寄生植物

寄生植物

寄生植物,它們只以活的有機體為食,從綠色的植物取得其所需的全部或大部分養分和水分。寄生植物不含葉綠素或只含很少、不能自制養分的植物,約占世界上全部植物種的十分之一這類植物當中,它們以死亡的或正在分解的生物或在附近生長植物的死亡部分做為養分來源。水晶蘭就是腐生植物之一。透明的水晶蘭繁茂地生長在被分解的樹葉上,真菌包圍著它的根,並以消化森林中的枯枝落葉得來的養分供應它。與這些腐生者相反的是許多寄生植物,它們只以活的有機體為食,從綠色的植物取得其所需的全部或大部分養分和水分。而使寄主植物逐漸枯竭死亡。它們是致命的依賴者,植物界的寄生蟲

基本介紹

  • 中文名:寄生植物
  • 外文名:paraphyton; phytoparasite
  • 專性寄生:obligate parasite
  • 兼性寄生:facultative parasite
  • 全寄生植物:Holoparasite
  • 半寄生植物:Hemiparasite
  • 食物:活的有機體
物種分類,形態特性,常見寄生植物,對生態結構的影響,植物類群,

物種分類

種子植物絕大多數是自養的,少數由於缺少足
夠葉綠素或因為某些器官的退化而成為寄生性的。寄生性種子植物大多寄生在山野植物和樹木上,其中有些是藥用植物。少數寄生性種子植物寄生於農作物上,如大豆菟絲子、瓜類列當等,在農業生產上造成較大的危害。 根據對寄主的依賴程度不同,寄生性種子植物可分為兩類。
寄生植物
半寄生種子植物
一類是半寄生種子植物:有葉綠素,能進行正常的光合作用,但根多退化,導管直接與寄主植物相連,從寄主植物內吸收水分和無機鹽。例如,寄生在林木上桑寄生科植物。
這類植物通常比全寄生植物高大,甚至高達十米以上(如檀香屬的檀香)。這類植物中有一些根未退化,如檀香和巴布亞檀香。因此這些根未退化的半寄生植物可以獨立生活。
全寄生種子植物
另一類是全寄生種子植物:沒有葉片或葉片退化成鱗片狀,因而沒有足夠的葉綠素,不能進行正常的光合作用,導管和篩管與寄主植物相連,從寄主植物內吸收全部或大部養分和水分。例如,菟絲子(Cuscutachinensis)和列當(Orobanchecoerulescens)等。根據寄生部位不同,寄生性種子植物還可分為莖寄生和根寄生。寄生在植物地上部分的為莖寄生,如菟絲子、桑寄生等;寄生在植物地下部分的為根寄生,如列當科植物等。寄生性種子植物對寄主植物的影響,主要是抑制其生長。草本植物受害後,主要表現為植株矮小、黃化,嚴重時全株枯死。木本植物受害後,通常出現落葉、落果、頂枝枯死、葉面縮小,開花延遲或不開花,甚至不結實。
寄生植物寄生植物

形態特性

寄生植物具有許多適應於寄生生活的形態和生理特性。寄生植物的植物體都趨於簡化,並且都具有專性的固著、吸收結構--吸器。吸器穿過寄主的表皮皮層而伸達寄主的維管束,這樣使寄生植物的維管束與寄主植物的維管束相聯結。寄生植物具有驚人的繁殖力,有些寄生植物除種子繁殖外,營養繁能力也特彆強。另外,寄生植物的營養體還有很強的生命力,在沒有碰到寄主時,能長期地保持生命不死,一旦碰到寄主,又能恢復生長。大多數寄生植物僅限於寄生在一定科、屬的植物上,屬於專性寄生植物。
寄生植物寄生植物
寄生植物的種類很多,奇形怪狀,但它們對寄主都是有害的。然而寄生植物也有有利的一面,它們中有許多是貴重的藥材,被中國人民長期利用,如菟絲子列當野菰肉蓯蓉桑寄生等。
寄生植物有時也會被寄生,例如槲寄生的果實落在槲寄生的枝條上也會萌發出小槲寄生。甚至有些寄生植物專門寄生在寄生植物上,如檀香科植物重寄生Phacellariafargesii。它只寄生在桑寄生科植物上。而且還不止這一種,還有整個重寄生屬。

