古生物地史学052n.pptx

山东科技大学地质学院山东科技大学地质学院李守军李守军2009古生物地史学（供地质（供地质20072007级使用）级使用）第五章第五章第二节第二节 古植物学古植物学(Paleobotany)一、植物的分类（掌握）：一、植物的分类（掌握）：植物界：植物界：低等植物低等植物（P.48)高等植物高等植物：苔藓植物门苔藓植物门 蕨类植物门蕨类植物门 裸子植物门裸子植物门 被子植物门被子植物门低等植物低等植物+苔藓植物门和蕨类植物门苔藓植物门和蕨类植物门=孢子植物（隐花植物）孢子植物（隐花植物）裸子植物门和被子植物门裸子植物门和被子植物门=种子植物（显花植物）种子植物（显花植物）二、高等植物的茎叶形态和结构：二、高等植物的茎叶形态和结构：（一）茎：功能是输送水分、无机盐和有机养料，（一）茎：功能是输送水分、无机盐和有机养料，支持树冠，分枝并形成大量叶以制造食物。支持树冠，分枝并形成大量叶以制造食物。1、茎的类型、茎的类型按生活习性分：按生活习性分：直立茎直立茎 攀援茎：具攀援器官（如黄瓜、丝瓜、攀援茎：具攀援器官（如黄瓜、丝瓜、葡萄）葡萄）缠绕茎：本身缠绕（如牵牛花、菜豆）缠绕茎：本身缠绕（如牵牛花、菜豆）匍匐茎：横卧地面（如红薯）匍匐茎：横卧地面（如红薯）地下茎：藕地下茎：藕按质地分：按质地分：木本木本:多年生，次生加粗（乔木、灌木、多年生，次生加粗（乔木、灌木、藤本藤本-攀援或者缠绕）攀援或者缠绕）草本：一年或者多年生，不次生加粗。草本：一年或者多年生，不次生加粗。2、茎的分枝、茎的分枝 二岐式：二岐式：均等二岐式：均等二岐式：顶端分生组顶端分生组织均等分叉织均等分叉不等二岐式：不等二岐式：顶端分生组顶端分生组织不均等分叉织不均等分叉侧出式（单轴式）：侧出式（单轴式）：侧芽侧芽发育成侧枝，有明显的主发育成侧枝，有明显的主轴和较细的侧枝轴和较细的侧枝二岐合轴式：二岐合轴式：叉枝交替成叉枝交替成为主枝为主枝完全侧出式：完全侧出式：有明显的主有明显的主轴和细的侧枝轴和细的侧枝（二）叶（二）叶（P.49)1、叶的构造：、叶的构造：叶片、叶柄、托叶（三者具全为完全叶，否叶片、叶柄、托叶（三者具全为完全叶，否则为不完全叶）则为不完全叶）2、叶的类型：、叶的类型：单叶单叶在一个叶柄上只有一个叶片在一个叶柄上只有一个叶片 复叶复叶在一个叶柄上有两个以上叶片在一个叶柄上有两个以上叶片 3、叶的排列方式、叶的排列方式叶序叶序：互生（每茎节上一个叶片）互生（每茎节上一个叶片）对生（每茎节上两个叶片）对生（每茎节上两个叶片）轮生（每茎节上三个以上叶片）轮生（每茎节上三个以上叶片）螺旋生螺旋生4、叶脉：、叶脉：叶片中的维管束，通过叶柄或叶的基部叶片中的维管束，通过叶柄或叶的基部与茎的维管束相连。与茎的维管束相连。脉序脉序：叶脉在叶片中的排列方式。基本类型：叶脉在叶片中的排列方式。基本类型：5叶的顶端和基部、叶的顶端和基部叶的顶端：急尖、渐尖、钝圆、凹缺、短尖头、截形叶的顶端：急尖、渐尖、钝圆、凹缺、短尖头、截形叶的基部：楔形、心形、偏斜、截形、下延、圆形叶的基部：楔形、心形、偏斜、截形、下延、圆形6、叶的形状：、叶的形状：1、线形；、线形；2、披针形；、披针形；3、卵形；、卵形；4、椭圆形；、椭圆形；5、心形；、心形；6、肾形；、肾形；7、舌形；、舌形；8、扇形；、扇形；9、楔形；、楔形；10、镰刀形；、镰刀形；11、匙形、匙形三、植物的繁殖：三、植物的繁殖：营养繁殖营养繁殖：植物体的一部分再生新的植物体，葡萄：植物体的一部分再生新的植物体，葡萄扦枝扦枝无性繁殖无性繁殖（孢子繁殖）：孢子直接萌发为新个体（孢子繁殖）：孢子直接萌发为新个体（菌、藻、苔、藓和蕨类植物以孢子繁殖）（菌、藻、苔、藓和蕨类植物以孢子繁殖）有性繁殖有性繁殖：植物体产生雌雄配子。