植物多樣性的觀察

1、植物多樣性的觀察基礎(chǔ)知識(shí) 自地球上出現(xiàn)原始生命以來(lái)，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化過(guò)程，至今在地球上多萬(wàn)種生物中，有一類能夠進(jìn)行光合自養(yǎng)生活的，對(duì)人類極其重要的生物我們稱它為植物，包括藻類、地衣、苔蘚蕨類和種子植物等多種類型。各類植物的大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)、壽命和生活習(xí)性、營(yíng)養(yǎng)方式、生態(tài)適應(yīng)和生態(tài)習(xí)性等多種多樣，它們共同組成了千姿百態(tài)、五光十色的植物界。 現(xiàn)存植物已知種類達(dá)余萬(wàn)種，它們廣泛分布于地球表面。從熱帶的雨林、亞熱帶的常綠闊葉林溫帶的針葉闊葉混交林到寒帶的草甸；從海底森林褐藻、平原的栽培植物、丘陵山地的森林到高山的矮灌叢。這種多樣性不僅體現(xiàn)在植被類型上，而且體現(xiàn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)上，如最小的植物要用顯微鏡觀察，而北

2、美的巨杉，可高達(dá) ；最簡(jiǎn)單的植物衣藻只有一個(gè)細(xì)胞，而種子植物是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)并有根、莖、葉等分化的植物體。植物壽命長(zhǎng)短也不一，壽命長(zhǎng)的可生活一千多年以上（銀杏）、而短命菊只需一周就可完成整個(gè)生活史。有的植物生活在陸地上，有的生活在水中有的需要強(qiáng)烈陽(yáng)光，有的則喜歡光弱陰暗的地方；絕大多數(shù)自養(yǎng)但也有異養(yǎng)。植物的多樣性，不是偶然產(chǎn)生的，而是植物有機(jī)體在和環(huán)境的相互作用中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不斷的遺傳變異適應(yīng)和選擇等一系列的矛盾運(yùn)動(dòng)有規(guī)律地演化而成的。其演化規(guī)律是從原核到真該從水生到陸生、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低等到高等。實(shí)驗(yàn)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)一 植物多樣性的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)二 識(shí)別校園植物及參觀植物標(biāo)本館實(shí)驗(yàn)三 植物標(biāo)本的制作保存實(shí)驗(yàn)

3、一 植物多樣性的認(rèn)識(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)植物界各大類群代表植物的觀察，了解并掌握各類植物的共同特點(diǎn)，了解植物從水生到陸生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低等到高等的進(jìn)化發(fā)展過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)材料 （一）藻類植物顫藻、衣藻、水綿、紫菜和海帶浸制標(biāo)本及帶片橫切制片。 （二）地衣植物 葉狀地衣、殼狀地衣和枝狀地衣的干制標(biāo)本，葉狀地衣的橫切制片。 （三）苔群植物 地錢植株及雌雄生殖器托縱切制片、葫蘆蘚（四）被子植物 常見(jiàn)被子植物分科 三、實(shí)驗(yàn)器材 顯微鏡解剖鏡放大鏡鑷子解剖針滴管、載玻片蓋玻片吸水紙和紗布等。 四、實(shí)驗(yàn)操作 （一）藻類植物 藻類植物屬低等植物其植物體無(wú)根莖葉的分化主要生長(zhǎng)在水中，在潮濕的土壤、巖石樹(shù)干上亦有

4、分布藻植物形態(tài)懸殊小的需在顯微鏡下觀察體型較大的肉眼可見(jiàn)，最大的可長(zhǎng)達(dá)60米。藻體結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)不一有原核藻類（如藍(lán)藻有真核藻類；有單細(xì)胞藻體，有多細(xì)胞藻體高等藻類已有組織分化、藻類植物有許多不同的類群本實(shí)驗(yàn)觀察較常見(jiàn)的綠藻紅藻和褐藻的代表植物物 1水綿 是綠藻的代表植物個(gè)體為不分支的綠色絲狀體外被有粘滑膠質(zhì)，用手摸之有滑溜的感覺(jué)。在示教顯微鏡下觀察可見(jiàn)每條藻絲由一列圓簡(jiǎn)形細(xì)胞組成。 紫菜 是紅藻的代表植物紅藻大多數(shù)海產(chǎn)植物體多為絲狀體、葉狀體和技狀體，有的已有簡(jiǎn)單的組織分化觀察紫菜標(biāo)本可見(jiàn)其藻體薄為紫紅色的葉狀體。 海帶是褐藻的代表植物褐藻幾乎全為海產(chǎn)多細(xì)胞的葉狀體或技狀體有很多是大型海藻。藻體呈

