基督复临安息日会青年荣誉答案书/自然/蕨类植物
| 蕨类植物 | ||
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| 自然 世界总会 |
技能等级 2 | 
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| 介绍年份：1944 | ||
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蕨类植物荣誉是博物学家大师奖 的可选部分。 |
开花植物（包括树木）产生种子，而蕨类植物产生孢子。孢子与种子的主要区别在于，与种子相比，孢子储存的食物资源非常少，因此需要更有利的条件才能成功发芽。因此，种子对恶劣条件的抵抗力更强，需要更少的能量。孢子通常大量产生，以增加存活的机会。
(2.1)The true stem of a fern grows underground. (2.2)All of the above-ground parts of a fern are known collectively as the frond.
(2.3)Ferns usually grow in moist, shady woodland nooks
蕨类植物生长在各种各样的生境中，从遥远的山区到干旱的沙漠岩石表面，再到水体和开阔的田野。一般来说，蕨类植物可以被认为是边缘生境的专家，它们经常在各种环境限制因素限制开花植物成功的地方取得成功。另一方面，一些蕨类植物是世界上最严重的杂草物种，例如生长在英国高地的蕨类植物，或生长在热带湖泊中的水蕨 (Azolla)。有四种特殊的生境，通常是寻找蕨类植物的关键地方：前面提到的潮湿阴暗的森林小湾；避风的岩石表面，特别是避开阳光直射的地方；酸性沼泽和沼泽；热带树木，许多物种是附生植物（一种生长在活体植物上或附着在活体植物上的生物）。
蕨类植物的繁殖涉及一些大词，但我们会随着它们的介绍而分解它们。蕨类植物的生命周期中有两代，即二倍体世代和单倍体世代。二倍体世代具有完整的遗传物质，而单倍体世代仅具有遗传物质的一半。
典型蕨类植物的生命周期如下
- 成熟的蕨类植物，称为孢子体蕨类植物，通过称为'减数分裂（发音为 my-OH-sis）的过程产生孢子。每个孢子仅具有亲本植物遗传物质的一半，这种状态称为单倍体。
- 孢子被分散
- 孢子通过细胞分裂生长成配子体 - 仍然只有成年生物遗传物质的一半。
- 配子体使用称为有丝分裂（发音为 my-TOE-sis）的过程在同一个生物体上产生精子和卵子。
- 卵子仍然附着在原叶体上，但精子离开原叶体并游向另一株植物上的卵子，然后对其进行受精。
- 受精卵现在具有完整的遗传物质（称为二倍体），并长成孢子体（典型的成年“蕨类”植物）。
给定蕨类植物物种上的孢子囊群始终呈现相同的特征。它们通常排列在可育叶片的下面，有时呈直线排列，有时呈曲线排列，有时呈圆形簇状，有时呈肾形簇状。由于孢子囊群的排列方式多种多样，并且由于每个物种上的排列方式在某种程度上是固定的，因此该特征通常用于识别蕨类植物。
- 木贼
- 这种蕨类植物属通常被称为“链蕨”，因为孢子囊群呈断断续续的线状排列，有点像链条。
- Pteridium
- 这种蕨类植物属通常被称为“蕨类”。孢子囊群排列在叶片的边缘，边缘略微卷曲。
- Andiantum
- 该属的叶片边缘有肾形孢子囊群。
- Onoclea
- Onoclea属的孢子囊群像珠子或葡萄一样簇生在直立的可育叶片上，因此被称为珠蕨。
孢子储存在蕨类植物的微小囊中，称为孢子囊。这些孢子囊聚集在一起形成一个孢子囊群（复数为孢子囊群），可以用肉眼在可育叶片（并非所有叶片都是可育的）的下面看到。孢子囊被一个由单层细胞组成的环状结构包围，称为环带。该环状结构几乎围绕孢子囊的整个周围。随着孢子囊的干燥，它变得易碎，直到最终裂开。由于环带比孢子囊的其余部分更坚固，因此它慢慢地将囊体拉开。当水压释放时，环带突然断裂，将孢子以高速抛射出去，远离蕨类植物。由于孢子非常小（肉眼看不见），即使是最轻微的微风也会将它们带到很远的地方。
如果孢子落在具有有利条件的地方，它将在大约两周内发育成配子体。如果配子体受精，它将在大约三个半月内长成幼年蕨类植物。这些生长阶段所需的时间因条件和物种而异。