：植物体产生雌雄配子。世代交替世代交替（掌握）（掌握）：植物的生活史中，无性繁殖世植物的生活史中，无性繁殖世代代(双倍体双倍体2n)和有性繁殖世代和有性繁殖世代(单倍体单倍体n)交替出现交替出现的现象。的现象。孢子体孢子体配子体配子体孢子体孢子体 无性无性 有性有性 无性无性 2n n 2n苔藓植物门苔藓植物门世代交替明显，配子体世代占优势，世代交替明显，配子体世代占优势，孢子体世代寄生；孢子体世代寄生；蕨类植物蕨类植物世代交替显著，孢子体世代占优势，但配世代交替显著，孢子体世代占优势，但配子体世代也能独立生活。子体世代也能独立生活。种子植物种子植物世代交替不明显，配子体退化，寄生在孢世代交替不明显，配子体退化，寄生在孢子体上。子体上。真蕨植物的生活史真蕨植物的生活史四、高等植物分门介绍（掌握）四、高等植物分门介绍（掌握）（一）苔藓植物门（一）苔藓植物门（Bryophyta）1.最简单的陆生高等植物。最简单的陆生高等植物。苔类：叶状体，无茎叶分化。苔类：叶状体，无茎叶分化。藓类：有茎叶之分。藓类：有茎叶之分。无真正的根，有时有假根无真正的根，有时有假根（丝状体）：固着、吸收作用。（丝状体）：固着、吸收作用。2.没有维管束构造，因此输导能力弱。没有维管束构造，因此输导能力弱。3.有世代交替现象：有世代交替现象：配子体世代（有性世代）：占优势配子体世代（有性世代）：占优势 孢子体世代（无性世代）：寄生孢子体世代（无性世代）：寄生4.时代：时代：Pr3-Rec.5.分类：苔纲、藓纲。分类：苔纲、藓纲。6.意义：植物界从水生到陆生的过渡类型。意义：植物界从水生到陆生的过渡类型。1、地钱（苔纲）；、地钱（苔纲）；2、水藓、水藓（藓纲）（藓纲）12（二）蕨类植物门（二）蕨类植物门 1.陆生高等植物，除裸蕨纲外都有根、茎、叶的分化。陆生高等植物，除裸蕨纲外都有根、茎、叶的分化。2.有维管束构造，因此输导能力增强，是真正的陆生有维管束构造，因此输导能力增强，是真正的陆生植物。植物。3.有世代交替现象：有世代交替现象：孢子体世代（无性世代）占优势，但配子体世代孢子体世代（无性世代）占优势，但配子体世代（有性世代）也能独立生活。（有性世代）也能独立生活。4.时代：时代：S3-Rec.（C-P盛盛)5.分类：裸蕨纲、分类：裸蕨纲、石松纲、石松纲、节蕨纲、节蕨纲、真蕨纲。真蕨纲。一）裸蕨植物纲（一）裸蕨植物纲（Psilotopsida)1、一般特征：、一般特征：（1）最原始的陆生维管植物。）最原始的陆生维管植物。（2）植物体小、简单，茎二岐式分枝。）植物体小、简单，茎二岐式分枝。（3）多为草本，具茎，无根叶（有假根）多为草本，具茎，无根叶（有假根)。茎具角质。茎具角质层、气孔、维管束。生活在滨海沼泽、潮湿低地。层、气孔、维管束。生活在滨海沼泽、潮湿低地。（4）孢子囊单个生长于枝的顶端，少数聚集成孢子）孢子囊单个生长于枝的顶端，少数聚集成孢子囊簇或孢子囊穗，同孢型。囊簇或孢子囊穗，同孢型。2、意义：、意义：植物界成功从水生到陆生（登陆）的标志。植物界成功从水生到陆生（登陆）的标志。