被子植物亞門

被子植物亞門

開花植物或有花植物是屬於被子植物門下的植物,故又稱為被子植物。它是有胚植物中為數最多且最為人熟悉的一種。開花植物和裸子植物一起被合稱為種子植物。開花植物可以由一系列的特徵將其與其他種子植物相區別開來。現在分類已將被子植物亞門提升為被子植物門。

被子植物亞門


1.雙子葉植物綱Dicotyledoneae
被子植物亞門
被子植物亞門
(1)古生花被亞綱: Archichlamydeae (中國的植物共分26目141科,包括無被花、單被花和具分離花冠的 重被花植物。
(2)合瓣花亞綱: Sympetalae (中國的植物共分11目43科,主要包括具有聯合花冠的重被花植物)。
2.單子葉植物綱: Monocoty1edoneae (中國植物共分11目36科)。
被子植物屬於種子植物,又稱為有花植物flowering plants,它構成了最壯麗的地球植被景觀,表現在體態極其多樣性;組織分化最複雜;與傳粉方式相聯繫,生殖器官高度特化;物種最豐富(1萬餘屬,23.5萬種);分佈和適應性最廣。被子植物的發展,帶動了動物界昆蟲綱、鳥綱和哺乳綱的發展。
我國的被子植物有3148屬,約3萬種。在中國保留了許多古老的、在系統發育上具有重大意義的種類,是研究被子植物起源和演化的最好地區。

特徵


被子植物生活史
被子植物生活史
一、被子植物與裸子植物同以種子繁殖,但比裸子植物要演化和完善得多,表現在:
1. 出現了兩性結合的花;圍繞性器官出現苞、萼、瓣等保護的結構;雄蕊有花藥和花絲,大孢子葉發育成具有子房、花柱、柱頭的雌蕊;由柱頭而不是直接由胚珠受粉;
2. 雌、雄配子體簡化;具有特殊的“雙受精”,胚乳是受精產物;
3. 傳粉方式多樣化:風媒、蟲媒、鳥媒、水媒、自花、異花……
4. 形成了果實,多樣化的果實促成了被子植物的傳播;
5. 孢子體高度發達和多樣化,適應性廣;
6. 營養方式除自養外尚有其它方式;
7. 有不經種子而擴大個體的能力,如分櫱、地下走莖、鱗莖、塊莖、塊根上的不定芽。
二、被子植物分類原則:和傳統的教科書不同的觀點有:
酸角樹
酸角樹
1. 風媒花是最早發生的,蟲媒花遲於風媒花;
2. 單性花是最早發生的,兩性花是後來發展出來的;
3. 單珠被是最早發生的,雙珠被遲於單珠被。

簡介


依據花基數、花粉萌發孔數目、子葉數目、根系、維管排列、形成層活動、葉脈、可把被子植物劃分為雙子葉植物和單子葉植物2綱。本教材採用1964年恩格勒系統排列,和中國植物志、中國高等植物圖鑑採用的系統是一致的,不過後者採用的是1936年恩格勒系統。

雙子葉植物綱


Dicotyledoneae
雙子葉植物由原始花被亞綱和合瓣花亞綱組成:

