苔蘚植物(Bryophyta),屬於最低等的高等植物。植物無花,無種子,以孢子繁殖。在全世界約有23,種苔蘚植物,中國約有多種。苔蘚植物門包括苔綱(Hepaticae)、蘚綱(Musci)和角苔綱(Anthocerotae)。苔綱包含至少屬,約8種苔類植物;蘚綱包含近屬,約15種蘚類植物;角苔綱有4屬,近種角苔類植物。
大部分苔蘚植物高2~5公分(0.8~2吋),少數種高達30公分(1市尺)。苔蘚植物廣布世界各地,從極地到熱帶均可見,在潮濕的環境中最為繁茂,但並沒有海生者,對於長期幹燥和冰凍的條件均極能耐受。對人類有重要的經濟價值,可用於農業、園藝業,也是能源。某些苔蘚植物用作觀賞植物,如在苔蘚植物園內。
大自然中,苔蘚植物在貧瘠的地形啟動土壤的形成,保持土壤的濕度,並使營養物質在森林植被中反復循環。苔蘚植物可見於巖石、原木上及枯枝落葉層上,其生長形式與可獲得的濕度和陽光等條件有關。苔蘚植物與維管植物的不同之處在於每個孢子體只產生一個孢蒴,而維管植物的孢子體可產生多個孢子囊;與維管植物相反,苔蘚植物的配子體發達,而孢子體退化。
在苔蘚植物的生活史中,成熟的配子體階段常具有葉狀的器官。某些蘚類和角蘚類,成熟的配子體形稍扁平或甚為扁平(原植體),常緊貼在基質上。大部分苔蘚植物的配子體常以絲狀的假根固定在基質上;假根主要是固著器官,兼有吸收作用。孢子體通常為一年生,在不同程度上依附於配子體以吸收營養和水分。孢子體的莖狀結構上有孢蒴,孢子從孢蒴中散出。孢子萌發後形成配子體——片狀的葉狀體或有莖葉分化的莖葉體,孢子體在配子體上發育。苔蘚植物也能透過配子體的片段或像孢子壹樣出芽萌發的特化細胞進行營養繁殖。疑為最早期苔蘚植物的化石發現於晚泥盆紀(3.74億年前至3.60億年前),形似蘚綱叉蘚目(Metzgeriales)植物。
苔蘚植物具有柔軟矮小的莖和葉,不開花,沒有種子,用孢子繁殖。
苔蘚植物是一種小型的綠色植物,結構簡單,僅包含莖和葉兩部分,有時只有扁平的葉狀體,沒有真正的根和維管束。苔蘚植物喜歡有一定陽光及潮濕的環境,一般生長在裸露的石壁上,或潮濕的森林和沼澤地。
比較高級的種類,植物體已有假根和類似莖、葉的分化。植物體的內部構造簡單,假根是由單細胞或由一列細胞所組成,無中柱,只在較高級的種類中,有類似輸導組織的細胞群。苔蘚植物體的形態、構造雖然如此簡單,但由於苔蘚植物具有似莖、葉分化,孢子散發在空中,對陸生生物仍然有重要的生物學意義。
在植物界的演化進程中,苔蘚植物代表著從水生逐漸過渡到陸生的類型。
苔蘚不適宜在陰暗處生長,它需要一定的散射光線或半陰環境,最主要的是喜歡潮濕環境,特別不耐幹旱及幹燥。養護期間,應給予一定的光亮,每天噴水多次,(依空氣濕度而定)應保持空氣相對濕度在80%以上。
另外,就是溫度,不可低於22℃,最好保持在25℃以上,才會生長良好。苔蘚植物是一群小型的多細胞的綠色植物,多適生於陰濕的環境中。最大的種類也只有數十厘米,簡單的種類,與藻類相似,成扁平的葉狀體。
中國的苔蘚植物十分豐富。全世界有苔蘚植物23種,中國約有多種,占全世界的12.2%。
中國苔蘚植物的特點是:
(1)特有類群豐富。根據近幾十年調查的結果,僅見於中國的特有苔蘚屬和主要分布於亞洲東部(僅少數涉及鄰近地區)的東亞特有苔蘚屬共35個,占中國苔蘚植物屬數的7.09%。它們共含有48個種、亞種或變種,占中國苔蘚植物種總數的2.2%。這些特有屬、種在中國西南部橫斷山區、長江流域中遊山區和東南沿海山區存在3個分布中心;
(2)在系統發生上居關鍵位置的類群多,如原始類型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔屬(Takakia)的兩個種;藻苔(T.lepidozioides)和角葉藻苔(T.ceratophylla)在中國西藏地區的察隅、波密及米林縣的高寒山地都有發現;