3、地史分布：、地史分布：S3Rec（D1-2盛）盛）二）石松植物纲（二）石松植物纲（Licopsida)1、一般特征：、一般特征：（1）有乔木、灌木和草本。）有乔木、灌木和草本。（2）有根、茎、叶的分化，茎二岐式分枝。叶小针）有根、茎、叶的分化，茎二岐式分枝。叶小针形或披针形，螺旋形排列在茎和枝上。形或披针形，螺旋形排列在茎和枝上。（3）叶脉为单脉，少数双脉。）叶脉为单脉，少数双脉。（4）有叶舌或无（叶舌为位于叶腋处的小舌状薄膜）有叶舌或无（叶舌为位于叶腋处的小舌状薄膜）。（5）孢子囊单生于孢子叶腋或叶的腹面近叶腋处，）孢子囊单生于孢子叶腋或叶的腹面近叶腋处，或成穗生于枝顶。或成穗生于枝顶。（6）孢子同型或异型。）孢子同型或异型。二、地史分布：二、地史分布：D1 Rec.（始现于早泥盆世，晚（始现于早泥盆世，晚泥盆世开始繁盛，石炭纪极盛，二叠纪后期开始衰泥盆世开始繁盛，石炭纪极盛，二叠纪后期开始衰退。退。鳞木复原及叶座鳞木复原及叶座(a)叶在茎枝上叶在茎枝上 的着生状态的着生状态(b)叶座放大叶座放大(c)根座根座(d)鳞孢穗鳞孢穗三）节蕨植物纲或楔叶植物纲三）节蕨植物纲或楔叶植物纲1、一般特征：、一般特征：木本或草本。木本或草本。茎单轴式分枝（原始类型为二岐式分枝），茎分节茎单轴式分枝（原始类型为二岐式分枝），茎分节为节和节间，节间有纵肋和纵沟为节和节间，节间有纵肋和纵沟。根状茎横卧地下，。根状茎横卧地下，生出不定根。生出不定根。枝和叶从节上生出，叶小，轮生。枝和叶从节上生出，叶小，轮生。孢子囊生在孢囊柄上聚成孢子囊穗，多为同孢。孢子囊生在孢囊柄上聚成孢子囊穗，多为同孢。2、地史分布、地史分布：始现于：始现于D1-2，C-P为全盛期，乔木、草为全盛期，乔木、草本、小型藤本。本、小型藤本。Mz只有草本的木贼目，只有草本的木贼目，K1后衰退。后衰退。3、节蕨纲化石代表、节蕨纲化石代表常见化石一类为茎及其髓模化石，常见化石一类为茎及其髓模化石，另一类为叶化石。另一类为叶化石。茎化石：茎化石：古芦木（古芦木（Archaeocalamites)芦芦 木（木（Calamites)新芦木（新芦木（Neocalamites)枝叶化石：星叶、轮叶、瓣轮叶枝叶化石：星叶、轮叶、瓣轮叶芦木芦木（a）髓模）髓模（b）茎的构造）茎的构造节蕨植物叶化节蕨植物叶化石代表石代表14、楔叶、楔叶(Sphenophyllum)5、轮叶、轮叶(Annularia)6、瓣轮叶、瓣轮叶(Lobatannularia)四）真蕨植物纲四）真蕨植物纲1、一般特征、一般特征多为多年生草本（热带树蕨可达十几米多为多年生草本（热带树蕨可达十几米）茎不发育，为根状茎茎不发育，为根状茎叶大，多数羽状复叶，少数单叶或掌状分裂叶叶大，多数羽状复叶，少数单叶或掌状分裂叶叶柄和茎均二岐合轴式及单轴式分枝为主叶柄和茎均二岐合轴式及单轴式分枝为主叶脉羽状或扇状，少数网状叶脉羽状或扇状，少数网状孢子囊单个或成群生于孢子叶背面，多同孢，孢子囊单个或成群生于孢子叶背面，多同孢，少数异孢少数异孢2、地史分布：、地史分布：D2-Rec(C)(现代真蕨类多分布于现代真蕨类多分布于热带、亚热带暖湿地区）。热带、亚热带暖湿地区）。真蕨或种真蕨或种子蕨的子蕨的蕨叶综合蕨叶综合示意图示意图（三）裸子植物门（三）裸子植物门（Gymnospermophyta)1.种子植物。胚珠种子植物。胚珠种子，但无子房和果实，种子裸露，故种子，但无子房和果实，种子裸露，故称裸子植物。称裸子植物。2.