蕨类植物是高等植物中具有维管组织，但比较低级的一类植物。在高等植物中除苔藓植物外，蕨类植物、裸子植物及被子植物在植物体内均具有维管系统（vascular system），所以这三类植物也总称为维管植物，有的分类系统把这三类植物合称为维管植物门（Tracheophyta）。
蕨类植物和苔藓植物一样，具有明显的世代交替现象，无性生殖产生孢子，有性生殖器官为精子器和颈卵器。但是蕨类植物的孢子体远比配子体发达，并有根、茎、叶的分化，内中有维管组织，这些又是有别于苔藓植物的特点。蕨类植物只产生孢子，不产生种子，有别于种子植物。蕨类的孢子体和配子体都能独立生活，这和苔藓植物及种子植物均不相同。因此，就进化水平看，蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。
蕨类植物的生活史中，有两个独立生活的植物体，即孢子体和配子体。
1.孢子体 蕨类植物的孢子体发达，通常具有根、茎、叶的分化，为多年生草本，仅少数为一年生。大多为土生、石生或附生，少数为水生或亚水生，一般表现为喜阴湿和温暖的特性。
（1）根：通常为不定根，着生在根状茎上。
（2）茎：通常为根状茎，少数为直立的树干状或其他形式的地上茎，如桫椤Cyathea spinulosa Wall.ex Hook.。有些原始种类还兼具气生茎和根状茎。蕨类植物的茎在进化过程中具有保护作用的毛茸和鳞片，随着系统进化，毛茸和鳞片的类型和结构也越来越复杂，毛茸有单细胞毛、腺毛、节状毛、星状毛等。鳞片膜质，形态多种，鳞片上常有粗或细的筛孔（图6-1）。
图6-1 蕨类植物的毛和鳞片
1.单细胞毛；2.节状毛；3.星状毛；4.鳞毛；5.细筛孔鳞片；6.粗筛孔鳞片
（3）叶：多由根茎上长出，幼时大多数呈拳曲状。根据叶的起源及形态特征，分为小型叶和大型叶两类。小型叶如松叶蕨、石松等的叶，没有叶隙和叶柄，只具有1个单一不分枝的叶脉。大型叶有叶柄，有或无叶隙，叶脉多分枝，如真蕨类植物的叶。
蕨类植物的叶根据功能又分孢子叶和营养叶两类。孢子叶是能产生孢子囊和孢子的叶，又称为能育叶。营养叶仅能进行光合作用，又称为不育叶。在蕨类植物中，有些植物的孢子叶和营养叶不分，既能进行光合作用，又能产生孢子囊和孢子，叶的形状也相同，称为同型叶，如石韦、粗茎鳞毛蕨等。也有孢子叶和营养叶的形状和功能完全不相同，称为异型叶，如荚果蕨、紫萁等。
（4）孢子囊：在小型叶蕨类中孢子囊单生于孢子叶的近轴面或叶基部，孢子叶通常集生在枝的顶端，形成球状或穗状，称为孢子叶球或孢子叶穗，如石松和木贼等。进化较高的真蕨类，其孢子囊常生于孢子叶的背面、边缘或集生在一特化的孢子叶上，常常由多数孢子囊聚集成群，称为孢子囊群或孢子囊堆。孢子囊群有圆形、肾形、长圆形、线形等形状，原始类型的孢子囊群裸露，进化的类型常有膜质的囊群盖覆盖。水生蕨类的孢子囊群生于特化的孢子果内（或称孢子荚）。孢子囊壁由单层或多层细胞构成，在细胞壁上有不均匀增厚形成的环带，环带着生的位置有多种形式，如顶生环带（海金沙属）、横行中部环带（芒萁属）、斜行环带（金毛狗脊属）、纵行环带，不完整，具裂口及唇细胞（水龙骨属）等，这些环带对孢子的散布和种类的鉴别有重要作用（图6-2）。
图6-2 蕨类植物孢子囊群的类型
1.无盖孢子囊群；2.边生孢子囊群；3.顶生孢子囊群；4.有盖孢子囊群；5.脉背生孢子囊群；6.脉端生孢子囊群
（5）孢子：多数蕨类产生的孢子大小相同，称为孢子同型。卷柏和少数水生真蕨类植物的孢子有大、小之分，即有大孢子和小孢子的区别，称为孢子异型。产生大孢子的囊状结构称为大孢子囊，大孢子萌发后形成雌配子体。产生小孢子的囊状结构称为小孢子囊，小孢子萌发后形成雄配子体。
无论是同型还是异型孢子，在形态上可分为两类：一类是肾状的两面型，另一类是三角锥状的四面型。孢子的周围光滑或常具不同的突起或纹饰，或分化出四条弹丝（图6-3）。
图6-3 孢子囊环带和孢子的类型
1.顶生环带（海金沙属）；2.横行中部环带（芒萁属）；3.斜行环带（金毛狗脊属）；4.纵行环带（水龙骨属）；5.两面型孢子（鳞毛蕨属）；6.四面型孢子（海金沙属）；7.球状四面型孢子（瓶尔小草科）；8.弹丝形孢子（木贼科）
（6）蕨类植物茎内维管组织：蕨类植物的孢子体茎内有了明显的维管组织分化，由初生木质部和初生韧皮部所组成。这种维管组织是一种初生结构，它们聚集而成中柱，按照维管组织排列方式的不同而形成多种类型的中柱，主要有原生中柱、管状中柱、网状中柱和散状中柱等。原生中柱仅由木质部和韧皮部组成，无髓部、无叶隙。原生中柱包括单中柱、星状中柱、编织中柱。管状中柱包括外韧管状中柱、双韧管状中柱。网状中柱、真中柱和散状中柱是最进化的类型（图6-4），在种子植物中常见。
中柱的类型是蕨类植物鉴别的依据之一。同时很多蕨类植物根状茎上常有叶柄残基，而叶柄中的维管束数目、类型及排列方式均有明显的区别，也可作为药材的鉴别依据之一。如贯众类生药中，东北贯众Dryopteris crassirhizoma Nakai叶柄的横切面有维管束5～13个，大小相似，排成环状；荚果蕨贯众Matteuccia struthiopteris（L.）Todaro叶柄的横切面有维管束2个，呈条形，排成八字形；狗脊蕨贯众Woodwardia japonicum（L.f.）Sm.叶柄的横切面有维管束2～4个，呈肾形，排列成半圆形；紫萁贯众Osmunda japonica Thunb.叶柄的横切面有维管束1个，呈“U”形（图6-5）。
2.蕨类植物的配子体 蕨类植物的孢子成熟后，散落在适宜的环境里萌发形成绿色叶状体，称为原叶体，也就是蕨类植物的配子体。配子体结构简单、存活期短，能独立存活，有背腹的分化。
现在地球上生存的蕨类有12 000多种，其中绝大多数为草本植物。我国有蕨类植物52科、204属、2 600种，多分布在西南地区和长江流域以南的各省，仅云南省就有1 000多种。药用蕨类资源有49科、117属、455种，蕨类药用资源居孢子植物之首。因此，我国有“蕨类王国”之称。
图6-4 蕨类植物中柱类型横剖面图
1.单中柱；2.星状中柱；3.编织中柱；4.外韧管状中柱；5.双韧管状中柱；6.网状中柱；7.真中柱；8.散状中粒
图6-5 贯众类叶柄基部横切面简图
A.东北贯众；B.荚果蕨贯众；C.狗脊蕨贯众；D.紫萁贯众
1.厚壁组织；2.韧皮部；3.木质部；4.内皮层；5.薄壁组织
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