[科普中国]-孢子植物

孢子植物1是指能产生孢子作用于生殖的植物总称，用孢子繁殖的植物，主要包括藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物和蕨类植物五类。孢子植物一般喜欢在阴暗、潮湿的地方生长，属于真核生物。

简介孢子植物是指能产生孢子的植物总称。主要包括藻类植物、地衣植物、菌类植物、苔藓植物和蕨类植物五类2。

孢子植物是地球上最古老的生命类群，它们大多生长在潮湿、阴暗的地方3。

形态特征孢子是植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，能直接发育成新个体，孢子一般微小，单细胞。由于它的性状不同，发生过程和结构的差异而有种种名称。植物通过无性生殖产生的孢子叫“无性孢子”，如分生孢子、孢囊孢子、游动孢子等；通过有性生殖产生的孢子叫“有性孢子”，如接合孢子、卵孢子、子囊孢子、担孢子等；直接由营养细胞通过细胞壁加厚和积贮养料而能抵抗不良环境条件的孢子叫“厚垣孢子”、“休眠孢子”等。孢子有性别差异时，两性孢子有同形和异形之分。前者大小相同；后者在大小上有区别，分别称大孢子、小孢子，并分别发育成雌、雄配子体，这在高等植物较为多见。

地衣植物一般特征地衣是某些真菌和藻类共生，形成的具有高度遗传稳定性的特殊植物体。但是，并非任何真菌和藻类都能生成地衣。地衣的形态主要是由共生真菌决定的，共生真菌在地衣中起了主导作用。

地衣中的真菌，多数是子囊菌亚门的盘菌纲和核菌纲，少数属于担子菌亚门的伞菌目和非褶菌目，极少数是半知菌，只有一种（Cystocoleus racodium）产于中欧，是藻状菌;地衣中的藻类多数是绿藻和蓝藻，其中共球藻属、橘色藻属和念珠藻属的种类占了90%以上。

共生的藻类主要是单细胞蓝藻（念珠藻等）和绿藻。共生的真菌绝大多数为子囊菌，少数为担子菌，极少数为半知菌。藻类为整个植物体制造养分；菌类吸收水分和无机盐。为藻类制造养分提供原料，并围裹藻类细胞，以保持一定的湿度。

只有特定的蓝藻（念珠藻等）和绿藻与特定的真菌结合到一起，才能建立共生关系、形成特定的地衣。这样的真菌称为地形型真菌。

地衣类型1．地衣的分类

地衣约15500种，分类以共生的真菌为主进行，分为子囊菌地衣纲、担子菌地衣纲和半知菌地衣纲。

2、地衣的形态类型

从形态上地衣有3种类型，即

壳状地衣——植物体紧贴基质——岩石、树皮和土壤等，难以分开。

占地衣数量的80%，岩生类主要是茶渍衣属和网衣属，树生种类主要是文字衣属。

叶状地衣——植物体扁平、有背腹面，以假根或脐固着于基物上，易于采下。

岩生和树生叶状地衣，主要是梅衣属的种类；地生种类主要属于地卷衣属和脐衣属两类。

枝状地衣——植物体直立或下垂如丝，多分枝。

地生和石生种类多直立生长，如：石蕊属。树生类多悬垂生长，如：松萝属。

3．地衣的结构类型

同层地衣——藻细胞散乱分布，无藻胞层和髓层的区别。壳状地衣是同层地衣，多缺乏皮层或只有上皮层。

异层地衣——菌类和藻类细胞明显分层的地衣，称为异层地衣。叶状地衣和枝状地衣属于异层地衣。叶状地衣的植物体由上皮层、藻胞层、髓层和下皮层组成。上下皮层是由横向分裂的菌丝紧密交织而成。藻胞层位于上皮层之下，由疏松的菌丝包着藻细胞构成；在藻胞层之下和下皮层之上为髓层。髓层由无色的蛛网状菌丝组成，菌丝间有许多大的空隙。髓层的主要功能是贮存空气、水分和养分，也是多数无色地衣酸所沉积的部位。枝状地衣只有皮层、藻细胞层和髓层。

地衣所呈现的各种色彩，主要是因为上皮层内通常含有大量橙色与黄色色素。

地衣的繁殖地衣的繁殖有营养繁殖和有性繁殖两种类型。

1．营养繁殖是地衣最普通的繁殖方式，通过地衣体断裂和碎裂为数个裂片，每个裂片再可发育为一个新个体。

地衣还可以通过形成粉芽进行营养繁殖。粉芽是由少数菌丝包裹着几个藻细胞形成的特殊的繁殖体，脱离母体后，在环境条件适宜的地方发育为一个新个体。

2．有性繁殖：由共生的真菌独立进行。共生的真菌通过有性生殖方式产生子囊孢子或者是担孢子，散布到环境中，如果遇到与该真菌共生的藻类细胞而且环境条件适宜，孢子萌发后就能与藻类细胞不断发育成新的地衣。如果遇不到相应的藻类细胞，真菌的孢子即使萌发，也很快死去。共生蓝藻主要以细胞分裂方式增殖，共生绿藻则多以孢子进行无性繁殖。

