第四章 植物界（Plantea）,目的和要求：了解植物的根、茎、叶等器官，对植物各类型的基本特征有一个较为清楚的了解和认识。掌握孢粉分析应用的全过程，了解孢粉的形态和结构。重点和难点：植物各类型的基本特征,第一节 概述,植物是适应了陆地生活，具有根、茎、叶等器官分化并能进行光合作用的多细胞真核生物。,一、茎,1茎的类型,茎因生长习性不同可分为直立茎、攀援茎、缠绕茎和匍匐茎。有些植物除地上茎外，还有埋在土中的地下茎。,第四章第一节,概 述,茎的类型,根据植物茎质地又可分为木本植物和草本植物。木本植物为多年生，茎可次生增粗。乔木：高大并有显著的主干；灌木：没有明显的主干，分枝接近地面或从地面丛生；藤本：具攀援或缠绕茎的木本植物 。草本植物有一年生或多年生，茎一般不能次生增粗。,第四章第一节,概 述,木本植物,草本植物,乔木,灌木,藤本,2茎的分枝,二歧分枝：比较原始，顶端生长点平均分成叉状的两个新生长点。单轴式分枝：较进化，有明显主轴和较细侧枝。合轴式分枝：最进化，具曲折的分枝系统，使树冠展开，枝叶繁生，光合作用面积增大，是被子植物的主要分枝方式。,1-等二歧分枝；2-不等二歧分枝 ； 3-单轴式分枝；4-合轴式分枝,第四章第一节,概 述,叶的组成 叶片、叶柄、托叶 叶柄上只由一个叶子的称为单叶 植物的叶包括叶片、叶柄和托叶三部分。如果三者具全则叫完全叶；缺少其中一个或两个部分的叶叫不完全叶。,托叶,叶脉,叶片,叶柄,二、叶,第四章第一节,概 述,单叶：在一个叶柄上只有一个叶片； 复叶：有两个以上叶片。根据复叶中小叶片的排列方式可分为羽状复叶、掌状复叶和三出叶等。,第四章第一节,概 述,叶片在枝上的排列方式称为叶序, 有轮生、对生、互生、螺旋生等,1叶的排列方式,第四章第一节,概 述,螺旋生叶在茎上螺旋状排列，比较原始类型；互生茎的每个节上只生一叶，各叶交互而生；对生茎的每个节上有两个叶，相对而生；轮生茎的每个节上着生三个或三个以上的叶作轮状排列。,第四章第一节,概 述,图4-2 单叶和复叶及叶的排列方式 1-完全叶；2-单叶；3-奇数单羽状复叶；4-偶数单羽状复叶；5-单身复叶； 6-二次羽状复叶；7掌状复叶；811-叶的排列,2叶脉,叶脉是分布在叶片中的维管束，通过叶柄或叶的基部与茎的维管束相连。中脉：通过叶片的中央向前直达叶尖。主脉:如叶脉为几条粗脉，则称主脉。侧脉:在中脉或主脉两侧分出的许多小叶脉。细脉:从侧脉上分出的小叶脉。邻脉:有的侧脉直接从羽轴生出。脉序：叶脉在叶片中的分布方式。,第四章第一节,概 述,单脉 ：叶片中只有一条叶脉自基部伸达顶端，常见于原始高等植物；扇状脉 ： 叶脉几次二歧式分叉，成扇状展布叶面，常见于蕨类植物；平行脉 ： 叶脉自基部伸出，伸至叶面彼此平行，至叶顶端汇合，单子叶植物叶脉的特征 。弧形脉： 叶脉自基部伸出，叶脉在叶面呈弧形分布，至顶端汇合；,常见脉序,第四章第一节,概 述,羽状脉： 侧脉自中脉伸出呈羽毛状排列，侧脉可分叉或不分叉； 网状脉：双子叶植物叶脉的特征 。简单网脉：侧脉二歧式分叉，分叉后相邻的脉互相连接成网状；复杂网脉：侧脉单轴式分叉结成网，也叫重网脉，不连成网的细脉称盲脉。掌状脉 ： 叶内有几条等粗的主脉，自基部一点射出。,第四章第一节,概 述,图4-3 脉序类型 1-单脉；2-扇状脉；3-放射脉；4-平行脉；5-弧形脉； 6-羽状脉及邻脉；7-简单网脉；8、9-复杂网脉,叶的形态-外形 几何形态,3叶的形态和结构,长阔近等,长大于阔 11.5倍,长大于阔 34倍,长大于阔 5倍以上,最宽处 近叶的 基 部,最宽处 近叶的 中 部,最宽处 近叶的 顶 部,阔卵形,卵形,披针形,针形,圆形,阔椭圆形,长椭圆形,倒阔卵形,倒卵形,倒披针形,剑形,第四章第一节,概 述,叶的形态-叶缘 具叶外缘的完整程度有：锯齿、波状直至全裂等,3叶的形态和结构,第四章第一节,概 述,叶尖：尖、圆、截等 叶基：楔、心、圆等,3叶的形态和结构,第四章第一节,概 述,各种形状的树叶及其叶脉（1）,各种形状的树叶及其叶脉（2）,各种形状的树叶及其叶脉（3）,三、植物界的分类,植物界可分为苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。