5、褐色在示范臺(tái)觀察海帶的浸制標(biāo)本、個(gè)體呈狹長(zhǎng)帶狀的葉狀體、呈綠褐色可分帶片、柄及固著器二部分。 （二）地衣植物地衣是一種真菌和藻類組合的多年生共生體，真菌為藻類提供生長(zhǎng)場(chǎng)所，藻類為真菌提供營(yíng)養(yǎng)。在示范鏡框中觀察三類地衣的外部形態(tài)殼狀地衣文字衣屬）；葉狀地衣梅花衣屬枝狀地衣松狀地衣-松蘿屬。 （三）苔蘚植物 苔蘚植物是由水生生活向陸生生活過(guò)渡的類群之一，是一類原始的高等植物。有了似莖、葉的分化，但還只有假根。配子體發(fā)達(dá)，孢子體簡(jiǎn)單并寄生在配子體上。 地錢 地錢為最常見(jiàn)的苔類，植物體為二叉分支的葉狀體，有背腹之分，常生長(zhǎng)在潮濕巖石及土壤表面。在示范臺(tái)觀察地錢葉狀體（配子體）的形態(tài)：葉狀體的背面有的能

6、見(jiàn)到胞芽杯內(nèi)產(chǎn)生胞芽，可進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖；葉狀體腹面有毛狀的假根（單細(xì)胞的）。用放大鏡觀察背面，可見(jiàn)整個(gè)表面被線條劃分為多角形的小區(qū)，每區(qū)中央有一白點(diǎn)稱“氣孔。地錢雌雄異株，有性生殖分別在雌雄配子體上產(chǎn)生傘狀的雌器托和雄器托。雌器托頂盤指狀深裂；雄器托頂盤邊緣淺波狀。在示教顯徽鏡下觀察雌、雄器托縱切制片，可見(jiàn)到在雌器托頂盤兩條指狀裂之間倒懸著一列頸卵器，頸卵器呈燒瓶狀，下面膨大稱腹部，上部稱頸部、在成熟頸卵器的腹部?jī)?nèi)有一個(gè)較大的卵細(xì)胞。在雄器托頂盤上面有許多小孔，孔內(nèi)各有一精子器，內(nèi)產(chǎn)生許多帶鞭毛的精子。 在有的雄器托切片上，可見(jiàn)到孢子體。孢子體由受精卵（合子）經(jīng)胚發(fā)育而來(lái)，寄生在雌器托（配子體）

7、上，由孢蒴、蒴柄和基足三部分組成。 葫蘆鮮 在示教解剖顯微鏡下觀察葫蘆鮮植株（配子體），可見(jiàn)配子體為綠色直立矮小的莖葉體，不分支或由基部分出一小支，具有莖、葉和假根的分化，雌雄異株或同株。在配子體上（莖葉體的頂端）有時(shí)生有孢子體，區(qū)分孢蒴、蒴柄；基足埋于莖葉體中，不易見(jiàn)到。孢蒴上可見(jiàn)到蒴帽。其他 在示范臺(tái)觀察常見(jiàn)蘚類如泥炭蘚（浸制標(biāo)本）、立碗蘚、真蘚等的形態(tài)特點(diǎn)，了解苔蘚植物的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。 （四）蕨類植物 蕨類植物是一類絕大多數(shù)陸生的高等植物，但受精還離不開(kāi)水；孢子體發(fā)達(dá)，已有了真正的根、莖、葉的分化，配子體簡(jiǎn)化，但兩者都能獨(dú)立生活，是一類以孢子繁殖的植物。在示教顯微鏡和示范臺(tái)觀察各個(gè)綱的蕨類

8、植物。 石松 為小型葉蕨類，藥用植物。孢子體匍匐而蔓生，二歧分支，分支常直立，具有不定根。葉錢狀鉆形，呈螺旋狀排列。 節(jié)節(jié)草 為小型葉蕨類，常見(jiàn)雜草。孢子體根狀莖橫走，地上莖具節(jié)和節(jié)間有縱棱脊和溝。葉小型，輪生，下部合生成鞘包在節(jié)部，鞘齒褐色。常見(jiàn)雜草。 貫眾 為大型葉蕨類，多年生草本。根狀莖短，直立或斜生，連同葉柄基部密生褐色鱗片。葉為羽狀復(fù)葉，注意葉背面著生的孢子囊群內(nèi)有許多孢子囊。 在示范臺(tái)認(rèn)識(shí)一些常見(jiàn)的大型葉真蕨植物（標(biāo)本或盆栽植物）江南卷柏、芒箕、海金沙、并欄邊草、狗脊、瓦韋、腎蕨、蕨、紫萁和滿江紅等。了解蕨類的形態(tài)特點(diǎn)。 （五）裸子植物 裸子植物是一類介于蕨類和被子植物之間的陸生種