原始花被亞綱


花無被,單被,同被或雙被,雄蕊著生在花托上,珠被2層。
山毛櫸目Fagales
山毛櫸
山毛櫸
含2科,僅介紹山毛櫸科Fagaceae。山毛櫸科又叫殼斗科,由山毛櫸科組成的森林稱為橡樹林oak forest,山毛櫸木材稱為橡木oak。山毛櫸科植物是構成亞熱帶常綠闊葉林的上層建築,在溫帶以落葉山毛櫸科植物與樺木科植物組成主要的闊葉樹種。
1. 主要特徵:
(1)體態:喬木,常綠或落葉,單葉,具鋸齒或全緣,有時分裂,托葉早落,側脈常直通鋸齒齒尖;
(2)花:單性,雌雄多同株,雄花常排成柔荑花序狀,直立或下垂;雌花1—多朵排成歧聚傘花序生於總苞——殼斗,總苞螺旋狀排列或輪狀排列,果時盤狀或杯狀半包,或全包著果實。花的結構:花被4—8,雄花:雄蕊與花被裂片同數或為其倍數(4—20);雌花:子房下位,3—7室,每室有胚珠2;
(3)果:堅果。成熟時有殼斗包托;
(4)種子:無胚乳,子葉肥厚,富含澱粉或油脂。
2. 分類:含8屬900種,我國有6屬(中國植物志承認7屬)320種,其最重要的分類特徵是:
(1)總苞外面有附屬物——鱗片、軟刺、硬刺等;
(2)堅果和總苞的關係——總苞組成殼斗時的排列,殼斗的形狀:全包、半包或淺碟狀;
(3)雄花序排成球狀、頭狀(僅水青岡屬)或柔荑花序,柔荑花序直立或下垂;
(4)殼斗內包含雌花、果的數目。
3. 經濟價值:
(1)木材:材質堅硬,耐腐朽,可作建築、傢具、槍托等;
(2)食用堅果:板栗及多種堅果可食;
(3)栓皮櫟樹皮作軟木塞;
(4)樹皮、枝葉、殼斗可提取栲膠,供製革用;
(5)木材及鋸屑用於養植冬菇
4. 關於殼斗的來源:一為枝性起源,一為葉性起源。
蕁麻目
蕁麻目
蕁麻目
Urticales:木本到草本,葉多互生,常有托葉,花兩性到單性,常為二基數花,雄蕊少數,子房上位,由2心皮組成。
僅介紹桑科Moraceae。
1. 主要特徵
(1)體態:木本,喬木,灌木,少有藤本或草本的,枝葉折斷或樹皮損傷常有白色的乳汁流出;
(2)葉:單葉常互生,少對生,具有托葉,有的托葉在幼時包著芽,脫落後在莖節上留下托葉環;
(3)花:單性,組成花序,同株或異株;桑樹同株,構樹異株;花序為柔荑花序、短穗狀花序、頭狀花序、隱頭花序。
花被4,雄蕊4—6,有時退化為1,花絲在芽時內折,子房上位或下位,由2心皮構成,花柱常2,1室,1胚珠
(4)果實:聚花果;
(5)種子:無胚乳。此外桑科還具有如下的一些熱帶雨林的特徵:
(1)“莖花現象”
(2)“板根現象”
(3)氣根現象——獨木成林
(4)“絞殺現象”
2. 分佈和分類:桑科約53屬1400種,主要分佈在熱帶和亞熱帶,我國有16屬150種。桑科可分為桑亞科和木菠蘿蜜亞科,前者雄蕊在芽時內卷,花排成聚傘花序、穗狀花序或頭狀花序,有時單生,如桑屬Morus、構樹屬Broussonetia;木菠蘿亞科的雄蕊在芽中直立,花生於密閉的花序托的內壁上或花序托成棍棒狀,花陷於花序托中,如無花果屬Ficus,菠蘿蜜屬Artocarpus。
3. 經濟價值:
(1)園林綠化樹種;
(2)養蠶業;
(3)果品:無花果木菠蘿白桂木麵包樹薜荔等;
(4)藥用:桑葉、皮、枝、桑椹;獸用的箭毒木。