下面是幼年蕨类植物仍在卷曲芽阶段的示例，以及同一物种的成熟叶片。
5. 了解三种蕨类植物的药用价值。
[edit | edit source]- Adiantum aleuticum (Western Maidenhair Fern)
- 叶茶用于增强粘膜，治疗咳嗽、喉咙充血以及空气污染引起的呼吸道刺激。
- Asplenium scolopendrium (Hart's-tongue Fern)
- 这种蕨类植物在民间医学中被用作脾脏补品。
- Cibotium menziesii (Hawaiian Tree Fern)
- 树干的髓心与其他夏威夷植物混合使用，制成“血液净化剂”，并与其他植物混合使用，帮助缓解虚弱或胸痛。叶子的加热纤维用于治疗各种身体疾病，如肌肉疼痛、关节僵硬等。
- Phlebodium aureum (Cabbage palm fern)
- 其用途包括：
- 用于牛皮癣和其他皮肤病
- 用于阿尔茨海默病、痴呆症和记忆问题
- 用于咳嗽、支气管炎、胸部感冒和其他上呼吸道问题
- 用于自身免疫性疾病
6. 画出或拍摄十种蕨类植物并正确识别它们。
[edit | edit source]我们在这里展示了十种你可能想仔细画的蕨类植物。如果你打算在野外拍摄或画蕨类植物，你需要一本好的野外指南来正确识别它们。
| Matteuccia struthiopteris (Ostrich fern) | |
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分布区域：北半球温带地区，包括欧洲东部和北部、亚洲北部和北美北部。
描述：鸵鸟蕨或羽毛蕨 (Matteuccia struthiopteris) 是一种冠状生长、群生蕨类植物。它从完全垂直的冠部生长，喜欢河岸和沙洲，但会伸出侧向的匍匐茎形成新的冠部。因此，它可以形成密集的群落，能够抵抗洪水的破坏。
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| Gymnocarpium dryopteris (Oak Fern) | |
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分布区域：在加拿大森林中很常见，也分布于苏格兰和斯堪的纳维亚半岛，以及美国西北部。
描述：橡树蕨是蕨类植物中的一个属。它具有小巧精致的叶片，叶片三叉状复叶。叶片单生。成熟叶片背面可以找到裸露的孢子囊群。
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| Dryopteris filix-mas (Common Male Fern) | |
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分布区域：雄性蕨是温带北半球最常见的蕨类植物之一，广泛分布于欧洲、亚洲和北美。它喜欢潮湿阴凉的地方，尤其是在林地中十分常见，但也出现在树篱边、岩石和碎石坡上的阴凉处。它在美国的分布不如欧洲普遍。
描述：半常绿的叶片直立生长，最大长度可达 1.5 米，每个根茎上只有一个冠部。二回羽状复叶，每侧羽片 20-35 个。叶片两端渐细，基部羽片约为中部羽片的一半长。小羽片比较圆钝，周围均匀地裂片。叶柄覆盖着橙褐色的鳞片。
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| Osmunda cinnamomea (Cinnamon Fern) | |
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分布区域：原产于美洲和东亚，生长在潮湿的林地。在北美，它分布从拉布拉多南部到安大略，南至美国东部到墨西哥东部和西印度群岛；在南美，它分布到西部的秘鲁和南部的巴拉圭。在亚洲，它分布从西伯利亚东南部南至日本、朝鲜、中国和台湾，再到缅甸、泰国和越南。
