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植物界的基本类群
第一章 藻类植物 Algae
一、藻类植物的主要特征
植物体无根、茎、叶的分化：①单细胞，有的有鞭毛， 能动。②非丝状群体，由形态、结构和功能都相同的细 胞结合在一起，无细胞分化。③丝状体，分为不分枝丝 状体和分枝丝状体。④膜状体(叶状体)，石莼、紫菜。 ⑤中空管状体。⑥管状多核。⑦枝状体，轮藻，许多海 藻有拟茎叶体。 光合色素：分为三大类，叶绿素(a,b,c,d)；类胡萝卜 素；藻胆素(藻蓝素，藻红素)。 光合器：藻类植物上的光合器称为载色体。蓝藻无载色 体，光合色素分布在类囊体上。 生殖器官：绝大多数是单细胞结构。 无胚：合子脱离母体后直接萌发。 多数生活在水中，淡水种类多，海洋种类少，但数量多。
繁殖：藻类植物繁殖有无性繁殖和有性繁殖。 无性繁殖有营养繁殖和孢子繁殖之分。凡以植 物体的片断发育为新个体的为营养繁殖；凡以 特化的细胞(孢子)直接发育为新个体的称为孢 子繁殖；有性生殖则借配子的结合而进行，也 可分为同配、异配和卵式生殖等。
二、分 类
根据藻类植物的形态，细胞核的构造和细胞壁的 成分，载色体的结构以及所含色素的种类，贮藏 营养物质的类别，鞭毛的有无，数目，着生位置 各类型，生殖方式及生活类型等。一般将它们分 为8个门：蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、 硅藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门。
（一）、 蓝藻门（Cyanophyta）
最古老、最简单的藻类，是目前地球上出 现最早的原始光合自养和放氧生物。
1、蓝藻门的主要特征
单细胞或多细胞的非丝状群体， 或丝状体。多数细胞外有胶质鞘(即细 胞壁两层，内层纤维素，外层果胶 质)，有的群体外有共同的胶质鞘。细 胞无真正的细胞核，只有核物质，为 原 核 细 胞 ， 属 于 原 核 生 物 （Procaryote）。 原生质体分化为周 质和中央质，周质中没有载色体，有 光合片层；中央质位于中央，无核膜、 核仁，有染色质。藻体蓝绿色，内含 有叶绿素a和藻胆素等色素，其贮藏物 质是蓝藻淀粉。
蓝藻门的主要特征 蓝藻只进行无性繁殖，包括营养繁殖和孢子繁 殖，不具有性繁殖。 单细胞蓝藻细胞分裂后，形成 单细胞个体；群体和丝状体蓝藻主 要靠断裂来增加个体。断离的丝状 体称为藻殖段（hormogonium）。 藻殖段是由异形胞分隔形成 的，或是由于丝状体中某些细胞的 死亡， 或在两个细胞之间形成双凹 形分离盘等。异形胞是由营养细胞 形成的，大小与营养细胞很相似， 但壁厚，所含的物质均匀透明。
异形胞的功能：一是将 藻丝细胞分隔成藻殖段 进行营养繁殖；二是细 胞内含固氮酶
，可直接 固定大气中的氮。
厚壁孢子和异形胞
除营养繁殖外，还可产生孢子进行无性繁 殖。在丝状体类型中产生厚壁孢子。厚壁孢子 由普通营养细胞体积增大，营养物质的积累和 细胞壁的增厚形成的。孢子可长期休眠，以渡 过不良环境。环境适宜时，孢子萌发，分裂形 成新的丝状体。
蓝藻门的多数种类植物生于淡水中，海 水中亦有。 温泉水中及温泉之旁，甚至在85℃温度 的热水泉中亦有蓝藻的分布。还有的则附生 于别的植物上、石上，或树上等的阴湿之 处，或与真菌共生形成地衣。
蓝藻生长在含有机质的水体中，夏秋季节过量 繁殖，在水表形成的一层有腥味的浮沫，即水 华。形成“水华”表明水质呈富营养化状态， “水华”一旦形成又加剧水质污染，因大量消耗 水中的氧，造成鱼虾缺氧死亡。主要 为颤藻属（Oscillatoria）等。