應記學名:無花果屬Ficus
蓼目
蓼目植物
蓼目植物
Polygonales,僅含1科蓼科Polygonaceae
1. 主要特徵
(1)體態:草本為主,也有灌木或藤本,莖節常膨大,皮層常具醋酸鈣結晶;
(2)葉:單葉互生,有干膜質鞘狀托葉;
(3)花:兩性,稀單性,三基數,花被同型,3—6,花瓣狀,有色彩,雄蕊3—9枚,基部常具由蜜腺聯合而成的花盤,子房由2—3心皮聯合成1室,胚珠1枚,直生;
(4)雄蕊數目的增減,雌雄蕊異長;
(5)果;瘦果或小堅果,三棱形;
(6)種子:具有胚乳,是內胚乳
2. 分類和分佈:32屬1200種,全世界分佈,主產北溫帶,我國8屬200餘種。
3. 經濟價值
(1)藥用:何首烏扁蓄、大黃、虎杖、火炭母、扛板歸等;
(2)糧食:蕎麥
(3)觀賞:竹節蓼珊瑚藤
應記學名:何首烏 Polygonum multiflorum
中央子目
石竹
石竹
Centrospermae:僅介紹1科。
石竹科Caryophyllaceae
1. 主要特徵
(1)體態:草本,一年生或多年生,莖節常膨大;
(2)葉:單葉,對生,常在基部連以橫線。有時可見干膜質狀托葉;
(3)花:兩性,單生或排成二歧聚傘花序;花為五輪4—5基數,K(4—5),聯合成筒狀,C4—5,花瓣有長爪,頂端撕裂狀,A5—10, 花粉粒具散孔,G(2—5:1:∞—1),具特立中央胎座或基底胎座,花柱4—5;
(4)果:蒴果,瓣裂或頂齒裂;
(5)種子:細小,胚彎曲,包圍著外胚乳。
2. 經濟價值:
(1)觀賞:多種石竹,康乃馨等;
(2)藥用:太子參、王不留行瞿麥等;
3.和藜科Chenopodiaceae,莧科Amaranthaceae同具散孔花粉,彎曲的胚包著外胚乳,但它們之間具有如下不同:
莖、葉 花被 胎座 果實
石竹科 莖節膨大,葉對生 花雙被 特立中央胎座,胚珠多數 蒴果瓣裂或頂齒裂
藜科 葉互生 單被,綠色 基底胎座,胚珠1 不裂的胞果,或有時蓋裂
莧科 葉互生或對生 干膜質有色彩 基底胎座,胚珠1 蒴果橫裂
3. 中央子目的系統學意義:中央子目在演化中具有特殊的意義,花被從單被到雙被,在商陸科中有具有離生心皮的種類,從中軸胎座發展到石竹科的特立中央胎座,進一步可發展到藜科和莧科的基底胎座。
應記學名:石竹Dianthus chinensis
木蘭目
木蘭目植物
木蘭目植物
Magnoliales
木本,少數木質部僅具管胞,兼具梯狀穿孔導管,花以單生為主,具有顯著花托,兩性,花各部從螺旋狀排列到輪狀排列,花被同型,雄蕊多數,心皮離生,胚小,胚乳豐富,嚼爛狀。含22科,著重介紹2科:
木蘭科Magnoliaceae
1. 主要特徵
(1)體態:常綠喬木或灌木,植物體含油細胞,枝、葉、樹皮、花有香氣;導管端壁傾斜或截平,梯狀穿孔板到單穿孔。
(2)葉:互生,全緣,但鵝掌楸屬葉3—5裂。具有筆帽狀的托葉;托葉包裹整個葉芽,托葉與葉柄腹面貼合處留下或長或短的壓痕,托葉脫落後在節上留下托葉環。托葉單枚,但鵝掌楸屬等托葉為2枚;
