具螺旋排列的腋芽;菊芋(洋姜)、半夏、甘露子(草石蚕)等都有块茎。
球茎:变态部分膨大成球形、扁圆形或长圆形,有明显的节和节间,有较大的顶芽;荸荠、慈菇、芋的地下茎都是球茎。
鳞茎:变态茎极短,呈圆盘状,其上着生肥厚的鳞片状鳞片叶,营养物质贮藏在鳞片叶里,如洋葱、水仙、百合和蒜。
(三)根
维管植物体轴的地下部分,主要起固着和吸收作用,同时还有合成和贮藏有机物质,以及进行营养繁殖的功能。
根大都生长在土壤里,是植物体的地下部分。关于根的形态,可以从根的组成,根系的类型和根的变态三个方面来研究。
根的组成:根据根的发生部位的不同,植物的根分为定根和不定根两大类。
定根:凡是从植物体固定部位上生出的根,都叫定根。包括主根和侧根两种。
主根:种子萌发时,胚根首先突破种皮,向下生长,这种由胚根直接长成的根叫做主根。
侧根:主根生长到一定长度时,在主根上长出的各级大小分支,叫做侧根。
不定根:凡是发生在主根和侧根之外,也就是着生位置不定的根,都叫做不定根。如玉米茎上生出的根,秋海棠的叶和落地生根的叶上生出的根,榕树茎上生出的根都属于不定根。
根系的类型:一棵植物全部根的总和叫做根系。根系分为两大类:
直根系:一些植物的主根明显粗长,并且垂直向下生长;各级侧根的长短和粗细明显小于主根,并且斜着向四周生长,这种主根和侧根具有明显区别的根系叫做直根系。大豆、棉花、油菜、黄麻、杨树等绝大多数双子叶植物的根系都属于直根系。
须根系:一些植物的主根不发达,生出以后不久就停止生长,另由胚轴和茎基部的节上长出许多粗细相近的不定根,这种主要由不定根组成的根系叫须根系。大多数蕨类植物的根系,也是由不定根所组成,这些不定根从茎、根状茎发育而来。
俗话说的“根深叶茂”,“本固枝荣”等,都说明植物地下部分的根系,与地上部分的茎、叶等器官的生长密切相关。在农业生产上,常用控制水、肥及光照强度来调整作物的根冠比,即根系的干重或鲜重与地上部分的干重或鲜重之比,以达到作物丰产的目的。
根的变态:有些植物的根,在形态、结构和生理功能上,都出现了很大的变化,这种变化称为变态。变态是长期适应环境的结果,这种特性形成后,相继遗传,成为稳定的遗传性状。常见的变态根有:
贮藏根:如萝卜、胡萝卜、甜菜的变态根。它们是由主根以及胚轴的上端等部分膨大形成,在肥大的主根中,薄壁组织细胞内贮存大量养料,可供植物越冬和次年生长之用。这部分也是食用的部分。贮藏根的形态多种多样,大致可以分为两类:
肥大直根:主要由主根发育而成,萝卜、胡萝卜、甜菜的肉质肥大的根,就属于肥大直根。一个长成的肥大直根,包括头部、根颈部和本根三部分:头部位于肥大直根的顶端,是一个短缩的茎,在它的上面着生有许多片叶;根颈部位于头部的下面,是由下胚轴发育而成,这部分没有侧根发生,长度较短;本根是由胚根发育而成,粗而长,是肥大直根的主要组成部分。在萝卜和甜菜本根的两侧,有侧根形成。
块根:由侧根或不定根发育而成,甘薯、大丽花、麦冬的肉质肥大的根就属于块根。由于块根不是由主根发育而成的,因此不象萝卜、甜菜等的肥大直根那样每株只形成一个肉质根,而是一株可以形成许多膨大的块根。常见的如甘薯的块根。
气生根:凡是生长在空气中的根都叫气生根。根据不同的气生根所担负的不同的生理功能,气生根可以分为三类:
支柱根:最典型的例子是玉米,从茎基部的几个节上长出许多不定根,并向下伸入土中,不仅能吸收水分和无机盐,而且此种根的机械组织发达,能起到稳固茎干的支持作用。还有高粱、甘蔗,此外,榕树的树枝上可以产生很多不定根,这些不定根向下生长,直达地面,进入土中,形成支柱根。在热带和亚热带地区,一棵巨大的榕树上能够生出许多条不定根。这些不定根能国不断地长粗,可以支持庞大的树冠,形成“一树成林”的奇特景观。
