中文學(xué)名 | 蕨類古裸子植物 | 界 | 植物界 |
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徑 | 1~3米 | 高 | 20~40米 |
蕨類植物的起源,根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的古植物化石推斷,一般認(rèn)為,古代和現(xiàn)代生存的蕨類植物的共同祖先,都是距今4億年前的古生代志留紀(jì)末期和下泥盆紀(jì)時出現(xiàn)的裸蕨植物。真蕨類植物最早出現(xiàn)在中泥盆紀(jì),但它們與現(xiàn)代生存的真蕨類植物有較大差別,故被分成為原始蕨類。其孢子囊呈長形,囊壁厚,縱向開裂或頂上孔裂。重要的代表有1936年在我國云南省泥盆紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的小原始蕨(Protopteridium minutum Halle),及發(fā)現(xiàn)于中泥盆紀(jì)的古蕨屬(Archaeo pteris)等。小原始蕨是具有1種合軸分枝的小植物,側(cè)枝的末端扁化成扁平二叉分枝的葉片狀,孢子囊著生在具有維管束的小側(cè)枝頂上。古蕨屬具有大型、二回羽狀的真蕨形葉子,在1個平面上排列著小羽片,孢子囊著生在小羽片軸上,孢子異型。這些植物在體形上很可能代表介于裸蕨類和真蕨類之間的類型。古蕨屬的發(fā)現(xiàn),加強了真蕨亞門和裸子植物門之間在系統(tǒng)發(fā)育上的聯(lián)系。許多人認(rèn)為,最早的裸子植物是通過古蕨這一途徑發(fā)展出來的。在長遠的地質(zhì)年代中,這些古代的真蕨植物到二疊紀(jì)時大多已滅絕。到三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)又演化發(fā)展出一系列的新類群?,F(xiàn)代生存的真蕨大多具大型葉,有葉隙,莖多為不發(fā)達的根狀莖,孢子囊聚集成孢子囊群,生在羽片下面或邊緣,絕大多數(shù)是中生代初期發(fā)展的產(chǎn)物。
裸子植物在二疊紀(jì)的早期,亞洲、歐洲和北美部分地區(qū)開始出現(xiàn)酷熱、干旱的氣候環(huán)境,許多在石炭紀(jì)繁盛一時的造煤植物,因不能適應(yīng)自然環(huán)境的變化,而趨于衰落和絕滅。而一群以種子繁殖的高等植物,即裸子植物,因適應(yīng)當(dāng)時自然環(huán)境的變化卻得到了發(fā)展而繁榮興旺,成為當(dāng)時地球上植被的主角。 裸子植物在其漫長的歷史過程中,地史、氣候經(jīng)過多次的重大變化,裸子植物的種系也隨之多次演替更新,老的種系相繼絕滅,新的種系陸續(xù)演化出來,并沿著不同的進化路線不斷地更新、發(fā)展、繁衍至今。 2100433B
在晚古生代的石炭紀(jì)和二疊紀(jì),由蕨類植物的喬木、灌木和草本植物組成大面積的濱海和內(nèi)陸沼澤森林。其中鱗木和封印木高可達20~40米,徑1~3米,是石炭紀(jì)重要的造煤植物。
滿江紅、槐葉蘋、四葉蘋、腎蕨、鐵線蕨、卷柏、鳥巢蕨、莢果蕨、鹿角蕨、桫欏、槲蕨、銀粉背蕨、松葉蕨、江南卷柏、千層塔、烏蕨、翠云草、陰地蕨、水龍骨、黃山鱗毛蕨
1常見的有: (皺葉、鋸齒、大鱗、圓葉)巢蕨、腎蕨、(長角、二叉)鹿角蕨、(美葉、細(xì)葉、梯葉、毛葉、密葉)鐵線蕨、海金沙、銀脈鳳尾蕨、(珊瑚、細(xì)葉)卷柏、翠云草、紫萁、石松、(密葉、皺葉)波斯頓蕨、兔...