描述：它是一种落叶草本植物，会产生独立的孢子叶和营养叶。营养叶是展开的，高 30-150 厘米，宽 15-20 厘米，羽状，羽片长 5-10 厘米，宽 2-2.5 厘米，深裂（所以叶片几乎是，但不是完全是，二回羽状）。孢子叶是直立的，更短，高 20-45 厘米；它们会变成肉桂色，这就是该物种名称的由来。孢子叶先出现；随着季节的推移，它们的绿色逐渐变成棕色，并释放孢子。孢子叶在营养叶被霜冻杀死后仍会保留，直到下一季。孢子必须在几周内发育成熟，否则就会失败。
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| Osmunda claytoniana (Interrupted Fern) | |
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分布区域：Osmunda claytoniana 原产于北美东部和东亚。在北美东部，它分布从马尼托巴南部、安大略、魁北克（一直到树线）东至纽芬兰，南至阿巴拉契亚山脉一直到乔治亚州，西至密西西比河。在亚洲，它分布于喜马拉雅山脉、中国南部、日本、朝鲜和台湾。
描述：叶片是二回羽状复叶，高 40-100 厘米，宽 20-30 厘米，叶片由形成拱形叶片的交替段组成，向尖端收紧。下端也比叶片其他部分略薄，因为第一个段较短。3 到 7 个短的肉桂色的孢子段插入长度的中部，赋予该植物其名称。在没有孢子段的情况下，该植物在其所有阶段都与 Osmunda cinnamomea (肉桂蕨) 极其相似。要区分它们，请观察段的底部；Osmunda cinnamomea 具有典型的毛毡状毛发，而 Osmunda claytoniana 上存在的少量毛发非常短，通常需要放大镜才能看清。
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| Pteridium spp. (Brackens) | |
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分布区域：该属可能拥有世界上任何蕨类植物属最广泛的分布，除了南极洲之外，所有大陆都有分布，除了炎热和寒冷的沙漠之外，所有环境都有分布。
描述：蕨类植物是一个属，大约有十种大型粗壮的蕨类植物。该植物从宽阔的地下根茎中长出大型三角形的叶片，并可能形成密集的灌木丛。这种根茎可以在叶片之间在地下延伸一米或更远。叶片可以长到 2.5 米（8 英尺）或更长，如果有支撑，但通常在 0.6-2 米（2-6 英尺）高范围内。在寒冷的环境中，蕨类植物是冬季落叶的，因为它需要排水良好的土壤，通常生长在山坡上。
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| Diplazium esculentum (Vegetable fern) | |
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分布区域：它分布于整个亚洲和大洋洲。
描述：蔬菜蕨是一种可食用的蕨类植物。它可能是最常见的食用蕨类植物，而且非常美味，因此得名“蔬菜”。它被用于许多大洋洲食谱中，并被制成沙拉和炒菜。
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| Dicksonia antarctica (Tasmanian Tree Fern) | |
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分布区域：塔斯马尼亚树蕨是一种常绿树蕨，原产于澳大利亚的部分地区，即新南威尔士州、塔斯马尼亚州和维多利亚州。它特别适合花园种植和园林绿化，是世界上最受欢迎的树蕨之一。
描述：这些蕨类植物可以长到 15 米高，但通常长到 4.5-5 米左右，由形成树干的直立根茎组成。它们在叶柄（树干）的底部非常毛茸茸。大型、深绿色、质地粗糙的叶片展开，形成 2-6 米直径的树冠。茎的形状各不相同，有些弯曲生长，还有一些是多头的。叶片成簇生长，孢子叶和营养叶通常交替排列。
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| Polystichum acrostichoides (Christmas Fern) | |
