顾名思义,裸子植物是指种子裸露在外面的植物,与种子植物相比,它们要更低级一些,它们的种子由胚珠发育而成,胚珠裸露在外面,没有子房壁包被,因此被命名为裸子植物。
第一节 裸子植物的形态
裸子植物产生和发展的历史都十分悠久,若追溯的话,最早可追溯到古生代。在中生代和新生代时,它们已经广泛分布在世界的各个角落。不过,在地球环境大变迁时,大量的裸子植物由于无法适应而先后灭绝,到现在仅存留800余种。
裸子植物与蕨类植物之间存在着较大的差异,这种差异表明植物的进化又向前迈进了一大步,它们的不同之处主要有以下几方面:第一,裸子植物出现了种子这一新的繁殖器官。种子由胚、胚乳和种皮三个部分组成,胚来自受精卵,是新的孢子体;胚乳来自雌配子体;种皮则源于珠被,是老的孢子体,这是植物进化过程中一次非常重大的革命。第二,裸子植物出现了花粉管,这是裸子植物新出现的一种结构。当花粉粒落在胚囊上慢慢发育成雄配子体时,便开始生成花粉管,它通过颈卵器进入到卵附近,释放精子,与卵结合形成受精卵。这样一来,植物的受精作用就摆脱了对水的依赖,使它能更好地适应陆地环境。第三,裸子植物能够次生生长,次生结构的出现也是裸子植物能更好地生活在陆地环境中的原因,所以许多裸子植物都能够长成参天大树。
多数裸子植物都是重要的木材,广泛分布在北半球的温带和亚热带,这些地方的气候非常适宜裸子植物生存。
裸子植物在现实生活中有着广泛的用途,并且拥有极高的经济价值。世界上的大部分木材都是裸子植物长成,它们还是纤维、树脂等生产原料的树种。我们会在下面向大家介绍一些具有代表性的裸子植物。
第二节 裸子植物的代表性植物
银杏树又被称为白果树,古人将之称为鸭脚树或者公孙树,它和雪松、南洋杉、金钱松并称为世界四大园林树木。银杏树是第四季冰川运动后遗留下来的最古老的裸子植物,而且是古代银杏类植物在地球上存活的唯一品种,也是世界上非常珍贵的植物之一,植物学家因此将其称为植物界的“活化石”。
四大园林树木中,银杏是最古老的树种,栽培历史最悠久,种植范围广泛。银杏是落叶乔木,躯干挺拔,树形优美,抗病害的能力强,寿命也非常长,有些银杏的寿命可达几千年。银杏以其挺拔的树干,优美的体态,小巧玲珑的叶片,很高的观赏价值以及巨大的经济价值备受全世界人们的瞩目。除此之外,银杏的适应能力很强,只要自然条件适合就能够很好地生长。银杏的药用价值也很高,尤其是它的果实(白果),味甘微苦,药食俱佳。果实经过加工后,可以制成香甜可口的饮料以及保健食品,并具有止咳润肺的功能。此外,银杏的根、茎、皮都含有多种药物成分,具备很高的临床应用价值。所以,银杏对于人类而言是“浑身上下都是宝”的植物。
苏铁是裸子植物中的另一个代表性植物,这是一种常绿乔木,是热带和亚热带南部广泛分布的树种,喜欢阳光充足、气候温暖、通风性好的环境,一般生长在土壤肥沃、略带酸性的沙质土壤中。不过,苏铁的抗寒力较差,因此生长速度缓慢。苏铁的树干挺拔,呈圆柱形,整棵树呈伞状,叶子是大型羽状复叶,丛生在躯干的顶端,由几十对甚至几百对小叶组成,小叶呈线形,刚长出时向内弯曲,成熟之后变得挺拔刚硬,长达2至3米,深绿色且有一定的光泽。