松葉蕨綱、石松綱、水韭綱、木賊綱(楔葉綱)、真蕨綱。
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36 Vol.287 LIFE WORLD 秦仁昌與蕨類植物 分類系統(tǒng) 撰文 ?供圖 張憲春 邢公俠 秦仁昌院士是中國蕨類植物學(xué)研究的奠基人, 被國際同行譽為中國蕨類植物之父。 他完成的 《中 國蕨類植物科屬系統(tǒng)排列和歷史來源》分別被授 予中國科學(xué)院自然科學(xué)獎一等獎 ( 1989)和第六次 ( 1993)國家自然科學(xué)獎一等獎的殊榮。 該成果對 當(dāng)代蕨類植物, 特別是亞洲蕨類植物的一些重大 分類學(xué)問題進行了評論, 提出一個新的中國蕨類植 物分類系統(tǒng), 闡明了科、 屬的起源及其演化關(guān)系。 相比舊的蕨類植物分類系統(tǒng), 該系統(tǒng)更為合理, 許 多科的分類得到國際上同行的采用, 在《中國植物 志》的編著和國內(nèi)標(biāo)本館標(biāo)本系統(tǒng)排列上已得到廣 泛應(yīng)用。 中國是世界上蕨類植物最豐富的地區(qū)之一, 物 種數(shù)占全世界 1/10 。研究中國蕨類植物不但為我國 蕨類植物的科研、 教學(xué)和生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)信息, 也在國際上
較多的學(xué)者認(rèn)為裸子植物是由前裸子植物(Progymnospermae)和種子蕨(Pteridospermopsida,即蘇鐵蕨Cycadofilicopsida)演化而來。真蕨類(Filicopsida)與前裸子植物可能共同起源于裸蕨類(Psilophyta),而種子蕨類與其他裸子植物又平行起源于前裸子植物。科達類(Cordaitopsida)可能起源于前裸子植物,而本內(nèi)蘇鐵類(Bennettitopsida,即擬蘇鐵類Cycadeoideopsida)可能起源于種子蕨類的皺葉羊齒類(Lyginopteridatae),蘇鐵類(Gycadopsida)與皺葉羊齒類親緣關(guān)系密切。銀杏類(Ginkgopsida)與苛得狄類可能有共同的起源,它們可能是由前裸子植物的同一個分枝中演化出來,或一開始就彼此獨立演化成兩個平行分枝。松杉類(Coniferopsida)與苛得狄類有著很近的親緣關(guān)系。蓋子植物(Chlamydospermopsida)是極特殊的類群,因缺乏古植物學(xué)資料,未見有闡明其起源與演化的報道。
對中國裸子植物的保護已受到注意,已建立了少數(shù)以殘遺或瀕危裸子植物為保護對象的保護區(qū)(如銀杉、百山祖冷杉、攀枝花蘇鐵、元寶山冷杉、銀杏、水杉等)。另一些裸子植物物種已列為在其產(chǎn)地所建保護區(qū)的主要保護對象。為保持中國在裸子植物類群上的優(yōu)勢,應(yīng)禁止或限制天然針葉林的采伐,必須采伐時應(yīng)選擇適宜的采伐方式,確保天然更新。還應(yīng)在極危種(如多歧蘇鐵等)的原產(chǎn)地建設(shè)自然保護區(qū)。
裸子植物在植物界中的地位,介于蕨類植物和被子植物之間。它是保留著頸卵器,具有維管柬,能產(chǎn)生種子的一類高等植物。
科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 |
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三尖杉科 Cephalotaxaceae | 康定云杉 Picea montigena | 蘇鐵科 Cycadaceae | 麗江鐵杉 Tsuga forrestii | 柏科 Cupressaceae | 雅加松 Pinus massoniana var.hainanensis |
海南粗榧 Cephalotaxus mannii | 長苞鐵杉 Tsuga longibracteata | 臺灣翠柏 Calocedrus macrolepis var. formosana | |||
大果青杄 Picea neoveitchii | 麻黃科 Ephedraceae | 羅漢松科 Podocarpaceae | 巧家五針?biāo)?/p> Pinus squamata | ||
