植物生物學野外實習指導(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 動、植物外，大量的其它物種也受到了不同程度的破壞。四、植物區(qū)系概況 根據(jù)初步統(tǒng)計，甘肅已記錄、定名的高等植物約4500余種。其中種子植物206科1004屬4000余種。甘肅植物區(qū)系組成以溫帶成分為主，溫帶屬性是甘肅植物區(qū)系的基本特征。裸子植物中，北溫帶分布的松科和柏科在甘肅裸子植物中占優(yōu)勢。被子植物中，在甘肅種類最多的科也具有明顯的溫帶性質，大多為溫帶分布科或世界分布科，如毛茛科、楊柳科、虎耳草科、十字花科、百合科、菊科、禾本科、豆科、薔薇科、傘形科、唇形科、石竹科、忍冬科、藜科、紫草科、龍膽科等。從屬的分布型來看，約有709屬為世界廣布或溫帶分布型，也反映了甘肅植物區(qū)系的溫帶性質。與此同時，甘肅植物區(qū)系組成的過渡性十分明顯，組成成份復雜多樣。如海桐花、杜英、金縷梅等熱帶、亞熱帶性質的科屬種類分布的北緣可達文縣、康縣、武都等地；雙盾木、青莢葉、魚腥草、領春木、旌節(jié)花等東亞分布型的類群分布區(qū)的西北邊緣可至隴南、天水；甘肅也是中國—喜馬拉雅分布的星葉草、桃兒七、貓兒屎等分布的東北緣；地中海、西亞至中亞分布型中的一些類群，如沙拐棗、白刺、紅砂、花花柴、霸王、鹽爪爪等是河西荒漠區(qū)的主要建群植物。因此，甘肅是中國植物區(qū)系的一大交匯中心。此外，甘肅植物區(qū)系中還有大量古老科屬和孑遺植物種類，如星葉草、獨葉草、水青樹、連香樹、領春木、珙桐、裸果木、半日花、沙冬青、鎖陽、山白樹等等。這些類群的存在反映了甘肅植物區(qū)系起源的古老性。五、主要實習地概況祁連山自然保護區(qū)祁連山地處青藏、蒙新、黃土高原的交匯地帶，跨甘、青兩省，長達千余公里。甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)位于祁連山山脈北麓，南接青海，西至玉門，東鄰永登連城，北與河西走廊想望。祁連山自然保護區(qū)的地形復雜多樣，全區(qū)為高山和谷地地貌，海拔一般在3000—4500m之間，相對高差1000—2000m，山勢西高東低，最高峰為5564m，保護區(qū)內海拔4000m以上的許多地區(qū)終年積雪，發(fā)育著現(xiàn)代冰川。祁連山自然保護區(qū)位于歐亞大陸的中心地帶和青藏高原北緣，形成了大陸性高寒半濕潤山地氣候，但由于地域廣闊，地貌復雜，區(qū)內氣候差異很大，山地的垂直氣候帶明顯。保護區(qū)東部降水較多，而西部降水較少。祁連山自然保護區(qū)的地帶性植被可分為東祁連山冷龍嶺亞寒帶針葉林植被區(qū)和西祁連山—東阿爾金山山地草原、荒漠植被區(qū)。由于海拔高，相對高差大植被的垂直帶十分明顯。例如，東祁連山冷龍嶺亞寒帶針葉林陰坡從低到高為山地荒漠草原、山地草原、以青海云杉為建群種的亞寒帶針葉林、高山杜鵑灌叢和高山草甸。區(qū)內有青海云杉林、祁連圓柏林、油松林、山楊林、樺木林等森林群落。祁連山自然保護區(qū)植物資源豐富，是我國生物多樣性保護的重點地區(qū)之一，保護區(qū)內有維管植物約84科399屬。其中，被子植物約1020種，裸子植物10種，蕨類植物14種。河西荒漠地區(qū)河西走廊位于祁連山以北和北山山地－阿拉善高原以南，長約1000km，寬約30—100km，海拔1000—3200m。河西走廊的的年平均氣溫約410℃，年降水量大多在200 mm以下，而且自東向西明顯呈遞減的趨勢。走廊內共有大小河流50條，多發(fā)源于祁連山，形成了三個內陸水系，即安西—敦煌盆地的疏勒河水系、酒泉—張掖盆地的黑河水系和武威盆地的石羊河水系。