2、 蓝藻的经济价值和代表种类
食 用 ： 普 通 念 珠 藻 （ Nostoc commune Vauch, 地 木 耳），发状念珠藻（发菜）和螺旋藻。 念珠藻：地木耳，发菜； 螺旋藻：蛋白质含量高达45－49％（干重） 固氮蓝藻：可固氮的蓝藻有150多种。稻田中放养固 氮蓝藻可增产7%-15% 药用价值：念珠藻明目益气，海雹菜解毒利水，治疗 水肿； 蓝藻的放氢：缺氧的条件下可放氢。绿色燃料 蓝藻与水华：水体营养丰富（主要是N, P），浮游藻 类大量繁殖，形成water bloom。其危害是：消耗水中 的氧；产生毒素；
固氮藻类
满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strsab.) 固氮鱼腥藻(A. azotica) 林氏念珠藻(Nostoc linckia) 沼泽念珠藻(Nostoc paludosum Kutz.) 溪生单歧藻等(Tolypothrix rivularis Hansg)
念珠藻 Nostoc
生于水中，土中或草地上等潮 湿的环境。藻体为一列圆形细 胞组成的丝状体，丝状体不分 枝，外有公共胶质鞘所包而形 成片状。丝状体有异形胞，两 异形胞间的藻体可断离母体而 进行繁殖，故两异形胞之间的 这段藻体称为藻殖段。葛仙米、 发菜、地耳等可食用。
发菜（Nostoc flagelliforme）
又称发状念珠藻，广泛分布于世界各地的沙漠和贫瘠土壤中。 我国发菜主要产于内蒙古高原和青藏高原的青海，宁夏、甘肃 等地区，以宁夏的产量最多，质量也最好，为宁夏传统“五宝” 中最名贵的一种“黑宝”。因其色黑而细长，如人的头发而得名。 食用价值：含蛋白质极为丰富，每百克发菜含20克，是鸡蛋的 1.5倍，枸杞的4倍，钙高达2560 毫克，铁20 毫克，均高于猪、 牛、羊肉类及蛋类。它突出特点是脂肪含量极少。其矿物质含 量为鸡蛋的6倍，特别是碘的含量高达0.1-0.5％，为一般食物 所罕见。 药用价值：发菜性味甘、寒。具有清热消滞、软坚化痰、
理肠 除垢、降血压、调节神经等多种作用，尤其手术后食用，对促 进伤口愈合有特殊效果。
螺旋藻(Spirulina maxima)
藻体为一个或一列圆形细胞组 成的丝状体，呈螺旋状排列。螺 旋藻含大量的人类必需氨基酸， 蛋白质含量是牛肉的3倍，维生素 和微量元素含量是蔬菜或水果的 800-1000倍，特别是所含的β— 胡萝卜素，υ—亚麻酸，藻兰蛋 白，能显著提高人体免疫力，防 止器官衰老，可开发成人类保健 绿色食品。
鱼腥藻属（Anabaena)
藻体为一列圆形细胞组成的丝状体 外无公共胶质鞘，有明显的固N能力。
（二）、 绿藻门Chlorophyta
1、绿藻门的一般特征
该门8600多种，分布极广，形态多样，有单细胞、有群 体、丝状体和叶状体。 其细胞的细胞核和叶绿体、所含的色素、贮藏的养分、 及细胞的成分都与高等植物很相似。 细胞壁由纤维素（内层）和果胶（外层）组成。 植物体呈绿色，色素包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜 素。贮藏的养料为淀粉和油类。 绝大多数绿藻的营养体无鞭毛，不能运动。但在繁殖形 成游动孢子和配子时有鞭毛，能运动。少数单细胞和群 体类型的营养细胞前端有2或4条等长鞭毛，终生能运动。 繁殖：无性繁殖和有性生殖。
最常见的绿藻： ①单细胞种类，如衣藻属(Chlamydomonas)。 ②群体类，如实球藻属(Pandorina)。 ③多细胞类，如团藻属(Volvox)。 ④丝状体类，如水绵属(Spirogyra)。
