水生大型植物

第四篇水生大型植物水生植物：生理上依附于水环境水生大型植物：丝状绿藻类、轮藻、大型海藻、水生维管束植物维管束植物：蕨类植物＋种子植物水生维管束植物：水草第一章红藻门Rhodophyta一、形态构造红藻植物体几乎经常呈红色或鲜红色，故名红藻（Rhodophyceae）。1．形态构造红藻细胞壁由内外两层组成。内层为纤维素，外层为藻胶（Phycocolloid）［琼胶（agar）、海萝胶（funoran）、卡拉胶（carrageheenen）］2．色素、色素体和贮存物质色素体所含色素有叶绿素a、d，叶黄素、β-胡萝素，并含有辅助色素红藻红素（r-Phycoerthrin）和红藻蓝素（r-phycocyanin）。色素体一个，轴生，或多个，周生。蛋白核一个或无。贮存物质主要是红藻淀粉（florideanstarch）。3．体制•红藻大多数种类为多细胞体，仅少数为单细胞或群体•单轴型（monopodialtype）植物体中央有一条中轴丝，由它向四周生出分枝的侧丝组成皮层（cortex），如石花菜属Gelidium等就属这一类型。•多轴型（fountaintype）植物体中央是由许多中轴丝组成髓部（medulla），然后由它向各方分出侧丝所组成的，如海索面目Nemalionales的丝辐藻属Cumagloia就属于这一类型。4生殖营养繁殖无性繁殖由单孢子囊（monosporangium）产生单孢子（monospore），或由四分孢子囊（tetrasporangium）产生四分孢子（tetraspore）。有性生殖：卵配。雄性生殖细胞，称为精子，由精子囊产生。雌性生殖细胞，称果胞，形如烧瓶状，其上有一条细长的受精丝，内部有一个卵核。一般，精子粘在受精丝上，在接触处融化。精核沿着受精丝进入果胞内，与卵核结合成合子。受精的果胞经发育形成果孢子体（囊果）。三、分类红藻门是很古老的种类。大多数是海产种类，它们是底栖藻类，生活在深水水域。分红藻纲Florideophyceae和原红藻纲Protoflorideophyceae单细胞或由单列细胞，或多列细胞组成的丝状体，也有膜状体。生长方式为散生长。无性繁殖产生单孢子。多数海产，少数生于淡水中，也有生长在潮湿地面上的。（一）原红藻纲Protoflorideophyceae代表种类为紫菜属：隶属红毛藻目Bangiales，红毛藻科Bangiaceae。植物体为为不分枝的单列或多列细胞组成的丝状体，也有单层或双层细胞组成的膜状体。植物体深紫红色，或浅黄绿色，薄膜叶片状，称为叶状体。基细胞向下延伸成为假根丝状而成固着器，以固着在基质上。紫菜在我国沿海皆有分布，其中养殖种类有条斑紫菜P．yezoensis和坛紫菜P．haitanensis。（二）红藻纲Florideophyceae分七个目，下面介绍石花菜目和杉菜目石花菜属Gelidium：植物体紫红色或淡红黄色，直立，丛生，或分为直立与匍匐两部分，软骨质。固着器假根状。枝亚圆柱状或扁压，数回羽状或不规则羽状分枝，小枝对生或互生，有的在同一节上生出二至三个以上小枝，分枝末端急尖。单轴型。植物体长成后皮层与髓部无明显区别。植物体中实。多年生，喜生于低潮带的石沼中，或生于低潮线下5至30m深的岩石上。江篱属Gracilaria：植物体红色、暗紫绿色或暗褐红色，软骨质或肥厚多汁，易折断。高5至45cm以上，有的可达1m。基部有盘状的固着器。分枝互生、偏生、叉状或不规则，有的分枝基部缢缩或渐细。植物体单轴型。江蓠喜生长在有淡水流入和水质肥沃的湾中，尤其在风浪较平静，水流畅通，地势平坦，水质较清的港湾中，生长较旺盛。生态分布和意义红藻是种类较多，分布较广的大型藻类。绝大部分生活于海洋中。淡水种类少。在世界各海域沿岸皆有分布，但主要产于温带海区。红藻一般属喜阴藻类（sciophylicalgae）。垂直分布多为深海性，生于低潮线下附近或潮下且在清水的海区可生长在低潮线下30至100m深处。