经济意义地衣的生长非常缓慢，几年才长几公分。地衣能忍耐长期的干旱和低温，干旱时休眠，需要的土壤、营养和水湿条件很低。所以地衣能在其他植物不能生长的裸露的岩石、土壤或树干上生长，也能在寒带积雪的冻原生长。

地衣在岩石表面生长后，通过分泌地衣酸，腐蚀、分解岩石，对于岩石风化、土壤形成都起促进作用，并且是其他植物的开路先锋，所以称为先锋植物。

有的地衣可作药用，如石蕊（Cladonidcristutella）、松萝（Usneasubrobusta）等，地衣酸具有抗菌作用，多种地衣体内的多糖有抗癌能力。地衣中含地衣淀粉，因此，多种地衣可供食用和作饲料。滇金丝猴的主要食物就是地衣。

另外，地衣对SO2反应敏锐，工业区附近地衣不能生长，所以地衣可用作对大气污染的监测指示植物。有的地衣，如染料衣（Roccellatinctoria）、红粉衣Ochrolechiatartarea)等的菌丝含有各种色素，可以提取色素物质，如地衣红、石蕊红等，作为化学指示剂、生物染料等等。

地衣也有危害的一面，如云杉、冷杉林中，树冠上常被松萝挂满，导致树木死亡。有的地衣生长在茶树和柑橘上，危害较大。

低等植物小结

（1）植物体结构简单：或单细胞，或多细胞的丝状体，或叶状体，没有根茎叶分化；

（2）生殖器官是单细胞的（极少数是多细胞，但是没有不育的外套包围）；

（3）受精卵不在母体内发育成多细胞结构的幼小的植物体——胚，而是脱离母体后在环境中直接发育。胚得不到保护和营养，后代成活力低。——最为重要和关键

（4）多数生活在水中或潮湿的环境中——适应陆生环境的能力弱。

低等植物包括藻类植物、菌类植物和地衣植物。

地衣的主要习性和主要类群

地衣的适应能力很强，特别能耐寒、耐旱，因而遍布世界各地，且多生于高寒地区。地衣的生长虽然缓慢，但是寿命极长。有人研究过生长在格陵兰岛上的某些地衣，证明它们已经生活了1000~4500年。

据统计，全世界已发现的地衣有500余属2600余种，通常分为三个纲。

子囊衣纲Ascolichenes

1松萝属 2梅衣属3文字衣属4石蕊属

单子衣纲Basidiolichenes

半知已纲。deuterolichens

藻类植物一般特征1.主要特征：（1）植物体为单细胞，或群体，或丝状体，或叶状体，没有根茎叶分化；

（2）有纤维素的细胞壁：外层为果胶质，黏滑；内层为纤维素；

（3）细胞内含有叶绿素或其它色素，能进行光合作用；

（4）多数种类在生活史的某些单细胞时期具有鞭毛——高度依赖水环境。

2.分门：藻类植物约2.5万种，7门，多数生于海水、淡水中，少数生于陆地。

蓝藻门1．一般特征

（1）细胞为原核细胞，没有细胞核、细胞器只有核糖体；

（2）通常是单列细胞的丝状体，细胞之间的联系松散；由丝状体再组成块状或片状。

（3）光合色素为叶绿素a和藻蓝素，故植物体呈蓝色。光合产物贮藏物质主要是蓝藻淀粉。

（4）无有性生殖。通过细胞一分为二进行裂殖繁殖，或丝状体断裂进行营养繁殖。

2．分类和代表植物

已经发现和记载的蓝藻门植物大约有1500种，只有一个纲，即蓝藻纲（Cyanophyceae）,3个目，即色球藻目（Chroococcales）、管胞藻目（Chamaesiphonales）和颤藻目（Osillatoriales）。

念珠藻属于颤藻目，念珠藻（Nostoc）。

单列细胞构成的不分枝的丝状体，称为藻丝。许多藻丝集合成片状、球状群体，有公共胶质鞘。藻丝上有异形胞，较其他细胞大，常在此处断裂行营养生殖。冬季时有的细胞成为厚壁孢子（厚桓孢子），经过休眠后萌发成为新藻丝。

常见的种类有地木耳（Nostoccommune）和发菜（Nostoccommunevar.flagelliforme），均可食用。

在海洋中的念珠藻可以形成赤朝。

绿藻门1．一般特征

绿藻植物的细胞含有与高等植物细胞相同光合色素，即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，因而都呈绿色。贮藏养分也相同，有淀粉和油类。

