蕨类植物是指根、茎、叶等营养器官出现分化，并以孢子进行繁殖，在植物体内进化出微管组织的陆生植物。这些器官的出现对于蕨类植物的生长而言有着非常重要的意义，同时让蕨类植物更容易适应地球的环境。尽管蕨类植物不是完全的陆生植物，但它是高等植物中比较原始的一大类群，也是最早的陆生植物，有着顽强而旺盛的生命力。
第一节 蕨类植物的特征和结构
蕨类植物是比藻类植物更高级的植物，因为它拥有根、茎、叶等营养器官，并以产生孢子的方式进行繁殖。最重要的一点是，蕨类植物的内部进化出了微管组织，它只比种子植物低一级，也被称为“羊齿植物”。
过去，我们习惯将蕨类植物作为一个单独门类，其下包含了五个纲目：松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲（即楔叶纲）、真蕨纲。蕨类植物分化出现的根、茎、叶等营养器官，为植物进化史增添了重要的价值。由于根的出现，植物体也因此更加稳定，并深入到土壤的深层以吸收更多的水分和矿物质；茎部一方面使植物体直立起来，另一方面，茎内部微管结构的形成，为植物体创建了比较完善的疏导系统，方便营养物质输送到植物体的各个部分，有利于植物的生长；叶片对于光合作用的进行起到了巨大作用，相比藻类植物，蕨类植物的叶片表面增大了许多，使植物体能够更多地吸收太阳光中的能量，得以更好地生长。但是，蕨类植物的受精作用依旧离不开水，因此，尽管它分化出了许多器官，但仍然不属于完全的陆生植物。此外，蕨类植物和苔藓植物一样，也存在明显的世代交替现象。
蕨类植物的生殖方式主要有两种，一是直接产生孢子的无性生殖，另一种是有性生殖，其生殖器官是精子器和颈卵器。由于蕨类植物分化出了根、茎、叶等营养器官，内部还出现了维管组织，因此远比配子体发达，这也是蕨类植物区别于苔藓植物的最显著特征。不过，尽管蕨类植物能够形成高等孢子，却无法形成种子，而且它的孢子体和配子体都能独立存活，这就是蕨类植物与种子植物的不同之处。
地球上目前已知的蕨类植物大约有12000种，其中大部分是草本植物。蕨类植物与许多植物一样，适合在潮湿温暖的环境中生长，不过多为土生、石生或者附生，少数是水生或者亚水生。蕨类植物广泛分布于除了海洋和沙漠之外的平原、森林、草地、岩缝、溪沟以及沼泽、高山、水域等地方，但主要还是分布在热带和亚热带地区。蕨类植物的叶片尽管十分复杂，但类型上只有两类：小型叶和大型叶。小型叶是单叶，叶片很小，几乎看不见叶柄，叶片内也没有叶隙，只有单一的一枝叶脉，如石松纲类植物。大型叶顾名思义是指叶子较大，叶片中含有叶柄，叶内有叶隙，同时维管束大部分有分枝。除了石松和卷柏之外的蕨类植物，基本都是大型叶。不过，也有一些特殊蕨类植物，部分叶片完全着生于孢子囊群，人们将之称为孢子叶或可育叶；而另一部分不能生成孢子囊群的叶片，则被称为营养叶或者不育叶。蕨类植物的根一般都是不定根，为须根状；大多数是根状茎，匍匐生长，少部分长有地上茎，逐渐呈乔木状，如桫椤。蕨类植物的茎上常常长着鳞片或者毛茸，鳞片是膜质，上面布满了或粗或细的筛孔；毛茸也有许多种类，如单细胞毛、腺毛、结状毛、星状毛等。
蕨类植物的叶子非常漂亮，因此常被当作观赏植物栽种，如巢蕨、卷柏、桫椤和槲蕨等。此外，一些蕨类植物还被广泛应用到医药业，如杉蔓石松能祛风湿、舒筋活血；节节草能够治疗化脓性骨髓炎；乌蕨能够治疗菌痢、急性肠炎等。蕨类植物对生长环境非常敏感，不同的属类或种类对于生态环境条件的要求也各不相同，因此它也是地质学家寻找矿物的明显标志，如石蕨、肿足蕨、粉背蕨、石韦、瓦韦等植物，生长在石灰岩或者钙含量丰富的土壤中；鳞毛蕨、复叶耳蕨、线蕨等植物，则生长在酸性土壤中；还有一些种类适宜生长在中性土壤或者碱性土壤中。
