植物科學(xué)知識科普-植物

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什么是根?根是植物的主要部分之一，它們從土壤中汲取水分和養(yǎng)分物質(zhì)來供植物生長。這里我給大家共享一些關(guān)于植物科學(xué)學(xué)問科普，便利大家學(xué)習(xí)了解。

植物科學(xué)學(xué)問科普

植物的基本內(nèi)容

定義

植物植物有明顯的細(xì)胞壁和細(xì)胞核，其細(xì)胞壁由葡萄糖聚合物——纖維素構(gòu)成。植物的特點(diǎn)是具有光合作用的力量——就是說它可以借助光能及動物體內(nèi)所不具備的葉綠素，利用水、礦物質(zhì)和二氧化碳生產(chǎn)食物。釋放氧氣后，剩下葡萄糖——含有豐富能量的物質(zhì)，作為植物細(xì)胞的組成部分。

亞里士多德將生物區(qū)分成植物(通常是不移動的)和動物(時常會移動的)兩種。在林奈系統(tǒng)里，則被分為了植物界和動物界兩界。后來，人們慢慢了解過原本定義的植物界中包含了數(shù)個不相關(guān)的類群，并將真菌和數(shù)種藻類移至新的界去。然而，對于植物仍舊有很多種看法，不論是在專業(yè)上的，還是在一般大眾的眼中來看。而也的確，若試圖要完善地將“植物”放至單一個分類里是會發(fā)生問題的，由于對于大多數(shù)的人而言，“植物”這一詞對現(xiàn)今分類學(xué)和系統(tǒng)分類學(xué)所立基的種系發(fā)生學(xué)的概念之間的關(guān)連性并不是很清晰。

植物的分類

植物已是距今二十五億年前(元古代)，地球史上最早消失的植物屬于菌類和藻類，其后藻類一度特別繁盛。直到四億三千八百萬年前(志留紀(jì))，綠藻擺脫了水域環(huán)境的束縛，首次登陸大地，進(jìn)化為蕨類植物，為大地首次添上綠裝。三億六千萬年前(石炭紀(jì))，蕨類植物衰落，代之而起是石松類、楔葉類、真蕨類和種子蕨類，形成沼澤森林。古生代盛產(chǎn)的主要植物于二億四千八百萬年前(三疊紀(jì))幾乎全部滅亡，而裸子植物開頭興起，進(jìn)化出花粉管，并完全擺脫對水的依靠，形成茂密的森林。在距今1億4千萬年前白堊紀(jì)開頭的時候，更新、更進(jìn)步的被子植物就已經(jīng)從某種裸子植物當(dāng)中分化出來。進(jìn)入新生代以后，由于地球環(huán)境由中生代的全球均一性熱帶、亞熱帶氣候漸漸變成在中、高緯度地區(qū)四季分明的多樣化氣候，蕨類植物因適應(yīng)性的欠缺進(jìn)一步衰落，裸子植物也因適應(yīng)性的局限而開頭走上了下坡路。這時，被子植物在遺傳、發(fā)育的很多過程中以及莖葉等結(jié)構(gòu)上的進(jìn)步性、尤其是它們在花這個繁殖器官上所表現(xiàn)出的巨大進(jìn)步性發(fā)揮了作用，使它們能夠通過本身的遺傳變異去適應(yīng)那些變得嚴(yán)酷的環(huán)境條件反而進(jìn)展得更快，分化出更多類型，到現(xiàn)代已經(jīng)有了80多個目、200多個科。正是被子植物的花開花落，才把四季分明的新生代地球裝飾得格外漂亮。

據(jù)估量，現(xiàn)存大約有350000個植物物種，被分類為種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類植物。直至2023年，其中的287655個物種已被確認(rèn)，有258650種開花植物、16000種苔蘚植物、11000種蕨類植物和8000種綠藻。

植物的器官

植物共有六大器官：根、莖、葉、花、果實(shí)、種子。莖是植物體中軸部分。直立或匍匐于水中，莖上生有分枝，分枝頂端具有分生細(xì)胞，進(jìn)行頂端生長。莖一般分化成短的節(jié)和長的節(jié)間兩部分。莖具有輸導(dǎo)養(yǎng)分物質(zhì)和水分以及支持葉、花和果實(shí)在肯定空間的作用。有的莖還具有光合作用、貯藏養(yǎng)分物質(zhì)和繁殖的功能。葉是維管植物養(yǎng)分器官之一。功能為進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，并有蒸騰作用供應(yīng)根系從外界汲取水和礦質(zhì)養(yǎng)分的動力?；ㄊ蔷哂蟹敝彻δ艿淖儜B(tài)短枝。果實(shí)主要是作為傳播種子的媒介。種子具有繁殖和傳播的作用，種子還有種種適于傳播或反抗不良條件的結(jié)構(gòu)，為植物的種族連續(xù)制造了良好的條件。

