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文檔簡介

《資源植物學(xué)》講稿人類誕生以來,首先開發(fā)利用(衣食住行)的就是植物資源。在不同時代,因科技、經(jīng)濟條件和社會需求等不同,開發(fā)利用的植物種類和數(shù)量也不同。現(xiàn)在全世界有150多種植物被大面積種植作為食品,有90%的食物來源于20種作物,75%的事物來自小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥、甘薯和木薯7種作物,前三種又占總產(chǎn)兩的70%以上。據(jù)統(tǒng)計,地球上現(xiàn)存的植物種類約有50萬種,其中高等植物近30萬種。我國幅員廣闊。從地理上看,橫跨寒溫帶(即亞寒帶)、暖溫帶、亞熱帶和熱帶,海拔從海平面到數(shù)千米,溫、光、水、地勢地貌、土壤等生態(tài)條件十分復(fù)雜,資源植物極其豐富。據(jù)研究,我國高等植物就近3萬種,其中木本資源植物就有七千多種,木本植物中,喬木資源植物約有二千多種(而北美只有六百多種,歐洲也僅有二百多種),而且還有許多世界有名的經(jīng)濟樹種;同時,還有種類繁多的草本資源植物。很多種類的植物都具有極大的開發(fā)潛力。在長期的自然演化和人工選擇作用下,每一種植物都形成了自己獨有的特征、特性和有效化學(xué)成分,對人類有著各種各樣的用途。在地球上現(xiàn)存的植物中,目前已有一部分被人類廣泛地開發(fā)利用,如糧食作物、經(jīng)濟作物、飼料作物、栽培果樹、蔬菜、部分藥用植物、桑、茶及觀賞植物等,這些資源植物除直接用于我們的衣、食、住以外,還是發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的重要原料,已給我們?nèi)祟悗砹司薮蟮慕?jīng)濟利益。但絕大多數(shù)植物還未被開發(fā)利用或未被充分地開發(fā)利用。在這些尚未被廣泛利用的植物中,許多種類都可能存在巨大的開發(fā)潛力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,這些植物的開發(fā)利用潛力將會逐漸被挖掘出來。它們除可為人類帶來直接的經(jīng)濟利益外,還是極其寶貴的種質(zhì)資源,對研究和改良現(xiàn)有栽培植物的抗性,品質(zhì)和提高其產(chǎn)量具有極其重要作用。1緒論1.1資源植物的相關(guān)概念一植物資源的概念(一)資源的概念與分類資源(resource)直接含義,生產(chǎn)資料或生活資料的來源。以前泛指人類從事社會活動所需的全部物質(zhì)基礎(chǔ)?,F(xiàn)在指在一定的時空分布和一定的經(jīng)濟條件和技術(shù)水平下,由人們發(fā)現(xiàn)的、可被利用的、有價值的東西,包括有形的物質(zhì)和無形的東西如資本、技術(shù)和智慧等。資源的分類:(1)按來源分:自然資源和社會經(jīng)濟資源兩大類。(2)按自然資源的性質(zhì)分:可更新資源和不可更新資源??筛沦Y源包括太陽能、地?zé)?、風(fēng)能、水力能、生物資源等,生物資源包括植物資源、動物資源和微生物資源。(二)植物資源的概念植物資源,廣義:指地球上所有植物的總和。狹義:世界上一切有用植物的總和。因有用的理解在不同社會、不同經(jīng)濟技術(shù)條件、不同民族等差異很大,如薪碳林在發(fā)達國家沒有多大價值,而是發(fā)展中國家重要的生活能源植物。再如,油枯在發(fā)展中國家是肥料資源,而在日本是蛋白質(zhì)資源。故植物資源的一般概念:是在一定社會、經(jīng)濟、技術(shù)條件下有用植物的總和。1.2資源植物學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)資源植物學(xué):是以植物學(xué)和植物化學(xué)為理論基礎(chǔ),以資源植物為研究對象,研究資源植物的種類、分布、理化成分、經(jīng)濟價值及開發(fā)利用的科學(xué)。資源植物學(xué)是在人類對植物資源不斷需求的歷史進程中形成的,近年來隨著人類返樸歸真,對植物資源的需求更為擴大,促使此門學(xué)科得以迅速發(fā)展,成為商品經(jīng)濟社會中引人注目的一個領(lǐng)域。中心內(nèi)容:研究植物的類型和分布;植物資源的理化成分和經(jīng)濟價值;對植物資源的合理開發(fā)、利用和保護。目的任務(wù):掌握植物資源學(xué)的基本知識,去尋找和發(fā)現(xiàn)更多的資源植物,進而進行多方面的開發(fā)和利用,充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益,為人類社會作出貢獻。1.3植物資源的特點了解植物資源的基本特性是經(jīng)濟資源植物合理開發(fā)利用和保護的重要基礎(chǔ)。植物資源是生物資源中的一個組成部分,它和其他生物資源一樣,具有生命現(xiàn)象,即具有生長發(fā)育,遺傳變異和自我繁衍的各種生命過程。同時植物資源又不同于其他生物資源,它具有把無機物和太陽能直接轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì)和能量的特性。植物資源對環(huán)境條件的依賴程度很高。因而植物資源從開發(fā)利用方面來看,具有以下一些基本特性。1、植物資源分布的區(qū)域性植物資源分布的區(qū)域性是指一定種類的資源植物只能分布于一定的地區(qū)范圍;反過來,一定的地區(qū)范圍也只能分布一定種類的植物。這是由于一方面植物的生存依賴于生態(tài)環(huán)境,不同地域的生態(tài)環(huán)境條件包括熱量、光照、水分、地勢地貌和土壤條件等存在著很大的差異;同時;在具有相同或相似生態(tài)環(huán)境的地區(qū),人們對植物資源的開發(fā)利用的程度和保護的力度也不同。這就使植物資源的地域性分布往往呈現(xiàn)明顯的區(qū)域性。一個地區(qū)往往都有自己的優(yōu)勢資源植物。我國從南往北熱帶、亞熱帶、溫帶、寒溫帶、寒帶的分布,依次出現(xiàn)了森林、草原、灌叢、草地等。由于各氣候帶的水熱條件和生長期不同,分布的植物種類也存在很大差異,反映了植物資源的緯向地帶性分布規(guī)律;我國從東到西,由于距海遠近而出現(xiàn)的干濕條件差異,可分為濕潤、半濕潤、干旱等不同地區(qū),各地分布的植物資源種類又有明顯不同,反映了其經(jīng)向地帶性分布規(guī)律;不同海拔高度分布的植物資源種類也有不同,又反映了其垂直分布的差異。很多植物種類在生長過程中,逐漸適應(yīng)了當(dāng)?shù)貧夂蚝偷乩項l件,內(nèi)在質(zhì)量也發(fā)生了變化。如所謂“地道藥材”就是在一定地域內(nèi)形成的質(zhì)量好、療效高、產(chǎn)量大的藥用種類。只有根據(jù)植物資源的地域分布差異,才能做到因地制宜,合理布局,在不同地域內(nèi)發(fā)展優(yōu)勢種類。因此,在進行植物資源開發(fā)利用時,必須首先考慮其具有地域性特點。植物資源的分布區(qū)域性是我們開發(fā)利用植物資源的重要依據(jù)之一。在開發(fā)利用上要注意發(fā)揮當(dāng)?shù)刂参镔Y源的優(yōu)勢。2、植物資源的再生性植物資源的再生性,是指在自然和人為的條件下,植物具有不斷的自然更新和人為繁殖的能力。植物為了繁衍后代,在其生長發(fā)育過程中形成了獨特的有性繁殖和無性繁殖的能力。許多植物能在不同的環(huán)境條件下選擇自身最佳的繁殖方式,或在同一環(huán)境條件下以多種繁殖方式繁衍后代,同時,同一種植物往往都具有較豐富的變異類型,保證了植物對環(huán)境的較強的適應(yīng)能力。并且,人工通過對某些資源植物的引栽,馴化、選擇和培育,不僅可以增強這些資源植物的再生能力,還可以得到不同的品種,以滿足人類的不同需要。因此,只有把開發(fā)與保護相結(jié)合,絕大多數(shù)植物資源都能與人類長期共存,為人們永續(xù)不斷的開發(fā)利用。植物資源具有自然更新和人為擴大繁殖能力的特性稱為再生性。植物能吸收和固定太陽能,并不斷自然更新和人為繁殖擴大。從理論上講,植物資源是用之不竭的資源,若管理不善,也會退化和永遠消失,保護和合理利用植物資源是人類面臨的重要課題。但是,資源的再生、增殖不是無限制的。隨著人口的劇增和工業(yè)的發(fā)展,各類植物資源的消耗量增加,其有限性就日益明顯。利用植物資源就要掌握資源再生的特點,保護資源不斷更新的能力,資源的開發(fā)利用必須與資源的再生、增殖、換代、補償能力相適應(yīng)。在利用量小于或等于再生量時,不致?lián)p害資源;在利用量超過再生量時,就會造成植物資源的減少或枯竭,以致某些種類的滅絕。此外,還要采用引種栽培、人工撫育和養(yǎng)殖等方法來擴大植物資源的數(shù)量。3、三、有限性和可解體性植物資源的可解體性,是指植物資源受自然災(zāi)害和人為破壞時可能會出現(xiàn)群體規(guī)模減小、種性劣化甚至滅絕的的特性。因為每一種植物都具有自己獨特的遺傳基因。任何植物的繁衍都必須要有一定規(guī)模的群體,或者說一定規(guī)模的遺傳基因庫。當(dāng)該種資源受到自然災(zāi)害和人為破壞或不合理的開發(fā)利用時,其種群數(shù)量就會減少;而當(dāng)種群數(shù)量減少到一定程度時,其遺傳基因庫便有喪失的危險;同時,由于遺傳基因庫的破壞,該物種個體間的基因交流受到限制,從而導(dǎo)致該物種的種性劣化,最終導(dǎo)致整個物種的解體,以后很難得以自然恢復(fù)。如我國在幾十年內(nèi)有數(shù)十種重要的野生植物資源如人參、刺五加、甘草,黃芪、黨參和一些野果野菜資源等瀕臨滅絕,不得不靠人工栽培來延續(xù)其種群的繁衍。從這一點看,植物資源又是有限的,要想使有限的資源長期無限的開發(fā)利用,就要堅持開發(fā)利用與合理保護相結(jié)合。植物資源的蘊藏量是有限的。隨著人口的劇增,一些植物資源的消耗量增加,其有限性就日益明顯。