•在红藻中，紫菜是一种食用藻，它含有丰富的蛋白质，营养好，味道鲜美，为人们喜食的藻类，栽培种类有条斑紫菜和坛紫菜。•江蓠、沙菜和石花菜等可制取琼胶，在食品工业和医药等方面都有广泛的用。第二章褐藻门Phaeophyta一、形态构造植物体构造也比较复杂，外观似有根、茎、叶的分化。1．细胞壁褐藻细胞多由细胞壁和原生质体两部分组成。细胞壁内层主要由纤维素组成，比较坚韧；外层由藻胶质组成，其中广泛存在的是褐藻糖胶（fucoidin）。2．原生质体褐藻细胞的原生质体一般都含有许多小液泡。3．色素、色素体和贮存物质色素有叶绿素a、c、叶黄素和β－胡萝卜素，以及褐藻素。但由于褐藻含有丰富的褐藻素，一般来说，植物体多呈褐色。色素体多数，侧生，或星状、轴生，或螺旋带状或分枝状。贮存物质为褐藻淀粉（laminarin）及甘露醇（mannitol）。体制褐藻均为多细胞体，有以下几种体型；（1）异丝体：这是褐藻中较简单的原始类型，植物体由匍匐部和直立部组成。直立部具单列细胞，分枝；匍匐部则由匍匐假根固着在基质上，如水云目。（2）假膜体：为由许多藻丝胶粘在一起，组成假膜体，如酸藻目、索藻目。（3）膜状体：从外形上已有似根、茎、叶或气囊等部分的分化，内部细胞向多方面分裂成数层的膜状体。部分较进化的种类进而分化为表皮、皮层和髓部。（4）生长方式：根据生长点的位置的不同，有散生长、间生长和毛基生长几种。二、生殖1．繁殖：有营养繁殖、无性繁殖和有性繁殖三种方式。营养繁殖包括植物体断折和繁殖小枝两种。某些种类在幼年或老年期靠植物体的断裂来繁殖延续后代，断裂的每一段将形成独立生活的新个体。①无性繁殖：为产生游动孢子或不动孢子，游动孢子具有二条不等长的侧生的鞭毛，由单室或多室孢子囊产生。②有性生殖：有同配、异配和卵式三种。配子囊有单室配子囊和多室配子囊两种。三、分类褐藻以生活史类型、繁殖方式、生长方式以及植物体构造和色素体中有、无蛋白核等特征为分类依据。分纲检索表1（2）没有无性生殖。有性生殖为卵配。精子的鞭毛前短后长。生活史中只有孢子体世代………………………………………………圆子纲Cyclosporeae2（1）有无性生殖。3（4）以不动孢子进行无性繁殖。有性生殖为卵配………………………………………………不动孢子纲Aplanosporeae4（3）以游动孢子进行无性繁殖。有性生殖为同配、似配和卵配………………………………………褐子纲（褐藻纲）Phaeosporeae昆布属Ecklonia：孢子体由固着器、柄和叶片三部分组成。固着器假根状，或形成匍匐部分。柄部圆柱形，不分枝。叶片单条或羽状，以至复羽状分枝，叶缘有粗锯齿，粘液腔道一至二层。游动孢子生于叶片的两面。昆布（鹅掌菜、五掌菜）E．kuroma是一种有经济价值的褐藻，用途似海带。裙带菜属Undaria：植物体幼时为卵形或长叶片状，单条，在生长过程中逐渐羽状分裂，有隆起的中肋，或加厚似中肋状，有毛窝而无粘液腔，但有粘液细胞。孢子囊群生在柄部两侧延伸出褶皱状的孢子叶上。裙带菜E．Pinnatifida，外形像一把破芭蕉叶扇子，是一种食用经济海藻，除含碘量较少外，其它成分不亚于海带，是一种营养丰富的食用海藻，同时，亦可作为综合利用提取褐藻胶的原料。海带属Laminaria：植物体明显地分为固着器、柄部和叶片三部分。固着器假根状或盘状。叶片单条或深裂为掌状。有的种类柄部和叶片具有粘液腔道。海带L．japonica，是重要的经济海藻。是一种深入民间的食品；又是医药和工业的重要原料，用途很广。同时又是褐藻工业提取藻胶的重要原料。目前我国从北到南，海带养殖已普遍推广，年均产量约占全国海水养殖总产量的60％以上。鹿角藻属Pelvetia叶植物体叉状分枝。固着器锥盘状。枝扁平至亚圆柱形，枝一侧上往往无沟，无中肋。鹿角藻P．siliquosa，是一种食用海藻，在我国北方常用于打卤面中，以增加粘性或与肉共煮作菜。此外，可综合利用作提取褐藻胶、甘露醇等的原料。第四章水生维管束植物一、特征1.多细胞植物，具根、茎、叶的分化2.