貢山三尖杉 Cephalotaxus lanceolata | 斑子麻黃 Ephedra rhytidosperma | 紅檜 Chamaecyparis fomosensis | |||
長葉云杉 Picea smithiana | 雞毛松 Dacrycarpus imbricatus | 長白松 Pinus sylivestris var. sylvestriformis | |||
篦子三尖杉 Cephalotaxus oliveri | 柏科 Cupressaceae | 華南五針?biāo)?/p> Pinus kwangtungensis | 岷江柏木 Cupressus chengiana | ||
大別山五針?biāo)?/p> Pinus dabeshanensis | 翠柏 Calocedrus macrolepis | 興凱湖松 Pinus densiflora var. ussuriensis |
科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 |
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柏科 Cupressaceae | 巨柏 Cupressus gigantea | 松科 Pinaceae | 陸均松 Dacrydium pectinatum | 紅豆杉科 Taxaceae | 長苞冷杉 Abies georgei |
毛枝五針?biāo)?/p> Pinus wangii | 百山祖冷杉 Abies beshanzuensis | 短葉穗花杉 Amentotaxus argotaenis var.brevi-folius | |||
福建柏 Fokienia hodginsii | 長葉竹柏 Nagia fleuryi | 元寶山冷杉 Abies yuanbaoshanensis | |||
短葉黃杉 Pseudotsuga brevifolia | 秦嶺冷杉 Abies chensiensis | 臺灣穗花杉 Amentotaxus formosana | |||
朝鮮崖柏 Thuja koraiensis | 海南羅漢松 Podocarpus annamiensis | 資源冷杉 Abies ziyuanensis | |||
瀾滄黃杉 Pseudotsuga forrestii | 梵凈山冷杉 Abies fanjingshanensis | 云南穗花杉 Amentotaxus yunnanensis | |||
崖柏 Thuja sutchuenensis | 蘭嶼羅漢松 Podocarpus costalis | 銀杉 Caathaya argyrophylla | |||
黃杉 Pseudotsuga sinensis | 臺灣冷杉 Abies kawakamii | 白豆杉 Pseudotaxus chienii |
科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 | 科屬 | 名稱 |
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紅豆杉科 Taxaceae | 海南油杉 Keteleeria hainanensis | 杉科 Taxodiaceae | 太白紅杉 Larix chinensis | 杉科 Taxodiaceae | 水杉 Metasequoia glyptostroboides |
矩鱗油杉 Keteleeria oblonga | 水松 Glyptostrobus pensilis | 麥吊云杉 Picea brachytyla | |||
柔毛油杉 Keteleeria pubescens | 四川紅杉 Larix mastersiana | 臺灣杉 Taiwania cryptomerioides |
裸子植物中國狀況
中國疆域遼闊,氣候和地貌類型復(fù)雜。在中生代至新生代第三紀(jì)一直是溫暖的氣候,第四紀(jì)冰期時又沒有直接受到北方大陸冰蓋的破壞,基本上保持了第三紀(jì)以來比較穩(wěn)定的氣候,致使中國的裸子植物區(qū)系具有種類豐富,起源古老,多古殘遺和孑遺成分,特有成分繁多和針葉林類型多樣等特征。