由于地形地貌和氣候的影響，雖降水量的減少，荒漠化程度自東向西加深。河西走廊東部氣候比較濕潤，荒漠植被有明顯的草原化特點，植被類型較多，種類組成也相對豐富，形成了一系列草原化荒漠群落，如珍珠豬毛菜群落、檸條錦雞兒群落等。群落伴生多種荒漠草原成分，如沙生針茅（Stipa glareosa）、短花針茅（S. breviflora）、冷蒿（Artemisia frigida）、耆狀亞菊（Ajania achilloides）等。走廊西部氣候干燥，形成了典型荒漠植被，植被稀疏，種類組成貧乏。在砂質戈壁上分布的地帶性植被有琵琶柴、珍珠豬毛菜、泡泡刺、膜果麻黃、甘肅霸王等群落。石質低山和殘丘上主要為合頭草、木本豬毛菜群落。流動沙丘上主要為沙拐棗和籽蒿群落，固定、半固定沙丘等處則分布有梭梭、白刺等。走廊西端為極旱荒漠。據(jù)初步統(tǒng)計，河西走廊有種子植物53科，156屬，約330種，其中，裸子植物有柏科和麻黃科2科。種子植物的優(yōu)勢科主要為藜科（約50種）、菊科（約44種）、禾本科（約33種）、豆科（約26種）、十字花科（約20種）、蒺藜科（約14種）、薔薇科（約10種）和檉柳科（9種）。興隆山崆峒山子午嶺小隴山林區(qū)白龍江、洮河林區(qū)白龍江、洮河林區(qū)在迭部、舟曲、桌尼、臨潭、夏河和武都、文縣境內，地處青藏高原東端，地形沿岷山山脈自西向東逐漸傾斜，以迭山為界，分為洮河、白龍江兩個水系，境內山巒重疊，地勢陡峭。林區(qū)氣候屬北亞熱帶大陸濕潤氣候，具有高山氣候特征。由于地形地勢、植被等因素的影響，境內氣溫、降雨量差異很大。其中，℃，年降雨量750多毫米，多集中于7—9月；℃，年降雨量450毫米；℃，年降雨量520660毫米。由于地形復雜，區(qū)內垂直氣候明顯。白龍江、洮河林區(qū)是我國西部亞高山暗針葉林的重要組成部分，植被覆蓋率較高，植物種類繁多，區(qū)系成分復雜，基本上屬于北亞熱帶向暖溫帶過渡類型。區(qū)內植被主要由北溫帶的云杉、冷杉，暖溫帶的楊、樺、椴、櫟等以及被亞熱帶的針、闊葉樹組成，垂直和水平分布明顯。主要樹種有岷江冷杉、四川冷杉、秦嶺冷杉、黃果冷杉、巴山冷杉、洮河冷杉、鱗皮云杉、青扦、麥吊云杉、紫果云杉、青海云杉、鐵杉、油松、柏木、落葉松、華山松和闊葉樹紅樺、白樺、山楊、槭樹屬、槐等組成。灌木以杜鵑花屬、茶鑣子屬、小檗屬、忍冬屬、懸鉤子屬、柳屬、沙棘屬、繡線菊屬、韁子櫟等植物為主。白水江自然保護區(qū)第三章 植物形態(tài)學術語植物形態(tài)學是植物生物學野外實習的重要內容之一，同時，也是進行植物分類的最重要的依據(jù)，是進行后續(xù)的植物分類學野外實習的必備基礎。通過實習，應能初步掌握常用形態(tài)術語，并在后續(xù)有關植物分類、描述、標本采集和植物生態(tài)學實習中反復運用，以鞏固已學的知識。在野外實習中，需要正確掌握和熟練使用植物的外部形態(tài)術語，將所學理論知識與野外植物的實際相結合。植物形態(tài)學的野外觀察和實習可以單獨進行，如通過收集、比較各種形態(tài)類型的植物，掌握和熟練使用植物的外部形態(tài)術語，也可以通過植物分類學的野外實習完成這部分內容的實習任務。第一節(jié) 種子植物營養(yǎng)器官的形態(tài)術語一、根 根據(jù)根的發(fā)生情況，可分為：1）主根：種子萌發(fā)后，由胚根生長出來的根稱主根，或初生根。 2）側根：由主根分枝形成的支根，稱為側根。 3）不定根：在主根和側根以外的部分，如莖、葉或胚軸上生出的根，統(tǒng)稱為不定根。 根系一株植物地下部分根的總和稱為根系。根系有2種基本類型。