有与高等植物类似的细胞壁成分。

游动细胞有2或4条等长的顶生鞭毛。绿藻的植物体有单细胞的、群体的和丝状体的。

有无性繁殖和有性繁殖。

分布很广，以淡水为多，常见于流水与静水中，陆地上阴湿处，海水中也有分布。

2．分类和代表植物

绿藻门约430属，6700种，通常分为绿藻纲（Chlorophyceae）和轮藻纲（Charophyceae）。

（1）衣藻属（Chlamydomonus），属于绿藻纲。

衣藻属有100多种，生活于富含有机质的淡水沟和池塘中，早春和晚秋大量繁殖时，常形成大片群落，使水变成绿色。

植物体为单细胞，卵形，细胞内有一个核，一个杯状叶绿体，叶绿体中有淀粉核，细胞前端有2条等长的鞭毛，鞭毛基部有2个伸缩泡，旁边有1个红色眼点。

衣藻既有无性生殖又有有性生殖。无性生殖常在夜间进行，生殖时藻体通常静止，鞭毛收缩或脱落变成游动孢子囊，细胞核先分裂，形成4个子核，有些种分裂3-4次，形成8-16个子核，随后细胞质纵裂，形成2、4、8或16个子原生质体，每个子原生质体分泌一层细胞壁并生出两条鞭毛，子细胞由于母细胞壁胶化破裂而放出，长成新的植物体。有性生殖在多代的无性无殖后进行。生殖时，细胞内的原生质体经过分裂形成8=64个小细胞，称配子。配子在形态上和游动孢子无大差别，只是比游动孢子小。

成熟的配子从母细胞中放出后，游动不久，即成对配合，形成双倍体、具4条鞭毛、能游动的合子。合子游动数小时后变圆，鞭毛脱落，分泌形成厚壁合子，合子壁上有刺囊。合子经过休眠，在环境适宜时内部经过减数分裂，产生4个单倍体的原生质体。以后合子壁破裂，单倍体的原生质体被放出，并在几分钟之内生出鞭毛，发育为新个体。

多数种的有性生殖为同配生殖，即配合的两个配子形状相似、大小相同。

有些为异配生殖

有的为卵式生殖

从不同衣藻的生活史中，可以看出有性生殖起源于无性生殖，有性生殖中又是从同配生殖发展到异配生殖，再发展到卵式生殖。

（2）水绵属（Spirogyra）属于绿藻纲。

本属约300种，全部是淡水产，是常见的淡水绿藻，在小河、池塘、沟渠或水田等处均可见到，繁盛时大片生于水底或大块飘浮于水面，用手触及有黏滑的感觉。

植物体是由长筒形细胞连成的不分枝的丝状体。每个细胞中有一至数条带状的叶绿体，螺旋形绕于原生质体内，上有一列淀粉核。细胞中有一个核和一个大液泡。细胞壁外富有胶质，触手滑腻。

水绵的营养繁殖可通过丝状体断裂成两条或丝状体的每个细胞分裂来进行。水绵没有无性生殖。有性生殖为接合生殖（conjugation），多发生在春季或秋季。繁殖时两条丝状平等靠近，在两细胞相对的一侧相互发生突起，突起渐伸长而接触，于是接触的壁消失，连接成管，称为接合管。两条丝状体之间可以形成多个横列的接合管，外形很像梯子称“梯形接合”（scalariformconjugation）图)。细胞中的原生质体收缩形成配子，一条丝状体中的配子以变形虫式运动，通过接合管移至相对的第二条丝状体的细胞中，并与细胞中的配子结合。结合后，第一条丝状体的细胞只剩下一条空壁，此种丝状体是雄性的；第二丝状体的细胞在结合后，每个细胞中都有一个合子，此种丝状体是雌性的。配子融合时细胞质先融合，稍后两核才融合成合子。此外还有侧面接合（lateralconjugation）。合子耐旱，水枯不死，待环境适宜时萌发，一般是在合子形成后数周或数月，甚至一年以后萌发，由此长成新的植物体。

（3）轮藻属（Chara）属于轮藻纲。

轮藻多生于淡水，在静水或不大流动的水底大片生长，少数生长在微盐性的水中。植物体直立，具轮状分枝，体表常常含有钙质，以单列细胞分枝的假根固着于水底淤泥中，主枝分化成“节”和“节间”，节间的中央有一个大细胞，外围由长细胞所组成。“节”的四周轮生短村，短枝称作“叶”；叶也有“节”和“节间”。无论是主枝或短枝，顶端有一个半球形的细胞，叫做顶端细胞（api-calcell）。植物的生长即由顶端细胞不断分裂形成的，主枝能无限生长；短枝到一定程度便停止生长。

轮藻属的有性生殖是卵式生殖。雌性生殖器官称卵囊（oogonium），雄性生殖器官称为精子囊（spermatangium），雌雄生殖器官皆生于短枝的节上。卵囊生于刺状体上方，长卵形，内含一个狼胞；精子囊生于刺状体下方，其内产生精子。精子形状细长、螺旋形，生于其前端的两条鞭毛拖向后端，成熟后的精子被释放到水中，卵囊成熟时，精子进入卵囊与卵结合。合子分泌形成厚壁，脱离藻体，休眠后经减数分裂萌发，可长出数个轮藻植株。