植物資源又具有可解體性。植物都具有“種性”,并將其從親代傳遞給子代,這些可遺傳的物質(zhì)稱為種質(zhì)(germplasm)。種質(zhì)是由基因所決定的,每種生物均具有其特定的基因庫。由于自然力的影響、生物影響和人類活動的影響而使物種數(shù)量上的急劇減少、瀕臨絕境乃至滅絕。其中人類活動的影響最為嚴重。生物種質(zhì)的消失,便導(dǎo)致該物種的解體,而物種的解體就是資源的解體,因為一個物種滅絕之后是不可能再造的。4、四、多樣性與多用性植物資源用途的多樣性是由植物種類的多樣性和同一植物用途的多樣性所決定的。植物種類繁多,不同的植物具有不同的用途,種類繁多的植物可以滿足人類的不同開發(fā)利用目的;同時,同一種植物的用途大多都不是單一的,而是具有多種性,人們可以從多方面加以開發(fā)利用。如常見植物中的火棘,其果實可以作為食用果品,嫩葉可作茶飲,根、莖可提取鞣料,還可入藥,同時火棘還是較為良好的觀賞植物,開發(fā)利用范圍相當(dāng)廣泛。1.4資源植物學(xué)的研究概況和展望我國是一個資源植物極其豐富的國家。全世界的種子植物共有30余萬種,我國有5萬種左右,世界主要經(jīng)濟植物約700種,其中起源于我國的約有136種。我國芳香植物有56科340種,中草藥5000余種,果樹資源有59科670多種。已經(jīng)開發(fā)出的果品野生資源,如沙棘、無花果、獼猴桃、山楂、楊梅、山核桃等。我國也是觀賞植物茶花,桂花、梅花、月季、臘梅的分布和栽培中心。全世界800多個品種杜鵑,我國就有650多個品種。1.5資源植物的分類一、按用途分類我國1960年出版的《經(jīng)濟植物志》,根據(jù)當(dāng)時的需要,分類是以用途為主的,分為8大類纖維植物、油料植物、淀粉及糖類植物、鞣類植物、芳香油植物、藥用植物、土農(nóng)藥植物、其他植物。到20世紀80~90年代,更多的使用植物資源這一概念,各種植物資源手冊中增加了不少新的條目,概括起來有如下一些:①油脂植物資源。②藥用植物資源。③果樹物資源。④芳香植物資源。⑤纖維植物資源。⑥淀粉植物資源。⑦鞣料、染料植物資。⑧樹脂、樹膠植物資源。⑨飲料植物資源。⑩食用野菜植物資源。⑾觀賞綠化植物資。⑿飼料植物資源。⒀農(nóng)藥植物資源。⒁育種植物資源。⒂色素、維生素、蛋白質(zhì)植物級(有些是將此3項分開單列)。⒃木材植物資源等。二、按學(xué)科研究方向分類根據(jù)學(xué)科研究方向,植物資源分類如下:①藥用與獸藥植物資源。②飼料、蛋白質(zhì)與氨基酸植物資源。③食用、食療、野菜、食用菌、飲料、代用茶、維生素、色素、調(diào)味劑、甜味劑源與花粉植物資源。④油脂與脂肪酸植物資源。⑤芳香油植物資源。⑥淀粉植物資;⑦觀賞、綠化、抗污染、水土保持、固氮植物資源。⑧纖維、造紙、編織植物資源。⑨農(nóng)藥、有毒植物資源。⑩染料植物資源。⑾能源植物資源。⑿水生植物資源。⒀大宗農(nóng)副產(chǎn)品植物資源。⒁外貿(mào)出口植物資源。⒂南物北移植物資源。⒃種質(zhì)資源與瀕危植物資源。⒄人文植物資源等。三、按植物功能系統(tǒng)分類(1)成分功用植物資源型、(2)株體功用植物資源型四、吳征鎰分類法以上幾種分類方法,其出發(fā)點均為如何開發(fā)利用,只是看問題的角度和側(cè)重點不同。我國著名植物學(xué)家吳征鎰先生提出的對野生植物資源的分類分為如下5大類:(1)食用植物資源類:包括淀粉類、蛋白質(zhì)類、食用油類、維生素類、飲料類、香料色素類、動物飼料類、蜜源植物類。(2)藥用植物資源類:包括中草藥類、化學(xué)藥原料類、獸藥類、植物性農(nóng)藥類。(3)工業(yè)用植物資源類:包括木材類、纖維類、鞍質(zhì)類、染料類、芳香油類、植物膠類、樹脂類、工業(yè)用油脂類、經(jīng)濟昆蟲寄主類。(4)防護及觀賞植物資源類:包括防風(fēng)固沙類、綠肥類、綠化觀賞類、環(huán)境檢測類。(5)種質(zhì)資源植物資源類:包括用于育種及基因工程植物類。五、前蘇聯(lián)學(xué)者的分類(M.M.伊里寧)分為十類:食用植物、藥用植物、觀賞植物、材用植物、纖維植物、淀粉植物、油脂植物、芳香油植物、工業(yè)原料植物、有毒植物。缺少對色素植物資源、野菜植物資源、甜味劑植物資源等方面內(nèi)容的介紹,而這些植物資源是目前應(yīng)用十分廣泛、有重要價值的內(nèi)容。六、常用分類法現(xiàn)將常用的一些植物資源類別作些介紹,大致可分為如下22個植物資源類型。(l)淀粉植物資源:包括食用和工業(yè)用淀粉。我國野生植物中蘊藏著大量的淀粉。如葛根、蕨根等是淀粉植物的主要種類。估計全國可產(chǎn)野生植物淀粉300萬t以上。(2)油脂植物資源:根據(jù)多年的調(diào)查資料,我國含油率在10%以上的野生油脂植物有1000種之多,其中完全可食用的有50多種。其中有些含有特種脂肪酸,如r一亞麻酸等,對人體極具營養(yǎng)保健價值。蝴蝶果、油樸、深木、文冠果等也是很好的食用油源。可供工業(yè)用的如油桐等是很有工業(yè)價值的油脂植物資源,我國油桐產(chǎn)的桐油,在世界上頗獲盛名。(3)纖維植物資源:纖維植物量大,用途廣泛。我國漢代就開始用纖維植物造紙了,當(dāng)時使用的原料主要是竹類和樹皮,以后逐漸發(fā)展到使用草類纖維和木材纖維。至今瑞香科和桑科中的一些植物的韌皮纖維仍是制造特種紙張和高級文化用紙的最好原料。我國古代的衣料除了蠶絲外,主要為麻類纖維,其中野葛的韌皮纖維用于織布,稱之為“葛布”。苧麻也是使用較早的織布原料,在棉花引人栽培之前,曾經(jīng)使用極為廣泛。2鍛樹科、梧桐科、桑科、亞麻科等的植物纖維可以紡織麻袋和帆布等,也可用于制繩索。纖維植物除用于造紙、紡織、制繩外,用其編織物品在我國也有很悠久的歷史,直到現(xiàn)在仍占有一定地位,如草帽、草席、竹筐、竹椅、條筐、簸箕等。棕擱科的黃藤、白藤,防己科的青藤,都是特色的編織植物。此外,作為填充料、刷子等使用的纖維植物也不少,如木棉纖維就是救生圈、枕芯等的優(yōu)良填充料。(4)藥用植物資源:高等植物是人類現(xiàn)用藥物的重要資源。我國藥用植物的種類和蘊藏量極為豐富,素有“世界藥用植物寶庫”之稱。我國已發(fā)現(xiàn)的藥用植物有11146種,其中絕大多數(shù)為野生植物。中草藥在我國人民保健事業(yè)中占有重要的位置。國外一些學(xué)者也認為“現(xiàn)在是從高等植物,也就是從自然資源中來發(fā)現(xiàn)新藥的時代”。美國國立癌癥研究所曾對20525種植物進行動物抗癌活性的篩選。國外越來越多的人也把治療疾病的希望寄托在天然植物象上。我國民間的獸用藥大多數(shù)來自植物,其中有許多是中草藥。對于民間的獸用藥,也應(yīng)該相好地加以篩選和整理。(5)芳香植物資源:芳香植物有食用香料植物和工業(yè)用香料植物。食用香料植物的一些芳香油也是重要的香料工業(yè)原料。我國已發(fā)現(xiàn)的芳香植物有400余種。其中掛油、松節(jié)油、柏木油、山蒼子油等的產(chǎn)量已居世界前列。樟數(shù)產(chǎn)的樟腦,產(chǎn)量居世界第一。全世界已發(fā)現(xiàn)的芳香植物有1000多種,在國際市場.上有名錄的天然香料約500種。實際上作為天然香料應(yīng)用而具有商品價值的約200種。(6)鞣質(zhì)及染料植物資源:鞣質(zhì)是有機酚類復(fù)雜化合物的總稱。鞣質(zhì)又稱單寧,栲膠是它的商品名稱,是從含鞣質(zhì)植物中浸提出來的產(chǎn)品。鞣質(zhì)廣泛分布于植物中,目前已知含鞣質(zhì)較多的植物有300多種,但真正符合經(jīng)濟要求的鞣質(zhì)植物僅有幾十種。生產(chǎn)上常被利用的有:鳳尾蕨、落葉松、鐵杉、云杉、油松、化香樹、栓皮櫟、刺拷等櫟類;紅樹科的角果木、秋茄樹、薔賴科的懸鉤子、豆科的黑荊樹等。鞣質(zhì)本身也是染料和媒染劑。其他可作為染料的植物,常見的有靛藍、桅子、蘇木、茜草等等。它們主要用于織物的染色,隨著合成有機染料的發(fā)展,植物性染料的使用大為減少。但目前在織物染色行業(yè)回歸自然的浪潮下,天然植物染料仍有著其特殊的地位。(7)樹脂及樹膠植物資源:樹脂包括松脂、橡膠、漆樹等,它們的性質(zhì)和用途各不相同。松脂是我國馬尾松等松樹樹干流出物,每年產(chǎn)量很大,經(jīng)提煉后生產(chǎn)脂松香和松節(jié)油,主要用于出口,在世界貿(mào)易中占有一定份額。除馬尾松外,我國兩廣地區(qū)還引進種植美國濕地松,還有云南松、思茅松、南亞松等都是優(yōu)良的采脂樹種。橡膠原產(chǎn)巴西熱帶雨林,現(xiàn)在世界上栽培、開發(fā)利用也只200年的歷史,可說是植物資源開發(fā)利用的一個典范。生漆的利用在我國有數(shù)千年的歷史,在20世紀50-80年代是重要的餓出口物資。現(xiàn)在雖然為化學(xué)漆所代替,但在有些特種漆中,它們是不可缺少的原料。樹膠也是重要的工業(yè)原料。它能從樹木中被提取出來,也能從草本植物的種子中獲得,現(xiàn)在都稱“植物膠”。植物膠屬于多糖類化合物,水溶性好。我國產(chǎn)的植物膠主要有桃膠類、田青膠、胡蘆巴膠等,在食品、化工、石油、冶金等行業(yè)均大量使用。(8)飲料及野果植物資源:飲料包括以葉類加工產(chǎn)品和野果類加工產(chǎn)品。其發(fā)展趨勢是從植物資源中尋找新的天然保健飲料。我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有開發(fā)潛力的野生飲料植物有80多種,其中有柿葉茶、苦丁茶、刺李(果)、沙棘、野薔薇果、獼猴桃屬植物、野山植、酸棗、山葡萄、君遷子、越桔等。野生果樹除少部分果實可直接食用外,一般均需加了后作飲料或食品使用。(9)食用色素植物資源:食用色素植物資源,在我國民間應(yīng)用歷史悠久,用量也較大。如烏飯樹、紅曲霉、姜黃、染飯花等都是直接被利用的。在合成食用色素被發(fā)現(xiàn)對人體有害而逐漸被摒棄后,天然食用色素越來越受人們歡迎。胡蘿卜素是人們熟知的一類黃色素,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有400多個胡蘿卜素化合物。除胡蘿卜根中含有大量胡蘿卜素外,許多植物的果實中也含有它們。胡蘿卜素對人體有益,卜胡蘿卜素在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為維生素A。其他食用色素目前也已開發(fā)出許多產(chǎn)品。(10)甜味劑植物資源:人們通常以蔗糖作為甜味刺,但過多食用蔗糖可造成齲齒、肥胖;心臟病和糖尿病等病害,而合成的糖精對人體有害,已被許多國家禁用或限制使用,這就促讓人們從植物中尋找安全、低能量、優(yōu)質(zhì)而廉價的新天然甜味品。我國已從羅漢果、馬檳榔、甜茶、白元參、甘草等植物中找到了甜味物質(zhì),有的已在食品中應(yīng)用了。(11)維生素植物資源:植物的果實含有大量的維生素,其中許多富含維生素C,如余甘子、刺李、黃薔賴、沙棘等。有些植物的葉、花中含有大量的維生素B族類化合物,如許多野菜中均含有較高的維生素B類成分。各種植物油脂中均含有維生素E。因為維生素C在人們不能自身轉(zhuǎn)化,必須從食品中獲得,因此,維生素C的補充顯得更為重要些。(l2)蛋白質(zhì)植物資源:植物蛋白,長期以來多從植物的種子,特別是豆科植物的種獲得。自上世紀下半葉以來,葉蛋白引起了人們的極大興趣。許多野生植物的葉子中含量的蛋白質(zhì),并已篩選出一些含量高、氨基酸全面的葉蛋白植物種類。目前尚未充分利來,主要是提取方法和精制成本沒有突破,多停留在研究階段。但葉蛋白質(zhì)資源量大,開用潛力非常大。(13)野菜植物資源:由于某些野菜有特殊的營養(yǎng)價值和特殊的風(fēng)味,再加上沒有化染或很少污染,因而越來越受人們的歡迎。目前,我國有關(guān)野菜的著作很多,收集的種一400多種,其中有食用菌類、蕨類、木本類、草本類。有些已經(jīng)開始小面積栽培,可以常年上豐富人們的菜肴。(14)飼用植物資源:飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前我國已發(fā)現(xiàn)有開發(fā)利用的飼料植物500余種。除豆科、禾本科植物外,還有許多植物可作飼料,如毛茛科、玄參科、玄參科、傘形科、旋花科、菊科、眼子菜科、浮萍科、茄科、藜科、莧科、十字花科、莎草科等。此外,魚蝦料有螺旋藻、小球藻等;蠶飼料有桑葉、馬桑、柞樹(殼斗科)等。尤其是大戟科的肥牛樹,干葉中含碳水化合物23%,蛋白質(zhì)13.2%,粗脂肪22%,是牛羊喜食的好飼料,每年可畝產(chǎn)鮮葉1500-2000千克。在兩廣大有開發(fā)利用前景。(15)木材植物資源:植物界每年向人類提供10~2O億立方米的木材。隨著森林資減少,特別是我國人均森林資源量少,更應(yīng)加速營造速生和珍貴的木材樹種。我國南方熱帶、亞熱帶地區(qū)已發(fā)掘出一些速生珍貴造林樹種,如云南石梓、團花、八寶樹、望天樹、頂果木、阿丁楓、番龍眼、格木等。傳統(tǒng)的松、杉類當(dāng)然也是發(fā)展的首選樹種。(16)能源植物資源:以往許多著作中并未提及能源植物,上世紀60~70年代,世界危機以后才逐漸熱門起來。其實能源植物自古以來與人類生活密切相關(guān),薪柴就是植物在現(xiàn)實生活中主要可替代石油的植物能源。其中首先想到的是植物油脂,如黑皂樹油、加工的廢油等,還有豆科的油楠的樹脂可以直接代替石油作動力燃料,按類的枝葉蒸餾油也是極好的燃油。由淀粉和糖類轉(zhuǎn)化來的乙醇也是極有開發(fā)潛力的植物能源。(17)農(nóng)藥植物資源:土農(nóng)藥在我國民間應(yīng)用已久,常與有毒植物聯(lián)系在一起?,F(xiàn)在要研究的問題,是如何提取出高效、易降解、無農(nóng)藥殘留的殺蟲成分,以代替現(xiàn)有的化學(xué)農(nóng)藥。印楝在印度是常見樹種,從它的葉、樹皮中提取的印楝素是很好的植物殺蟲(驅(qū)蟲)藥。煙堿也一好的殺蟲劑。(18)觀賞綠化植物資源:包括各類草皮、行道樹、觀賞花卉和盆景等,都是現(xiàn)代生活不可缺少的。我國是花卉的寶庫,從南到北,從高山到平原,從寒溫帶到熱帶,到處都有出類拔萃的觀賞植物,如菊花、梅花、蘭花、竹、牡丹、芍藥、植物等,都是聞名世界的觀賞植物。(19)育種植物資源:主要用于農(nóng)作物的品種改良。在果樹業(yè)中,常以近緣野生種砧木,嫁接優(yōu)質(zhì)的果樹。這是利用野生種發(fā)達而抗性強的根系來營養(yǎng)果實。野生稻用來改水稻品種以獲得高產(chǎn)。現(xiàn)在,轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)的發(fā)展,更需要從農(nóng)作物的野生近線種中選擇優(yōu)良的基因材料。(20)蜜源植物資源:我國已發(fā)現(xiàn)的蜜源植物有300多種。它們分布于全國各地區(qū),因養(yǎng)蜂者大多采用游牧方式,利用各地不同的花期來收采花蜜。如何建立天然和人工栽培蜜源基地,仍是一個重要課題。(21)經(jīng)濟昆蟲寄主植物資源:我國已發(fā)現(xiàn)的各種經(jīng)濟昆蟲寄主植物有50多種,例如柴膠蟲寄主植物有三葉木豆、牛肋巴、秧青、泡火繩、柴鉚樹等。五倍子蚜蟲奇主植物有提燈蘚和鹽膚木等。胭脂寄主植物為仙人掌。白蠟蟲奇主植物有白蠟樹、女貞樹等。(22)環(huán)境改良植物資源:包括防風(fēng)固沙、水土保持、沿海灘涂利用、鹽堿地改良、改土增肥以及抗污染等作用的植物資源。如防風(fēng)固沙植物有木麻黃、相思樹、沙棗、瑣瑣、檉柳、檸條、花棒子、沙打旺、沙拐棗等;改土增肥植物有田青、豬屎豆、紫云英、馬桑以及一些固氮植物。另外,堿蓬可監(jiān)測環(huán)境中的汞含量;鳳眼蓮能快速富集水中的鎘,并清除酚類物質(zhì);大多數(shù)林木抓吸收二氧化硫。2植物學(xué)基礎(chǔ)知識2.1概述(略)2.2植物細胞與組織2.2.1關(guān)于植物細胞的認識一、細胞的概念(發(fā)現(xiàn))細胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動的的基本單位。除病毒外,一切有機體都由細胞構(gòu)成的。二、細胞學(xué)說德國植物學(xué)家施萊登(1838)和動物學(xué)家施旺(1839)共同提出了細胞學(xué)說:一切植物和動物都是由細胞組成的;細胞是構(gòu)成有機體的基本單位。偉大導(dǎo)師恩格斯高度評價了細胞學(xué)說,把它和能量守恒與轉(zhuǎn)化定律及生物進化論并稱為十九世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。三、細胞的分類細胞根據(jù)其結(jié)構(gòu)和生活方式,可以分成三大類:(1)原核細胞、(2)真核細胞、(3)古核生物(古細菌)。四、細胞的形狀和大小1、形狀多樣(與其功能相適應(yīng)):由所處環(huán)境和生理機能決定游離的生長在疏松組織中的細胞球形、橢圓形(皮層細胞、髓);起保護作用的細胞多面體,彼此嵌合緊密(表皮細胞);起支持和疏導(dǎo)作用的細胞圓柱形、紡錘形(韌皮部、木質(zhì)部細胞)。2、細胞大小差異很大:高等植物細胞直徑:數(shù)μm—數(shù)十個μm,多數(shù)15—30μm。最小細胞,如枝原體,直徑0.1—0.15μm。少數(shù)大細胞,如番茄果肉、西瓜壤細胞直徑可達1mm,肉眼可見,最長的棉花纖維細胞長可達650mm。五、非細胞結(jié)構(gòu)的生命—病毒病毒(Virus):無細胞結(jié)構(gòu),有生命的特殊有機體,因此,病毒是簡單原始的生命形式,細胞是生物有機體發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。2.2.2植物細胞的構(gòu)造與功能2.2.3