1） 直根系：有明顯的主根和側根區(qū)別的根系，如大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物。2） 須根系：主根停止生長或生長緩慢，而由胚軸或莖下部的節(jié)上生出的不定根組成的根系，大部分單子葉植物為須根系。 變態(tài)根主要有貯藏根、氣生根和寄生根三種類型。1） 貯藏根：根據(jù)來源，分為兩類。：由主根肥大發(fā)育而成，里面貯藏大量養(yǎng)分的根。如蘿卜、胡蘿卜、甜菜的肉質根。：由不定根或側根肥大發(fā)育而成的貯藏根。如大麗花、甘薯。2） 氣生根：生長在地面以上空氣中的根，主要有三種。A. 支柱根：從近地面莖節(jié)上生出的不定根延長后伸入土中，形成能支持植物體的輔助根系，成為支柱根。如玉米。B. 攀緣根：因植物體細弱，植物體靠氣生根攀緣的，稱為攀緣根。如常春藤。C. 呼吸根：一些生長于沼澤地帶的植物，其部分側根從淤泥中向上生長，露出水面，能行呼吸作用的根。如紅樹。3） 寄生根：一些寄生植物以突起狀的不定根（吸器）伸入寄主莖的組織內，吸取寄主體內的養(yǎng)料和水分，這種根稱為寄生根。如菟絲子。二、莖(一)莖和枝條的形態(tài)特征 莖是葉、花、果等器官著生的軸，著生葉和芽的莖稱為枝條和小枝。 節(jié)和節(jié)間：在莖上著生葉的部位稱為節(jié)，兩節(jié)之間的部分稱為節(jié)間。 長枝和短枝：不同的植物，節(jié)間的長度是不同的。一般來講，節(jié)間顯著伸長的枝條稱為長枝；節(jié)間顯著短縮，各節(jié)緊密相接的枝條成為短枝。 葉痕與托葉痕葉從小枝脫落后留下的痕跡叫葉痕。葉痕的形狀、大小多與葉柄形狀有關。有些樹木在葉痕兩側還有托葉脫落后遺留的托葉痕，如玉蘭的托葉痕呈環(huán)狀。此外，芽鱗脫落后在莖上留下的痕跡叫芽鱗痕。 皮孔 皮孔是枝條上的通氣結構，其形狀、大小、分布密度、顏色因植物而異。（二）、莖的主要類型 根據(jù)莖的質地，可分為：1） 草質莖：莖的木質部不發(fā)達，而為草質，通常較柔軟。具有草質莖的植物稱為草本植物。草本植物根據(jù)其生長期長短可分為：A. 一年生草本：當年萌發(fā)、開花結實后，整個植株枯死。B. 二年生草本：當年萌發(fā)，次年開花結實后，整個植株枯死。C. 多年生草本：能連續(xù)生活三年或更長時間的草本植物。2） 木質莖：莖顯著木質化，通常堅硬。具有木質莖的植物稱為木本植物，可分成以下幾類：A. 喬木：植株高大，具有明顯主干的樹木（高通常在5米以上)。如楊樹。 B. 灌木：無主干或無明顯主干，在近地面處就發(fā)生分枝的植物，高度在5米以下，其中高不足1米的又稱為小灌木。 如連翹。C. 半灌木(亞灌木)： 莖基部近地面處木質化，而上部轉為草質莖，每年僅上部枯死，翌年重新發(fā)出新技。 根據(jù)莖的生長習性，可分為：1） 直立莖：莖垂直于地面。絕大多數(shù)植物的莖為直立莖。2）平臥莖：莖平臥于地面，節(jié)上不生根，如地錦草等。3）匐莖：莖平臥于地面，但在節(jié)上生根，如草莓、蕨麻等。4）攀緣莖：借助卷須、吸盤或其它特殊器官攀附著他物而上升的莖。具有這種莖的植物稱為攀緣藤本，如葡萄、爬山虎。5）纏繞莖：借助植物體本身纏繞他物而上升的莖。具有這種莖的植物稱為攀緣藤本，如北五味子、牽牛等。（三）、莖的變態(tài) 變態(tài)地下莖生于地下的莖雖然與根相似，但由于仍具有莖的特征，如有葉、節(jié)和節(jié)間，葉常退化為鱗片，葉腋內有腋芽等，因此，與根很容易區(qū)別。常見的變態(tài)地下莖有：1） 根狀莖：橫臥或直立的多年生地下莖，有明顯的節(jié)和節(jié)間。如蘆葦、竹、蓮等。2） 塊莖：短而肥厚肉質的地下莖，節(jié)間很短。