(3)花:兩性,少單性異株,單生,輻射對稱,花被同型,花被3—11,雄蕊多數,心皮多數,離生,花各部螺旋狀排列於伸長的花托上;雄蕊和雌蕊均未特化:雄蕊未完全分化出花絲,葯隔常伸出花藥之外。花粉單溝,舟狀;雌蕊無明顯的花柱與柱頭之分,心皮腹縫線的上部為柱頭面。
雌蕊群柄,雌雄蕊柄。
(4)果實:蓇葖或聚合蓇葖果,罕具翅堅果;
(5)種子:胚小,胚乳豐富,嚼爛狀——褶疊呈不規則的表面。
2. 分類和分佈:15屬250種,分佈北半球,我國有11屬130種,是木蘭科種類最豐富的地區。根據花頂生還是腋生,每一心皮含胚珠數目,是否具有雌雄蕊柄,葉柄腹面的托葉痕長短,蓇葖果還是不裂的翅果,花單性還是兩性劃分屬。
(1)木蘭屬Magnolia:花頂生,胚珠2枚;
(2)木蓮屬Manglietia:花頂生,胚珠4枚;
(3)含笑屬Michelia:花腋生,胚珠多於4枚;
(4)鵝掌楸屬Liriodendron:葉每側有2-4個裂片;具翅小堅果;
3. 木蘭科的系統發育討論
(1)花從頂生到腋生;兩性到單性;
(2)花被由不分化向萼、瓣分化發展,如鵝掌楸屬;
(3)雄蕊花粉囊由位於小孢子葉的中脈兩側向邊緣轉移,花藥由內向開裂轉向外向開裂(鵝掌楸屬),雄蕊由花藥小、葯隔大、花絲短髮展到分化出明顯的花絲;
(4)雌蕊群由無柄到有柄,心皮數目減少,從螺旋狀排列到輪生(馬來西亞 Pachylanx心皮3,輪生);
(5)果實由蓇葖果到側面連合的聚合蓇葖果
4. 經濟意義
(1)木材;
(2)園林綠化:白蘭黃蘭荷花玉蘭夜合含笑等;
(3)藥用:厚朴、辛夷;
(4)提取芳香油用於化妝品。
應記學名:
荷花玉蘭Magnolia grandiflora
含笑Michelia figo
樟科Lauraceae
科名來源於是月桂屬Laurus,樟科唯一在歐洲分佈的屬,產地中海,枝葉常作花環等喜慶用,葉曬乾作香料加入湯。
1.主要特徵
(1)體態:常綠或落葉的喬灌木,僅無根藤(Cassytha)是寄生藤本。枝葉樹皮含有油細胞,揉之有樟腦油香氣,葉、樹皮、木材有時存在粘液囊。鱗芽有多數芽鱗苞;導管單穿孔;
(2)葉:互生,全緣,三出脈、離基三出脈、羽狀脈。葉常因枝條節間縮短而成枝頂聚生,假輪生,如新木姜子屬,個別種類近對生。無根藤莖無葉。少有分裂的葉(如檫木);
(3)花:兩性,單性異株,輻射對稱,花小,組成花序或叢生,花被不分化,2輪,每輪3枚;雄蕊片狀,4輪,每輪3枚,第1、2輪雄蕊內向,3輪雄蕊外向,基部有2腺體,第4輪雄蕊退化成箭頭狀;花藥4室,排成2排或排成一排,瓣裂,花粉粒無溝孔;花絲基部與花被基部聯合成極短的被絲托,果時或者增大;子房1室,頂生1胚珠,花柱單一,柱頭3裂;
(4)果實:核果或成漿果狀;
(5)種子:無胚乳。
4. 分類和分佈:45屬2500種,大部產熱帶、亞熱帶,我國20屬480種,主產長江以南各省區。樟科可分為樟亞科和無根藤亞科(僅1種)。
樟科分類依據:
(1)花序有無總苞;
(2)花兩性還是單性;
(3)發育雄蕊的輪數;
(4)葯室數目及排列;
(5)花被宿存與否;
(6)被絲管花后是否增大。
5. 經濟用途:
(1)木材;樟、楠木、檫木;
(2)香料:樟:樟腦、樟腦油,肉桂:香料、桂皮油,山蒼子:枝、葉、樹皮、花蕾、果實提取山蒼子油;樟屬多種樹皮用於衛生香、迷信香、燭製造香味添加劑;