常見寄生植物

寄生性種子植物都是植物界、被子植物門、雙子葉植物綱,分屬於12個科,約2500多種,最重要的是菟絲子科、桑寄生科、列當科、玄參科和樟科的植物。寄生性藻類主要屬於綠藻門的絲藻目和綠球藻目,以頭孢藻屬和紅點藻屬較為重要。危害最大的種類有菟絲子、列當、桑寄生、槲寄生和和南方的獨腳金、野菰等。
菟絲子
菟絲子是菟絲子科菟絲子屬植物的通稱,俗稱金線草。菟絲子的葉退化為鱗片狀,莖為黃色絲狀物,纏繞在寄主植物的莖和葉部,吸器與寄主的維管束系統相連結,不僅吸收寄主的養分和水分,並造成寄主輸導組織的機械性障礙。
寄生植物家族中,有許多是惡性雜草。“破門而入”的菟絲子就是其中最典型的代表之一,為全寄生、莖寄生,寄主範圍非常廣,包括草本植物、木本植物、多年生植物、單年生植物(不同的種寄主範圍具有一定的專化性),常為害的農作物有:大豆、辣椒、番茄、苜蓿、亞麻等。春天,菟絲子種子萌發鑽出地面,形成一棵像“小白蛇”的幼苗。一旦碰上蕁麻等寄主的莖後,馬上將寄主緊緊纏住,然後順著寄主莖幹向上爬,並從莖中長出一個個小吸盤,伸入到寄主莖內,吮吸裡面的養分。這樣,它就和寄主長到一塊了。不久,其根退化消失,葉子則退化成一些半透明的小鱗片,而主莖卻生長迅速,一個勁兒地抽生出許多“小白蛇”似的新莖,密密纏住寄主。寄主漸漸凋萎夭折,成為菟絲子的犧牲品。而菟絲子卻長出一串串花蕾,陸續開放出粉紅色的小花,結出大量種子,撒落在地下。一株菟絲子,可以結出3萬顆種子。翌年春天,它又會繁殖出新一代,繼續作惡,危害其他植物。中國南方有一種分布廣、危害嚴重的藤本寄生雜草無根藤,屬樟科無根藤亞科無根藤屬,和菟絲子“長相”相似,常寄生在喬木、灌木及草本植物上。
列當
列當肉質嫩莖直立伸出地面,偶有分枝,嫩莖上有絨毛或腺毛,淺黃色或紫褐色,葉片退化為小鱗片,無葉綠素。兩性花,昆蟲傳粉,蒴果,每株可產種子5~10萬粒。列當為全寄生、根寄生草本植物,大多數寄生性較專化,少數較廣泛。寄主多為草本,以豆科、菊科、葫蘆科植物為主。無真正的根,只有吸盤吸附在寄主的根表,以短須狀次生吸器與寄主根部的維管束相連。
列當以種子傳播。種子成熟後落入土中,也可隨風分散而粘附在寄主種子表面,進一步通過風、流水、農事操作及混雜在寄主種子內傳播。種子在5~10cm的土層中可存活5~10年,種子萌發不整齊,適宜季節,每天都有萌發。種子萌發條件要求特殊,需要充足的水分、合適的溫度(25℃左右)、較高的土壤鹼性和寄主根部分泌物。有些植物的分泌物雖然能誘發列當種子萌發,但不能和列當種子建立寄生關係,這類能引誘列當種子萌發但又不能被寄生的非寄主植物稱誘發植物,如辣椒可以誘發向日葵列當;玉米、三葉草、苜蓿、芝麻可以誘發埃及列當,用於列當防治。
肉蓯蓉和鎖陽
在中國內蒙的烏蘭布通沙漠、寧夏的騰格里沙漠和新疆的準噶爾沙漠等地,生長著兩種著名的藥用植物——肉蓯蓉和鎖陽。這是兩種寄生在宿主植物根上的植物。肉蓯蓉是多年生肉質草本植物,其寄主很多,有梭梭紅沙鹽爪爪和檉柳等,尤其喜歡寄生在梭梭這種耐旱木本植物的根上。肉蓯蓉真怪,一生中有三到五年是埋在沙土里生長的。出土後生長一個月左右的時間。它的莖黃色,高80~150厘米,肉質肥厚且不分枝,葉子則退化成肉質小鱗片,無柄,密集螺旋排列在莖上。5月間從莖頂端抽出穗狀花序。肉蓯蓉露出地面的部分,幾乎都由花序組成。開花結果後,結出大量細小的種子。種子隨著風沙一起飛揚,一旦深入土層與寄主根接觸,便得到寄主根分泌物的刺激,加上適合的溫度,就開始萌發,開始新一輪的寄生生活。
鎖陽也是多年生草本植物。它全身無葉綠素,莖肥大肉質,呈黑紫色圓柱狀,基部較,埋於沙中。葉退化成鱗片狀,散生在花莖上。莖頂是一個圓棒狀的穗狀花序。開花結果期很短,而種子發育又需要大量養分和水分,粗壯多汁的肉質莖恰好擔任了這個“角色”。果實球形,每株鎖陽能結出二、三萬個果實,可以說是“兒孫滿堂”了。鎖陽果實微小,但壽命卻很長。把它放在室內保存12年後,仍有寄生的本領。原來,它的果皮非常結實,對嚴酷環境有驚人的適應能力。塔里木盆地的礫石戈壁上,陽光強烈,白天地表溫度高達70℃以上,鎖陽和肉蓯蓉的種子仍可在那裡頑強生長、繁殖。
寄生植物寄生植物
鎖陽喜歡寄生在固沙植物白刺的根上,也寄生在優若黎、鹽爪爪和河冬青等植物的根上。肉蓯蓉是中國沙漠地區特有的名貴藥材,也是傳統的藥用植物,早在《本草綱目》一書中就被列為滋補藥草,具有養筋補腎之功效。鎖陽也可全草入藥,可補腎壯陽、潤腸通便,還因其含澱粉可食用充飢,制糕點等。