植物組織一、植物組織的概念細胞的生長:指細胞體積增長,包括細胞縱向的延長和橫向的擴展。細胞的分化:細胞在結(jié)構(gòu)和功能上的特化,表現(xiàn)在內(nèi)部生理變化和形態(tài)外貌變化的兩個方面。細胞分化導(dǎo)至了組織的形成。組織(TISSUE):在個體發(fā)育中,且有相同來源的(即由同一個或同一樣分生細胞生長,分化而來的)同一類型,或不同類型的細胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位,稱為組織。組織:在發(fā)育上有著共同來源,在結(jié)構(gòu)上相似,并共同完成一定的生理功能的細胞群。二、植物組織的分類按發(fā)育程度不同植物組織分為分生組織和成熟組織兩大類。分生組織(MERISTEMATICTISSUE)成熟組織(MATURETISSUE)㈠分生組織

在植物體內(nèi)特定部位具有持續(xù)性或周期性分裂能力的細胞群稱為分生組織。在種子植物中,在胚胎發(fā)育的早期階段,所有的細胞都進行分裂,但隨著進一步的生長和發(fā)育,而具有分裂能力細胞和細胞加倍僅限制在植物的某些部位,這些部位的細胞表現(xiàn)出很少的分化,組織保留胚性,且有強裂的分裂能力,一方面不斷增加新細胞到植物體中,另一方面自已繼續(xù)分裂下去。象這種具有持續(xù)分裂能力的細胞群,稱為分生組織。分生細胞保持著胚性特點,細胞小,細胞壁薄,細胞核大,細胞質(zhì)濃。根據(jù)在植物體中的分布位置,分生組織可分為頂端分生組織、側(cè)生分生組織和居間分生組織。㈡成熟組織成熟組織是細胞在形態(tài)和功能上已分化成熟的組織。按主要功能不同分為保護組織、基本組織、機械組織、輸導(dǎo)組織和分泌結(jié)構(gòu)五類。⒈保護組織覆蓋在器官表面,有表皮和周皮兩種。表皮最顯著的特征是細胞外壁角化并形成角質(zhì)層,為初生保護組織。周皮是木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層的總稱,其中的木栓層細胞壁高度栓化,不透水,不透氣,是代替表皮的次生保護組織。⒉基本組織是植物體中占份量最大的組織,擔(dān)負著吸收、同化、貯藏、通氣、傳遞等營養(yǎng)功能,相應(yīng)地又分為吸收組織、同化組織、貯藏組織、通氣組織和傳遞細胞。根毛區(qū)的表皮密被根毛,主要起吸收水分和無機鹽的作用,屬于吸收組織;葉肉等細胞內(nèi)含有大量的葉綠體,主要進行光合作用,屬于同化組織;細胞中含有豐富的貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的細胞群是貯藏組織,貯藏的物質(zhì)主要是淀粉、脂肪和蛋白質(zhì);在水生和濕生植物的各種器官中,常有一些胞間隙特別發(fā)達的細胞群,其中一些細胞常解體而形成氣腔或互相貫通成氣道,屬于通氣組織;傳遞細胞是特化的薄壁細胞,其細胞壁向細胞內(nèi)突入生長形成許多不規(guī)則的突起,大大地擴大細胞膜的表面積,有利于物質(zhì)的快速傳遞。3.機械組織