(3)藥用:桂皮、烏葯等;
(4)果樹:鱷梨;
6. 系統學意義:樟科花被尚未完全分化為花萼和花瓣,花藥4室,排成一排或上下兩排,瓣裂,花粉粒無萌發孔,葉具單隙節,無疑都是原始的特徵,但在如下幾方面表現得比較進化:
(1)導管端壁具單穿孔;
(2)具有花序;
(3)花各部定數,並為輪生排列;
(4)雄蕊已分化出花絲和花藥兩部分;
(5)心皮減退為1枚(亦有觀點認為子房1室是由3心皮形成 的,因花柱具3枚柱頭);
(6)核果,種子無胚乳。
應記學名:
樟屬Cinnamomum,
木姜子屬Litsea
木蘭目全部是木本植物,沒有草本植物,大多數是蟲媒為主的植物,這類植物主要是花被大而顯著,花與枝、葉、樹皮有香氣;但也有一些類群雖然花兩性,心皮離生,但花被退化,花排成穗狀花序,花、枝、葉、樹皮缺乏香氣,這表明木蘭目內有兩個發展方向。
毛茛目
Ranales:包含毛茛亞目和睡蓮亞目共7個科,介紹1科:
毛茛科Ranaunculaceae;全部為草本植物,花的結構與木蘭科有許多相同之處。哈欽松的被子植物系統,木本植物以木蘭科為起點,草本植物則以毛茛科為起點,都認為是最原始的被子植物,演化出其它較為進化的類群。
1. 主要特徵
(1)體態:全為草本,常具鬚根系,莖中維管束多為環狀,偶具散生維管束,導管端壁多為單穿孔。植物體無精油細胞,但含生物鹼;
(2)葉:基生或莖上互生,常分裂,並形成複葉。獨葉草和星葉草具有叉狀葉脈;
(3)花:兩性,輻射對稱到兩側對稱,K5,C5,A∞,G∞—1:1—∞,花萼、花瓣分離或同型,萼有時花瓣狀,基部常有蜜腺,或特化成蜜葉,而使花冠成兩側對稱,花瓣有時缺;花各部螺旋狀排列於伸長的花托上,到輪生;邊緣胎座;花粉粒表面紋飾多型性:三溝、多溝、散溝、散孔
(4)果實:聚合蓇葖果,或瘦果achene;
(5)種子:有胚乳
2. 分類和分佈:全世界50屬約2000種,中國有40屬700種,多分佈於溫帶。在我國最多種數的屬為:
烏頭屬Aconitum 160種,花兩側對稱;
翠雀屬Delphinium120種,花兩側對稱;
鐵線蓮屬Clematis110種;花輻射對稱;
毛茛屬Ranuculus60種;花輻射對稱;
唐松草屬Thalictrum66種;花輻射對稱;
銀蓮花屬Anemone54種,以上7屬約570種,占我國毛茛科植物種數的80%。
3. 經濟價值:
(1)藥用:黃蓮烏頭附子,升麻;威靈仙白頭翁;毛茛屬、打破碗花花等可作土農藥,殺蛆。
(2)觀賞:毛茛屬、鐵線蓮屬、翠雀屬、飛燕草等。
4.系統學意義:毛茛科多數屬種花輻射對稱,少數屬發展出具有長距的蜜葉而成為兩側對稱的花,花被分化為花萼和花瓣,為了經濟原則百出現退化和瓣化的雄蕊,多型的花粉紋飾,心皮減退到1個,表明它是多心皮類得到發展的類群。但另一方面毛茛科表現出來的主要特徵,如雌雄蕊多數、螺旋狀排列、彼此分離,表明它和木蘭目有較密切的親緣關係。由於毛茛科是草本植物,生活周期短,演化的速率比木蘭目要快得多,出現屬種的多樣性,有著演化的不同系列也就不足為怪了。
藤黃目
Guttiferales
芍藥科Paeoniaceae