對生態結構的影響

寄生植物是生態系統中的特殊類群之一。植物寄生可以驅動生態系統中生物與非生物因子的變化,在生態系統結構與功能中起關鍵作用。寄生植物可以通過對寄主營養的集聚、改變凋落物的質量與數量、改變根的周轉與分泌物格局、改變土壤水勢,從而影響土壤理化特性。寄生植物會改變寄主的行為,改變寄主與非寄主植物之間的相互作用,從而影響植物群落的結構、多樣性和動態,進而影響植被演替和植被生產力等。寄生植物與寄主均可被消費者取食,可直接或間接地影響生態系統的食草動物,包括草食昆蟲等。寄生植物與寄主的其它寄生物存在競爭關係,可以直接或間接地影響寄主的其它寄生植物或病原真菌。寄生植物可以明顯地改變土壤地球化學循環,將固有的不可動的成分轉變為可利用的營養成分,改變土壤生物群落的結構與功能,從而顯著影響地下生物群落。這些表明,植物寄生對生態系統的結構和功能有重要影響。針對特殊的被入侵的植物群落,該地寄生植物可以通過影響入侵植物寄主的生長、繁殖、生物量分配格局,改變土壤的理化特性,促進非寄主的非優勢本地植物的生長,從而改變被入侵植物群落結構與多樣性,達到生物防治及生態恢復的目的。

植物類群

寄生性種子植物都是被子植物,,其中最大的是桑寄生科(Loranthaceae)和列當科(Orobonchceae)。桑寄生科的植物都是半寄生的灌木,危害熱帶或亞熱帶林木。旋花科的菟絲子和列當科的列當則是農業生產上危害最大的全寄生種子植物。
種類
我國的含有寄生植物的科有:
(斜體表示該科寄生植物的屬非中國產)
旋花科(菟絲子屬,寄生牽牛屬等)
列當科(整個科)
樟科(無根藤亞科)
鎖陽科(整個科)
檀香科(檀香屬、重寄生屬等)
桑寄生科(整個科)
玄參科(山羅花屬)
遠志科(寄生鱗葉草等)
大花草科(整個科)
五加科(寄生五葉參)
鹿蹄草科(水晶蘭亞科)
馬兜鈴科(Hydnora屬)

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