9、子植物，孢子體進(jìn)步發(fā)達(dá)，絕大多數(shù)為高大的木本植物，配子體進(jìn)一步簡(jiǎn)化并寄生在孢子體上，已出現(xiàn)花粉（雄配子體），雌配子體的頸卵器已無(wú)頸部；種子的出現(xiàn)是一大進(jìn)步，但無(wú)心皮包被，種子是裸露的。在示范臺(tái)和校園內(nèi)進(jìn)行觀察。蘇鐵標(biāo)本及大小孢子葉蘇鐵為常綠喬木，具粗壯圓柱形主干，不分支頂端簇生大型羽狀深裂的葉。雌雄異株，小孢子葉球生于莖頂小孢子葉鱗片狀上生有許多小抱子囊；大泡子葉才于莖頂密被黃褐色絨毛，上部羽狀分裂，下部成長(zhǎng)柄，柄的兩側(cè)生有枚胚珠。種子核果狀。 銀杏子遺植物為著名經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。抱子體為高大多分支的落葉喬木，有長(zhǎng)、短枝之分。葉扇形在長(zhǎng)技上的葉，先端多裂。種子核果狀（又稱白果），觀察剝開(kāi)的成熟白果可見(jiàn)

10、有層種皮：外種皮厚肉質(zhì)；中種皮白色骨質(zhì)；內(nèi)種皮紅色，薄紙質(zhì)。 黑松觀察黑松的抱子體，是多年生常綠喬木，主干直立側(cè)枝常輪生，枝具長(zhǎng)枝和短枝，長(zhǎng)枝上生鱗片葉，腋內(nèi)生極短的短枝，頂生且束針形葉門針回束），基部常有薄膜狀的葉鞘包圍。雌球花（大抱子葉球）和雄球花（小抱子葉球）都牛在同一植株上，雄球花群生于當(dāng)年新枝的基部，雌球花通常一個(gè)或數(shù)個(gè)著生在當(dāng)年新枝頂端的周圍，受精后發(fā)育為球果。剝開(kāi)種鱗，可見(jiàn)每種鱗基部有個(gè)具翅的種子。 觀察一些常見(jiàn)的裸子植物水杉、杉木、柳杉、雪松、金錢松、側(cè)柏、圓柏及其變種、羅漢松、竹柏和香榧等。了解它們的形態(tài)特點(diǎn)，并掌握裸子植物的特征。 （六）被了植物被子植物是植物界進(jìn)化的最高階

11、段，抱子體高度發(fā)達(dá)配子體進(jìn)一步簡(jiǎn)化，僅由幾個(gè)細(xì)胞組成，寄生在抱子體上。有了真正的花，雙受精有了果實(shí)更具適應(yīng)性。在示范臺(tái)和校園觀察各個(gè)科的常見(jiàn)植物并掌握被子植物的基本特征。 六、思考題 簡(jiǎn)述植物多樣性對(duì)人類的作用，以及植被破壞對(duì)生物多樣性喪失的影響。 試述植物演化的基本規(guī)律。 種子植物蠟葉標(biāo)本制作 一、制作蠟葉標(biāo)本的意義 沒(méi)有蠟葉標(biāo)本也就沒(méi)有分類學(xué)、”這句話道出了蠟葉標(biāo)本的重要意義。植物分類學(xué)對(duì)近萬(wàn)種植物進(jìn)行分門別類按照界、門、綱、目、科、屬、種逐級(jí)歸類最后要確定到物種，而蠟葉標(biāo)本就是物種的具體佐證或模式世界各國(guó)政府都十分重視植物標(biāo)本館的建設(shè)、我國(guó)在北京、南京昆明、廣州和咸陽(yáng)等地都建有大型植物標(biāo)

12、本館收藏標(biāo)本都在百萬(wàn)份以上。各個(gè)高校一般都建設(shè)有中小型標(biāo)本室。這些大量的蠟葉標(biāo)本是科學(xué)研究和教學(xué)的寶貴資料，標(biāo)本的時(shí)間越久，越有研究?jī)r(jià)值。解放前，曾有個(gè)國(guó)家的人來(lái)我國(guó)采集植物標(biāo)本，發(fā)表了大量的新屬和新種這些標(biāo)本也就作為模式標(biāo)本存人國(guó)外標(biāo)本館成為十分珍貴的科學(xué)資料蠟葉標(biāo)本是經(jīng)過(guò)采集，加工和消毒處理，能夠長(zhǎng)期保存的植株片段或整體、標(biāo)本的制作要符合規(guī)范、記錄完全，成為合用標(biāo)本。它可以作為教學(xué)標(biāo)本展示給學(xué)生學(xué)習(xí)，也可以存放在某標(biāo)本館里，讓世界上其他的植物學(xué)家也能看到它那作用就更大了、哪怕是世界廣布的一棵狗尾草或蒲公英的標(biāo)本在植物分類學(xué)家眼里都有一定的份量因?yàn)樗莵?lái)自不同居群中的一個(gè)代表。 二、植物標(biāo)本