轮藻属的营养繁殖：一种是断裂的藻体沉在水中长出“假根”和“芽”，成为新的植株；另一种是藻体的基部长出珠芽，内含大量淀粉，很像种子植物的块根或块茎。

轮藻的植物体高度进化，生殖器官构造复杂，外面有一层营养细胞包围着，可以与高等植物的性器官相比，因此，有人将它们列为独立一门。

除上述介绍的几属绿藻以外，常见的绿藻还有小球属（Chlorella），植物体为浮游性的单细胞体，圆形或椭圆形、细胞壁薄而均匀；绿球藻属（Chloroccum），单细胞植物体，幼时圆形、壁薄；细胞有一个大叶绿体，一个淀粉核及一个细胞核；栅藻属（Scenedesmus），植物体为群体，细胞纺锤形或长筒形，通过4或8个横着连成一排；还有团藻属（Volqox）图)等。另外石莼属（Ulva）的生活史中还出现了同形世代交替。绿藻和高等植物之间有很多相似之处，它们有相同的色素，光合作用的产物都是淀粉，鞭毛类型都是尾鞭型。因此，多数学者承认高等植物的祖先是绿藻。绿藻门在植物界的系统发育中居于主干地位。然而高等植物究竟从那一类绿藻发展来的，还没有肯定的答案。

褐藻门1．一般特征

褐藻几乎全为海产。藻体含有叶绿素a、叶绿素c和胡萝卜素及叶黄素。其中以胡萝卜素和叶黄素的含量较多，因此常呈黄褐色。贮藏的养分主要是褐藻淀粉（海带糖，一种水溶性的多糖类）和甘露醇。

褐藻是多细胞的植物体，有大形带状或分枝的丝状体。有的植物体很大，如巨藻属（Macrocystis）可长达400m。植物体分为带片、带柄和假根三部分。

褐藻都具有有性生殖，包括同配、异配和卵配生殖。无性繁殖产生游动孢子或不动孢子。游动孢子和配子都具有侧生的两根不等长的鞭毛，一般向前的一根较长，向后的较短。通常都有世代交替，有同型世代交替和异型世代交替。

2．分类和代表植物

海带属（Laminaria）本属约有30种，在我国常见的海带（Laminariajaponica）。它是人们喜爱的食品。海带要求水温较低，夏季平均温度不超过20℃，而孢子体生长的最适宜温度是5-10℃。

海带的孢子体分成三部分：固着器、柄和带片。固着器呈分枝的根状；柄没有分枝，为圆柱形或略侧扁，柄组织分化为三层，表皮、皮层和髓；带片生长于柄上，不分枝，没有中脉，幼时常常凸凹不平，内部构造和柄相似，也分为三层。

海带的生活史有明显的世代交替，孢子体成熟时，在带片的两面产生棒状单室的游动孢子囊，孢子囊中间夹着长的细胞称隔丝（paraphsis）。孢子囊聚生为暗褐色的孢子囊群，孢子母细胞经过减数分裂及多次普通分裂，产生许多单倍侧生双鞭毛的同型游动孢子。游动孢子梨形，两条侧生鞭毛不等长（北方海带的孢子多在9、10月间成熟，10月底到11月底间放出大量孢子）。同型的孢子在生理上是相同的，可萌发为雌雄配子体。雄配子体是由十几到几十个细胞组织的分枝的丝状体，其上的精子囊由一个细胞形成，可产生一个侧生双鞭毛的精子，其构造和游动孢子相似。雌配子体是由少数较大的细胞组成，分枝也很少，在2-4个细胞时，枝端即产生单细胞的卵囊，内有一枚大卵，成熟时卵排出，附着于卵囊顶端，卵在母体外受精，形成二倍的合子。合子不离母体，几日后即萌发为新的海带。在适宜条件下，次年6月可长至133~167cm。海带的孢子体和配子体差异很大，孢子体大而有组织分化；配子体只有十几个细胞组成。所以是孢子体发达的异型世代交替。

世代交替：有些植物的生活史中，具有两种独立生活的阶段，一种是两倍体的孢子体阶段，它由受精卵发育而来，并通过减数分裂产生孢子，称为孢子体世代；另一个阶段是单倍体的配子体阶段，它由孢子发育而来，并产生配子。高等植物和较进化的藻类植物具有世代交替现象。

经济意义藻类分布广、大多数生长于湖泊、海洋中，是湿地生态系统食物链的重要环节，具有世界维护生态平衡的重要作用。对环境的要求非常高，指示作用。

对人类的意义有：

1.工业、化工、医药等的原料

2.食用

3.药用

苔藓植物高等植物一般特征：受精卵在母体（卵囊）内发育成多细胞结构的胚（即受精卵在母体内发育而成的幼小的植物体）；有茎、叶乃至根的分化（苔藓植物没有真正的根）；生活史中具有明显的世代交替；具有由多细胞构成的生殖器官及其外围的保护性结构（不是花！卵囊、精子囊？）；多数是陆生。包括苔藓****植物门、蕨类植物门、种子植物门。

一般特征1．有明显的世代交替。

2．配子体显著（发达），自养，生活时间较长；有类似茎和叶的分化而没有真正的根，只有假根。没有维管束，没有完善的组织分化，即没有保护组织、输导组织和机械组织等分化。成熟时产生颈卵器和精子器，属于颈卵器植物。精子借水的作用游至颈卵器与卵结合，受精卵在颈卵器内（母体的一部分）发育成为胚，再发育成孢子体。