食用绿藻 药用绿藻
◆饵料绿藻
单胞藻可作为鱼苗的开口饵料，又是滤食性贝类 的优质饲料。 常见的饵料绿藻种类有叉鞭金藻、新月菱形藻、 角毛藻、盐藻、扁藻、小球藻等。
◆水质净化植物
一般情况下，生长绿藻的水体颜色呈黄绿色，绿 藻繁殖较多时水色呈鲜绿色。 绿藻可以大量吸收氮肥，起到净化水体的作用。 如：水绵属（Spirogyra）
2、代表种类
分两纲：绿藻纲，接合藻纲。
衣藻： 绿藻纲团藻目，单细胞运动
种类，细胞前端有2等长鞭毛，有一 杯状叶绿体，基部有一个大的造粉 核，外被淀粉鞘，前端的一侧还有一 枚红色眼点，具有感光的作用；2个 伸缩泡（排除体内废物）；可行无性 繁殖（产生游动孢子），和有性繁殖 (合子减数分裂，有核相交替)，该属 植物为基因工程的理想材料。
绿藻门
石莼（Ulva）
石莼属绿藻纲石莼 属 （ Ulva ） 固 着 生 长 植 物，又称海青菜、海白菜 等。植物体为片状体，由 2层细胞组成。生活史中 有2种植物体，即孢子体 和配子体，为同型世代交 替 的 生 活 史 。 高 10-40 厘米，鲜绿色，基部以固 着器固着于岩石上。生长 在海湾内中、低潮带的岩 石上。鲜食或漂洗晒干。
绿藻门
石
莼：绿藻纲固着生长植物，同形世代交替植物。
在形态构造上基本相同的两种植物体，互相交替循环的生活 史，叫同形世代交替（isomorphic alternation of generations）。
食用：石莼干品每百克含水分11.5 克，蛋 白质3.6 克，粗纤维6.69 克，还含有维生 素、有机酸、矿物质、麦角固醇等成分。 药用：石莼性味甘咸寒，具有软坚散结、利 水解毒等功效。用于喉炎、颈淋巴结肿、水 肿、瘿瘤等病症。 饲用
水绵（Spirogyra）
属绿藻门、接合藻纲、水绵科、水绵 属植物。 藻体是1列圆柱状细胞连成的不分枝的 丝状体。由于藻体表面有较多的果胶 质，所以用手触摸时颇觉粘滑。 在显微镜下，可见每个细胞中有1至多 条带状叶绿体，呈螺旋状绕生于紧贴 细胞壁内方的细胞质中，在叶绿体上 有1列淀粉核。 生殖方式：营养繁殖和有性生殖
营养繁殖：丝状体受到机械损伤或 其他原因，断裂成若干短丝，每段 短丝又通过细胞分裂长成长的丝状 体。这种营养繁殖方式，也叫断裂 生殖。 水绵的有性生殖为接合生殖。其中 又包括梯形接合、侧面和直接侧面 接合3种类型，以梯形接合为最常 见。
梯形接合时两条丝状体并列成对，相对处的细胞壁向外突起 伸长并接触，相接处细胞壁溶解，形成接合管。此时，细胞 原生质体缩成一团，即为配子，一个配子经接合管与另一配 子融合，形成合子。合子随丝状体腐解沉入水底休眠，经减 数分裂后，其中仅一核发育为新的丝状体。
侧面结合
合子 梯形结合
水绵全为淡水产，广布于池塘、沟渠、河流、 湖泊和稻田，繁盛时大片生于水底，或成大团 块漂浮水面。水绵大量繁殖时，常造成一些工 厂管道的堵塞，而影响生产。 药用：治疗烫伤、丹毒、漆疮等 饵料：鱼类
其它绿藻植物资源
食用：
浒薹属（ Enteromorpha):藻体管状中空，分枝细长众 多，主杆不明显。株高可达40厘米。高蛋白、高膳食 纤维、低脂肪、低能量，且富含矿物质和维生素的天 然理想营养食品的原料.又称苔条。 小球藻属（ Chlorella ）:单细胞，常单生，也常有多 数细胞聚于一起；细胞多为球形、椭圆形.该属分布于 全世界，多生活于较小的浅水，各种容器、潮湿土壤、 岩石和树皮上，也有一些海产种类。易于人工大量培 养。蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高.