苏铁是雌雄异株的植物,雄球花的颜色为黄色,外表呈圆柱形;雌球花的外表是扁球形,上面长满了褐色的绒毛。苏铁的种子为棕红色,呈倒卵形,且有一点扁。一般来说,苏铁在六七月份开花,种子在十月份成熟。苏铁种类繁多,目前已知的就有三科一属240余种。苏铁既有很高的经济价值,又因为其植株形状典雅、主干粗壮、叶片坚硬如铁、四季常青且有光泽,而深受人们的喜爱,是珍贵的观赏树种。除此之外,苏铁的种子(通常称为西米)含有大量淀粉,味道鲜美。苏铁的许多部位都可制作成药品,用于治疗多种疾病。
巨杉,顾名思义就是指非常大的杉树。巨杉原产于美国的加利福尼亚州,以其巨大的身躯闻名于世。尽管现在巨杉已经被推广到世界各地进行栽种,但生长在美国加利福尼亚州的巨杉依然是全世界最大的植物。有些巨杉的胸径超过10米,高度更能够达到100米,大约有30层楼那么高。巨杉喜欢阳光充足、温度适宜的环境,在这样的条件下,它的生长速度会非常快,尤其是在它生命的前500年,更是十分迅猛。巨杉的抗腐蚀性和耐火性都很强,因而常被用来制作铁道枕木以及电线杆等物品,具有巨大的经济价值。
侧柏和苏铁一样是常绿乔木,又称柏树、香柏,其树干上长着扁平的小枝,因此也被称为扁柏。侧柏的寿命长,但生长速度缓慢。侧柏的幼苗和幼树都有一定的耐阴性,成树较耐寒,但抗风性比较差;耐干旱,喜湿润,但不耐水淹;耐贫瘠,可以在微酸性到微碱性的环境中生长。侧柏的胸径大约是1米,高度在20至30米之间。侧柏的树皮呈浅灰色,而且较薄,纵裂成条片;木质软硬适中,纹理细腻,带着微微的香气,抗腐蚀的能力很强,是用来制作高档家具的好材料。侧柏的枝条向上稀稀疏疏地伸展,叶片呈鳞状,非常小,长度在1至3毫米,交互式对生。此外,侧柏的种子、叶子以及树皮可以制作成药材,种子还能榨油,用来制作肥皂,也可食用或药用。侧柏幼树的树冠看起来像是一座小尖塔,老树的树冠则又宽又圆。侧柏是雌雄同株的植物体,球果呈卵圆形,长度在1至2厘米间,在尚未成熟时果肉的颜色是蓝绿色,成熟之后就会变成鲜红褐色。侧柏经济价值也非常高。
红豆杉也被称为紫杉、赤柏松,还有个别名叫美丽红豆杉,属于常绿针叶,因秋季时会结出独特的樱桃般大小的红豆果而得名。红豆杉是第四纪冰川运动之后遗留下来的世界濒临灭绝的珍稀植物,自然分布范围较为狭小。红豆杉的叶子四季常青,即使冬天也不会落叶,所以它常常被作为绿化植物栽种在城市中。红豆杉比其他裸子植物的生长速度慢,正因如此,它的材质非常坚硬,结构细致,坚韧耐用,纹理清晰,属于上等木材。又因为红豆杉含有抗癌特效成分紫杉醇,所以显得尤为珍贵。
油松同样是常绿乔木,高达25米,胸径也在1米左右。壮年时期的油松,树冠是塔形或者卵形,到老年时期,树冠呈现伞形。油松的树皮颜色为灰棕色,呈鳞片状,上面布满了裂缝,裂缝呈红褐色,上枝较粗壮,光滑无毛,多数呈褐黄色。油松是雌雄同株植物,雄球花的颜色是橙黄色,雌球花则是绿紫色。小球果呈卵形,顶端长着刺,4至9厘米长。没有柄或者柄很短,可以在枝上宿存好几年。油松的开花季大约在四五月份,果实在第二年的十月份成熟。油松喜欢阳光充足、气候干冷的环境,抗风性好,能够在土壤肥厚、排水性好、含钙量高的地方良好生长,分布也较为广泛。油松的中心为淡红褐色,边材为淡白色,纹理顺直,结构细密,材质坚硬,含有大量的树脂,抗腐蚀性和抗腐朽性都较强,绝对是上等木材。油松还可以采集松脂,能够在工业上发挥重要作用。油松的树干苍劲挺拔,四季常青,而且能够抵抗风霜严寒,因此也是非常好的园林绿化植物。