13、的采集 采集工具有枝剪、小鎬、望遠(yuǎn)鏡、高枝剪、采集袋（箱）海拔儀、放大鏡、鋼卷尺、指南針、小紙袋、號(hào)牌、采集簽和鉛筆等。號(hào)牌是。的硬紙片打孔穿線，系在標(biāo)本上號(hào)牌上印有采集人、地點(diǎn)日期和編號(hào)共項(xiàng)內(nèi)容、野外采集簽是。的記錄紙 認(rèn)真填寫野外采集簽十分重要，除了號(hào)碼、產(chǎn)地、采集人、海拔、日期等必須填寫外，還應(yīng)注意對(duì)生境和花果等內(nèi)容的填寫、因?yàn)橛行┲参飰焊珊笾仓陼?huì)變色例如飯湯子、冬青和醴腸等也有的植物花色發(fā)生改變?nèi)缈弁刍ā⒍爬驶ǖ纫话銇?lái)講花瓣是由花青素決定其顏色的，壓制時(shí)容易變色如藍(lán)色和紅色花：而花瓣以胡蘿卜素和葉黃素決定其顏色的壓制時(shí)不會(huì)改變顏色、如黃色和橙色花。因此，趁植株新鮮時(shí)、應(yīng)對(duì)花色、花的內(nèi)部

14、結(jié)構(gòu)加以詳細(xì)記錄以方便以后的鑒定工作植株是否有乳汁或汁液以及乳汁的顏色或氣味等都要記錄，因?yàn)闃?biāo)本干燥后難以分辨對(duì)植物的土名俗名）和民間傳統(tǒng)的用途也應(yīng)記錄記錄時(shí)注意采集簽的號(hào)碼一定要同號(hào)牌的號(hào)碼相同不能搞錯(cuò)記錄應(yīng)該在野外完成，邊采邊記、有些內(nèi)容來(lái)不及記錄時(shí)可以回到宿營(yíng)地后對(duì)照新鮮標(biāo)本補(bǔ)充記錄。 采集標(biāo)本的時(shí)間一般在春、夏、秋三季，在不同的季節(jié)里可以采到不同植物的標(biāo)本，或同一植物的不同物侯期的標(biāo)本、采集地點(diǎn)不限，山區(qū)、丘陵、平原、湖泊和池塘等地都能采集到種子植物標(biāo)本，只不過(guò)在山區(qū)里種子植物區(qū)系更豐富一些罷了。作為教學(xué)野外實(shí)習(xí)，應(yīng)該選擇在植物種類較為豐富的山區(qū)采集標(biāo)本。 采集的標(biāo)本必須有花或有果，因

15、為花和果是植物分類學(xué)的主要依據(jù)。小型草本植物應(yīng)采全株；大型草本植物可以分段采集，或折成“形、“”形或“”形；具有塊根、塊莖及鱗莖的，也需采集各種地下莖。對(duì)雌雄異株的植物，分別采集雌株和雄株，編上同一號(hào)碼對(duì)于喬、灌木植物，采隼長(zhǎng)的花技或果枝、如果葉片、花或果太大，無(wú)法壓制時(shí)，可以拍成照片，并伴有對(duì)照尺度的物體。對(duì)于先花后葉者，應(yīng)分別采集花枝和果枝、水生植物中有些細(xì)弱標(biāo)本本，可用硬紙片托住，連同紙板一道壓制對(duì)于寄生植物，必須連同寄主的器官一起采下對(duì)于樹(shù)木的萌發(fā)枝不要采集，因?yàn)槿~片往往變異很大。另外不要采集有病害和蟲(chóng)害的植株。采集集標(biāo)本時(shí)，同一種植物應(yīng)采份或份，每份都要系上相同號(hào)碼的號(hào)牌，但采集簽只