药用：清热化痰、利水解毒、软坚散结的功效。 用于喉炎、咳嗽痰结、水肿等。 软丝藻(Ulothrix flacca)：藻体为圆筒形细胞相 连而成的不分枝的丝状体，固着在中潮带岩石上。 礁 膜 (Monostroma nitidum Wittr) :石莼目，礁 膜属。又名石菜、绿苔等。藻体膜状，黄绿色或淡 黄色，可达15
厘米高。礁膜含有较多的碳水化合 物、维生素、氨基酸、多种矿物质。
药 用：
蛎菜(Ulva conglobata Kjellm):石莼目, 石 莼属。藻体鲜绿色，密集丛生，高2-4 厘米。 生长在中、高潮带的岩石上。作清凉饮料，有 解暑作用。 肠浒薹(E.intestinalis )：石莼科，浒苔属。 藻体绿色，管状，膜质，单条或基部有少量分 枝，常有皱褶或扭曲，上部膨胀成肠形。青 岛，烟台等地有分布。 拟轮藻(Nitella expansa Allen):轮藻目，轮 藻科，拟轮藻属，别名水茴香。
有机肥料：轮藻 其它： 石油、天然气的勘探工作 中，轮藻化石可作为地层划分对 比的标志。
（三） 褐藻门 Phaeophyta
1、褐藻门的一般特征
褐藻是藻类中进化地位较高的类群. 由多细胞构成，有丝状体、叶状体、管状体、囊状体等。 藻体明显分为带片、柄部和固着器三部分。 细胞中有核和多数粒状的色素体，含叶绿素a和c及胡萝 卜素和一种特殊的叶黄素即墨角藻黄素，藻体呈褐色。 贮藏的营养为褐藻淀粉和甘露醇、碘。 生活史有明显的世代交替现象（除墨角藻目外）。 多数固着生长，少数漂浮。绝大多数为海产，极少数 淡水产，多为冷温性海藻，分布于寒带和南北极沿海。
2、分类及代表植物 褐藻门约有250属，1500种。根据生活史中世 代交替的有无和类型分为：等世代纲、不等世代 纲和无孢子纲。 褐藻植物体是藻类中最大的一类，本门的巨 藻长可达400米。
海带目Laminariales
孢子体：大型，膜状体－单条或带状、圆柱状 到扁平状。固着器、柄和叶。 配子体：微小的丝状体。 常见属：昆布属、裙带菜属、巨藻属、海带属
海带 （Laminaria japonica L.） 属海带目/科/属。孢子体分成 固 着 器 、 柄 和 带 片 ， 生 长 适 温 510℃。有“碱性食物之冠”之称。一 般长2-6米，宽20-30厘米。我国辽 宁、山东、江苏、浙江、福建及广 东省北部沿海均有养殖。
生 活 史： 世 代 交 替 （ 除 墨 角 藻 目 ）
海 带 的 生 活 史
海藻学研究的奠基人，我国海藻化学研究的开拓者、 海带之父曾呈奎院士 先后发现并报导了上百个新种，二个新属，一 个新科；创造了海带夏苗低温培育法，完成了商品 海带南移栽培实验，使海带在我国长江以南大面积 海域栽培成功；提出了紫菜壳斑藻阶段的大量培养 方法，并成功地组织领导 了我国紫菜的半人工和全 人工栽培实验；创造了利 用马尾藻为原料提取褐藻 胶的方法，并成功地应用 在工业生产上。
食用价值：与菠菜、油菜相比，除维生素C外，其粗 蛋白、糖、钙、铁的含量均高出几倍、几十倍。海带 还可以制海带酱油、海带酱、味粉，海带还可以加工 成脆片。 海带
是一种含碘量很高的海藻。养殖海带一般含 碘3～5‰。多食海带能防治甲状腺肿大，还能预防动 脉硬化.
药用价值：海带中褐藻酸钠盐有预防白血病和骨痛 病的作用；对动脉出血亦有止血作用。降压。 海带淀粉具有降低血脂的作用。近年来还发现海 带的一种提取物具有抗癌作用。 海带甘露醇对治疗急性肾功能衰退、脑水肿、乙 性脑炎、急性青光眼都有效。 工业价值：用海带提取钾盐、褐藻胶、甘露醇，碘。 用来代替面粉浆纱、浆布，制酒时用作澄清剂.