植物体由特化的细胞组成的维管束，承担支持和运输的功能3.生殖器官构造复杂，由受精卵细胞发育形成胚二、营养器官的形态学特征及对水环境的适应（一）根须根，生于泥土中或悬垂于水层中，固定、平衡植物体和吸收养分水生植物根系的固着、支持和吸收功能已不如陆生植物重要根系退化，某些漂浮植物甚至缺少根系，只有部分挺水植物尚保存着较为发达的根系（二）茎直立茎、匍匐茎、根茎、球茎1、直立茎机械组织退化且多集中在中央增加韧性能随水飘荡而不易折断维管束退化表皮细胞也可以吸收溶解于水中的各种营养物质表皮细胞也具有叶绿素可进行光合作用水中光照弱气室特别发达水环境中气体交换差这一环境条件2、匍匐茎又称横走茎。如水浮莲、水葫芦等。节－须根、芽，节间长。3、根状茎又称根茎。如莲和芦苇等。气室发达，有的营养丰富，繁殖力强。4、球茎如荸荠、慈姑等。（三）叶叶：叶片、叶柄和托叶有些叶基部扩大成鞘状或由托叶演变成鞘状，被称为叶鞘或鞘状托叶叶鞘常具有叶舌和叶耳。叶舌位于叶片和叶鞘相连的腹面。叶耳位于叶舌两侧1、叶脉：网状脉，平行脉，叉状脉2、叶的形态3、单叶和复叶4、叶序和叶镶嵌5、异形叶慈姑水毛茛（四）花水生被子植物的有性繁殖器官。一朵典型的两性花，由花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几部分组成花有的单独一朵生于茎上，称为单生。大多数植物的花是按照一定方式排列在花枝（花轴）上的，称为花序水生植物常见的花序有：穗状花序：具一直立花轴，其上着生多数无柄的小花，如旱苗蓼、香蒲的雌花花轴肉质化称肉穗花序。总状花序：花轴两侧上着生花柄等长的小花，如芦苇的总状花序由若干下大上小的总状花序组成称圆锥花序或复总状花序。伞形花序：花轴缩短，具等长花柄的小花自花轴顶端生出，形似雨伞，如水芹。头状花序：花轴缩短，顶端膨大，其上排列许多无柄小花，呈头状，如黑三稜、喜旱莲子草等。三、繁殖①营养繁殖：出芽：芜萍、浮萍、紫背浮萍等以叶状体出芽产生叶状体的方式繁殖。植物体断片：金鱼藻、茨藻、黑藻等它们的分枝折断，每个分枝形成一个新的植株。匍匐茎：水浮莲、水葫芦等靠浮于水面的匍匐茎（不定芽）萌发出新的植株。冬芽：金鱼藻、黑藻等在冬季形成冬芽，而菹草则在夏季形成冬芽。冬芽：具有茎叶，但节间短，叶密集在一起，贮存有丰富营养物质的茎，常在秋末冬初形成，越过低温的季节，故称冬芽。②有性繁殖：典型的水媒花，苦草。•水生高等植物进行有性繁殖时主要借助于水的运动来传布花粉，称为水媒花。•水媒花是水生植物特有的传粉方式，苦草可算是水媒花中典型的例子。•苦草为雌雄异株。•雌花未成熟前花柄（梗）螺旋形卷曲于水层中，等成熟时花柄逐渐伸直。将花挺至水面开放。此时，雄花成熟，佛焰苞破裂，雄花脱离花序轴，浮于水面，在水面开放，并随水流飘荡与雌花接触。雌花受粉后花柄又螺旋卷曲，逐渐将幼果拉入水层中发育成熟。四、常见种类初步统计，分布于我国各类淡水水体中的维管束植物有近200种，其中最为常见且饵料价值较大者有以下几十种。生态类群根据水生维管束植物的形态、构造及其与水环境的关系，分为４个生态类群：挺水植物，浮叶植物，沉水植物，漂浮植物漂浮植物植物体漂浮于水面或水当中，根不着地，根系退化或须状根，起平衡和吸收营养的作用，叶背面常有气囊或叶柄中部具葫芦状气囊。这类植物主要分布在静止小水体或流动性不大的水体中。常见的种类有紫背浮萍、槐叶萍、满江红、凤眼莲（水葫芦）、大漂（水浮莲）。萍Marsileaquardrifolis多年生草本，根状茎细长横走，每节生出根和叶，叶柄顶端有4片叶，成十字排列。田字萍、四叶菜、大浮萍。紫背浮萍Spirodelapolyrhiza（紫萍）叶状体倒卵圆形或倒卵形，长5～8mm，宽5～7mm。叶状体腹面绿色，常有7条脉，背面紫色，故称紫背浮萍。丝状根5-11条。常以侧芽进行繁殖。晚秋植株产生冬芽，多年生，浮生于池塘、稻田、水沟等静水小水体。槐叶萍Salvinianatans茎细弱，横卧于