16、寫份，其余的回去再補(bǔ)寫 三、植物標(biāo)本的壓制 采集的標(biāo)本最好邊采邊壓，這樣得把標(biāo)本夾帶到野外如果不能在野外壓制，把標(biāo)本帶回 宿營(yíng)地壓制則不能過(guò)夜。必須當(dāng)天壓制在壓制標(biāo)本時(shí)要用到標(biāo)本夾、吸水紙和瓦棱紙，瓦棱 紙有利于透氣壓制時(shí)，將標(biāo)本放在吸水紙中間，上下都用瓦核紙隔開(kāi)、最后將標(biāo)本夾捆緊 在有條件的地方，可用電吹風(fēng)對(duì)著瓦棱紙吹，加速脫水于燥。每天更換吸水紙次、天即 可壓好秋天的標(biāo)本水分少，比春天的標(biāo)本好壓、在壓制標(biāo)本時(shí)，要注意標(biāo)本的整體造型，同 時(shí)將部分葉片扭折，使葉背向上在第一次更換吸水紙時(shí)，要注意整理標(biāo)本，使葉片平整，造形美觀，花果位置適當(dāng)。如果葉片太多，相互堆疊在一起，而又無(wú)法展開(kāi)時(shí)，可以摘去

17、部分葉片，一但要保證能看清正常的葉序?qū)τ谀颈局参锏募紬l可以用枝剪修飾一下再壓制有的標(biāo)本壓制時(shí)葉片極容易脫落可先將鮮標(biāo)本投入沸水中秒晾干水后再壓在壓制過(guò)程中注意每個(gè)標(biāo)本的號(hào)牌不能丟失采集簽一般不要放在標(biāo)本這樣容易丟失。應(yīng)在標(biāo)本上過(guò)臺(tái)紙后，直接抄寫或貼在臺(tái)紙上。 另外，有些標(biāo)本采集時(shí)可能具較大的地下莖，不便于壓制，應(yīng)系上號(hào)牌，單獨(dú)處理，烘烤或日曬，待干燥后同標(biāo)本一道裝上臺(tái)紙、有些珍貴的果實(shí)或種子應(yīng)裝入小紙袋，在袋上編上同植株標(biāo)本相同的號(hào)碼也單獨(dú)存放，以免弄丟。待標(biāo)本制好后將紙袋貼在臺(tái)紙上 四、植物標(biāo)本的裝訂制作 在標(biāo)本壓干后將其裝定在臺(tái)紙上，臺(tái)紙規(guī)格為。；。的白紙板。關(guān)于裝訂方法有線訂、紙條穿孔粘

18、貼、透明膠布粘貼等方法、實(shí)踐證明最好的方法還是用牛皮紙條（頁(yè)）固定在標(biāo)本的主干兩側(cè)若干部位用刀在臺(tái)紙上縱切出一對(duì)刀孔將紙條的兩端穿過(guò)去，兩個(gè)紙頭拉向前面分開(kāi)反貼住，每個(gè)標(biāo)本訂處即可、有些葉片可用膠水粘但不能用漿糊。太小的標(biāo)本，可用硫酸紙袋裝上、貼在臺(tái)紙上。裝訂標(biāo)本時(shí)先將標(biāo)本放在臺(tái)紙上調(diào)整布局與造型，注意標(biāo)本的美感臺(tái)紙的左上角留出采集簽的空位右下角留出定名簽的位置、當(dāng)標(biāo)本較大時(shí)可用枝剪加以修理，待標(biāo)本裝訂好之后對(duì)準(zhǔn)標(biāo)本上的號(hào)牌查找同號(hào)碼的采集簽、抄寫份在每份標(biāo)本左上角貼上采集簽、膠水僅涂抹采集簽上方邊條，切勿滿涂。 五、標(biāo)本的鑒定 （一）鑒定方法 當(dāng)標(biāo)本裝訂完畢之后接著要進(jìn)行鑒定。種子植物首先要鑒定到科、利用中國(guó)東部高等植物分科檢索與圖譜進(jìn)行檢索分科一旦查到科別之后再利用中國(guó)高等植物圖鑒、。中國(guó)植物志、安徽植物志等地方植物志進(jìn)行分屬和分種檢索，最后確定種名如果有新的發(fā)現(xiàn)某些特征與書(shū)上描述不同可查閱中國(guó)植物志”進(jìn)一步核實(shí)并及時(shí)請(qǐng)教專業(yè)指導(dǎo)教師。 鑒定標(biāo)本時(shí)要利用放大鏡和解剖鏡對(duì)標(biāo)本仔細(xì)觀察按照檢索表的各條款項(xiàng)逐一核對(duì)。在鑒定到種以后，填寫定名簽，并將定名簽貼在臺(tái)紙右下方沿定名簽右側(cè)涂抹膠水也不可全涂。有時(shí)如果標(biāo)本