是細胞壁不同程度的增厚,在各種器官中主要起支持作用的組織,分為厚角組織和厚壁組織兩類。厚角組織由生活細胞組成,細胞壁常在角隅部分增厚。厚壁組織由死細胞組成,細胞壁均勻增厚并木化。其中細胞呈長紡錘狀的為纖維,細胞近等徑或呈不規(guī)則形狀的為石細胞。4.輸導(dǎo)組織

是植物體中專門擔(dān)負長途運輸?shù)拈L管狀結(jié)構(gòu)。有兩大類:一類是輸導(dǎo)水分和無機鹽的導(dǎo)管和管胞;另一類是輸導(dǎo)有機養(yǎng)料的篩管和篩胞。導(dǎo)管

由許多長管狀細胞縱向連接而成,每個細胞稱為導(dǎo)管分子。分化成熟時,導(dǎo)管分子的原生質(zhì)體消失,橫壁形成大的穿孔,側(cè)壁有不同方式的增厚并木化。根據(jù)側(cè)壁增厚方式導(dǎo)管可分為環(huán)紋導(dǎo)管、螺紋導(dǎo)管、梯紋導(dǎo)管、網(wǎng)紋導(dǎo)管和孔紋導(dǎo)管五種類型。在雙子葉植物和裸子植物中,較老的導(dǎo)管由于侵填體的形成而喪失輸導(dǎo)功能,而由新的導(dǎo)管代替其行使輸導(dǎo)功能。管胞

是一種狹長而兩端斜尖的細胞,與導(dǎo)管的主要區(qū)別是端壁不形成大穿孔而為具緣紋孔,彼此不連接成長管。在蕨類植物和裸子植物中,管胞是唯一的輸水結(jié)構(gòu),在被子植物中,管胞和導(dǎo)管同時存在。篩管和伴胞

篩管由長管狀的生活薄壁細胞縱向連接而成。每一個細胞稱為篩管分子,分化成熟的篩管分子沒有細胞核,其端壁特化成為篩板,篩板上有許多篩孔。通過篩孔連系著上下兩個篩管分子的細胞質(zhì)索稱為聯(lián)絡(luò)索。較老的篩管由于胼胝體的形成而暫時或永久地喪失輸導(dǎo)能力。緊貼篩管分子旁邊有1至數(shù)個小型的薄壁細胞,與篩管分子是由同一個母細胞分裂而來的,稱為伴胞。篩胞

裸子植物和蕨類植物中沒有篩管,只有篩胞。篩胞是一種細胞長的、兩端尖斜的薄壁細胞,與篩管的主要不同點是端壁不特化成篩板,是單獨的輸導(dǎo)單位。⒌分泌結(jié)構(gòu)

是植物體中產(chǎn)生、輸導(dǎo)或貯存分泌物質(zhì)的有關(guān)細胞或特化的細胞組合的總稱。2.3種子和幼苗2.3.1種子由胚珠發(fā)育而成,是種子植物特有生殖器官。種子的外部形態(tài)隨植物種類不同而有很大差異,但它們具有基本相同的結(jié)構(gòu),典型種子的結(jié)構(gòu)包括種皮、胚和胚乳三部分。一、胚胚是新一代植物體的原始體,由胚芽、胚根、胚軸、子葉四部分組成。胚芽由生長點和幼葉組成;胚根由生長點和根冠組成;雙子葉植物有兩片子葉,單子葉植物有一片子葉(裸子植物有2~多片子葉);胚軸是連接胚芽、胚根、子葉的部分,可分為上胚軸(子葉著生處以上至第一片真葉之間的一段)和下胚軸(子葉以下至胚根的一段)。種子萌發(fā)后,胚根長成主根,胚芽長成莖葉,胚軸長成根莖的過渡區(qū)。二、胚乳種子內(nèi)貯藏主要營養(yǎng)物質(zhì)(營養(yǎng)物質(zhì)主要有淀粉、脂肪和蛋白質(zhì))的組織。一些植物的種子在其發(fā)育過程中,胚乳被胚吸收而成為無胚乳種子。三、種皮種皮1~2層,包在胚及胚乳的外面起保護作用。通常堅韌,并有種臍、種孔等附屬物。2.3根據(jù)胚乳的有無,把種子分為有胚乳種子和無胚乳種子兩類。一、有胚乳種子有胚乳種子由種皮、胚和胚乳組成,如雙子葉植物蓖麻、煙草、番茄、柿的種子和單子葉植物水稻、玉米、小麥、高粱的種子。二、無胚乳種子無胚乳種子由種皮和胚兩部分組成,子葉肥厚,貯藏大量營養(yǎng)物質(zhì),代替了胚乳的功能,如雙子葉植物菜豆、豌豆、花生、棉的種子和單子葉植物慈姑的種子。2.3.3一、種子萌發(fā)的條件外在條件(1)充足的水分。干種子~5-10%。不同作物種子萌發(fā)所需吸水量不同,吸收自身重量的25%-50%,水稻-40%;小麥-56%;油菜-48%;大豆-120%。所需吸水量取決于所含成分、對環(huán)境的適應(yīng)和遺傳性。(2)充足的氧氣。呼吸作用~ATP,如作物松土。不足影響植物萌發(fā),如水稻。(3)適宜的溫度。決定種子萌發(fā)速度。發(fā)芽溫度三基點:最低、最高、最適。變溫有利發(fā)芽。少數(shù)種子-需光萌發(fā),光敏素。內(nèi)在條件種子休眠(dormancy):大多數(shù)植物種子成熟后,即使在適宜的萌發(fā)的條件下,也不立即萌發(fā),必須經(jīng)過一段相對靜止的階段后才能萌發(fā)。休眠期短—水稻、小麥、楊柳等。影響休眠的因素:1)胚未成熟——后熟作用毛茛、紫堇;2)種皮的限制——處理種皮蒼耳、錦葵、苜蓿;3)抑制物質(zhì)的存在(醛類、酚類、生物堿等)。二、種子的萌發(fā)過程通常是胚先突破種皮向下生長成為主根,然后胚軸伸長,使胚芽突破種皮向上生長形成莖和葉,胚即長成幼苗。種子萌發(fā)先扎根生長有利于幼苗固定和及時從土壤中吸收水分和養(yǎng)料,使幼苗很快獨立生長。三、幼苗的類型有子葉出土幼苗和子葉留土兩種基本類型。2.3植物營養(yǎng)器官2.4.1一、根的生理功能根主要有從土壤中吸收水分和無機鹽及固著植株兩大功能,此外還有貯藏營養(yǎng)繁殖和生物合成等功能。二、根與根系的類型由胚根直接長成的根稱為主根,根的各級大小分支稱為側(cè)根。主根和側(cè)根在植物體中的固定部位發(fā)生,稱為定根。許多植物還能從莖、葉、老根和胚軸上生根,這些根的發(fā)生位置不固定,稱為不定根。一株植物地下部分所有根的總體稱為根系。根系有直根系和須根系兩種:直根系由主根和側(cè)根組成,主根明顯、粗大、較長,各級側(cè)根依次較小、較短。須根系主要由不定根組成,主根生長緩慢或停止,根呈叢生狀態(tài),無主次之分。三、根系在土壤中的生長與分布根系在土壤中的分布與植物生長有很大關(guān)系。在自然條件,一般植物根系所占土地面積往往大于莖、葉面積的5~15倍。根據(jù)根系在土壤中分布的狀況可分為兩類:深根系和淺根系。四、根的發(fā)育與結(jié)構(gòu)㈠根尖分區(qū)和伸長生長每條根從著生根毛處至頂端的一段稱為根尖。從先端向后根尖可依次分為根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和根毛區(qū)。根冠

是包圍在分生區(qū)外的帽狀結(jié)構(gòu),由許多薄壁細胞組成,起保護分生區(qū)的作用,并可分泌粘液,有利于根尖推進生長。分生區(qū)

是根的頂端分生組織,前端為原分生組織,后部為初生分組織(包括原表皮、原形成層、基本分生組織三種)。分生區(qū)細胞持續(xù)分裂活動,增加根的細胞數(shù)目。伸長區(qū)

細胞逐漸停止分裂,迅速伸長生長,產(chǎn)生大液泡。后部分化出最早的導(dǎo)管和篩管,是分生區(qū)與成熟區(qū)的過渡區(qū)域。許多細胞迅速伸長,是根尖深入土層的主要推動力。根毛區(qū)

內(nèi)部組織全部分化成熟,故也稱成熟區(qū)。根毛區(qū)最顯著的特征是表面密被根毛。根毛是表皮細胞向外突出形成的頂端密閉的管狀結(jié)構(gòu)。根毛的形成大大地擴大了根表皮吸收面積,因此,根毛區(qū)是根行使吸收功能的主要區(qū)域。㈡雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)初生結(jié)構(gòu)的概念:由初生分生組織(原表皮、原形成層、基本分生組織)分裂產(chǎn)生的細胞經(jīng)生長和分化形成的各種成熟組織組成的結(jié)構(gòu)稱為初生結(jié)構(gòu)。根毛區(qū)初生結(jié)構(gòu)從橫切面看從外至內(nèi)可分為表皮、皮層和中柱三部分。表皮

來源于原表皮,是最外一層排列緊密的生活細胞,有根毛,主要起吸收作用。皮層

來源于基本分生組織,位于表皮內(nèi)方,由多層薄壁細胞構(gòu)成,在幼根中起著貯藏、通氣和橫向輸導(dǎo)的作用。由外至內(nèi)又分為外皮層、皮層薄壁組織和內(nèi)皮層三層。外皮層

1至多層排列較緊密的細胞,細胞體積相對較小。根毛和表皮凋萎脫落后,外皮層細胞壁增厚起保護作用。皮層薄壁細胞

為多層較大型的細胞,排列疏松,有明顯胞間隙,是幼根貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所,并有通氣作用。內(nèi)皮層