根

根是植物的養(yǎng)分器官，通常位于地表下面，負(fù)責(zé)汲取土壤里面的水分及溶解其中的離子，并且具有支持、貯存合成有機(jī)物質(zhì)的作用。根由薄壁組織、維管組織、愛護(hù)組織、機(jī)械組織和分生組織細(xì)胞組成。

根可分為四個區(qū)，最頂端的是帽狀結(jié)構(gòu)——根冠，以上是分生區(qū)和伸長區(qū)，再上則是帶根毛的根毛區(qū)。

根冠位于根頂端分生組織的外面。外層細(xì)胞壁的高度粘液化可以削減根在往下生長過程中與土壤接觸的摩擦力，起到愛護(hù)作用。同時細(xì)胞中的造粉體還可保證根的向地生長，即保證其向地性(Gravitropism)。

分生區(qū)是位于根冠內(nèi)方的頂端分生組織。分生區(qū)細(xì)胞能不斷分裂，一方面小部分用來形成根冠細(xì)胞，而大部分則向后經(jīng)過細(xì)胞的生長、分化，形成根的各種結(jié)構(gòu);另一方面保持自身原有的體積。

伸長區(qū)的細(xì)胞由分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)展而來，分裂力量已減弱，細(xì)胞延長軸伸長。伸長活動會導(dǎo)致原生韌皮部和初生木質(zhì)部損壞，使之消失缺層(Lacuna)。

根毛區(qū)細(xì)胞已是成熟的細(xì)胞。根毛由表皮中的毛細(xì)胞(Trichoblast)生成，可有效地增大植物根部的汲取區(qū)域。樹木根部的汲取面積可達(dá)400M?。

莖

莖是植物的養(yǎng)分器官之一。是大多數(shù)植物可見的主干。當(dāng)然，例如仙人掌的變態(tài)莖。莖下接根，通過木質(zhì)部將根部汲取到的水分和礦物質(zhì)往上運(yùn)輸?shù)礁黟B(yǎng)分器官，通過韌皮部將光合作用的產(chǎn)物往下運(yùn)輸。莖來源于植物胚胎的胚芽。胚軸組成部分的莖，精確?????地說是子葉下的部分。

最早擁有莖的植物為現(xiàn)已絕種的庫氏裸蕨，現(xiàn)存則是松葉蕨，他們沒有真正的根、葉。因此維管束植物(導(dǎo)管植物)中，最早消失的器官是莖，根葉則是由莖演化而成。

變態(tài)莖

有些植物的莖，其功用已經(jīng)特化不只是支持和運(yùn)輸?shù)墓δ埽湫螒B(tài)也不只是著生枝葉，我們稱之變態(tài)莖。

常見的有仙人掌的塊莖、洋蔥的鱗莖、荸薺的球莖、姜的根莖、草莓的走莖、葡萄的卷須(莖卷須)，還有莖(枝條)特化成葉狀的蘆筍等。

葉

葉是高等植物的養(yǎng)分器官，側(cè)邊發(fā)育自植物的莖的葉原基。葉內(nèi)含有葉綠素，是植物進(jìn)行光合作用的主要場所。同時，植物的蒸散作用是通過葉的氣孔實(shí)現(xiàn)的。

葉只消失在真正的莖上，即只有維管植物才有葉。蕨類、裸子植物和被子植物等全部高等植物都有葉。相對地，苔蘚植物、藻類、真菌和地衣則沒有葉。在這些扁平體(Thallus)中只能找到與葉相像的結(jié)構(gòu)，但只能作為類似物(Analoga)。

完全葉包含三部分：葉片，葉柄和托葉。

葉片指的是完全葉上扁平的主體結(jié)構(gòu)。它會盡可能地汲取陽光，并通過氣孔調(diào)整植物體內(nèi)水分和溫度。

葉柄是連接葉片與莖節(jié)的部分。

托葉著生于葉柄基部兩側(cè)或葉腋處，細(xì)小，早落。不同的植物種類，托葉的形態(tài)也不同。例如豌豆有著大的葉片狀托葉，而洋槐和酸棗的托葉則是針形，山櫻花的托葉為羽狀。其作用是愛護(hù)幼葉。