如馬鈴薯、菊芋等。3） 鱗莖：由許多肥厚的肉質鱗片（葉）包圍的扁平或圓盤狀的底下莖。如洋蔥、百合、蒜、石蒜等。4） 球莖：肥厚肉質的的球形地下莖，外面生有于膜質鱗片，鱗片內有芽。如慈姑、荸薺等。變態(tài)地上莖 1）葉狀莖（葉狀枝）：莖或技扁平，變成葉狀，呈綠色。如仙人掌、天門冬。 2）枝刺：由腋芽長成硬針刺，既莖轉變成刺。如山楂、皂角樹。 3）莖卷須：由枝特化成的卷須，如葡萄、黃瓜。（四）芽 芽是處于幼態(tài)而未伸展的枝條、葉或花。按著生位置，可劃分為： 1）頂芽：生在主干或枝條頂端的芽。 2）腋芽：著生在枝的側面葉腋內的芽，通常一個單生。當腋芽超過一個時，后生的芽稱為副芽，如金銀花。被葉柄膨大的基部覆蓋的腋芽叫葉柄下芽，如懸鈴木。 3）不定芽：除去頂芽與腋芽以外，著生于根、莖的節(jié)間、葉片等非固定部位上的芽叫不定芽。如刺槐根部的不定芽、柳樹老莖上的芽、秋海棠葉上的不定芽等。 按芽鱗的有無，可分為： 1）鱗芽：外面生有鱗片（變態(tài)葉）包被的芽，稱為鱗芽。 2）裸芽：沒有鱗片包被的芽稱為裸芽。 按芽將形成的器官，可分為：1） 枝芽：發(fā)育為枝的芽，有時也被不恰當?shù)胤Q為葉芽。2） 花芽：產生花或花序的芽。3） 混合芽：同時產生枝和花（花序）的芽。按芽的活動狀態(tài)，分為：1） 活動芽：在生長季節(jié)活動的芽，即能在生長季節(jié)形成新的枝、花或花序的芽。2）休眠芽：在生長季節(jié)不生長而處于休眠狀態(tài)的芽。（五）、莖的分枝方式 各種植物由于其芽的性質和活動情況不同，所產生的枝的組成和外部形態(tài)也不同，因而分枝的方式各異，但植物的分枝有一定的規(guī)律，種子植物的分枝方式一般有下列三種： 單軸分枝：由頂芽不斷向上生長形成主軸，側芽長成側枝，但不及側枝主軸粗、長，這種分枝也稱為總狀分枝。如云杉、楊樹等。 合軸分枝：頂芽只活動一時間便死亡，或生長極慢，或為花芽，而由緊鄰頂芽下方的腋芽伸展，代替原來的主軸，每年同樣地交替進行，如此多次變換，這種分枝方式稱為合軸分枝。如蘋果、桑、棉花等。 假二叉分枝：具對生葉的植物，在頂芽停止生長后，由頂芽下的兩側腋芽同時發(fā)育成的二叉狀分枝，這是合軸分枝的一種特殊形式。如丁香、石竹等。 此外，由生長錐直接分為叉狀的兩個新生長錐并各自長成新枝的分枝方式，稱為二叉分枝，這種分枝方式見于低等植物及部分苔蘚植物和蕨類植物中。（六）、髓 各種植物髓的結構存在一定差異，可分為： 實心髓：枝條中心具連續(xù)而豐滿的髓，其橫切面有圓形、卵圓形、三角形、近方形、五角形、多邊形等各種形狀。 片狀髓：枝條中心具片狀分隔的髓，如杜仲、胡桃。空心髓 小枝中部空洞無髓，如連翹。三、葉 1．葉的組成 葉一般由葉片、葉柄和葉托三部分組成，但不是所有植物的葉均具有這三部分。 1) 完全葉：具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉稱為完全葉。典型葉片為薄片狀，內有葉脈。葉柄是連接葉片與莖的部分，托葉是葉柄基部的附屬物，通常兩枚，細小，有的早期脫落。如桃、月季等。2) 不完全葉：僅有葉片、葉柄和托葉中其一或其二的葉，稱不完全葉。無托葉的不完全葉較普遍，如丁香、白菜等。沒有葉柄的不完全葉叫無柄葉；葉片基部抱莖的叫抱莖葉；葉片基部延伸到莖上形成翼狀或棱狀的叫下延葉；如果葉基兩側裂片圍繞莖部，稱穿莖葉；如缺乏葉片而葉柄扁化成葉片狀的，叫葉狀柄，如臺灣相思樹。以上各類均屬于不完全葉。 3）禾本科等一些單子葉植物葉的形態(tài)：由葉片和葉鞘兩部分，為無柄葉。葉片與葉鞘連接處外側色澤不同，叫葉環(huán)或葉頸，而在內側(腹側)常有膜狀突起物，叫葉舌。在葉舌兩側，從葉片基部邊緣伸出的一對耳狀