為皮層最內(nèi)一層排列緊密的細胞,細胞的徑向壁、橫壁上有條木化并栓化的帶狀增厚,稱為凱氏帶。凱氏帶和細胞質(zhì)膜牢固結(jié)合。內(nèi)皮層的這種特性對溶質(zhì)的吸收和輸導(dǎo)有密切的關(guān)系。中柱

也稱維管柱,位于內(nèi)皮層內(nèi)方,是根的中軸部分,來源于原形成層,包括中柱鞘、初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細胞四個部分。⑴中柱鞘(維管柱鞘)

中柱的最外層,由1層或幾層薄壁細胞組成。有潛在分裂能力,在一定條件下可分裂形成側(cè)根、木栓形成層、維管形成層一部分、不定芽、乳汁管等⑵初生木質(zhì)部

呈輻射狀排列,輻射角尖端為原生木質(zhì)部,較早分化成熟,導(dǎo)管口徑較小而壁較厚;近軸中心的部分是后生木質(zhì)部,較晚分化成熟,導(dǎo)管口徑較大且壁較薄。初生木質(zhì)部這種組織由外至內(nèi)向心分化成熟的方式稱為外始式,是根初生結(jié)構(gòu)的重要特征。初生木質(zhì)部的主要功能是自下而上輸導(dǎo)水分和無機鹽。⑶初生韌皮部

呈束狀與原生木質(zhì)部束相間排列,這是幼根維管系統(tǒng)最突出的特征。初生韌皮部主要起輸導(dǎo)有機養(yǎng)料的作用,分化成熟方式亦為外始式。⑷薄壁細胞

一部分布在初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間,其中一層是由形成層保留的未分化的細胞,將來轉(zhuǎn)變?yōu)榫S管形成層的主要部分。另一部分薄壁細胞位于根的中心,稱為髓,起貯藏作用。但多數(shù)雙子葉植物的初生木質(zhì)部分化達到中心,因而缺少髓.㈢雙子葉植物根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)由次生分生組織(維管形成層和木栓形成層)分裂活動使根的直徑增粗的生長過程稱為次生生長,次生生長產(chǎn)生的各種組織組成的結(jié)構(gòu)稱為次生結(jié)構(gòu)。維管形成層的發(fā)生及其活動維管形成層由兩個部位發(fā)生:主要部分由初生木質(zhì)部與初生韌皮部的未分化的薄壁細胞轉(zhuǎn)變而成,另一個小部分由正對原生木質(zhì)部的中柱鞘細胞恢復(fù)分裂形成。維管形成層主要進行切向分裂,向外分化產(chǎn)生次生韌皮部(較少),向內(nèi)分化產(chǎn)生次生木質(zhì)部(較多),也進行徑向分裂以擴大維管形成層周徑。維管形成層只發(fā)生一次,發(fā)生后可持續(xù)活動多年。次生韌皮部主要由篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細胞和韌皮射線組成;次生木質(zhì)部主要由導(dǎo)管、管胞、木薄壁細胞、木纖維和木射線組成。木栓形成層的發(fā)生及其活動木栓形成層第一次一般由中柱鞘細胞恢復(fù)分裂發(fā)生。木栓形成分裂活動向外產(chǎn)生木栓層,向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層三者合稱周皮。木栓形成層發(fā)生后只活動一個生長季,以后每年重新發(fā)生,發(fā)生位置逐年往內(nèi)推移,最后由次生韌皮部發(fā)生。多年生的根部,由于周皮的逐年產(chǎn)生和死后的積累,而形成較厚的樹皮。由于內(nèi)部組織的增多,外圍組織被擠毀消失。多年生老根的結(jié)構(gòu),由外至內(nèi)依次為周皮、次生韌皮部、維管形成層、次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部(只占最中心極小的一部分)。㈣禾本科植物根的解剖結(jié)構(gòu)特點(略)五、根的變態(tài)(一)貯藏根:根部肥大呈紡錘形或圓錐形,貯存有各種貯藏物質(zhì)。按來源:肉質(zhì)直根:由主根發(fā)育而成。如蘿卜、胡蘿卜、甜菜。塊根:由不定根或側(cè)根膨大而形成。如甘薯,大麗花。(二)氣生根:露出地面,生長在空氣中的根。1、支持根:起支持作用的不定根。紅海欖、玉米,榕樹,四樹木的板根。2、呼吸根:暴露于空氣中,起呼吸作用的根(支根)向上生長,根外有呼吸的孔,內(nèi)有發(fā)達的通氣組織,利于通氣和貯存氣體。如:紅樹、水松、木欖。3、攀援根:絡(luò)石凌霄、常春藤等的莖細長柔弱,不能起立,莖上產(chǎn)生不定根,攀援上升。(三)寄生根:有些寄生植物,如桑寄生屬、槲寄生屬、菟絲子屬的植物,借助于莖上形成的不定根伸入寄主組織內(nèi),吸取寄主體內(nèi)的養(yǎng)料和水分,這種根稱為寄生根,也稱吸器。六、根瘤與菌根根瘤

是由固氮細菌、放線菌與植物根共生形成的瘤狀結(jié)構(gòu),常見于豆科植物。菌根

是土壤真菌與植物根的共生體。主要有外生菌根和內(nèi)生菌根兩種:真菌菌絲主要包被在幼根外表,只有少數(shù)侵入皮層的胞間隙中,但不侵入細胞內(nèi)的稱為外生菌根。真菌菌絲侵入皮層細胞內(nèi),與細胞的原生質(zhì)體混生在一起的稱為內(nèi)生菌根。2.4.1一、莖的生理功能(略)二、莖的形態(tài)(略)三、莖的發(fā)育與結(jié)構(gòu)㈠莖尖分區(qū)及其生長動態(tài):莖尖可分為分生區(qū)、伸長區(qū)和成熟區(qū)三個區(qū)。㈡莖的結(jié)構(gòu)⒈雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)由莖成熟區(qū)橫切面看,可分為表皮、皮層和中柱(維管柱)三部分。⑴表皮

是莖外表的初生保護組織,其最顯著特征是細胞外壁角化,并形成角質(zhì)層。(2)皮層

由厚角組織和皮層薄壁組織構(gòu)成,最內(nèi)一層薄壁細胞常含有豐富的淀粉粒,稱為淀粉鞘。厚角組織及近外側(cè)的薄壁細胞常含有葉綠體,故幼莖常呈綠色。皮層具有光合作用和貯藏作用,并可產(chǎn)生木栓形成層。⑶中柱(維管柱)

由維管束、髓和髓射線三部分構(gòu)成。①維管束

多數(shù)雙葉植物的維管束為無限外韌維管束,木質(zhì)部與韌皮部之間有束中形成層。初生韌皮部由篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞和韌皮纖維組成;初生木質(zhì)部由導(dǎo)管、管胞、木薄壁細胞和木纖維組成。少數(shù)雙子葉植物莖的維管束為雙韌維管束在木質(zhì)部的內(nèi)方尚有內(nèi)韌皮部。莖中初生木質(zhì)部發(fā)育成熟方式為內(nèi)始式。維管束起輸導(dǎo)和支持作用。②髓

是莖中央的薄壁組織,起貯藏作用。③髓射線

是位于兩個維管束之間,連接皮層和髓的薄壁細胞,起貯藏和橫向輸導(dǎo)的作用,正對束中形成層的髓射線細胞可恢復(fù)分裂轉(zhuǎn)變?yōu)槭g形成層⒉雙子葉植物莖的次生生長和次生結(jié)構(gòu)次生生長包括維管形成層和木栓形成層的發(fā)生和活動。⑴維管形成層的發(fā)生和活動

莖的維管形成層由束中形成層和束間形成層連成圓環(huán)狀形成層。其分裂活動與根的相同,向外產(chǎn)生次生韌皮部,向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部。⑵木栓形成層的發(fā)生及其活動

第一次發(fā)生的位置可由表皮、皮層的厚角組織、皮層薄壁組織或初生韌皮部發(fā)生,因植物種類而異。其分裂活動與根一樣,但產(chǎn)生的周皮有皮孔結(jié)構(gòu),栓內(nèi)層細胞含有葉綠體。⑶莖的次生結(jié)構(gòu)大體可分成樹皮和木材兩部分。①樹皮

狹義的指歷年形成的周皮及它們之間的死亡組織;廣義的指維管形成層以外的所有組織,包括狹義的樹皮及其內(nèi)方正在執(zhí)行其功能的次生韌皮部。②木材

主要指次生木質(zhì)部,初生木質(zhì)部只占很微小的部分。木材有兩個特征:一是有年輪,年輪是維管形成層在一年內(nèi)產(chǎn)生的次生木質(zhì)部,由早材和晚材組成.一是有邊材和心材之分。心材是早年形成的近中心的次生木質(zhì)部,顏色較深;邊材是近年形成的近皮部的次生木質(zhì)部,顏色較淺。⒊禾本科植物莖的解剖結(jié)構(gòu)特點(略)四莖的變態(tài)(一)地下莖1、根狀莖:生于地下與根相似的地下莖,稱為根狀莖。如竹類、蘆葦、蓮、鳶尾等。特點:具明顯的節(jié)和節(jié)間,節(jié)部有退化的葉、葉腋內(nèi)具有腋芽,可發(fā)育成地上枝,頂端有頂芽,可以繼續(xù)生長。2、貯藏的地下莖(生長在地下具貯藏功能的莖,稱為貯藏莖。)1)塊莖(stemtrber):節(jié)不明顯,成塊狀的莖。如馬鈴薯,由根狀莖的先端膨大積累養(yǎng)料形成,塊莖上有許多凹陷,稱為芽眼,它相當(dāng)于芽的部位,幼時具退化的鱗葉,后脫落。主要是薄壁組織,貯存在大量淀粉。2)鱗莖(bulb):由許多肥厚的肉質(zhì)鱗葉包圍的扁平或圓盤狀的地下莖。洋蔥:鱗莖呈圓盤狀,四周具鱗葉。大蒜:鱗葉間肥大腋芽—“大蒜瓣”,為主要的食用部分。3)球莖(corm):球狀的地下莖,由根狀莖先端膨大而成,球莖有時顯的節(jié)和節(jié)間,節(jié)上具褐色膜狀物,即鱗葉為退化變形葉。如慈菇、芋、荸薺等。(二)地上莖1、莖卷須:攀援植物的部分枝條變成卷須,以適應(yīng)攀援功能,莖卷須的位置與花枝相當(dāng)(如葡萄)或生于葉腋(如黃瓜、南瓜)與葉卷須不同。2、莖刺:莖轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂斜Wo功能的刺稱莖刺或枝刺,如山楂的單刺、皂莢的分枝刺,位于葉腋,與維管束相連;薔薇莖上的莖刺是由表皮cell形成與維管束無聯(lián)系。3、葉狀莖:也稱葉狀枝,葉退化,莖變態(tài)成葉片狀代替葉的生理功能。如假葉樹、竹節(jié)蓼等。假葉樹,葉退化成鱗片狀,葉腋內(nèi)可生小花。4、小鱗芽:百合科植物如蒜、百合的花或葉腋內(nèi),常生小球體,具肥厚的小鱗片,稱為小鱗莖,也稱珠芽,脫落后在適合條件下發(fā)育成新植株。百合地上枝的葉腋內(nèi),也常形成紫色的小鱗莖。2.4一、葉的生理功能:葉的主要功能是光合作用和蒸騰作用,有些植物的葉還有營養(yǎng)繁殖的功能。二、葉的形態(tài)㈠一般植物葉的組成和形態(tài)葉由葉柄、葉片和托葉三部分組成,葉片扁平、綠色,是葉行使其功能的主要部分。具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉稱為完全葉,缺少其中任一部分或兩部分的稱為不完全葉㈡禾本科植物的葉的組成和形態(tài)禾本科植物葉的兩個主要組成部分是葉片和葉鞘。葉片條形,具平行脈;葉鞘抱莖,一側(cè)開裂。葉鞘與葉片交界處的外側(cè)呈環(huán)狀的部位稱為葉頸,交界處的內(nèi)側(cè)常有葉耳和葉舌。三、葉的發(fā)生與發(fā)展(略)四、葉的結(jié)構(gòu)㈠被子植物葉的一般結(jié)構(gòu)1.葉片的結(jié)構(gòu)