攀援根:藤和凌霄花等植物的茎细长、柔软、不能直立。它们的茎上生有无数不定根,并以其将自身固定在墙壁或其他植物茎干上,攀援向上生长,这类变态根叫做攀援根。
呼吸根:一些生活在沼泽、海滩的植物,其地下部分生活在缺氧环境中,如落羽杉和海桑树等,在树的主干附近,从土壤或水中伸出许多根来,这些根的结构特殊,内部有许多气道,这部分根的细胞间隙特别发达,形成了通气结构,有利于运输和储存空气,根主要是起呼吸和通气作用。这样的根叫呼吸根。
寄生根:寄生生活的被子植物,如菟丝子(生长在大豆地里),它的茎缠绕在寄主(大豆)的茎上,并生出许多突起状的不定根,并且伸入寄主茎的内部组织,以此可吸收寄主的水分和养料。这种生长到其他植物体内的根,叫寄生根。
功能:根不仅是一个吸收水分与矿质盐的主要器官,而且也是一个转化和合成营养的地方,代谢活动异常活跃。
根对水分的吸收:根系从土壤中吸收水分的最活跃部位,是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象,称为主动吸水,而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程,称被动吸水。
根对矿质营养的吸收:根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程,它与水分的吸收之间,各自保持着相对的独立性。根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织,以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面,然后经能量转换与酶的作用,通过细胞膜进入细胞中,再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。
根对地上部分生长发育的影响:根系不仅将植物的地上部分牢固地固着在土壤中,从土壤吸收大量水分和矿质营养,供给地上部分生长发育的需要,而且根部还能进行一系列有机化合物的合成转化。其中包括有组成蛋白质的氨基酸,如谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸等;各类植物激素,如吲哚乙酸、细胞分裂素类,以及少量的乙烯等。根还能从土壤中吸收二氧化碳并固定,借助于特种酶和丙酮酸的作用,转变为苹果酸,然后转运到地上部分,参加叶子的光合作用。
被子植物的生殖器官
花:被子植物繁衍后代的生殖器官。典型的花,在一个有限生长的短轴上,着生花萼、花冠和产生生殖细胞的雄蕊与雌蕊。有些学者认为裸子植物的孢子叶球也是“花”,而多数人则认为被子植物才有花,所以被子植物也称为有花植物。花的各部分不易受外界环境的影响,变化较小,所以长期以来,人们都以花的形态结构,作为被子植物分类鉴定和系统演化的主要依据。
形态结构:通过观察发现,花的基本结构都是相同的,都是由花柄、花托、花被和花蕊四个部分组成的。但是,每中花的花柄、花托、花被和花蕊,又各有自己的特点。
花柄:花柄是连接茎和花的短柄。不同植物的花柄长短各异。
花托:花托是花柄的顶端部分,通常比较膨大。
花被:花萼和花冠合称为花被。
花萼:花萼由萼片组成。通常为绿色。
花冠:花冠由花瓣组成。花冠通常可分裂成片状,称为花瓣。