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分布区域：圣诞蕨原产于北美东部，从新斯科舍省到明尼苏达州，南至佛罗里达州和德克萨斯州东部。
描述：圣诞蕨是一种常绿蕨类植物，叶片长 30-80 厘米，宽 5-12 厘米，羽状，有 20-35 对小羽片。孢子产生于叶片顶端的小羽片上。这种蕨类植物曾经被广泛用作圣诞装饰品。
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| Onoclea sensibilis (Sensitive fern) | |
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分布区域：这种蕨类植物生长在各种潮湿的沼泽和森林栖息地：潮湿的草地、灌木丛和沼泽，以及溪流和河岸以及路边沟渠。它分布从纽芬兰到佛罗里达州，西至德克萨斯州、北达科他州和马尼托巴省，但它也是东亚的本地物种，并已在西欧归化。
描述：敏感蕨 (Onoclea sensibilis)，也称为珠蕨，是一种质地粗糙、中等至大型的多年生蕨类植物。这个名字来源于早期定居者对它的观察，它对霜冻非常敏感，叶片在第一次接触霜冻时就会迅速死亡。这种蕨类植物的营养叶和孢子叶有很大不同。明亮的黄绿色的营养叶是深裂的，通常沿着匍匐根茎以间隔的形式出现。它们长约 90 厘米，有一个长而光滑的叶柄。孢子叶要小得多，不是绿色的，并且具有非常狭窄的羽片。孢子囊群像珠子或葡萄一样簇生在直立的孢子叶上，因此得名珠蕨。嫩芽是浅红色的。
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7. 除了常见的蕨类植物外，还有被称为石松和木贼的蕨类植物。能够识别两种石松和一种木贼。它们与蕨类植物有哪些相似之处？
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石松是指植物科Lycopodiaceae（科比属高一级）的植物。石松在枝顶特化结构上长有孢子；它们看起来像个微型战锤，这也是它们俗名的由来。它们不开花，也不产种子。
- 卷柏 (Lycopodium clavatum)
- 这种植物看起来像个微型松树。它生长在森林中，并在地下延伸出根状茎，其他植物从根状茎上长出。
- 齿叶卷柏 (Lycopodium serratum)
- 这种植物外观类似于L. clavatum。它喜欢生长在光照斑驳或阴暗处，土壤为沙质到壤质。其具有防水性的孢子可作为润滑剂，防止物体粘在一起。
- 松叶卷柏 (Lycopodium squarrosum)
- 这些植物也不是真正的蕨类植物。它们也类似于L. clavatum，但它们的“枝条”像垂柳一样从上面垂下来。
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木贼，与石松和蕨类植物一样，长有孢子而不是种子。木贼属于木贼目 (Equisetales)，该目只有一个科，称为木贼科 (Equisetaceae)。该目包含 15 个物种。
- 问荆 (Equisetum arvense)
- 问荆是一种相当繁茂的多年生植物，具有根状茎，原产于北半球。这些木贼可能具有不育或可育的茎。不育茎在可育茎枯萎后开始生长。不育茎通常长得更高，更繁茂，节段长约 1 英寸，直径约 1/20 英寸。这些节段包含一组轮生的细长直立枝条。一些茎可以有 20 个节段，高达 2-24 英寸。可育茎的高度通常是不育茎的一半，而且通常更多肉质。
- 沼生木贼 (Equisetum palustre)
- 沼生木贼是一种多年生木贼，生长在 10 到 50 厘米（4 英寸到 20 英寸）之间，在极少数情况下可高达 1 米（3 英尺）。其可育枝条带有穗状花序，常绿，形状与不育枝条相同。粗糙的茎有 1 到 3 毫米的直径，通常有 8 到 10 根肋，极少数情况下有 4 到 12 根肋。它包含轮生的枝条。紧密贴合的鞘以 4 到 12 个齿结束。下部的鞘为深褐色，比主茎的鞘短得多。中央沟和谷沟尺寸大致相同，但脊沟要小得多。中央沟的尺寸大约是茎直径的六分之一。