分為表皮、葉肉、葉脈三部分。⑴表皮

葉表面的初生保護組織,由表皮細胞、氣孔器和表皮毛等附屬物組成。表皮細胞占的份量最大,其外壁角化,并形成角質(zhì)層。氣孔器由一對腎形保衛(wèi)細胞組成,有的植物在保衛(wèi)細胞外側(cè)還有副衛(wèi)細胞。⑵葉肉

由含大量葉綠體的薄壁細胞組成,是葉進行光合作用的主要部分。根據(jù)葉肉分化的情況不同,可分為背腹葉和等面葉:背腹葉的葉肉分化為柵欄組織和海綿組織,柵欄組織近上表皮,含葉綠體多;海綿組織近下表皮,排列較疏松,細胞含葉綠體較少。等面葉的葉肉不分化為柵欄組織和海綿組織,或上、下表皮內(nèi)側(cè)均有柵欄組織,中部為海綿組織。⑶葉脈

由分布在葉片中的維管束及其周圍的有關(guān)組織組成,起支持和輸導(dǎo)作用。在葉中央的一條粗大葉脈稱為主脈(或中脈),其分支稱側(cè)脈,側(cè)脈的分支稱細脈,細脈的末梢稱脈梢。葉脈愈細,其結(jié)構(gòu)愈簡單。主脈的結(jié)構(gòu)含有一個或幾個維管束,通常由木質(zhì)部、韌皮部和維管束鞘組成,木質(zhì)部近葉的上表皮,韌皮部近下表皮。㈡禾本科植物葉片的結(jié)構(gòu)特點(略)六、葉的變態(tài)(一)苞片與總苞(有的可作為區(qū)別種屬的特征)苞片:花基部的變態(tài)葉?;ㄊ菑陌竷?nèi)長出的。廣義的講,花基部的葉,無論是否變態(tài),均稱苞片。特點:苞片較小,綠色,但也有較大、呈各種顏色的??偘夯ㄐ蚧烤凵陌Q總苞,每一片稱總苞片。每個總苞的總苞片數(shù)可多可少,少的只有一片。苞片和總苞有保護花芽或果實的作用。有些植物的總苞很有特色,如具總苞的頭狀花序為菊科的識別特征如向日葵。;三白草科的三片白色總苞片;珙桐(中國鴿子樹)的白色花瓣狀的總苞片;四照花的四枚花瓣狀的白色總苞片。(二)鱗葉:鱗葉:葉功能特化或退化成鱗片狀,稱鱗葉。有兩種情況:芽鱗:木本植物鱗芽外的鱗葉,褐色,具茸毛,有保護芽的作用。鱗葉:地下莖上的變態(tài)葉。有肉質(zhì)的,如百合科的一些植物;有干膜質(zhì)的如根狀莖、球莖上的變態(tài)葉。(三)葉刺:葉的一部或全部變成刺,如小檗(三棵針)、洋槐。葉刺發(fā)生于枝條的下方,葉刺腋中有腋芽,以后發(fā)展成短枝。刺槐的托葉變成刺→托葉刺。仙人掌科植物葉→刺。(四)葉卷須:由葉的一部分變成卷須狀,用以攀援,常由復(fù)葉的葉軸、葉柄或托葉轉(zhuǎn)變而成。葉卷須——與枝條之腋間有腋芽。莖卷須——與枝條之腋間無腋芽。(五)葉狀柄:葉柄轉(zhuǎn)變成扁平的片狀,并具葉的功能,稱葉狀柄。如臺灣相思樹:幼苗→羽狀復(fù)葉。(六)捕蟲葉:有些植物具有能捕食小蟲的變態(tài)葉,稱捕蟲葉。捕蟲葉有的呈瓶(如豬籠草、瓶子草、毛氈苔)有的為囊狀。(如貍藻、高山捕蟲堇)、有的呈盤狀(錦地羅)2.5繁殖器官2.5.1繁殖有三種方式:A、營養(yǎng)繁殖:自身營養(yǎng)體的一部分從母體分離形成新個體的方式。B、無性繁殖(孢子繁殖):植物產(chǎn)生具有繁殖能力的特化細胞——孢子,由孢子發(fā)育成新的個體。C、有性繁殖:形成特殊的生殖細胞——配子,配子融合形成合子,由合子發(fā)育成新的個體。一、花的組成部分㈠花梗與花托

花梗是枝條的一部分,花托是其頂端膨大成各種形狀的部分,有密集的節(jié),著生花的其它部分,起支持和輸導(dǎo)的作用。㈡花被

花萼和花冠總稱花被。當(dāng)花萼和花冠相似不易區(qū)分時也統(tǒng)稱花被,其每一特征則稱花被片。⒈花萼

由若干萼片組成,保護幼花,并有光合等作用。萼片之間完全分離的稱離萼,彼此之間基部合生或全部合生的稱合萼,基部合生部分稱萼筒,頂部分離的部分稱萼裂片。有的植物在花萼外還有副萼。⒉花冠

由若干花瓣組成,常呈鮮艷色彩或散發(fā)出香氣,有保護雌、雄蕊和招引昆蟲傳粉的作用?;ò曛g完全分離的稱離瓣花冠,花瓣彼此基部合生或全部合生的稱合瓣花冠,其基部合生部分稱花冠筒,頂部分離的部分稱花冠裂片。具備花萼、花冠的花稱兩被花,僅有花萼的花稱單被花,兩者皆無的花稱無被花或裸花。㈢雄蕊群

花中所有雄蕊總稱雄蕊群。雄蕊的形態(tài)可分為花絲和花藥兩部分,花藥是產(chǎn)生精子的地方,故雄蕊群是花的重要組成部分之一。類型:1)分生雄蕊:即雄蕊多數(shù),彼此分離,長短相近(如桃)。2)四強雄蕊:即雄蕊6枚,彼此分離,4枚較長,2枚較短(如油菜)。3)二強雄蕊:即雄蕊4枚,彼此分離,2枚較長,2枚較短(如茺蔚)。4)多體雄蕊:即雄蕊多數(shù),于花絲下部彼此聯(lián)合成多束(如金絲梅)。5)二體雄蕊:即雄蕊10枚,于花絲下部9枚彼此聯(lián)合,另1枚單獨存在,形成2束(如葛)。6)單體雄蕊:即雄蕊多數(shù),于花絲下部彼此聯(lián)合成管狀(如黃蜀葵)。7)聚藥雄蕊:即雄蕊5枚,于花藥,甚至上部花絲彼此聯(lián)合成管狀(如半邊蓮、旋覆花)。㈣雌蕊群

花中所有雌蕊總稱雌蕊群,但多數(shù)植物的花只有一枚雌蕊。雌蕊由1至多個心皮組成。心皮是組成雌蕊的單位,是具有生殖作用的變態(tài)葉?;ㄖ兄挥幸粋€心皮的稱單雌蕊;具有兩個以上的心皮而所有心皮合生形成一個雌蕊的稱合心皮雌蕊(復(fù)雌蕊),心皮彼此分離單獨形成雌蕊的稱離心皮雌蕊(離生單雌蕊)。形態(tài)上雌蕊可分為柱頭、花柱、子房三部分,子房是種子的前身即胚珠著生的地方,胚珠內(nèi)可產(chǎn)生卵細胞,故雌蕊是花的另一個重要組成部分。具有雌蕊和雄蕊的花稱為兩性花,僅有二者之一的稱單性花(雌花或雄花),具有花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊(群)的花稱完全花,缺少其1至3部分的花稱不完全花。㈤禾本科植物的花及小穗

禾本科植物的花被變態(tài)為漿片,因此無花萼和花冠,花由2枚漿片、3或6枚雄蕊和1枚雌蕊組成;花及其外圍的內(nèi)稃和外稃組成小花;1至多朵小花、2枚穎片和它們著生的短軸(小穗軸)組成小穗。禾本科植物即以小穗為單位組成各種花序。2.5.一、開花當(dāng)花中雄蕊的花粉和(或)雌蕊子房中的胚囊成熟后,花萼和花冠展開露出雄蕊和雌蕊的現(xiàn)象稱為開花。在一個生長季內(nèi),一株植物從第一朵花開放到最后一朵花開畢所經(jīng)歷的時間稱為開花期。開花期長短隨植物種類而異,從數(shù)天至二、三個月不等。二、傳粉㈠自花傳粉和異花傳粉及其生物學(xué)意義

成熟的花粉以各種不同的方式傳到雌蕊柱頭上的過程稱為傳粉。一朵花的成熟花粉粒傳到同一朵花內(nèi)的雌蕊柱頭上,并能受精結(jié)實的過程稱為自花傳粉。一朵花的花粉借助外力傳到另一朵花的雌蕊柱頭上并能受精結(jié)實的過程稱為異花傳粉。從生物學(xué)意義上說,異花傳粉比自花傳粉較進化,這是因為異花傳粉的精、卵細胞產(chǎn)生于不同的環(huán)境條件,遺傳性差異較大,受精形成的后代較易產(chǎn)生變異,生活力更強,適應(yīng)性更廣。因此,經(jīng)過長期的演化,異花傳粉成為大多數(shù)植物的傳粉方式。㈡植物對異花傳粉的適應(yīng)

由于長期自然選擇和演化的結(jié)果,植物形成了許多適應(yīng)于異花傳粉的特性,如單性花、花蕊異長、自花不孕等。三、受精:卵細胞(雌配子)和精細胞(雄配子)相互融合的過程稱為受精。被子植物的精細胞由花粉管傳送至胚囊進行受精。㈠花粉粒的萌發(fā)和花粉管的生長

落在柱頭上的花粉經(jīng)過“識別”,生理上親和的花粉粒即在柱頭上萌發(fā)產(chǎn)生花粉管,花粉管伸長把兩個精子帶到子房并送入胚囊。成熟花粉粒及其花粉管即是成熟的雄配子體。㈡雙受精過程及其生物學(xué)意義