花瓣彼此完全分离叫做离瓣花。花瓣部分或全部合生,叫做合瓣花。根据花瓣分离或联合的情况、花冠下部并合而成花冠筒的长短,以及花冠裂片的形状与深浅等特征,可将花冠的类型分为:筒状(向日葵的管状花)、漏斗状(甘薯)、钟状(桔梗)、轮状(番茄)、唇形(芝麻)、舌状(向日葵的舌状花)、蝶形(花生)和十字形(油菜)。其中由于筒状、漏斗状、钟状、轮状和十字形花冠,其花瓣的形状与大小较一致,故这类花为辐射对称。而唇形、舌状与蝶形花冠,其花瓣形状、大小不一致,则呈两侧对称。也有些花,如美人蕉的花是不对称的。
花蕊:雄蕊和雌蕊的总称,是一朵花的主要组成部分。
雄蕊:各类植物中,雄蕊的数目及形态特征较为稳定,常可做为植物分类和鉴定的依据。每一个雄蕊,通常由花药和着生它的一个细的花丝组成。花药中有花粉。
雌蕊:雌蕊通常由柱头、花柱和子房三部分组成。子房里有胚珠,将来发育成果实。
一朵花,如果具有萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊等4部分,称为完全花;若缺少其中一部分者,则称为不完全花。一朵花中雄蕊和雌蕊都有的,称为两性花;有些植物的花中只有雄蕊或雌蕊,这种花称为单性花。只有雄蕊的为雄花,只有雌蕊的为雌花,例如栎树和柳树的花。如果雌花和雄花同在一株上,这种植株称为雌雄同株,例如栎树;如果雌花与雄花各自着生在不同的植株,则称为雌雄异株,例如柳树。有的植物,在同一株中可以有两性花和雄花与雌花,而有的种,既有两性花的植株也有雌花植株与雄花植株,如猕猴桃。
花序:花在花轴上有规律的排列方式,叫做花序。一些花序,如白菜、车前的花序,在开花期间,花轴能够继续伸长,不断形成新的花,并且花都是自下而上或自边缘向中间依次开放的,这样的花序叫做无限花序。一些花序,如石竹的花序,开花后花轴不再伸长,并且花都是从顶端向下或自中间向边缘依次开放的,这样的花序叫做有限花序。
果实:被子植物的雌蕊经过传粉受精,由子房或花的其他部分(如花托、花萼等)参与发育而成的器官。
果实一般包括果皮和种子两部分,起传播与繁殖的作用。在自然条件下,也有不经传粉受精而结实的,这种果实没有种子或种子不育,故称无子果实如无核蜜橘、香蕉等。此外未经传粉受精的子房,由于某种刺激(如萘乙酸或赤霉素等处理)形成果实,如番茄、葡萄,也是无种子的果实。
多数被子植物的果实是直接由子房发育而来的,叫做真果。如桃、大豆的果实;也有些植物的果实,除子房外尚有其他部分参加,最普通的是子房和花被或花托一起形成果实。这样的果实,叫做假果,如苹果、梨、向日葵及瓜类的果实。
多数植物一朵花中只有一个雌蕊,形成的果实叫做单果。也有些植物,一朵花中具有许多离生雌蕊聚生在花托上,以后每一雌蕊形成一个小果,许多小果聚生在花托上,叫做聚合果,如草莓。还有些植物的果实,是由一个花序发育而成的,叫做复果或称花序果、聚花果,如桑、凤梨和无花果。
果皮结构:果实一般由果皮和种子组成,其中果皮又可分为外果皮、中果皮和内果皮。如桃的果实的外表是一层带有绒毛的薄皮,叫做外果皮;外果皮的里面是肥厚多肉的部分,叫做中果皮;中果皮最发到达,成为味美可口的果肉。中果皮的里面是坚硬的核,核的硬壳是内果皮。这三层果皮都是由子房壁发育成的。果实的种类繁多,果皮的结构也各不相同。
分类:果实种类繁多,分类方法也是多种多样。根据成熟果实的果皮是脱水干燥无汁,还是肥厚多汁而分为干果与肉果。如苹果、黄瓜是肉果;小麦、板栗是干果。
种子
裸子植物和被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳3部分组成,有的植物成熟的种子只有种皮和胚两部分。
种子的结构
裸子植物与被子植物种子结构非常相似,都由种皮、胚和胚乳三部分组成。
种皮:种皮包被在种子的外表,具保护胚与胚乳的功能。