(3)熱帶、亞熱帶成分占優勢。
關於苔蘚植物的來源問題,尚無一致的意見,有人認為起源於綠藻,其理由為:含有相同的光合作用色素;相同的貯藏澱粉;精子均具有2條等長的頂生鞭毛;孢子萌發時所形成的原絲體,與絲藻也很相似;綠藻的卵囊與精子囊的構造可與苔蘚植物的頸卵器和精子器相比擬。
另一種觀點是由裸蕨類植物退化而來,裸蕨類出現於誌留紀,而苔蘚植物出現於泥盆紀中期,要比裸蕨晚數千萬年。從進化順序上說,它們很可能起源於同一祖先。但是,上述兩種觀點至今還缺乏足夠的證據,有待於今後進壹步研究。由於苔蘚植物的配子體占優勢,孢子體依附在配子體上,但配子體構造簡單,沒有真正的根,沒有輸導組織,喜歡蔭濕,在有性生殖時,必須借助於水,因而在陸地上難於進壹步適應和發展,這都表明它是由水生到陸生的過渡類型。
苔蘚植物門包括苔綱(Hepaticae)、蘚綱(Musci)和角苔綱(Anthocerotae)。苔綱包含至少屬,約8種苔類植物;蘚綱包含近屬,約15種蘚類植物;角苔綱有4屬,近種角苔類植物。
中國的苔蘚植物3個目是泥炭蘚目、黑蘚目及真蘚目(Bryales);6個科是紫尊蘚科、天命蘚科、葫蘆蘚科、壺蘚科、長臺葬科及四齒蘚科。
泥炭蘚目(Sphagnales),配子體莖常多分枝,側枝叢生,強枝上升,弱枝下垂。莖結構簡單,皮部細胞大形,無色透明。葉由單層細胞構成,包括兩種形態的細胞,小型綠色細胞行光合作用,大型無色細胞壁有螺紋加厚和小孔。僅有泥炭蘚科(Sphagnaceae),泥炭蘚屬(Sphagnum),約余種,多分布於北溫帶。中國的主要分布於東北、西北和西南高寒沼澤地區,常見的有泥炭蘚。
黑蘚目(Andreaeales),配子體小型,莖直立,黑色,具緊密排列的葉。僅有黑蘚科(Andreaeaceae),兩個屬,中國僅有黑蘚屬(Andreaea),疣黑蘚分布於陜西、安徽和福建海拔1m以上的高山裸露向陽的花崗巖面。真蘚目(Bryales),配子體莖直立或葡匐,常有明顯的莖、葉分化。是苔蘚植物中科、屬、種最多的壹個目,遍布全世界。中國常見的有葫蘆蘚,生於田園路旁等潮濕土壤上。
黑蘚科植物為多生於高山寒地巖石上的小型蘚類植物,多呈深褐色或灰黑色。孢蒴成熟時四瓣或八瓣縱裂,是該類群植物的特殊形態特征。與藻蘚、泥炭蘚等蘚類植物在系統學研究領域方面,均有各自獨特的系統學位置。分布:我國雲南、西藏有分布,多見於海拔-4米以上高山巖面。歐洲、亞洲、南北美洲、大洋洲、非洲有分布。
栽培方法
苔蘚常采用營養繁殖,但也可在培養基上進行孢子繁殖。進行營養繁殖時常用以下3種方法:
1.穴栽:五六株栽一穴,間隔一定距離種植在平整的地面上。
2.片植:將苔蘚一片片鋪設在預先平整好的土地上,稍作鎮壓,適量淋水,使之與土表緊密相連。
3.斷莖:苔蘚再生力很強,將苔蘚切成細段,均勻地散布在平整好的土地上,再覆上一層細土即可生長。
苔蘚剛栽植時競爭能力很低,其他高等植物容易侵入,因此,剛栽植時應加強除草。當苔蘚植物密被基質表面後,雜草就幾乎不能侵入。苔蘚植物對空氣濕度要求較嚴格,在管理中要采用一些噴灌或噴霧裝置來適當調節空氣濕度,以利於苔蘚生長。大多數苔蘚植物適於偏酸性的土壤,可以采用泥炭土作為酸性基質。
繁殖方式