進入胚囊的兩個精子,一個與卵細胞融合形成受精卵(合子),另一個與中央細胞的極核(或次生核)融合形成初生胚乳核,稱為雙受精,是被子植物特有的受精現(xiàn)象。雙受精具有重要的生物學(xué)意義:①單倍體的精細胞和卵細胞融合形成二倍體的合子,恢復(fù)了植物體原有的染色體數(shù)目,保持了物種遺傳性的相對穩(wěn)定。②經(jīng)過減數(shù)分裂后形成的精、卵細胞在遺傳上常有差異,受精后形成的后代常出現(xiàn)新的性狀,豐富了遺傳性的變異性。③精子與極核融合形成三倍體的初生胚乳核,并發(fā)育成為胚乳,同樣結(jié)合了父、母本的遺傳特性,生理上更為活躍,作為營養(yǎng)被胚吸收利用,后代的變異性更大,生活力更強,適應(yīng)性更廣。所以,雙受精作用不僅是植物界有性生殖的最進化、最高級的受精方式,是被子在植物界占優(yōu)勢的重要原因,也是植物遺傳和育種學(xué)的重要理論依據(jù)。2.5.3雙受精后,合子發(fā)育成胚,初生胚乳核發(fā)育成胚乳,珠被發(fā)育成種皮。

一、胚的發(fā)育受精后合子產(chǎn)生纖維素壁,經(jīng)一段時間休眠后開始萌發(fā),合子進行分裂,經(jīng)過原胚時期、器官分化時期而成為成熟的胚。

二、胚乳的發(fā)育被子植物的胚乳由三倍體的初生胚乳核發(fā)育形成,通常在受精完成后早于合子發(fā)育。三、種皮的發(fā)育種皮由珠被發(fā)育形成。有一層珠被的胚珠形成一層種皮;有兩層珠被的胚珠可發(fā)育形成兩層種皮,或只有其中的一層發(fā)育形成一層種皮。胚珠的珠柄發(fā)育成為種柄,珠孔成為種孔。有的植物可由珠柄或珠被發(fā)育出假種皮,包在種子的外面,如荔枝、龍眼的可食部分是由珠柄發(fā)育而成的假種皮,苦瓜、番木瓜種子外面的肉質(zhì)附屬物是由胎座發(fā)育而成的假種皮。

2.5.一、果實的發(fā)育與結(jié)構(gòu)開花、傳粉、受精之后,花的各部分發(fā)生了不同的變化:胚珠發(fā)育成為種子,子房發(fā)育成為果實,花萼枯萎或宿存,花瓣、雄蕊、雌蕊的柱頭和花柱均凋謝枯萎。單純由子房發(fā)育成的果實,稱為真果,如花生、水稻、小麥、柑桔、桃、李等。真果結(jié)構(gòu)包括果皮和種子兩部分。果皮由子房壁發(fā)育形成,包在種子的外面,一般又分外果皮、中果皮、內(nèi)果皮三層,由于各層質(zhì)地不同而形成不同的果實類型。由子房和花的其它部分如花托、花被筒甚至整個花序共同參與形成的果實稱為假果。假果的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜如蘋果、梨的主要食用部分是由花托和花被筒合生的部分發(fā)育形成的,只有果實中心的一小部分是由子房發(fā)育而成。南瓜、冬瓜較硬的皮部是花托和花萼發(fā)育成的部分及外果皮,食用部分主要是中果皮和內(nèi)果皮。西瓜的食用部分則主要是胎座。二、果實與種子的傳播在長期自然選擇過程中,植物的果實和種子形成了適應(yīng)不同傳播媒介的多種形態(tài)特征,以利于果實和種子的散布,擴大后代植株生長的范圍,使種族繁衍昌盛。果實和種子的散布,主要依靠風(fēng)力、水力、動物和人類的攜帶,以及通過果實本身的力量。2.6植物界的基本類群2.6.1概述1.1植物界的分類單位:界、門、綱、目、科、屬、種、亞種、變種、變型、種是生物分類的基本單位,是有一定的自然分布區(qū)和一定的生理、形態(tài)特征的生理類群,同種個體具有相同的遺傳性狀,而且彼此雜交可以產(chǎn)生后代。種群(Population):在一個分布區(qū)的所有種內(nèi)植物個體的總和稱為種群。1.2植物的命名(略)2.6.2低等植物2.1藻類概述(一)、藻類植物的共同特征:1.具有進行光和作用的色素,2.原植體植物,形態(tài)差異較大,3.生殖器官多數(shù)為單細胞,4.合子不形成胚,直接發(fā)育為個體,5.主要生活于水中;深海、高山、溫泉、等均有分布。(二)、藻類的起源及演化:藻類植物出現(xiàn)在35—33億年前,最早出現(xiàn)藍藻,地球上大約有三萬種藻類,一般分為八個門?,F(xiàn)代的藻類有九大家族——綠藻、藍藻、裸藻、硅藻、甲藻、紅藻、輪藻、金藻和褐藻。計有25000余種。在池水中最常見的,是屬于綠藻家族的衣藻、小球藻、盤藻和團藻等浮游種類;在海水中,最主要的浮游種類,則屬于硅藻家族成員,其次是甲藻家族成員。2.6.3菌類植物(一)概述1、菌類共同特征沒有根、莖、葉分化、為典型的異養(yǎng)植物。分為腐生和寄生植物。分為細菌門,粘菌門,真菌門2、菌類類群細菌:體積微小的、單細胞的原核生物,細胞壁為粘質(zhì)復(fù)合物,裂殖,異養(yǎng)。粘菌:介于動物和植物之間的真核生物:營養(yǎng)體無細胞壁,變形運動,吞食固體食物;用孢子繁殖,孢子具體纖維素的細胞壁。真菌:營養(yǎng)體多為分枝絲狀的真核生物,細胞壁為幾丁質(zhì)、纖維素,產(chǎn)生各種類型的孢子,生殖方式多樣。三、細菌的繁殖:繁殖多為分裂繁殖:細菌中部凹入原生質(zhì),被向內(nèi)生長的新壁一分為二,形成兩個新細菌;繁殖速度快,20—30min分裂一次,形成新的一代。不良環(huán)境下,產(chǎn)生芽孢(gemma)。2.6.4地衣定義:是藻類與菌類共生的復(fù)合原植體植物,具有獨特的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、遺傳等特征。共生的藻類多為綠藻、藍藻。共生的菌類多為多子囊菌,少為擔(dān)子菌。因此把地衣看成獨立的門,約2萬5千余種。(一)類型:根據(jù)生長狀態(tài)分為:殼狀地衣、葉狀地衣、枝狀地衣。根據(jù)內(nèi)部構(gòu)造:同層地衣、異層地衣。(二)地衣的分類:子囊衣綱(Ascolichenes)、擔(dān)子衣綱(Basidiolichenes)、藻狀菌衣綱(Phycolichenes)(三)地衣在自然界的作用及經(jīng)濟價值(略)2.6.5高等植物2.6.5一、苔蘚植物的一般特征:1小型,多細胞的綠色植物,生于陰濕環(huán)境。2有假根和類似莖、葉的分化,無輸導(dǎo)組織。3有明顯世代交替,配子體發(fā)達,孢子體寄生于配子體上。4多細胞的生殖器官,雌性為卵頸器,雄性為精子器。5精子有鞭毛,受精離不開水。6有胚。包括苔綱(Hepaticae)和蘚綱(Musci)如地錢(Marchantiapolymorpha)、葫蘆蘚(Funariahygrometrica)2.6.5.2蕨類植物蕨類植物的形態(tài)特征(1)陸生、淡水生和附生。(2)植物體有根、莖、葉的分化,內(nèi)有維管組織,既是高等的孢子植物,又是原始的維管植物;(3)孢子體比配子體發(fā)達,均能獨立生活;(4)無性生殖產(chǎn)生孢子,有性生殖器官為精子器和頸卵器。二、類群(Lycophytina)對于蕨類植物的分類系統(tǒng),由于植物學(xué)家意見不一致,過去常把蕨類植物作為一個門,其下5個綱,即松葉蕨綱、石松綱、水韭綱、木賊綱(楔葉綱)、真蕨綱。前四綱都是小葉型蕨類植物,是一些較原始而古老的蕨類植物,現(xiàn)存在較少。真蕨綱是大型葉蕨類,是最進化的蕨類植物,也是現(xiàn)代極其繁茂的蕨類植物。我國的蕨類植物學(xué)家秦仁昌將蕨類植物分成5個亞門,即將上述5個綱均提升為亞門。三、蕨類植物的起源和經(jīng)濟意義起源:蕨類植物起源于距今4億年前古生代志留紀末期和下泥盆紀出現(xiàn)的裸蕨植物。經(jīng)濟意義:1、工業(yè)原料2、農(nóng)業(yè):優(yōu)質(zhì)肥料和飼料3、林業(yè)4、醫(yī)藥5、食用6、園藝2.6.5.3種子植物門包括裸子植物和被子植物,被子植物又包括雙子葉植物綱(木蘭綱)和單子葉植物綱(百合綱)。裸子植物:分綱:蘇鐵綱、銀杏綱、松柏綱、紅豆杉綱、買麻藤綱木蘭綱:一、木蘭亞綱,二、金縷梅亞綱,三、石竹亞綱,四、第倫桃亞綱,五、薔薇亞綱,六、菊亞綱.百合綱:一、澤瀉亞綱、二、檳榔亞綱、三、鴨跖草亞綱、四、百合亞綱、五、姜亞綱.3食用植物3.1野菜資源植物3.1.1概述蔬菜是人們?nèi)粘I畹谋匦杵贰kS著人民生活水平的不斷提高和生活質(zhì)量的日漸改善,人們對日常所食用蔬菜的質(zhì)量要求越來越高。產(chǎn)品不僅要營養(yǎng)豐富,顏色鮮艷、味道鮮美,而且要清潔衛(wèi)生、沒有污染。但在目前的蔬菜生產(chǎn)中,由于大氣、土壤、水質(zhì)的污染,化肥、農(nóng)藥的使用,蔬菜的污染比較嚴重,威脅著人類的健康,人們對食用無污染的蔬菜要求越來越迫切。我國地域遼闊,野生蔬菜種類繁多,資源十分豐富。野生蔬菜生長于荒山野地,抗逆性較強,病蟲的危害少,不受農(nóng)藥、化肥的污染,味美,營養(yǎng)豐富,是真正的綠色食品、無污染蔬菜,具有很大的開發(fā)潛力。人類應(yīng)對這一資源進行充分的了解、研究,以期達到利用它為人類服務(wù)之目的,使人們的生活回歸自然、融于自然。一、概念野生蔬菜,簡稱野菜,是指可用作蔬菜的一切野生植物。野菜,是相對于栽培“家菜”而言的,是蔬菜的重要組成部分。一切栽培蔬菜均起源于野生蔬菜,嚴格地區(qū)分野菜、“家菜”是比較困難的。野生蔬菜植物絕大部分是一些草本植物,它們也是植物資源的重要組成部分之一。據(jù)報道,我國野生蔬菜213科1822種,其中草本植物約占57.3%,木本植物約占36.5%,藤本植物約占6.2%。二、野生蔬菜分類按食用器官,野生蔬菜可分為6類:①苗菜類:是指在適宜的采收期,食用其地上部嫩苗或嫩莖葉的野菜種類。如牛蒡、蒲公英、水芹、莧菜、薺菜、枸杞等。②葉菜類:是指在適宜的采收期,食用其嫩葉片或葉柄的野菜種類。如漆樹科的黃連木,蔥韭類、蕨菜、廣東菜、徽菜等。③花、瓜果菜類:花菜類是指在適宜的采收期,食用其花序、花蕾、花瓣的野菜種類。如百合科、菊科、豆科的花等。果菜類是指在適宜的采收期,食用其果實或果仁的野菜種類,如板栗、無花果等。④樹芽菜類:在適宜的采收期食用木本植物早春新發(fā)嫩芽或嫩枝葉的野菜種類。如刺五加芽、香椿芽等。⑤根菜類:食用器官為地下根、根莖或鱗莖的野菜種類,如慈菇、葛、菊芋、桔梗等。⑥菌菜類:大型可食真菌類,即人們俗稱的蘑菇類。絕大多數(shù)是食用其肉質(zhì)子實體,如黑木耳、猴頭、銀耳、美味牛肝菌等。三、野生蔬菜的特點1.野菜營養(yǎng)價值高野菜不但和蔬菜一樣有人體必需的糖、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì),而且許多野菜的營養(yǎng)成分,特別是其中的胡蘿卜素、抗壞血酸和核黃素含量都高于常見的蔬菜。資料表明,所測234種野菜中,每100g鮮重含胡蘿卜素高于5mg的有88種,維生素B2含量高于0.5mg的87種,維生素C含量高于100mg的有80種,含鈣量在200mg以上的有43種。2.野生蔬菜具有一定的醫(yī)療作用幾乎所有的野菜都具有醫(yī)療保健價值,含有治病的活性物質(zhì),在中藥學(xué)里占有重要地位。食用野菜,可補充營養(yǎng)、防治疾病。馬齒莧具有殺菌消炎,促進潰瘍愈合的作用;蒲公英有清熱解毒,利膽保肝,提高機體免疫力的功效;莧菜具有清熱解毒,利濕消腫的功效;薺菜有健脾利水,止血降壓,開竅明目的作用;地膚有“上治頭而聰耳明目,下入膀胱而利水去疝(shan),外去皮膚熱氣而令潤澤”的功效,經(jīng)常食用可達到祛病健身的目的;魚腥草能治療肺炎;車輪菜能消腫利水;睡菜能治療煩躁失眠。3.野菜味鮮形美我國野菜種類繁多,約計600多種,能常采食的野菜大約有一二百種,其色、味、形各異。野菜由于含有各種不同量的葉綠素、胡蘿卜素、番茄素、葉黃素等,因此各俱佳顏。野菜的香氣是由揮發(fā)性物質(zhì)散發(fā)出來的,因所含的苷和脂類不同,而香氣各自獨特。野菜的味道是由于各自所含的有機酸、糖和綿脆程度等不同,決定了其具有甘甜適口、醇香宜人的味道,有的野菜特別味美可口,為一般蔬菜所不及。野菜有的形美迷人,如寶塔菜形似寶塔,蕨菜形如龍頭,唐松菜幼葉拳卷酷似貓爪等。4.野菜無公害許多野菜享有山珍之王的美譽,究其原因,除了營養(yǎng)豐富、味美可口之外,還因為它們生長在山野,沒有受到農(nóng)藥、化肥、污水的污染。如各種蕨菜生于山坡林下,不受“三廢”污染,食用安全性高,因此,是一種最“環(huán)?!钡男l(wèi)生菜。