胚:胚是种子中的最主要部分,就是一个幼小的植物体,通常由胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分组成。胚芽能够发育成茎和叶;胚根能够发育成根;胚轴能够发育成连接茎和根的部分。有些植物的种子,只有一片子叶,这就是单子叶植物的种子;有些植物的种子,有两片子叶,这是双子叶植物的种子。
胚乳:胚乳中贮藏有丰富的营养物质,可供种子萌发和幼苗早期生长时利用。大部分双子叶植物,例如各种豆类和瓜类,它们的种子在成熟的过程中,胚乳被生长发育着的胚所逐渐吸收,并且把营养物质转移到子叶中贮藏起来了。所以,这类种子在成熟以后,种子中就没有胚乳存在,而形成了两片肥厚的子叶。
二、裸子植物:
在温带的森林中,生长着一些高大挺拔、叶子呈针状或条状披针形的树木。由于它们果实里的种子是裸露的,外边没有果皮包裹着,所以植物学家把它们称作裸子植物。我们最常见到的裸子植物是松树,它们能开花,而且受精的种子能在干燥寒冷的环境中生存。因此可以说,裸子植物是真正的陆地征服者。
裸子植物具有发达的茎、叶和根系。裸子植物体内具有大量的管胞,管胞兼有输导和支持的双重作用,植物体内的输导功能和支持功能比孢子植物明显增强。所以,裸子植物可以生长得很高大。
怎样把针叶树和阔叶树区分开来?最简单的方法是看看它们的叶子,也可以看树形来区分:针叶树的外形基本都为三角形;阔叶树的外形一般近似圆形。
针叶树的繁殖器官是球形的,一棵树上同时有雌性球花和雄性球花。雄性球花成熟后,能产生许多花粉,在春季或夏初,雄性的球花借助风的力量,将黄色的花粉散布到空中。花粉被吹到雌性球花上时,会使胚珠受精,在逐渐长成种子。种子的成熟需要一年的时间。球果逐渐长大,变硬,最后裂开,成熟的种子就落在了地上或被风吹走,遇到适宜的土壤和适宜的温度开始萌发,长出新的针叶树。
松树除了叶子呈针形外,叶表面还覆盖一层厚的蜡质和角质层,能减少水分的蒸发。松树的叶子有两针一束(北方的油松),也有五针一束的(长白山的红松)。
苏铁、银杏是雌雄异株的裸子植物,银杏是裸子植物中唯一的阔叶树。
三、孢子植物
有些植物一生都不会开花,例如藻、真菌、地衣、苔藓和蕨,但它们也有自己特殊的繁殖后代的方式,即通过孢子繁殖,统称为孢子植物。主要包括藻类植物(有3万多种)、苔藓植物(有2万多种)和蕨类植物(有1万多种)。
1、蕨类植物
蕨类是孢子植物中最大的植物,全球都有分布,而热带、亚热带和温热带最多。适宜生活在树林、山野的潮湿环境。蕨类是多年生的,有真正的根、茎、叶和维管束的分化。蕨的茎中具有维管束和机械组织,维管束中输导水分和无机盐的是管胞。根、茎生活在地下。许多蕨类具有大的羽状叶。
蕨类植物是地球上最早出现的陆生植物类群。蕨类植物曾在地球的历史上盛极一时,古生代后期,石炭纪和二叠纪为蕨类植物时代,当时那些大型的树蕨如鳞木、封印木、芦木等,今已绝迹,是构成化石植物和煤层的一个重要组成部分。
现存的蕨类植物约有12000种,广泛分布于世界各地,尤其是热带和亚热带最为丰富。我国有61科223属,约2600种,主要分布在华南及西南地区,仅云南一省就有1000多种,所以在我国有“蕨类王国”之称。已知可供药用的蕨类植物有39科300余种。
蕨类植物以孢子繁殖后代,不开花结果,但却有了根、茎、叶的分化,体内出现了较原始的维管组织。所以,它们既是较高等的孢子植物,又是最原始的维管植物,在植物的发展和演化过程中,具有承前启后的作用。除干旱的沙漠和严寒的南极洲外,到处都有蕨类植物颁。尤其是在温暖潮湿的环境中,各种蕨类植物生长十分茂盛。