裙带菜(Undaria pinnatifida)
属海带目、翅藻科、裙带菜属。 藻体扁平，褐色，叶状，革质，中 肋隆起，两侧羽状裂片。外形很象 破 的 芭 蕉 叶 扇 。 高 1-2m ， 宽 50100cm，明显地分化为固着器、柄及 叶片三部分。固着器为叉状分枝的 假根组成。 属暖温性海藻，分布于我国、 朝鲜半岛及日本沿海。是日本、朝 鲜必不可少的菜肴。
食用价值：裙带菜不仅是一种食用的经济褐藻， 而且可作综合利用提取褐藻酸的原料。 药用价值：有清热，生津，通便之功效。裙带菜 的黏液中含有的褐藻酸和岩藻固醇，具有降低血 液中的胆固醇，有利于体内多余的钠离子排出， 防止脑血栓发生，改善和强化血管，防止动脉硬 化及降低高血压等方面的作用。
鹿角菜（Pelvetia siliquosa ）
别名 鹿角豆(山东)、鹿角棒(辽宁)，属于鹿角 菜科、鹿角菜属。 藻体叉状分枝，藻体软骨质，鲜 时黄橄榄绿色，干后黑色，高6～7(～14)cm。基部有 圆锥状固着器，其上为一圆柱形短柄，由柄上叉状分 枝2～8次，藻体下部的叉状分枝较为规律。生长在中 潮带岩石上，在隐蔽处风浪小的岩石上体大而分枝较 多。
食用及药用价值：软坚散结，镇咳化痰。含褐藻 酸、甘露醇及粗蛋白、钾、碘等。 用于甲状腺 肿，颈淋巴结肿，支气管炎，咳嗽，肺结核等病 的预防和治疗。
马尾藻（Sargassum sp.）
分为固着器、主干、分枝和藻叶几 部分。固着器有盘状、圆锥状、假根状 等。主干圆柱状，长短不一，向四周辐 射分枝；分枝扁平或圆柱形。藻叶扁平。 具气囊，单生 ，圆形或长圆形。 现有 250种，多为暖水性种类 ，广 泛分布于暖水和温水海域 ，特别是印 度-西太平洋和澳大利亚。我国是马尾 藻主要产地之一，有60种。盛产于广东、 广西沿海。我国常见的有海蒿子、鼠尾 藻、匍枝马尾藻等。
本属的种类是提取褐藻胶等重要的工业原料，也 可作为农田肥料或猪饲料。 褐藻胶广泛存在于巨藻、海带、昆布、鹿角 菜、墨角藻和马尾藻等上百种褐藻的细胞壁中。 可用作医药和化妆品的乳化剂和胶粘剂、乳化体 系的稳定剂、药片的
分散剂、食品的增稠剂、纺 织品印染浆料的增稠剂、整理浆以及纸的胶料 等；还可制成医用手术线、止血剂、止血纱布、 离子交换纤维和防火织物用纤维。
（四） 红藻门 Rhodophyta
1、细胞壁：内层：纤维素 外层：藻胶(琼胶、海萝胶、卡拉胶) 2、细胞常具一核，有的幼时具一核，成熟后变为多核 3、色素、色素体和贮存物质： Chla、Chld，叶黄素、β-胡萝素，辅助色素(红藻 红素和红藻蓝素) 色素体一个，轴生，或多个，周生 蛋白核一个或无 贮存物质主要是红藻淀粉，遇碘变紫红色。 4、植物体多为多细胞体，很少是单细胞 少数生活在淡水，绝大多数生活在海水。
2、代表种类
紫菜属(Porphyra)
红毛菜目/科。藻体为单层或两层细胞组成的 叶状体，紫红色、紫色或紫蓝色，基部以固 着器固着于基物上，无柄或有短柄。细胞为 单核，有1～2个星芒状色素体，色素体中部 有一个球状蛋白核。藻体生长为弥散式。我 国常见分布和栽培的紫菜有条斑紫菜 P．yezoensis和坛紫菜P．haitanensis等。 紫菜体形及其大小、色泽等常因种类、生态 条件、生活环境和季节的不同而有所变异。 生活史中有两种类型的植物体：一种为极薄 的叶状体，即配子体；另一种为丝状的孢子 体。
食用： 药用：
石花菜(Gelidium amansii（Lamx.）Lamx.)