3．孢子体简单，在颈卵器内发育成熟，通常由孢蒴、蒴柄和基足三部分构成，通过基足寄与配子体联系（具体是颈卵器）。孢子体成熟时，孢蒴内的孢子母细胞减数分裂产生孢子，一个孢子萌首先发育成一个原丝体，一个原丝体再形成若干个配子体。

由于结构的限制——没有根、没有维管束、没有完善的保护组织，苔藓植物个体矮小，而且多数只能生活于阴湿的环境中，是从水生到陆生的过渡类群。（如何解释）

假根：单细胞或一列细胞，没有维管束；苔藓及以前的植物只有假根。

真根：多细胞，有维管束的分化。蕨类植物和种子植物（即维管植物）才有真根。

代表种（分类）现有40000种，中国约2100种。分为苔纲、藓纲（和角苔纲）。

1．苔纲

2．藓纲

藓纲——植物体有拟茎、拟叶的分化。假根由单列细胞构成。叶常具中肋，植物体多为辐射对称。孢子萌发形成原丝体（protonema）。配子枝（game-tophpre）为原丝体上生出的带叶的枝。孢子体的结构较苔类复杂，孢蒴有蒴轴。

葫芦藓（FunarriahygrometricaSibth.）P204

茎叶体，二叉分枝，直立，具有多细胞假根，雌雄同株异枝。

常生活在有朵质丰富的土地上。植物体（配子体）直立矮小，多呈黄绿色，具茎、叶分化和假根；叶长舌形，有一条中肋，生物茎的中上部。雌雄同株，但为雌雄异枝；雌雄先生长，雌枝稍后生长。雌枝端的叶集生呈芽状，其中有几个具柄的颈卵器，但通常只有一个颈卵器发育成孢子体。雄枝端的叶较大，枝顶端集生多个精子器。当生殖器官成熟时，精子器顶端裂开，精子溢出，借助于水游入卵器中与卵结合，卵受精后形成合子，合子不经休眠，在颈卵器中发育成胚，胚逐渐分化，发育成孢子体。颈卵器随着孢子体的增长而增长。孢子体的柄迅速增长，使颈卵器断裂成为上下两部分，上部成为蒴帽（calytra）。孢子体由孢蒴、蒴柄和基足三部分组成。

孢子体的主要部分是孢蒴，其中的造孢组织发育为孢子母细胞，孢子母细胞经减数分裂形成四分体孢子。孢子成熟后从孢蒴中散出，在适宜的环境条件下萌发形成原丝体。原丝体细胞含叶绿体，能独立生活，它向上生成芽体，再形成具有茎、叶和假根分化的配子体。

作用及经济意义（1）苔藓植物能生活于沙碛、荒漠、冻原地带及裸露的石面上，能不断分泌酸性物质，分解岩石，本身死亡的残体亦堆积其上，年深日久，即为其他高等植物他造了生存条件。它是继蓝藻、地衣之后，植物界的石荒者之一。

（2）由于苔藓植物多具丛生的习性，植株之间空隙很多，可起到毛吸管的吸水作用。因此苔藓植物有很大吸水能力，吸水量高时可达植物体本身重量的15-20倍，而其蒸发量却只有净水面的1/5。因此，苔藓植物对林地、山野的水土保持有一定作用。

（3）苔藓植物与湖泊和森林的变迁有密切关系。多数水生或湿生的藓类，常在湖泊、沼泽形成广大群落，在适宜的条件下，上部逐年产生新枝，下部老的植物体逐渐死亡、腐朽，经过长时间的积累，腐朽部分愈堆愈厚，可使湖泊、沼泽干枯，逐渐陆地化，为陆生的草本植物、灌木和乔木生活创造条件。从而使湖泊、沼泽演替为森林。

如果空气中湿度过大，同些藓类能吸收空气中的湿气，使水长期积蓄于藓丛之中，也能促进地面沼泽化，形成高位沼泽，造成林木大批死亡，对森林危害甚大。因此，它对湖泊、沼泽的陆地化和陆地的沼泽化，起着重要的演替作用。

（4）在不同生态条件下，常出现不同种类的苔藓植物，因此，苔藓植物可作为某一生态条件的指示植物。如泥炭藓类多生于我国北方的落叶松和冷杉林中，金发藓多生于红松和云杉林中。

（5）因苔藓植物对空气中二氧化硫和氟化氢等有毒气体很敏感，可作监测大气污染的指示植物。

（6）一些苔藓植物可作药用，如大金发藓（Poltrichumcommune），全草能乌发、利便、活血、止血。

另外，由于苔藓植物有很强的吸水能力，在园艺上常用以包装运输新鲜苗木或作播种后的覆盖物，苔藓类形成的泥炭，可作燃料及肥料。

菌类植物特征及分门一般特征：菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群。它是一群没有根、茎、叶分化，一般无光合色素，并依靠有机物质而生活的一类低等植物。绝大部分菌类植物的营养方式是异养（heterolrophy）的。异养的方式有寄生和腐生。从活的动植物体吸取养分的称为寄生（parasitism）。通过分解死亡的植物体或无生命的有机物质获得养分的称为腐生（saprophytism）。

