水韭亚门 :蕨类植物门的亚门

更新时间:2024-09-21 00:42

水韭亚门(Isoephytina)是蕨类植物门(Pteridophyta)的1个亚门,包含了水韭属(Isoetes L.)的植物。这些植物在系统演化上具有独特的地位,因其形态特征和生长环境的特殊性,在研究上具有重要价值。

本亚门仅1目1科,现存的仅水韭属1属,约有60余种,广布世界各地。它们均生于沼泽、沟塘淤泥中,由于人为的环境破坏,已列为国家第三类保护植物。水韭过去作为一个目放在鳞叶门内,和石松目、卷柏目并列;近代则为石松亚门下的一个目。1978年秦仁昌发表中国蕨类植物系统时成立水韭亚门。

形态特征

水韭亚门的植物体形似韭菜,茎块状,2~3瓣裂,下部生根,叶扁平似韭,基部扩大成鞘状,莲座状生于茎上。在接近扩大处的腹面有一叶舌,其下生有鳃盖状的保护结构──缘膜,覆盖着叶腋长出的孢子囊大孢子囊通常生于外围叶的叶腋,小孢子囊则生于内层叶,分别产生大、小孢子。孢子萌发后发育成大、小配子体,产生雌、雄两性器官,进行有性繁殖。水韭属叶内有4个纵向气室,并常为横向隔膜分隔成小室,这是水生植物中的特有结构。

水韭属植物的茎粗短块状,茎下部的纵沟内有许多须状不定根,具有根托,茎内有次生生长的结构。叶细长丛生,螺旋状紧密排列,近轴面具叶舌,有大小孢子叶之分。茎的外周多为大孢子叶,而茎中间多为小孢子叶。

孢子囊生于孢子叶的叶舌下方的一个特殊的凹穴中,凹穴常被一些由不育细胞所组成的横隔片所隔开,外有缘膜。大孢子囊含大孢子150~300枚,小孢子囊含小孢子30万枚或更多。孢子囊没有适应散布孢子的特殊机构,仅靠孢子囊的壁腐烂后散发。配子体极度退化,有雌雄配子体之分,与卷柏的配子体相似,而水韭属的精子是多鞭毛的。

生长环境

水韭亚门植物的分布区属亚热带,气候温和湿润,春夏多雨,冬季晴朗较寒冷,1月平均温为2~7℃,7月平均温为27~29℃,年降水量1000~1500毫米。主要生长在浅水池塘边和山沟淤泥土上;土壤有机质含量丰富,pH值6~6.5。主要伴生植物有节节草、糯米团莲子草、水蓑衣及鳢肠等。孢子期为5月下旬至10月末。

分布范围

亚门仅1目1科,现存的仅水韭属1属。约有60余种,广布世界各地。

中国只路虎发现3种:

中华水韭,仅产于中国长江下游地区。

宽叶水韭,产于云南省日本朝鲜

台湾水韭,台湾所特有。

物种保护

保护价值

水韭属是水韭科中唯一生存的遗属,在分类上被列为拟蕨类,即小型叶蕨类,但它既不同于其它成员如石松卷柏木贼,也不同于其叶长而成线形,没有复杂的叶脉级织的种类。因此在系统演化上有一定的研究价值。

保护措施

建议有本种分布的自然保护区、风景保护区应列为保护对象,或在栽培条件下加以保存和繁殖。

主要种属

水韭属(Isoetes L.):孢子体体形似韭菜,和单子叶植物相似,茎粗短块状,茎下部的纵沟内有许多须状不定根,具根托,茎内有次生生长的结构。叶细长丛生,螺旋状紧密排列,近轴面具叶舌,有大小孢子叶之分。茎的外周多为大孢子叶,而近中间多为小孢子叶。孢子囊生于孢子叶的叶舌下方的一个特殊的凹穴中,凹穴常被一些由不育细胞所组成的横隔片所隔开,外有缘膜。大孢子囊含大孢子150~300枚,小孢子囊含小孢子30万枚或更多。孢子囊没有适应散布孢子的特殊机构,仅靠孢子囊的壁腐烂后散发。配子体极度退化,有雌雄配子体之分,与卷柏的配子体相似,而水韭属的精子是多鞭毛的。

水韭属大约70余种,绝大多数是亚水生或沼泽地生长的,我国有3种,最常见的为中华水韭(I.sinensis Palmer),普遍分布于长江下游地区,水韭(I.japonica A.Br.)产西南。

中华水韭(Isoetes sinensis Palmer):多年生沼泽植物,植株高15~30厘米;根茎肉质,块状,略呈2~3瓣,具多数二叉分歧的根;向上丛生多数向轴覆瓦状排列的叶。叶多汁,草质,鲜绿色,线形,长15~30厘米,宽1~2毫米,内具4个纵行气道围绕中肋,并有横隔膜分隔成多数气室,先端渐尖,基部广鞘状,膜质,黄白色,腹部凹入,上有三角形渐尖的叶舌,凹入处生孢子囊。孢子囊椭圆形,长约9毫米,直径约3毫米,具白色膜质盖;大孢子囊常生于外围叶片基的向轴面,内有少数白色粒状的四面形大孢子;小孢子囊生于内部叶片基部的向轴面,内有多数灰色粉末状的两面形小孢子。

分布于长江流域下游局部地区,如:南京市、安微休宁、屯溪区当涂县、浙江杭州、诸暨市建德市丽水市等地。

由于农田生产建设和养殖业的发展,自然环境变迁和水域消失,该种在许多地方已不复存在。

参考资料

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