苔蘚植物在有性生殖時,在配子體(n)上產生多細胞構成的精子器(antheridium)和頸卵器(archegonium)。頸卵器的外形如瓶狀,上部細狹稱頸部,中間有2條溝稱頸溝,下部膨大稱腹部,腹部中間有1個大形的細胞稱卵細胞。精子器產生精子,精子有兩條鞭毛借水遊到頸卵器內,與卵結合,卵細胞受精後成為合子(2n),合子在頸卵器內發育成胚,胚依靠配子體的營養發育成孢子體(2n),孢子體不能獨立生活,只能寄生在配子體上。孢子體最主要部分是孢蒴,孢蒴內的孢原組織細胞經多次分裂再經減數分裂,形成孢子(n),孢子散出,在適宜的環境中萌發成新的配子體。
在苔蘚植物的生活史有性世代和無性世代互相交替形成了世代交替。
苔蘚植物的配子體世代,在生活史中占優勢,且能獨立生活,而孢子體不能獨立生活,只能寄生在配子體上,這是苔蘚植物與其他高等植物明顯不同的特征之一。
苔蘚植物一般生長在潮濕和陰暗的環境中,它是從水生到陸生過渡形式的代表。苔蘚植物含有多種化合物:脂類、烴類、脂肪酸、貼類、黃酮類等。
苔蘚植物在醫藥上被利用的歷史較久,我國十一世紀中期,《嘉佑本草》已記載土馬骔能清熱解毒。明代李時珍的《本草綱目》也記載了少數苔蘚植物可以供藥用。現已知全國約有9科,50多種可供藥用。
苔蘚植物在自然界中的作用有以下幾點:
1.苔蘚植物能繼藍藻、地衣之後,生活於沙磧、荒漠、凍原地帶及裸露的石面或新斷裂的巖層上,在生長的過程中,能不斷地分泌酸性物質,促使土壤分化,年深日久,即為其他高等植物,創造了土壤條件,因此,它是植物界的拓荒者之一。
2.苔蘚植物一般都有很大的吸水能力,尤其是當密集叢生時,其吸水量高時可達植物體幹重的15—20倍,而其蒸發量卻只有凈水表面的1/5。因此,在防止水土流失上起著重要的作用。
3.苔蘚植物有很強的適應水濕的特性,特別是一些適應水濕很強的種類,如泥炭蘚屬、濕原蘚屬、大濕原蘚屬、鐮刀蘚屬等,在湖邊、沼澤中大片生長時,在適宜的條件下,上部能逐年產生新枝,下部老的植物體逐漸死亡、腐朽,因此,在長時間內上部蘚層逐漸擴展,下部死亡,腐朽部分愈堆愈厚,可使湖泊、沼澤幹枯,逐漸陸地化,為陸生的草本植物、灌木、喬木創造了生活條件,從而使湖泊、沼澤演替為森林。
如果空氣中濕度過大,上述一些蘚類,由於能吸收空氣中水濕氣,使水長期蓄積於蘚叢之中,亦能促成地面沼澤化,而形成高位沼澤。如高位沼澤在森林內形成,對森林危害甚大,可造成林木大批死亡。
因此,對湖泊、沼澤的陸地化和陸地的沼澤化,起著重要的演替作用。
4.苔蘚植物的生態發展是多方面的,對自然條件較為敏感,在不同的生態條件下,常出現不同種類的苔蘚植物,因此,可以作為某一個生活條件下綜合性的指示植物。如泥炭蘚類多生於我國北方的落葉松和冷杉林中,金發蘚多生於紅松和雲杉林中,而塔蘚多生於冷杉和落葉松的半沼澤林中。在我國南方一些葉附生苔類,如細鱗苔科、扁萼苔科植物多生於熱帶雨林內。
5.苔蘚植物的葉只有一層細胞,二氧化硫等有毒氣體可以從背腹兩面侵入葉細胞,使苔蘚植物無法生存,人們利用苔蘚植物的這個特點,把它當做檢測空氣汙染程度的指示植物。還可以保持水土,蓄積水分。
醫藥用途
苔蘚植物有的種類可直接用於醫藥方面。如金發蘚屬的部分種(即本草中的土馬骔),有敗熱解毒作用,全草能烏發、活血、止血、利大小便。暖地大葉蘚對治療心血管病有較好的療效。而一些仙鶴蘚屬、金發蘚屬等植物的提取液,對金黃色葡萄球菌有較強的抗菌作用,對革蘭氏陽性菌有抗菌作用。
經濟價值
另外苔蘚植物因其莖、葉具有很強的吸水、保水能力,在園藝上常用於包裝運輸新鮮苗木,或作為播種後的覆蓋物,以免水分過量蒸發。此外,泥炭蘚或其他蘚類所形成的泥炭,可作燃料及肥料。總之,隨著人類對自然界認識的逐步深入,對苔蘚植物的研究利用,也將進一步得到發展。
當某個地方環境很好、空氣質量高時,石頭縫中一般會出現苔蘚。所以有苔蘚出現的地方,多為環境好的地方。
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