蕨类植物的生活环境-植物水分生理的水和植物的生活

发布时间：2018-02-23 所属栏目：蕨类植物的生活环境

一 : 植物水分生理的水和植物的生活

植物水分生理 -水和植物的生活植物水植物水分生理的水和植物的生活

植物生理学水在生长着的植物体中含量最大。原生质含水量为80～90％，其中叶绿体和线粒体含50％左右；液泡中则含90％以上。组织或器官的含水量随木质化程度增加而减少，如瓜果的肉质部分含水量可超过90％，幼嫩的叶子为80～90％，根为70～95％，树干则平均为50％，休眠芽约40％。含水最少的是成熟的种子，一般仅10～14％，或更少。代谢旺盛的器官或组织含水量都很高。原生质只有在含水量足够高时，才能进行各种生理活动。各种生化反应都须以水为介质或溶剂来进行。水是光合作用的基本原料之一，它参加各种水解反应和呼吸作用中的多种反应。植物的生长，通常靠吸水使细胞伸长或膨大。膨压降低，生长就减缓或停止。如：昙花一现，就是靠花瓣快速吸水膨大、张开；牵牛花清晨开放，日光曝晒后失水卷缩。某些植物分化出特殊的器官，水分进出造成膨压可逆地升降，使器官快速地运动。如水稻叶子在空气干旱、供水不足时，泡状细胞失水，使叶片卷成圆筒状，供水恢复后重新展开；气孔的运动是通过保卫细胞因水分情况变化而胀缩来实现的，从而调节水分散失速率，维持植株水分平衡。反之，有些器官只有失水时才能完成某些功能。如藤萝的果荚，只有干燥时才能爆裂，使其中的种子迸出；蒲公英的种子成熟、失水后才会脱离母体，随风飘荡。

水的特有的理化性质给植物带来一些好处。水的汽化热（20℃时为2 454J／g）与比热〔4.187J（g℃）〕特别高，有利于发散植株所吸收的辐射热；避免体温大幅度上升。水的表面张力、内聚力及与一些物质间的吸附力在植物体内运输中有重要意义。水能透过可见光和紫外光，使日光能透射到叶绿体上供光合作用之用，或被光敏素等吸收，引起光形态发生效应。水分子的极性造成了多种化合物的水合状态，并使原生质亲水胶体得以稳定。

陆生植物按其体内水分随环境干湿而变化的程度，可分为变水型和恒水型两大类。变水型植物如地衣、旱生苔藓和几十种维管植物（其中包括少数被子植物）。它们的细胞小而无液泡。环境干燥时，它们的含水量也随之迅速减少。大部分变水型植物在干燥时细胞均匀地皱缩，原生质凝胶化，进入隐生状态，但原生质结构不受破坏；一旦获得水分，还能迅速恢复代谢和生长。恒水型植物成熟细胞中有贮存水分的大液泡，在环境水分短暂变化时，可对细胞含水量变化起缓冲作用；有角质层阻止水分蒸发，气孔也可随时关闭；有庞大的根系和特化的输导组织以便从土壤中吸收水分输送给地上部。这些特点使恒水型植物能维持体内水分平衡，控制含水量在一定限度之内。几乎全部高等植物都是恒水型的。植物水分生理的主要内容是恒水型植物的水分代谢。

二 : 蕨类植物的生长过程是怎样的？

蕨类植物的生长过程是怎样的？

蕨类植物也称为羊齿植物，它和苔藓植物一样都具有明显的世代交替现象，无性生殖是产生孢子，有性生殖器官具有精子器和颈卵器。但是蕨类植物的孢子体远比配子体为发达，并且有根、茎、叶的分化和由较原始的维管组织构成的输导系统，这些特征又和苔藓植物不同。蕨类植物产生孢子，而不产生种子，则有别于种子植物。蕨类植物的孢子体和配子体都能独立生活，这点和苔藓植物及种子植物均不相同。总之，蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。

蕨类植物分布很广，除了海洋和沙漠外，无论在平原、森林、草地、岩隙、溪沟、沼泽、高山和水中，都有它们的踪迹，尤以热带和亚热带地区，为其分布中心。

现在地球上生长的蕨类约有12000多种，其中绝大多数为草本植物。在我国生长的约有2 600余种，多数分布在西南地区和长江流域以南各省以及台湾等地，仅云南省就有一千多种，无愧有“蕨类王国”之称。