5.野菜可調(diào)劑蔬食我國幅員廣闊,氣候差異懸殊,所以蔬菜的季節(jié)性和區(qū)域性很強,收獲和供應(yīng)有淡旺季之分,生產(chǎn)和銷售有不平衡之處,有時不能滿足人們需要。豐富的野菜資源是大自然賜給人們的蔬食營養(yǎng)寶庫,可以彌補淡季蔬菜的不足。由于一年四季都有各種野菜出產(chǎn),只要合理開發(fā)利用,就可起到補充和調(diào)劑食用蔬菜的作用。即使在蔬菜旺季,適量采食一些野菜,也可以增加食譜,調(diào)節(jié)口味。6.野菜有經(jīng)濟價值我國山區(qū)廣大,且多為貧困山區(qū),合理開發(fā)利用山珍野菜,不僅可以調(diào)整人們的食物營養(yǎng)結(jié)構(gòu),而且有經(jīng)濟價值。因為采集野菜投入少,收益大。近年來在國外,特別是日本和東南亞各國形成了一股“野菜熱”,而且最歡迎我國的一些山珍野菜。如每年都有大量的蕨菜產(chǎn)品出口國外,1t蕨菜干的價格相當(dāng)于40t大豆,為國家換取了大筆外匯。農(nóng)民每生產(chǎn)1t鹽漬廣東菜(黃瓜香)可收入千元以上。7.野菜有生態(tài)效益許多野菜,如蕨菜、茵陳等繁殖容易且快,莖葉覆蓋面大,水土保持效果好。野菜花美麗動人,千姿百態(tài),也是綠化、美化環(huán)境的優(yōu)良草種。幾乎所有的野菜都是優(yōu)良的牧草。四、我國野生蔬菜資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題(一)我國野生蔬菜資源開發(fā)利用現(xiàn)狀1.野生蔬菜資源利用種類.我國民間食用野菜和以野菜防治疾病的歷史悠久。早在明代,徐光啟所著的《農(nóng)政全書》中就記載了常見的470種野菜的簡要特征、生境、用途和分布等;漢代古墓出土的《五十二病方》、孟冼的《食療本草》、陳士良的《食性本草》等醫(yī)療專著中都有大量的以野菜治病保健的記載;李時珍的《本草綱目》中收載了藥用植物1892種,其中菜藥植物就有105種。民間還流傳著許多單方驗方。2.野生蔬菜的食用野生蔬菜的食用方法可分為生食、熟食和干制后食用等幾種。生食就是把野生蔬菜的食用部分洗凈后涼拌、蘸醬或做為其它蔬菜的調(diào)味劑。這種吃法,營養(yǎng)成分不會損失或損失很少,但不能去毒去味,所以只是一些無毒、味好的野生蔬菜才可生食。如苣荬菜的食用主要為生食。熟食的方法多種多樣。可用開水焯后涼拌,像馬齒莧、蒲公英、莧菜、薺菜、車前、地膚等均可。也可直接炒食、煮湯或做餡,像馬齒莧、蒲公英、薺菜等可直接炒食。但對莧菜、車前、地膚來說,直接炒食或做湯餡有苦澀味,所以在炒食、做湯餡之前必須先用開水燙一下,然后才能進一步加工。干制后食用。馬齒莧、莧菜、地膚也可采其成株經(jīng)開水燙后,將其曬成干菜,在冬季用其做餡或炒食。特別是馬齒莧最適合做成干菜,冬季用于做餡。3.

野生蔬菜的加工目前我國野生蔬菜常用的加工方式有:腌制、干制、罐藏。作為規(guī)模化生產(chǎn),主要采用干制和罐藏保藏為主。我國野菜加工利用雖已起步,但數(shù)量不多,產(chǎn)品甚少。產(chǎn)品主要有:①罐頭,如蕨菜、莼菜、柳芽蒿罐頭等;②干制品,如筍干、薇菜干、金針菜等;③飲料,如百合汽水、大黃原汁和帶肉混合飲料等;④保健營養(yǎng)食品,如用葛根制成的葛粉、魔芋塊莖制豆腐等。(二)野生蔬菜開發(fā)利用中存在的問題1.

開發(fā)利用率低,資源未充分利用目前,我國對已掌握的大多數(shù)野生蔬菜資源未進行開發(fā)利用,據(jù)有關(guān)資料報道,現(xiàn)今被開發(fā)利用的僅占蘊藏量的3%左右,與發(fā)達國家相比差距很大。已開發(fā)的也僅限于如馬齒莧、蒲公英、莧菜、薺菜、車前、地膚等常見品種,而對其它眾多或具特殊價值的野生蔬菜的開發(fā)研究甚少,如臘腸樹花中VC含量高達2352mg/100g,木鱉葉中VC含量達1045mg/100g,像東風(fēng)菜、野胡蘿卜等具食藥、保健兼用的寶貴資源均未被加以充分利用。2.以采集為主,保護資源不夠如今,隨著人們對野生蔬菜的向往,各地掀起了野生蔬菜熱,因受經(jīng)濟利益的驅(qū)動和缺乏與野生蔬菜資源采集有關(guān)的政策法規(guī),過度采集一些傳統(tǒng)名貴野生蔬菜,造成貯量逐年減少,導(dǎo)致某些種類瀕臨滅絕和資源枯竭,甚至引起土壤沙化,嚴重破壞了生態(tài)平衡,造成了當(dāng)前與長遠、局部與全局、保護與利用的不協(xié)調(diào)。3.深加工技術(shù)落后,產(chǎn)品單一目前,我國野菜產(chǎn)品的加工工藝和包裝等方面的技術(shù)較落后,加工制品主要以干菜、鹽菜、罐頭等居多,精深加工產(chǎn)品和高檔產(chǎn)品僅占很少一部分。種類單調(diào),而且產(chǎn)品質(zhì)量,如衛(wèi)生標(biāo)準等得不到保證,包裝檔次低,不能滿足國內(nèi)外對野生蔬菜產(chǎn)品的多樣化的要求,缺乏國際市場競爭力。此外,綜合開發(fā)利用的渠道、范圍窄小,對延長產(chǎn)業(yè)鏈、資源增值極為不利。(三)我國野生蔬菜資源開發(fā)利用的對策1.

發(fā)揮資源優(yōu)勢,擴展資源利用范圍鑒于我國目前對野生蔬菜開發(fā)利用情況,應(yīng)加大科技的投入,有效地掌握野生可食蔬菜的種類、分布、生境、貯量、加工處理、食用價值、生態(tài)影響等方面的科學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在保護生態(tài)環(huán)境、避免資源枯竭的前提下,積極有效地擴展對可食野生資源的開發(fā)利用,以發(fā)揮資源潛能,增加花色品種,豐富飲食結(jié)構(gòu),實現(xiàn)各種資源的有效利用。2.

合理開發(fā),保護野生蔬菜資源應(yīng)加大對野生蔬菜資源考察的力度,加強野菜種質(zhì)資源的收集、保存。具體措施有三:保護現(xiàn)有物種(特別是珍稀物種)和各類生態(tài)系統(tǒng),保護植物野生近緣種的遺傳資源,是自然保護和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項重要任務(wù)。同時,在野生蔬菜資源區(qū)建立保護制度,做好管理工作。有計劃、有步驟、有針對性地進行采集與開發(fā)利用,以免造成資源枯竭。根據(jù)不同地區(qū)的野生蔬菜資源狀況和市場需求,利用現(xiàn)代栽培技術(shù),對野生蔬菜進行馴化栽培,滿足市場需求,同時使野菜資源得

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