陆生木本，多为单轴分枝的高大乔木，陆生木本，多为单轴分枝的高大乔木，无草本及水生类型。无草本及水生类型。3.世代交替不明显：世代交替不明显：孢子体世代（无性世代）占优势，配子体世代（有性世孢子体世代（无性世代）占优势，配子体世代（有性世代）寄生。代）寄生。如松树：孢子体为乔木，配子体即为松果。如松树：孢子体为乔木，配子体即为松果。4.叶有大型羽状复叶、带状单叶、针状、鳞片状、扇状叶有大型羽状复叶、带状单叶、针状、鳞片状、扇状 4.时代：时代：D3-Rec.（Mz盛盛)5.分类：种子蕨纲、分类：种子蕨纲、苏铁纲、苏铁纲、银杏纲、银杏纲、科达纲、科达纲、松柏纲、松柏纲、买麻藤纲（化石少）。买麻藤纲（化石少）。6、种子蕨纲（、种子蕨纲（Pteridospermae)简介简介一般特征一般特征是原始的裸子植物，有乔木、灌木、藤本（直立是原始的裸子植物，有乔木、灌木、藤本（直立或攀援）。或攀援）。多不分枝，或二岐、二岐合轴分枝。多不分枝，或二岐、二岐合轴分枝。大型羽状复叶，与真蕨类区别（种子蕨：生殖叶大型羽状复叶，与真蕨类区别（种子蕨：生殖叶上长种子；真蕨：生上长种子；真蕨：生 殖叶上长孢子）。殖叶上长孢子）。介于真蕨植物和裸子植物之间的一个过渡类型。介于真蕨植物和裸子植物之间的一个过渡类型。地史分布地史分布：始现于始现于D3，C-P1极盛，极盛，P2衰退，衰退，可能在晚白垩世绝灭。可能在晚白垩世绝灭。（四）被子植物门（四）被子植物门 一般特征一般特征种子植物。种子植物。种子不裸露，有果实包裹。真花植物。种子不裸露，有果实包裹。真花植物。乔木、灌木，藤本、草本均有。陆生、水生、寄生乔木、灌木，藤本、草本均有。陆生、水生、寄生均有。均有。世代交替不明显：世代交替不明显：孢子体世代（无性世代）占优势，配子体世代孢子体世代（无性世代）占优势，配子体世代（有性世代）寄生。（有性世代）寄生。如玉米：孢子体为草本，配子体如玉米：孢子体为草本，配子体即为玉米棒子。即为玉米棒子。叶的形态多种多样，叶脉多样叶的形态多种多样，叶脉多样时代：时代：K1-Rec.（Kz盛盛)分类：单子叶纲：玉米、小麦分类：单子叶纲：玉米、小麦 双子叶纲：花生、大豆双子叶纲：花生、大豆被子植物花的结构被子植物花的结构四、植物界演化的主要阶段四、植物界演化的主要阶段(掌握）掌握）1.菌藻植物阶段（菌藻植物阶段（Ar-S2)水生。低等菌类和藻类。为单细胞或多细胞组成的丝状水生。低等菌类和藻类。为单细胞或多细胞组成的丝状体或片状植物体，无根茎叶的分化，不具维管束。体或片状植物体，无根茎叶的分化，不具维管束。2.裸蕨植物阶段（裸蕨植物阶段（S2-D2)植物登陆。生活于滨海潮湿低地。裸蕨为主，有原始的石植物登陆。生活于滨海潮湿低地。裸蕨为主，有原始的石松、节蕨、真蕨。松、节蕨、真蕨。3.蕨类植物阶段（蕨类植物阶段（D3-P1)蕨类植物：石松纲、节蕨纲、真蕨纲蕨类植物：石松纲、节蕨纲、真蕨纲+裸子植物：种子蕨纲、裸子植物：种子蕨纲、科达纲繁盛。科达纲繁盛。C-P:第一造煤期（全球最大造煤期）。第一造煤期（全球最大造煤期）。4.裸子植物阶段（裸子植物阶段（P2-K1)裸子植物：苏铁纲、银杏纲、松柏纲裸子植物：苏铁纲、银杏纲、松柏纲+真蕨纲繁盛。真蕨纲繁盛。T3-K1:第二造煤期。第二造煤期。5.被子植物阶段（被子植物阶段（K1-Q)E:乔木乔木E3后出现灌木、草本。后出现灌木、草本。Q:与现代的植物面貌相似。与现代的植物面貌相似。R:第三造煤期。第三造煤期。