蕨类植物大都为土生、石生或附生，少数是水生或亚水生的，一般表现为喜阴湿和温暖的特性。

蕨类植物的形态构造比苔藓植物为复杂，孢子体大都为多年生草本，仅少数为一年生的。除了极少数原始的种类仅具假根外，均有吸收能力较好的不定根。茎通常为根状茎，少数为直立的树干状或其它形式的地上茎。少数原始的种类兼具气生茎和根状茎。茎内维管系统形成中柱，蕨类植物的中柱类型极为复杂，主要有原生中柱、管状中柱、网状虫柱和多环中柱等。这些不同的中柱类型是和演化有关，它是由实心的原生中柱向散生中柱的趋向发展。

维管系统是由木质部和韧皮部组成，分别担任水、无机养料和有机物质的运输。木质部的主要成分为管胞，壁上具有环纹、螺纹、梯纹或其它形状的加厚部分，也有一些蕨类具有导管，如一些石松纲植物和真蕨纲中的蕨（Pteridium aquilinum（L）Kuhn）。不过蕨类植物的导管和管胞的大小，区别不甚显著。木质部除了管胞和导管外，还有薄壁组织。韧皮部的主要成分是筛胞和筛管以及韧皮薄壁组织。在现代生存的蕨类中，除了极少数种类如水韭（Isoetes），瓶尔小草（Ophioglossum）等种类外，一般是没有形成层的结构。

蕨类植物的叶有小型叶和大型叶两类，小型叶如松叶蕨、石松等的叶，它没有叶隙、和叶柄只具一个单一不分枝的叶脉、小型叶的来源是由茎的表皮突出而成，为原始的类型。大型叶有叶柄，维管束有或无叶隙，叶脉多分枝。其来源系由多数顶枝经过扁化而形成的。真蕨纲植物的叶均是大型叶，为进步的类型。蕨类植物的叶子中，有仅进行光合作用的叶，称为营养叶或不育叶，也有其主要作用是产生孢子囊和孢子的叶，称为孢子叶或能育叶。有些蕨类的营养叶和孢子叶是不分的，而且形状相同，称同型叶。也有孢子叶和营养叶形状完全不相同的，称为异型叶。在系统演化过程中，同型叶是朝着异型叶的方向发展的。

蕨类植物的孢子囊，在小型叶蕨类中是单生在孢子叶的近轴面叶腋或叶子基部，孢子叶通常集生在枝的顶端，形成球状或穗状，称为孢子叶穗或称孢子叶球。较进化的真蕨类，其孢子囊通常生在孢子叶的背面、边缘或集生在一个特化的孢子叶上，往往由多数孢子囊聚集成群，称为孢子囊群或孢子囊堆。水生蕨类的孢子囊群生在特化的孢子果或称孢子荚内。

多数蕨类产生的孢子大小相同，称为孢子同型，而卷柏植物和少数水生蕨类的孢于有大小之分，称孢子异型。无论是同型孢子还是异型孢子，在形态上都可分为二类，一类是肾形，单裂缝，二侧对称的两面型孢子；另一类是圆形或钝三角形，三裂缝，辐射对称的四面型孢子。孢子的周壁通常具有不同的突起和纹饰。孢子形成时是经过减数分裂的，所以孢子的染色体是单倍的。

孢子萌发后，形成为配子体。配子体又叫原叶体，小型，结构简单，生活期较短。原始类型的配子体呈辐射对称的块状或圆柱状体，埋在土中或部分埋在土中，通过菌根作用取得营养，如松叶蕨（Psilotum nudnm（L．）Grised．）。极少数种类的配子体为丝状，象莎草蕨属（Schizaea）。极大多数蕨类的配子体为绿色、具有腹背分化的叶状体，能独立生活，在腹面产生颈卵器和精子器，和苔藓植物相似，但精子多鞭毛。象卷柏和水生蕨类等异孢种类，配子体是在孢子内部发育的，已趋向于失去独立性的方向发展。配子体产生的精子和卵，在受精时还不能脱离水的环境。受精卵发育成胚，幼胚暂时寄生在配子体上，长大后配子体死亡，孢子体即行独立生活。