2、苔藓植物:有些苔藓植物(如地钱、毛地钱),没有茎、叶的分化,它们的植物体只是扁平的叶状体;有些苔藓植物(如葫芦藓、墙藓、大羽苔)具有茎和叶。葫芦藓的茎和叶里都没有导管和筛管。可见,即使是具有茎和叶的苔藓植物,由于茎和叶里没有输导组织,因此,叶又小又薄,而且植株长得很矮小。
苔藓是一群小型的多细胞高等植物。它以自己柔弱、矮小的身躯,最先由水中登上了地球的陆地。苔藓一般仅几厘米高,大的可达10厘米或更高些。苔藓的植物体大多有茎和叶,茎极矮小、柔软,叶极薄,少量为叶状体。它们没有真正的根,只有由单细胞或多细胞构成的假根,起吸水和附着的作用。
苔藓植物是绿色自养性的陆生植物,植物体是配子体,它是由孢子萌发成原丝体,再由原丝体发育而成的。苔藓植物一般较小,通常看到的植物体(配子体)大致可分成两种类型:一种是苔类,保持叶状体的形状;另一种是藓类,开始有类似茎、叶的分化。苔藓植物没有真根,只有假根(是表皮突起的单细胞或一列细胞组成的丝状体)。茎内组织分化水平不高,仅有皮部和中轴的分化,没有真正的维管束构造。叶多数是由一层细胞组成,既能进行光合作用,也能
直接吸收水分和养料。
在一些阴暗潮湿的地方,人们常常看到一片片的绿苔,走在上边很滑。其实它不是苔藓,而是一种低等植物蓝藻。
3、藻类植物:藻类植物有单细胞(如衣藻),也有多细胞的(如水绵),即使是个体比较大的藻类植物,也只有起固着作用的根状物和宽大扁平的叶状体。所以,藻类植物的结构很简单,没有根、叶、茎等器官的分化。
藻类植物的生活习性是多种多样的,其中绝大多数的藻类植物是水生的。它们没有根、茎、叶、花、果实、种子,按结构藻类植物可分为单细胞藻和多细胞藻。
生活在水中的藻类植物,称为水生藻类。按其所生活的水体中含有盐分的多少,可以分为淡水藻(主要是绿藻)和海藻(主要是褐藻和红藻);根据它们在水中的生存位置,水生藻类又可以分为浮游藻和固着藻。
生长在树皮、树叶、岩石、墙壁、花盆以及土壤表面等不为水所浸泡之处的藻类,称为气生藻类。它们一般都有厚壁或胶鞘以适应干旱的生活环境,但是只有在湿润的条件下才能够生长得旺盛并且进行生殖。
生殖:细胞分裂、孢子繁殖
孢子植物的生殖特点:苔藓植物和蕨类植物都是依靠孢子繁殖后代的,而且它们的受精过程都离不开水。
小知识:
在所有的植物中,也可以根据能不能产生种子这个标准来划要两大类群。凡是能产生种子的称为种子植物,不会产生种子的称为孢子植物。苹果、大豆、马尾松、银杏都是种子植物。苹果果核中的籽粒,大豆豆荚中的豆粒,马尾松的松籽,银杏要地结的白果都是种子。蘑菇、香菇是孢子植物。它们即不会开花也不会结种子,在它们的伞盖下,会散出无数的细小颗粒,这就是它们的孢子。凡是种子植物都属于高等植物,但反过来,高等植物中并非都是种子植物。在高等植物中较低等的类群,它们不具备种子这器官,只产生孢子,但同时又具有胚这一构造,所以这一类孢子植物也属高等植物。例如,在高等植物中的苔藓植物,就是孢子植物,因为它们不产生种子,但它们有胚这一构造,而蘑菇、香菇则没有胚。
当我们采到某一植物时,怎么来共分它是种子植物还是孢子植物呢?最根本的当然是检查一下它有没有种子。但是种子植物并非一年四季都能产生种子,看不到种子并不等于不会结种子,因此,在实际的应用中,多数情况并不是根据有无种子来判断。在没有看到种子的情况下,大致上可以根据以下几个方面来决定。
①凡是乔木、灌木、藤本植物可以说几乎都是种子植物;
②不管植株的大小、高矮,凡是能开花的,无论花色鲜艳与否都是种子植物;
③凡是能结果实的都是种子植物;
④具有网六叶脉或平行叶脉的植物,基本上都是种子植物。
四、珍稀植物:
五、奇异植物: