(1)苏铁(Cycas revoluta)
常绿木本。茎不分枝,叶集生茎顶,羽状全裂,羽片条形,厚革质,边缘显著向下反卷,幼叶拳卷。雌雄异株,大小孢子叶球分别着生于雌、雄株的茎顶。
大孢子叶球(雌球花)的观察:取雌球花标本观察,密被黄褐色长绒毛。上部宽卵形,羽状分裂;下部成狭长的柄,柄的两侧着生2~6枚大的卵圆形胚珠或种子,稍扁,成熟时呈红褐色。
小孢子叶球(雄球花)的观察:取雄球花干标本观察,圆柱形,具短梗,其上具多数螺旋状排列的小孢子叶。取一枚小孢子叶观察,窄楔形,其远轴面着生许多由3~5 个小孢子囊组成的小孢子囊群,小孢子囊内有多数小孢子。
(2)银杏(Ginkgo biloba)
落叶大乔木。银杏有长短枝之分,叶扇形,先端二裂或波状缺刻,叉状叶脉。叶在长枝上螺旋状散生,在短枝上簇生。雌雄异株,大小孢子叶球均着生在短枝上。
小孢子叶球的观察:取生有小孢子叶球(雄球花)的短枝用放大镜观察。在短枝顶端鳞片腋内,着生多数呈柔荑花序状的小孢子叶球。用镊子从中取一小孢子叶观察,具一短柄,柄端着生有两个小孢子囊(花粉囊)组成的悬垂的小孢子囊群,囊内含许多小舟状的小孢子(花粉)。
大孢子叶球的观察:取生有大孢子叶球(雌球花)的短枝用放大镜观察。在短枝顶端鳞片腋内,着生几个棒状分叉的大孢子叶球。用镊子从中取一个大孢子叶球仔细观察,仅具一长柄,上部二分叉,其末端膨大的肉质部分称珠托,珠托上各着生一枚裸露的直立胚珠,但通常只一个发育成种子。
种子观察:再取一种子做外形及纵切观察。核果状,椭圆形或近球形,较大。种皮分3层,外种皮肉质,成熟时黄色,具白粉;中种皮骨质,白色,具2~3 纵脊;内种皮膜质,红色。胚乳丰富,胚极小。
(3)雪松(Cedrus deodara)
常绿乔木,大枝平展,树冠塔形,小枝微下垂。叶三棱状针形,坚硬,各面均具灰白色气孔线,在长枝上螺旋状散生,在短枝上簇生。雌雄同株。取一成熟的球果观察,卵圆形或椭圆状卵圆形,具粗壮的短柄,较大,再用镊子夹出一片种鳞(即大孢子叶)用放大镜仔细观察,种鳞木质,倒三角形,背面密生锈色短绒毛,腹面基部着生两枚上端具倒三角形翅的种子。在种鳞背面基部还附生一极小的苞鳞。
(4)马尾松(Pinus massoniana)
常绿乔木。针叶二针一束,细柔,基部由芽鳞变成的宿存叶鞘包被。雌雄同株。雄球花聚生于当年生枝基部鳞片叶腋内,呈长椭圆形,黄色,雄蕊多数,螺旋状着生在主轴上。用镊子取下一雄蕊即小孢子叶,用放大镜仔细观察,见其背面上有两个长形的花粉囊(小孢子囊),再用解剖针挑出花粉(小孢子),可见每一花粉粒两侧各具一气囊。而雌球花通常单生于当年生枝近顶部,长倒卵圆形,在主轴上密生许多大孢子叶,分化成种鳞和苞鳞,二者分离,仅在基部处合生。
取一马尾松球果用放大镜观察,呈卵圆形或圆锥状卵形,成熟时栗褐色。再用镊子取一种鳞,近长方形,木质,鳞盾菱形微具横脊,鳞脐微凹无刺。在其背面有一分离的小的苞鳞,种鳞腹面基部着生有两个长卵形而在顶端具长翅的种子。
(5)杉木(Cunninghamia lanceolata)
常绿乔木。叶条状披针形,坚硬,边缘有细锯齿,基部扭转呈假二列状排列。雌雄同株,但不同枝。
雄球花簇生于枝顶,穗状,雄蕊多数,每个背面基部着生三个花粉囊,花粉粒无气囊。雌球花单生或2~3个聚生在另一小枝顶端,球形,大孢子叶覆瓦状排列在主轴上,但苞鳞与珠鳞合生,其中苞鳞大,边缘有不规则细锯齿,珠鳞小,先端3裂,在腹面基部着生3枚胚珠。
取一杉木球果用放大镜观察,呈卵圆形,黄褐色。苞鳞革质、扁平、三角状宽卵形,边缘有细锯齿,先端有硬刺状短尖头;种鳞形小,位于大的苞鳞腹面下部。在种鳞腹部着生3 枚扁平、褐色的种子,两侧有窄翅。
(6)柳杉(Cryptomeria japonica var.sinensis)
常绿乔木。叶条状钻形,先端内曲,螺旋状排列。雌雄同株。
取雄球花用放大镜观察,在枝顶叶腋处单生,常3~20 个聚生成穗状,卵圆形,黄色,每个雄球花由数个鳞片状雄蕊组成,每个雄蕊上着生3~6个黄色的花药,内含无气囊的花粉粒(小孢子)。雌球花常单生于短枝顶,无梗,近球形,淡绿色,苞鳞与珠鳞合生,仅先端分离,每一珠鳞有2~5枚胚珠。