蕨类植物的生活史中，有两个独立生活的植物体，即孢子体和配子体。从受精卵萌发开始，到孢子母细胞进行减数分裂前为止，这一过程称为孢子体世代，或称为无性世代，它的细胞染色体是双倍的（2n）。从孢子萌发到精子和卵结合前的阶段，称为配于体世代，或称有性世代，其细胞染色体数目是单倍的（n）。在它一生中世代交替明显，而孢子体世代占很大的优势。

在蕨类植物中，存在着孢子体不经过孢子而产生配子体的现象，称为无孢子生殖。同时，配子体也可以不经过配子的结合，而直接产生孢子体的，这种现象称为无配子生殖。无配子生殖在蕨类植物中相当普遍，有时在一种植物中，同时可具有无配子生殖和无孢子生殖的现象，许多无孢子生殖产生的配子体，能正常地产生精子器和颈卵器，这种配子体的染色体数目为2n，由此产生的配子配合后，形成了4n的孢子体，这种4倍体的孢子体，也可诱导形成四倍的无孢子生殖的配子体。真蕨类中这种诱导成的无孢子生殖的双倍配子体，也可以与单倍染色体的配子体相互交配，由此产生了三倍体的孢子体。

无配子生殖时，孢子体可以从配子体单个营养细胞，或颈卵器附近，或颈卵器内的细胞产生，或一个卵细胞不经过配子的结合，而直接形成孢子体，称为孤雌生殖。

蕨类植物的分类系统，各植物学家的意见颇不一致，过去通常将蕨类植物作为一个自然群，在分类上被列为蕨类植物门（Pteridophyta），又将蕨类植物门分为松叶蕨纲（Psilotinae）、石松纲（Lycopodinae）、木贼纲（Eguisetinas）[楔叶纲（Sphenopinae）]和真蕨纲（Filicinae）。也有人在这四个纲外加水韭纲（Isoetinae）而成为五个纲的。也有将四个纲提升为四个门或五个门的。1978年，我国蕨类植物学家将蕨类植物门分为五个亚门，即石松亚门（Lycophytina）、水韭亚门（Isoephytina）、松叶蕨亚门（Psilophytina）、楔叶亚门（Sphenophytind）和真蕨亚门（Filicophytiha）。本书采用以五个亚门分类的新系统。

三 : 20年后的植物生活用品

　　“起床啦！起床啦！现在时刻早晨7点30分，温度26度。起床啦！起床啦……”清晨报时器开始叫唤，它用叶子的磨擦来发出声音。我揉揉蒙胧的睡眼来到洗手间，张开了嘴巴，这时，一朵洁白的花儿开放了，从花心处伸出一条牙刷似的花蕊，伸到我的嘴里“刷拉刷拉”地刷起来，一会儿花蕊伸了回去，花儿谢了，不知什么时候又长出了一个小花苞，等待着明天的开放。

　　“咕咕，咕咕”我的肚子饿坏，不住地呻吟着，为了满足它的需求，我在一个小花盆里浇了点儿水，慢慢地长成了一棵小树，这段时间可不到一分钟，小树虽小，叶子可大，叶子还卷曲着，不过，看看它的样子，就可以猜想它的份量，叶子张开了，里面装满了一盘盘色香味俱全的饭菜，到了这地步，我的肚子能不开始第二次打鼓吗？要平息肚子里的战乱就要吃，想到这儿，我便开始享用我的早餐了，正当我吃得津津有味的时候，电话藤爬到了我的身边，我知道，一定是有电话了，拿起它身上一朵像话筒的小花，里面传出了领导的声音：“喂，鸿英吗？你今天下午拿风件漂亮的衣服来服装展览会，下午3点，不要忘了！”盖下电话，电话藤爬了回去，我顾不得吃饭就冲进了工作间，小树的叶子就卷了起来越来越小，缩进了土里。

　　我画了一件服装，放入“材质转换花”的大嘴里，不一会儿，花的茎部就分泌出一种汁液，汁液凝固后就成了一件真材实料的衣服。

　　晚上，回到了家，心情十分愉快，因为服装展览会办得很成功，我拉了拉屋顶上吊灯花垂下的花蕊，屋子一片光明，回家洗手是必要的，我把手伸到水莲蓬的莲蓬下，带着淡淡荷花香的清水流了出来，把我的手洗得干干净净。

　　天色晚了，一切事物都入睡了，我也傍着报时花的音乐进入了梦乡……

　　回忆，美好而甜蜜，展望，让人充满幸福的企盼。

四 : 高段位植物粉保卫你的“肌”环境

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