菌类植物约有9万余种，可分为细菌门，黏菌门和真菌门。

菌类植物：包括细菌在内、具有细胞壁的异养生物。

菌物：不包括细菌在内、具有细胞壁的真核菌类植物。

细菌门（Schizomycophyta，Bacteriophyta）

1.一般特征和分类

细菌是微小的单细胞植物，有细胞壁（无纤维素），但没有细胞核，与蓝藻相似属于原核生物。绝大多数细菌不含叶绿素（紫细菌含有细菌叶绿素）为异养植物。有的细菌（如硫细菌、铁细菌等）是自养的，能利用CO2及化学能自制养料。细菌通过细胞分裂进行繁殖，没有有性生殖；有的可以形成芽胞渡过不良环境，待环境适宜时重新发育成一个细菌。细菌的分裂繁殖速度很快，在外界条件适宜时，20-30分钟可以分裂繁殖一次，一天24小时可以繁殖47-71代，所以细菌传播的疾病速度快，有时难以控制。

芽孢细胞壁加厚，内部代谢降低，能够非常有效的抵抗外界不良条件——低温、高温、干旱。有的芽孢在-253℃下不死，或在100℃下30分钟不死，或在非常干旱的环境中不死。所以医疗和科研中的灭菌、消毒的要求就比较严格。

细菌在形态上可以分为三种基本类型

球菌：细胞为球形或半球形，直径在0.5-2um的范围，无鞭毛。

杆菌：细包呈杆棒状，长度在1.5-10um的范围，在生活中的某一个时期生长出鞭毛，能够游动。

螺旋菌：细胞长而弯曲，略弯曲的称为弧菌，其形态又常因发育阶段和生活环境的不同而改变，在生活中的某一个时期生长出鞭毛，能够游动。

另外，放线菌类（Actinomycetes）也是细菌中的一类。其细胞为杆状，不游动，在某种生活情况下变成分枝丝状体，从细胞的结构看，它是细菌；从分枝丝状体来看，则像真菌，故有人认为它是细菌和真菌的中间形态。

从生活方式上，细菌有腐生细菌和寄生细菌两种类型。

腐生细菌占绝大多数，它们通过分解各种有机物（动物尸体、粪便，植物的枯枝落叶等等），使其腐烂，从中取得有机碳作为养料。

寄生细菌种类和数量少，寄生于动植物体的活细胞内，靠吸取活细胞内的养分生活，并使植物和动物致病。它们从植物的气孔、伤口等处进入植物体的细胞；从动物的口腔、呼吸道及伤口等进入动物体的细胞。

目前已经发现的细菌种类约2000余种。分布很广，几乎遍布地球的各个角落、空气、水、土壤及生物体的内、外，一切物体的表面都有细菌存在。

2.细菌在自然界中的作用和经济意义

腐生细菌和其他腐生真菌联合起来，能把动、植物的残遗物（尸体、枯枝落叶和排泄物等）分解为简单的无机物，完成自然界的物质循环——矿化作用。所有的高等植物都不能直接消化纤维素，也不能直接吸收蛋白质。而这些物质是地球上数量最多的物质，只有通过多种腐生细菌的配合分解，才能变成简单的无机物——水、二氧化碳和氨，重新被植物体利用，重新进入生物循环。

根瘤细菌与一些植物尤其是豆科植物的根共生形成根瘤，可以把空气中的氮固定为含氮化合物，供给植物利用。

磷细菌能把磷酸钙、磷灰石、磷灰土分解为植物容易吸收的养分。硅酸盐细菌能促进土壤中的磷、钾转化为植物可以吸收的物质。

很多细菌是致病菌，可以使人、家畜、家禽致病，甚至危害生命，如伤寒杆菌、猪霍乱菌等。从狭义的或生产的观点，使生产受到损失。从种群角度说，加速了老弱个体的死亡，减少对食物的消耗、减少不良后代的产生等等，有利于种群的发展，是一种有益的自然选择。

细菌在化学工业、造纸、制革和炼糖等工业领域也广为应用。

在医药卫生方面，可以利用细菌生产多种药物，利用杀死的病原菌或处理后丧失毒力的活病原菌，制成各种预防和治疗疾病的疫苗和卡介苗。

有些放线菌能产生抗菌素。如链霉素、四环素、土霉素等，都是从放线菌类中提取出来的抗生素。

真菌门（Eumycophyta）

1．一般特征

真菌的营养体除少数原始种类是单细胞外，一般都是由向四周伸展的分枝丝状体所构成，特称菌丝体（mycelium），每一根丝称为菌丝（hyphae）。菌丝有的分隔，有的不分隔，不分隔的菌丝实为一个多核的大细胞。菌丝缠绕在一起形成菌丝体。高等类型的真菌进行有性生殖时，常形成特殊的菌丝组织结构，其中产生有性孢子，此种组织结构称子实体（sporophore）。