孢子植物：以孢子繁殖的苔藓植物和蕨类植物；种子植物：以种子繁殖的裸子植物和被子植物。,第四章第一节,概 述,苔藓植物门 D-Rec.,原蕨植物门 S-D,石松植物门 D-Rec. 节蕨植物门 D-Rec. 真蕨植物门 D-Rec. 前裸子植物门 D2-P,种子蕨植物门 D3-K1,苏铁植物门 C2-Rec. 银杏植物门 P-Rec. 松柏植物门 D3-Rec. 买麻藤植物门 J2-Rec. 被子植物门 J3-Rec.,孢子植物,种子植物,蕨类植物,裸子植物,被子植物,苔藓植物,第四章第一节,概 述,第二节 苔藓植物（Bryophytes）,根：无真根，只有由单列细胞组成的丝状根，起固着和吸收作用。茎：没有维管束输导组织，仅分化成皮部和中轴，中轴的输导能力很弱，主要起支持作用。叶：由一层细胞组成，既能进行光合作用，又能直接从外界吸收水分和养料。叶脉：叶内无叶脉或只有一条类似中脉的中肋，起支持叶的作用。,根据植物体的分化程度，苔藓植物门（Bryophyta）分为苔纲（Hepaticae）和藓纲（Musci）两类：苔藓类植物化石较少。1982年，在我国河北怀来新元古界青白口系中，发现了可能属于苔类的化石龙风山苔（Longfengshania），距今8.6-9亿年。藓类植物体较大，叶多呈螺旋状排列于茎上，不分背、腹侧，茎内常有中轴，叶内有中肋。通常将形态与现代藓类植物相似的化石，统称为似藓（Muscites），自古生代晚期至新生代。如产于法国上石炭统的多丝似藓（Muscites polytrichaceus） 。,第四章第二节,苔藓植物,藓纲,龙凤山苔,黑藓属,多丝似藓,第三节 蕨类植物（Pteridophytes）,生活方式：有输导组织维管束，除裸蕨纲外，有根、茎、叶的分化。地史分布：出现：志留纪晚期（S3）繁盛：石炭纪、二叠纪（C 、 P）衰退：中生代晚期（Mz3）现代的蕨类植物多为草本，主要生活在热带、亚热带湿热多雨的地区。分类：原蕨植物门、石松植物门、节蕨植物门和真蕨植物门。,鳞木,科达,芦 木,一、原蕨植物门（Protopteridophyta）,植物体小而简单，多为草本，无根和叶。茎：二歧式分枝，地上直立茎：表面有角质层和气孔，或刺状、鳞片状突起；地下横卧根状茎：具假根，茎有原始维管束，为原生中柱。孢子囊：单个生于枝的顶端，少数聚集成孢子囊簇或孢子囊穗，同型孢。,第四章第三节,蕨类植物,图4-7 原蕨植物门化石代表 1-Rhynia major（大型瑞尼蕨）， D1；2- Zosterophyllum （工蕨），植物体复原，D1； 3- Psilophyton （裸蕨），D1-2,原蕨植物及其生态,泥盆纪自然景观,裸 蕨,裸 蕨,双 扇 蕨,裸蕨植物化石及其复原图,地史分布：出现：晚志留世（S3）繁盛：早、中泥盆世（D1-2）绝灭：晚泥盆世（D3）意义：原蕨植物是陆生高等植物发展演化的起点。原蕨植物的出现是植物进化史上重要的转折点，完成了从水域到陆地的飞跃，是征服陆地的先驱。但是原蕨植物分化还较简单，所以大多数还只能生活于滨海、沼泽或潮湿低地。,第四章第三节,蕨类植物,二、石松植物门（Lycophyta）,有乔木、灌木和草木，植物体有根、茎、叶分化。茎：二歧式分枝。叶：针形或披针形，多呈螺旋形排列。单脉，少数为两条脉。具叶舌或无。孢子囊：单生于孢子叶腋或叶的腹面近叶腋处，有的聚集成穗，形成孢子叶穗顶生枝端，孢子同型或异型。,第四章第三节,蕨类植物,石松植物,叶座 鳞木叶的基部膨大，脱落后留在茎表面上的痕迹 在茎上螺旋状排列 叶座多样，叶痕心形，其中央为维管束痕，两侧为气管痕。叶座上常有中脊和横纵纹。叶座形状是鉴定的重要依据。