山茶科Theaceae
1. 主要特徵
(1)體態:木本,多為常綠;木質部具有端壁傾斜的導管,梯狀穿孔板橫閂少數到數十條,亦有單穿孔的導管。
(2)葉:單葉,互生,無托葉,葉緣有胼胝質狀鋸齒。葉具分枝石細胞。
(3)花:兩性,僅柃屬Eurya單性異株。單生或簇生,通常不組成花序。多數屬種有小苞片和萼片的分化,但山茶屬Camellia的一些種,核果茶屬Pyrenaria的個別種,石筆木屬Tutcheria、多瓣核果茶屬Parapyrenaria、大頭茶屬Polyspora的全部種類,均無小苞片和萼片的分化,苞被逐漸過渡到花瓣。B2,K5,C5,A∞,G(5—3:5—3),僅茶梨屬Anneslea子房下位,中軸胎座,胚珠多數,倒生,花粉粒具三溝孔。
(4)果實:蒴果、核果、漿果狀。
(5)種子:無翅或有翅,子葉肉質或葉狀,多數無胚乳。
2. 分類與分佈:山茶科含40屬約700種,分佈於熱帶和亞熱帶地區,是南亞熱帶常綠闊葉林的典型樹種。科的分類依據是:
(1)果實的類型;
(2)苞片和萼片是否分化,花梗伸長與否;
(3)花被各輪多數還是定數;
(4)雌雄蕊連合程度;
(5)子房室數;
(6)花兩性還是單性;
(7)花藥是否有附屬物。
山茶屬Camellia:蒴果,種子大型,子葉肥厚肉質;
木荷屬Schima:蒴果具長柄,中軸棒狀,種子有周翅;
柃屬Eurya:花單性異株,漿果狀乾果。
3. 經濟價值:
(1)飲料:茶
(2)觀賞:茶花
(3)油料:油茶
(4)木材:木荷屬等。
4.系統學意義:山茶科全部為木本植物,花各部體現了從多數、完全分離、螺旋狀排列,到定數,合生輪狀排列,特別是某些種類的心皮部分分離,反映它的祖先和離生心皮類可能有聯繫。一般認為它可能來自離生心皮,雄蕊多數,分離的五椏果科Dillendiaceae.
應記學名:Camellia sinensis
罌粟目
Papaverales
十字花科Cruciferae:本科植物與人們的日常生活關係密切。
1. 主要特徵:
(1)體態:草本,葉常基生,單葉或複葉,常有辛辣液汁;
(2)花:花排成傘房花序,最後成總狀花序。具有十字形花冠,花冠頂端平展,具長爪,花兩性,K4,C4,A2+4,G(2:1:∞),四強雄蕊;側膜胎座,具有由胎座框形成的假隔膜;
(3)果實:角果——長角和短角;
(4)種子:無胚乳。
2. 分類及代表植物:
近400屬,3000餘種。屬種多,分類主根據種子子葉與胚根的排列:
(1)子葉緣倚
(2)子葉背倚
(3)子葉對摺
芸苔屬Brassica:葉為大頭羽狀裂,花黃色,長角果有喙,種子1行;
蘿蔔屬Raphanus:葉為大頭羽狀裂,花白色,長角果肉質,圓柱狀,種子間縊縮,成熟時裂成幾含1種子的節,或裂成幾部分;
擬南芥菜屬Arabidopsis:植物體有單毛或分叉毛,莖生葉基部耳狀半抱莖,花白色、粉紅或淡黃色,長角果,種子濕時發粘。
3. 經濟意義
(1)蔬菜:葉菜類;根莖類;花菜類;
(2)油料:油菜
(3)藥用:大青、崧藍、萊菔子
(4)香料:芥末,辣根
(5)觀賞:紫羅蘭,花葉甘藍
(6)蜜源植物
應記學名:大白菜Brassica pekinensis