大多数真菌细胞壁是由几丁质（chitin）组成，部分低等真菌的细胞壁是由纤维素组成。菌丝细胞内包含有细胞、细胞质、液泡，贮存有油滴、肝糖等养分。有些真菌细胞的原生质体含有色素而使菌丝（尤其是老的菌丝）呈现不同的颜色，但是，这些色素是非光色素。

真菌的生殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖三种，其中，无性生殖极为发达，形成各种各样的孢子。

真菌的生活方式是导养的，一部分是寄生的，一部分是腐生的。有的是腐生为主，兼有寄生活；有的是寄生为主，兼有腐生生活。只有一小部分是绝对寄生的，这部分常常造成农作物病害——如小麦秆锈病（Puccciniagraminis）等的主要病原菌。

真菌的分布极广，陆地、水中及大气中都有，尤其以上土壤中最多。

2．分类和代表植物

真菌的种类很多，约有3800多属，已知道的有70000种以上，可分为4纲：藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲。

（1）藻状菌纲（Phycomycetes）植物体多为分枝的丝状体，菌丝不具横隔，含多核。繁殖方式与某些藻类很相似，本纲约有200多属，常见植物为黑根毒。

黑根霉（匐枝根霉）（Rhizopusnigricans）也称面包霉，多腐生于富含淀粉的食物上，菌丝横生，向下生有假根；向上可生出孢子囊梗，其先端分隔形成孢子囊，其中产生许多生孢子，孢子成熟后呈黑色，当孢子散落在适宜的基质上，就萌发成新的植物。它们可进行有性接合生殖。黑根霉常使蔬菜、水果、食物等腐烂。甘薯贮藏期间，如遇高温、高湿和通风不衣，常由它引起软腐病。

（2）子囊菌纲（Ascomycetes）：菌丝有分隔，有性生殖时形成子囊（ascus）、子囊孢子（ascuspore）及子囊果。子囊是有性生殖的两性核结合的场所，结合的核经减数分裂，形成子囊孢子，一般是8个。本纲的子实体也称为子囊果（asco-carp），其周围是菌丝交织而成的包被（peridium），即子囊果的壁。子囊果内排列的子囊层，子囊之间有丝。子囊果有如图所示的有3种类型：①子囊盘（apothecium）；子囊果呈盘状、杯状或碗状，子实层常露在外；②子囊壳（perithe-cium）；子囊果呈瓶状，顶端有孔口，这种子囊果常理于子座中（stroma）；③闭囊壳（cleistothecium）：子囊呈球形，无孔口，完全闭俣。子囊果的形状是子囊菌纲分类的重要依据，但有的种类则无子囊果。

本纲常见的属有酵母菌属、青霉属、曲霉属和虫草属等等。

①酵母菌属（Saccharomyces）是本纲中最原始的种类，常用于制造啤酒。植物体为单细胞，卵形，有一个大液泡，核很小。酵母菌的重要特征是出芽繁殖。首先在母细胞的一端形成一个小芽，（也叫芽生孢子blasto-spore），老核分裂后形成的子核，移入其中一个小芽，小芽长大后脱离母细胞，成为一个新酵母菌。芽细胞可以相连成为假菌丝。有性生殖时合子不转变为子囊，以芽殖法产生二倍体的细胞，由二倍体的细胞转变成子囊，减数分裂后形成4个子囊孢子。酵母能将糖类在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精，与人类密切关系。

②青霉属（Penicillium）主要是以分生孢子繁殖，从菌丝体上产生很多直立的分生孢子梗，梗的先端分枝数次，呈扫帚状，最后的分枝称小梗（sterigma），生小梗的枝叫梗基。小梗上有一串青绿色的分生孢子。有性生殖仅在少数种中发现，子囊果是闭囊壳。

青霉素（盘尼西林）是20世纪医学上的一大发现，其主要是从黄青霉（Penicilliumchrysogenum）和点心青霉（P.notatum）中提取的。但有的青毒有毒，同时它们也是常见的污染菌。与青霉相近的是曲霉属（Aspergillus）。其分生孢子梗顶端膨大成球，不分枝，可区别于前者。其中的黄曲霉（A.flaqus）的产毒菌株产生黄曲霉素，毒性很大，能使动物致死和引起癌症。

③虫草属（Cordyceps）在鳞翅目昆虫体内寄生的子囊菌，其中冬虫夏草（C.sinensis）最著名。该菌的子囊孢子秋季侵入鳞翅目幼虫体内，幼虫仅存完好的外皮，虫体内菌丝形成菌核。越冬后，次年春天从幼虫头部长出有柄的棒状子座。由于子座伸出土面，状似一颗褐色的小草，故该菌有冬虫夏草之名。该菌为我国特产，是一种名贵补药，有补肾和止血止痰之效。

（3）担子菌纲（Basidiomycetes）菌丝有分隔，有性生殖时形成担子（basidi-um），它是两性核配的场所，担子上常生有4个担孢子（basidiospore），担子菌的子实体也称为担子果，是高等担子菌产生担子和担孢子的一种结构、其大小、形状、地质、色泽差异很大。