第二节 桫椤和铁线蕨
最常见的蕨类植物多是草本植物，但也有一些长得像树的，被称为树蕨，桫椤就是其中的代表。桫椤一般生长在湿度大、温度高的树林中或者凉阴地上，主要分布在热带和亚热带地区。在1.8亿万年前的地球中生代，如果说动物界的霸主是恐龙，那植物界的霸主就是桫椤。它们的足迹在那个世代遍布全球，同属“爬行动物”的时代标志。
由于种子植物的出现，树蕨开始逐渐衰落，到现在仅仅剩下少数珍贵的种类，而桫椤就是其中之一。桫椤的存在对于研究古植物学、植物系统学有着重大意义。桫椤株高在1至6米之间，胸径的长度是10至20厘米，树干上有残留的叶柄，上面覆盖着暗褐色的鳞片和鳞毛。桫椤茎直而没有分枝，茎的顶端有数枚巨大的叶子，它们是三回羽状复叶，长1至2米，宽约0.5米，远远望去，桫椤就好像一把巨大的绿伞。
铁线蕨也被称为铁丝草、铁线草，多年生草本植物，高度为20至45厘米，在温暖湿润、半阴暗的环境中生长，主要分布在温带、亚热带、热带的某些地区。铁线蕨根状茎呈黄褐色，横向生长，覆盖着条形或者披针形的淡褐色鳞片，上面长着质地较薄的叶，叶柄细弱，呈紫黑色，并有一定光泽，看起来很像铁线，因而得名“铁线蕨”。铁线蕨的根茎中部以下是二回羽状复叶，羽片呈互生关系，小羽片呈斜扇形，边缘从浅裂一直到深裂，基本呈阔楔形。
铁线蕨株形很小，形态优美，又容易培育，因此是蕨类植物中被栽培最普遍的种类之一，出现在许多花园和植物园中。
第三节 鳞木和鹿角蕨
鳞木是已经灭绝的鳞木目中最具代表性的植物，它是石炭纪时期常见的大型蕨类植物，呈乔木状。鳞木在二叠纪时期慢慢消失，灭绝之后被埋在深深的地下，经过数亿年的时间演变为煤炭。
现代人多是通过对化石的研究来了解鳞木。通过分析得知，鳞木是高大的木本植物，主干粗，树皮厚，高度在30至50米不等，茎部的直径大约是2米，二叉分枝形成树冠，叶子呈针形，螺旋状排列；老树叶凋落之后，茎枝的表面会留下菱形或纺锤形的叶基，这也是“鳞木”这个名字的由来。鳞木树茎内部有维管层和木栓层，茎干基部的器官与根相似，所以被称为根座，根座也是二叉分枝，根自根座四周长出。鳞木属的孢子叶聚集形成孢子叶球，位于小枝的顶端。每个孢子叶的表面都长着一个孢子囊，孢子囊分大小两种，小孢子囊中包含着许多小孢子，而大孢子囊中含有4、8或16个大孢子。
鹿角蕨在全球共有15种，主要分布在热带雨林，属于附生性多年生蕨类草本植物。鹿角蕨生长在阴湿的地方，有特别强的抗阴性，多数附生在高大树木的茎秆开裂处或分枝处，也能在浅薄的泥炭土、腐叶土或者潮湿的岩石上生存。鹿角蕨的根状茎肉质，横向生长的叶丛生、下垂，叶片分为两种类型，一种是能进行光合作用，可以制造植物生长所需养分的正常叶片，这种叶片的幼叶呈灰绿色，而成熟叶呈深绿色；另一种是不能进行光合作用，但可以帮助植物体吸收枯枝败叶、雨水、尘土等的腐殖叶，这种叶片在一些细菌和微生物的帮助下，可以将有机物分解成无机物，以便植物能够更好地吸收。鹿角蕨的植株形态奇特，姿态优美，是非常好的室内悬挂观叶植物，因此常常被作为观赏植物引种和栽培，还有人将它贴在枯木或者树干上，作为墙壁的装饰物。鹿角蕨也有一定的药用价值，被应用于制药业。人工种植鹿角蕨通常使用分株繁殖的方式，分株的最佳时间是每年的二三月份或者六七月份。分株时，首先从鹿角蕨的母体上选择长势比较好的植株，再用刀片顺着底部慢慢切开，最后移植到花盆中培育。