取柳杉球果再仔细观察,球果近球形,无柄,种鳞约有20 枚,木质、宿存,上部肥大呈盾形,边缘有3~5 个三角形裂齿,其背部有三角状苞鳞,而腹部常有二枚扁平呈长椭圆形的种子,褐色,两侧有极窄的翅。
(7)水杉(Metasequoia glyptostroboides)
我国特产稀有珍贵的孑遗植物。落叶乔木,大枝斜展,小枝下垂,侧生小枝对生或近对生。叶条形,交互对生,基部扭转排为2 列。雌雄同株。雄球花在枝上排成总状或圆锥花序状,雄蕊多数,交叉对生,每个雄蕊着生二个花药,花粉粒(小孢子)无气囊。而雌球花单生枝端,卵球形,由9~12对珠鳞交互对生组成,珠鳞与苞鳞半合生,每一珠鳞内着生5~9枚胚珠。
取水杉球果用放大镜观察,近球形;种鳞木质,盾形,能育种鳞有5~9 粒扁平而斜卵圆形的种子,周围有窄翅,先端有凹缺。
(8)侧柏(Platycladus orientalis)
生鳞叶小枝扁平,同侧生小枝排成一平面,直伸或斜展。叶鳞形,交叉对生,排成四行。球果卵圆形,蓝绿色,被白粉,鳞盾具反曲的钩状尖头,种子无翅有棱脊。
(9)柏木(Cupressus funebris)(www.xing528.com)
生鳞叶小枝微扁平,小枝排成平面,下垂。叶鳞形,交叉对生。球果圆球形,微被色粉,鳞盾具凸起的短尖头,种子两侧有窄翅。
以上侧柏与柏木可用新鲜材料做对比观察。若有雌雄球花,可进一步解剖观察了解其形状、大小,雄蕊或心皮的数目,珠鳞与苞鳞是否完全合生,花粉囊与胚珠的数目多少等情况。
(10)圆柏(Juniperus chinensis)
常绿乔木,同株上兼有刺叶及鳞叶,刺叶三枚轮生,鳞叶交叉对生。雌雄异株,球果近圆球形,被白粉,成熟时种鳞愈合,肉质,不开裂。在庭园中常见有三种栽培变种。
①塔柏:树冠塔形,通常为刺叶,或有鳞叶。
②龙柏:树冠柱状塔形,枝向一方扭转斜上,形似“龙抱柱”,枝端小枝密集呈四棱形,全为鳞叶。
③球柏:矮型丛生灌木,树冠圆球形,分枝密,常为鳞叶。
(11)罗汉松(Podocarpus macrophyllus)
常绿乔木,叶条状披针形,微弯,螺旋状排列,中脉明显,有短柄。雌雄异株。雄球花穗状,常3~5簇着生叶腋。雌球花单生叶腋,有梗。种子卵圆形,为肉质套被(大孢子叶)发育的假种皮所包。
(12)红豆杉(Taxus wallichiana var.chinensis)
常绿乔木。叶排列成两列,条形,微弯或较直,上面深绿色,有光泽,下面淡黄绿色,有两条气孔带,中脉带上有密生均匀而微小的圆形角质乳头状突起点。雄球花淡黄色。种子生于杯状红色肉质的假种皮中,常呈卵圆形。
【实验报告】
(1)绘松叶蕨植株外形图,示假根、根状茎、气生枝叶、孢子囊等各部分名称。
(2)绘垂穗石松或翠云草植株外形图,示茎、不定根、营养叶、孢子叶穗等各部分名称。
(3)绘问荆植株外形图,示生殖枝、营养枝、节与节间、叶、孢子叶穗等各部分名称。
(4)绘贯众一个羽片外形图,示孢子囊群着生方式;并放大一个孢子囊,示其孢子囊壁、纵行环带、唇细胞、孢子、孢子囊柄等各部分名称。
(5)绘一真蕨的原叶体图,注明假根、精子器及颈卵器等各部分名称。
(6)绘苏铁大、小孢子叶外形图,示各部分名称。
(7)绘一银杏大孢子叶球外形图,注明长柄、珠鳞、胚珠等各部分名称。
(8)任取雪松、马尾松、柏木、柳杉、水杉一种球果,绘外形图;另绘一放大的种鳞背面与腹面图,示苞鳞与胚珠着生情况。
(9)绘罗汉松种子与种托外形图,示各部分名称。
【思考题】
(1)蕨类植物分几个亚门?各亚门有何特点?
(2)以真蕨为例,简述蕨类植物的生活史。
(3)裸子植物的主要特征是什么?
(4)苏铁和蕨类有哪些相似特点?说明了什么问题?
(5)举例说明裸子植物的观赏价值和药用价值?
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