①伞菌属（A.garicus）子实体由菌盖（pileus）菌褶（gills）、黄柄（stipe）和黄环（annulus）菌盖张开时残留在菌柄上的环状膜)组成。菌褶的表面是子实层，子实层中有不产生孢子的测丝、无隔担子、担子棒状，顶端有4个小梗，每个小梗上长1个担孢子，担孢子成熟后脱落，生成单核菌丝，经过复杂的变化，又生成子实体。

本纲常见的食用菌有平菇（Pleurotusostreatus）、香菇（Lentinusedodes）、口磨（Tricholmagambosum）等，它们都是美味和营养丰富的食品。作为食用和药用还有木耳（Auriculariaauricula）、银耳（Tremellafusiformis）、猴头（Hericiumerinaceus）等。药用的有猪苓（Polyporusumbellatus）、灵芝（Ganodermalucidium）、茯苓（Poriacocos）等。常见的植物病原菌有麦菌秆锈病菌（Pucciniagraminis）、玉米黑粉病菌（Ustilagomaydis）等。

注意：真菌部分必须介绍子囊菌和担子菌，才能与地衣植物的组成联系起来。

真菌在自然界中的作用和经济意义

真菌的矿化作用仅次于细菌，能把动、植物的尸体和排泄物以及各种遗弃物分解为简单的无机物，完成自然界的物质循环——矿化作用。

发酵工业——医药、化工、食品的作用

使动植物致病。

蕨类植物门一般特征1．生活史中，孢子体发达、占优势，但孢子体和配子体都独立生活，都是自养。

2．通常所见的为孢子体，较大。孢子体有茎叶根的分化（松叶蕨无根，例外），体内产生维管束，是维管束植物。孢子体产生孢子，散布后，孢子发育成配子体。维管束通常无形成层，木质部只有管胞和木薄壁细胞，韧皮部只有筛胞和韧皮薄壁细胞。

3．配子体为叶状体，小型的绿色心脏型，结构简单，无根茎叶分化，无维管束，称为原叶体，自养。配子体产生颈卵器和精子器。精子借水的作用游至颈卵器与卵结合，受精卵在颈卵器内（母体的一部分）发育成为胚，再发育成孢子体，此时配子体死亡，新一代的孢子体独立生活。

分类12000种，我国2600种。

一般分为5个纲：松叶蕨纲、水韭纲、石松纲、木贼纲、真蕨纲。

代表植物代表种属（石松属、卷柏属、木贼属、蕨属）的特征；蒴类植物的生活史。

1.松叶蕨纲

2.水韭纲：约有70多种，我国有两种，常见的为中华水韭（I.SinensisPalmer）。

3石松纲（Lycopodinae）

孢子体多为二叉式（dichotomy）分枝，小型叶（拟叶），常螺旋状排列，有时对生或轮生，有或无叶舌，孢子囊有厚壁，单生于孢子叶（sporphyll）腋的基部，或聚生于枝端成孢子叶球（strobile），或称为孢子叶穗（sporophyllspike）。孢子同型（homospory）产生的孢子大小相同或孢子异型(heterospory)产生的孢子有大小之分，现仅有石松目和卷柏目。

4木贼纲（Eguisetinae）

茎有明显的节和间节，叶小，鳞片状轮生。孢子囊穗生于枝顶，孢子叶盾状，下生多个孢子囊，孢子同型，有2条弹丝（elater），螺旋形游动孢子，具有多数鞭毛。

现在仅存木贼属（Equisetum）1属，约30多种，我国约有9种，常见的有问荆（E.ArqenseL.），是一种杂草，有清热利尿的作用。节节草（E.ramosissimumDesf.）、木贼（E.hiemaleL.）可作药用和磨光材料。

5真蕨纲（Filicinae）

叶为大型叶，具有孢子囊群盖（indusim），孢子同型。配子体常为心形，生殖器官生于腹面。真蕨是现今最繁茂的蕨类植物，约10000种以上，我国有40科2500种，以菜蕨为例说明蕨类植物生活史。

适应陆生生活起源：古代绿藻；由裸蕨类进化而来。苔藓植物是原始的高等植物：

1.配子体虽有茎叶分化，但结构简单，无真正的根，无输导组织和机械组织以及保护组织。

2.有性生殖时，必须借助于水才能完成受精，为水生到陆生的过渡类型。3.孢子体不能独立生活，必须寄生在配子体上。

经济意义蕨类植物和人类关系十分密切。

古代蕨类植物形成的煤炭，可提供大量能源；

许多蕨类植物可作为药用，如卷柏、海金沙、贯众等，有些蕨可食用，如蕨菜。

在工业上，石松可作为治金工业上的优良脱膜剂；还可在火箭、信号弹、照明等各种照明工业上，用作突然起火的燃料。

一些蕨类植物可作为环境指示剂。如云南松林与芒箕。

农业上，满江红因和蓝藻共生，是水稻良好的绿肥，也可做饲料。

孢子植物根、茎、叶的分化：

本词条内容贡献者为:

赵磊 - 副教授 - 中国农业大学