據(jù)統(tǒng)計,中國的裸子植物有10科34屬約250種,分別為世界現(xiàn)存裸子植物科、屬、種總數(shù)的66.6%、41.5%和29.4%,是世界上裸子植物最豐富的國家。在中國的裸子植物中有許多是北半球其他地區(qū)早已滅絕的古殘遺種或孑遺種,并常為特有的單型屬或少型屬。如特有單種科--銀杏科(Ginkgoaceae);特有單型屬有水杉(Metasequoia)、水松(Glyptostrobus)、銀杉(Cathaya)、金錢松(Pseudolarix)和白豆杉(Pseudotaxus);半特有單型屬和少型屬有臺灣杉(Taiwania)、杉木(Cunninghamia)、福建柏(Fokienia)、側(cè)柏(Platy-cladus)、穗花杉(Amentotaxus)和油杉(Keteleeria),以及殘遺種,如多種蘇鐵(Cycas spp.)、冷杉(Abies spp.)等。
中國的裸子植物雖僅為被子植物種數(shù)的0.8%,但其所形成的針葉林面積卻略高于闊葉林面積,約占森林總面積的52%。在中國東北、華北及西北地區(qū)的針葉林中裸子植物物種較少,在西南地區(qū)針葉林中則有豐富的裸子植物物種。在華南、華中及華東地區(qū)除原生針葉林外,更常見的是大面積人工杉木林、馬尾松林和柏木林。
雖然中國具有極為豐富的裸子植物物種及森林資源,但由于多數(shù)裸子植物樹干端直、材質(zhì)優(yōu)良和出材率高,所以其所組成的針葉林常作為優(yōu)先采伐的對象,使該資源正在受到強烈的人類活動的威脅和破壞。如50年代中國最大的針葉林區(qū)--東北大、小興安嶺及長白山區(qū)的天然林被不同程度地開發(fā)利用,60年代至70年代另一大針葉林區(qū)--西南橫斷山區(qū)的天然林又相繼被強烈采伐,僅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁,以及自然保護區(qū)內(nèi)尚有天然針葉林保存。華中、華東和華南地區(qū),因人口密集和經(jīng)濟發(fā)展的需求,中山地帶的各類天然針葉林多被砍伐,代之而起的是人工馬尾松林、杉木林和柏木林。隨著各類天然針葉林采伐和破壞,原有生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變,加快了林下生物消失和瀕危的速度。同時,具有重要觀賞價值和經(jīng)濟價值的裸子植物亦破壞嚴(yán)重,如攀枝花蘇鐵(Cycas panzhihuaensis)、貴州蘇鐵(C. guizhouensis)、多歧蘇鐵(C. multipinnata)和叉葉蘇鐵(C. micholitzii)均在新發(fā)表或新的分布點發(fā)現(xiàn)后就遭到大肆破壞。三尖杉(粗榧)屬(Cephalotaxus)和紅豆杉(紫杉)屬(Taxus)植物自60年代和80年代末至90年代初發(fā)現(xiàn)為新型抗癌藥用植物后,就立即遭到大規(guī)模采伐破壞,使資源急劇減少。
初步查明,中國裸子植物絕滅種有崖柏(Thuja sutchuanensis,現(xiàn)已重新發(fā)現(xiàn),并未滅絕);僅有栽培而無野生植株的野生絕滅種有蘇鐵(鐵樹)(Cycas revoluta)、華南蘇鐵(C. taiwaniana)、四川蘇鐵(C. szechuanensis);分布區(qū)極窄,植株極少的極危種(critically endangered)有多歧蘇鐵、柔毛油杉(Keteleeria pubescens)、矩鱗油杉(K. oblonga)、海南油杉(K. hainanensis)、百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)、元寶山冷杉(A. yuanbaoshanensis)、康定云杉(Picea montigena)、大果青杄(P. neoveitchii)、太白紅杉(Larix chinensis)、短葉黃杉(Pseudotsuga brevifolia)、巧家五針?biāo)?Pinus squamata)、貢山三尖杉(Cephalotaxus lanceolata)、臺灣穗花杉(Amentotaxus formosana)和云南穗花杉(A. yunnanensis)等。瀕危和受威脅的裸子植物約63種,約占種數(shù)的28%,其中百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)和臺灣穗花杉(Amentotaxus formosana)被列入世界最瀕危植物。