,叶座,叶痕,束痕,通气道痕,叶座,中脊,横纹,Lepidodendron（鳞木）,石松植物,巨鳞木,拟仙人掌鳞木,石松纲植物,封印木,鳞木,图4-8 石松植物门化石代表 1-Leptophloeum rhombicum，（斜方簿皮木），1，D3； 2- Lepidodendron oculus-felis （猫眼鳞木），1，C-P； 3- Lepidodendron的复原图及其叶座 （自中国古生代植物，1974）,地史分布：出现：早泥盆世（D1）繁盛：中、晚泥盆世（D2-3）衰退：二叠纪后期（P3），中生代（Mz）以来仅存少数属种。意义：古生代的石松植物（主要是鳞木目）生长在湿热的海滨低地或沼泽中，成为石炭纪的重要造煤植物之一，现代石松植物都生长在温暖潮湿的地区。,第四章第三节,蕨类植物,三、节蕨植物门（Arthrophyta）,植物体为木本或草本。茎：单轴式分枝，明显分节，分为节与节间。节间表面具有纵向平行的纵肋和纵沟。大部分具管状中柱，形成髓腔。叶：小，轮生于节上。孢子囊：着生于孢子囊柄上，并聚集成孢子叶穗，长在茎或枝的顶端，绝大多数为同型孢。,第四章第三节,蕨类植物,节蕨植物,发现于陕西延长县的Neocalamites,木贼,现生木贼,芦木,图4-9 节蕨植物门化石代表 1- Sphenophyllum（楔叶），D3-T1；2- Calamites的髓模示意图； 3- Annularia（轮叶），C2-P；4- Lobatannularia（瓣轮叶），P；5- Neocalamites（新芦木），T-J2,地史分布：出现：早泥盆世（D1）繁盛：石炭纪、二叠纪（C 、 P），以乔木类型为主，亦是当时的成煤植物。衰退：中生代（Mz），现代仅存草本Equisetus（木贼）一属。,木 贼,第四章第三节,蕨类植物,四、真蕨植物门（Pteridophyta）,真蕨植物门大多为多年生草本，但一些热带树蕨，可高达十几米。茎：不发育，除树蕨类，都为根状茎。叶：大型羽状复叶，少数掌状复叶或单叶。叶柄分裂二歧合轴式和单轴式。叶脉羽状或扇状，少数网状。孢子囊：生殖叶背面或边缘，不形成孢子叶穗，在叶上聚集成孢子囊群，少数散生。多为同型孢，少数异型孢。,第四章第三节,蕨类植物,真蕨植物,大型羽状复叶,蕨类植物的繁殖器官,枝脉蕨 Cladophlebis,Danaeopsis,大型单羽复叶，小羽片长而大，基部下延成耳状，中脉很粗，侧脉自中脉以锐角至边缘，且相互连结成网状。耳状部分的侧脉自羽轴上生出 晚三叠世,中脉,邻脉,耳状部分,独板支脉蕨,真蕨类,图4-11 真蕨植物门化石代表 1- Pecopteris （栉羊齿），2.1，C-T；2- Cladophlebis （枝脉蕨），1，P-K； 3- Danaeopsis（拟丹尼蕨），T2-3；4- Dictyophyllum （网叶蕨），T3-J2； 5- Clathropteris （格子蕨），T3-J2；6- Coniopteris（锥叶蕨），J-K1,地史分布：出现：早泥盆世（D1），为原始类型。繁盛：石炭、二叠纪（C 、 P），与石松植物门，楔叶植物门及种子蕨植物门一起组成晚古生代植物群。中生代亦很繁盛，现在仍有大量属种。,第四章第三节,蕨类植物,五、前裸子植物门 （Progymnospermophyta）,前裸子植物具有蕨类和裸子植物间过渡类型的特征，其解剖结构属裸子植物类，但以蕨类植物繁殖方式繁殖。植物体为乔木或灌木，具次生木质部，管胞壁上具有圆形具缘纹孔，有孢子囊，同胞或异孢。它们生存于早中泥盆世至早石炭世早期。分为无脉树目、古羊齿目和瓢叶目。,第四章第三节,蕨类植物,第四节 裸子植物（Gymnosperms）,孢子：孢子体发达，配子体密生在孢子体上。小孢子（花粉粒）有的能萌发花粉管，由胚珠发育成种子，胚珠裸露在大孢子叶上，形成的种子裸露而无果实。根：多年生的木本植物，多为单轴分枝的高大乔木，具有强大的主根，枝条常有长枝与短枝之分。叶：大型的羽状复叶、带状单叶和小型的针状、鳞片状和扇状叶，在长枝上呈螺旋状排列，在短枝上呈枝顶簇生。,