属于真红藻纲、石花菜目/科/属。藻体呈紫红色或橙色， 软骨质，通体透明，犹如胶冻。固着器假根状，有相对整 齐的羽状分枝。 暖温带和温带性海藻。 食用： 药用：含有丰富的矿物质和多种维生 素，尤其是它所含的褐藻酸盐类物质 具有降压作用，淀粉类硫酸脂具有降 脂功能，对高血压、高血脂有一定的 防治作用。 工业：提炼琼脂的主要原料。
江蓠(Gracilaria verrucosa) 真红藻纲、 杉藻目、江蓠科/属。本属共约近100 种，中国的种类有龙须菜(G.sjoestedtii)、江蓠 (G.verrucosa)、脆江蓠(G.bursa-pastoris)、凤尾菜 (G.eucheumoides)和扁江蓠(G.textorii)等十多种. 藻体紫褐色，直立丛生，主干和分枝均为细圆柱 形，固着器多呈盘状，边缘整齐或呈波形。生活史 分孢子体、配子体和果孢子 体三种植物体。
经济价值：江蓠体内充满藻胶，含胶达30％以上， 是制造琼胶、琼脂糖和卡拉胶的重要原料之一。沿 海群众用其胶煮凉粉食用或做色拉。煮水加糖服 用，具有清凉、解肠热、养胃滋阴的功效。还有有 凝集红细胞和抗放射线作用。 琼胶：用于烤培食品、糖果及酒、酱、醋的酿造 中；培养基的制作；日用化学品的制作等。 琼脂糖：电泳、凝胶层析、离子交换等。 卡拉胶：可用作凝固剂、增稠剂、黏合剂、乳化剂 和稳定剂。
海萝(Gloiopeltis furcata)
属海萝目/科/属。 藻体紫红色，黄褐色至褐色，软革质，干后韧，丛生， 主枝短，圆柱形或亚圆柱形，宽约4mm，不规则二叉分 枝，于分枝处常缢缩。内部组织疏松或中空，故藻体有 时扁塌，细胞壁外层为海萝胶，内层为纤维素。 分布于辽宁、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、 台湾等沿海。 药用价值：含有硫酸多糖、 牛磺酸、甲基半乳糖苷等。
五、硅藻门（Bacillariophyta）
藻体一般为单细胞，有时集成群体。 细胞壁：无色、透明，质坚硬。外层为硅质（二氧 化硅），内层为果胶质。常由套合的两瓣组成，一 大一小套在一起。并有呈辐射对称(辐射硅藻目)或 左右对称(羽纹硅藻目)排列的花纹。 色素体主要有叶绿素a、c1、c2以及β胡萝卜素， 岩藻黄素、硅藻黄素等 同化产物为金藻昆布糖。
硅藻门经济价值：
硅藻门中的植物多数生于淡水和海洋中。 古代硅藻大量沉积的硅藻土，可作为现代工业 的重要原料，耐火、绝热、填充、磨光等材 料，也可作硫酸工业催化剂载体、建筑磨光材 料、工业用过滤剂、吸附剂和保温材料，以及 用于造纸、橡胶、化妆品、火漆和涂料等的填 充剂；地质古生物学方面还可利用硅藻化石作 为研究历史、古地理、古气候的材料 。
我国在藻类研究方面的贡献
1、紫菜的生活史； 2、人工繁殖海带； 3、褐藻的分类（分纲3----》2） 4、固N蓝藻的研究； 5、海藻的应用。 6、我国（宁夏农学院生物系）的发菜人工栽培技术 研究在1996年获得成功，并在许多省区形成了规 模生产。这对保护生态环境、丰富人民的菜篮子 具有积极的意义。
藻类植物与人类的关系
1.鱼虾诱饵 2.释放氧气 3.美味食品 4.可作药用 5.净化污水