花

花生于花托上，最外面是花瓣，中間包裹著植物的生殖器官，雄蕊及雌蕊?；ㄆG麗的顏色及迷人的香氣，都是為了吸引昆蟲前來。在昆蟲的關(guān)心下，完成受粉的過程，達(dá)到傳宗接代的目的。多數(shù)草類及樹木的花朵顏色暗淡，沒有香氣，不能吸引昆蟲前來授粉，這種植物一般靠風(fēng)力完成授粉過程。依據(jù)植物的不同，多數(shù)植物每年會開上百朵花，少數(shù)植物，如郁金香，一年只開一朵花?；ㄆ诘拈L短也相差很大。

花萼位于最外層的一輪萼片，通常為綠色，但也有些植物的呈花瓣?duì)睢?/p>

花冠位于花萼的內(nèi)輪，由花瓣組成，較為薄軟，常有顏色以吸引昆蟲關(guān)心授粉。

雄蕊群是一朵花內(nèi)雄蕊的總稱，花藥著生于花絲頂部，是形成花粉的地方，花粉中含有雄配子。

雌蕊群是一朵花內(nèi)雌蕊的總稱，可由一個或多個雌蕊組成。組成雌蕊的繁殖器官稱為心皮，包含有子房，而子房室內(nèi)有胚珠(內(nèi)含雌配子)。一個雌蕊可能由多個心皮組成，在這種狀況下，若每個心皮分別形成離生的單雌蕊，即稱為離心皮雌蕊，反之若心皮合生，則稱為復(fù)雌蕊。雌蕊的黏性頂端稱為柱頭，是花粉的受體。花柱連接柱頭和子房，是花粉粒萌發(fā)后花粉管進(jìn)入子房的通道

果實(shí)

果實(shí)由花的雌蕊發(fā)育而來，多數(shù)植物的種子包裹在果實(shí)里面。草莓的“果實(shí)”由花托生長而來，是一個例外。一個果實(shí)內(nèi)部的種子數(shù)量各不相同，有些只有一籽，有些則許多。果實(shí)成熟時，有些富含水分，有些則變干。含水的果實(shí)通常顏色艷麗，可以吸引動物將其吃掉，而將種子帶到遠(yuǎn)方，當(dāng)種籽排出體外，就會生根發(fā)芽。有些豆科植物及其他類植物，在果實(shí)成熟后會爆裂開來，將種子射到四周，伺機(jī)發(fā)芽。有些果實(shí)重量很輕，當(dāng)風(fēng)吹過，會被風(fēng)帶到遙遠(yuǎn)的地方，完成他們傳宗接代的任務(wù)。有些植物的果實(shí)，表面帶有毛刺，可以沾到經(jīng)過的動物身上，由動物帶到遠(yuǎn)方。當(dāng)從動物身上脫落時，種子就地生根發(fā)芽。

由受精后雌蕊子房單一發(fā)育形成的果實(shí)稱為真果，如桃、大豆等;通常把僅由子房稱為真果，如桃、大豆等。

由子房加上花的其它部分(花萼、花被、花軸等)形成的果實(shí)稱為假果，如蘋果、梨等。有萼和花萼參加的，如草莓，果實(shí)大都是增大而肉質(zhì)的花托。

種子

種子是種子植物的胚珠經(jīng)受精后長成的結(jié)構(gòu)，一般有種皮、胚和胚乳等組成。胚是種子中最主要的部分，萌發(fā)后長成新的個體。胚乳含有養(yǎng)分物質(zhì)。

種皮由珠被發(fā)育而來，有愛護(hù)胚與胚乳的功能。裸子植物的種皮由外層、內(nèi)層(肉質(zhì)層)、中層(石質(zhì)層)組成。蘇鐵和銀杏，外層的肉質(zhì)層肥厚，成熟時具色素;很多松柏類植物的外層不發(fā)達(dá)。內(nèi)層一般趨向皺縮，在成熟的種子中呈紙狀薄層，襯貼在中層里面。

胚由受精卵發(fā)育成。由胚芽、胚軸、子葉、胚根組成。裸子植物的胚沿種子的中心縱軸排列，不同種類種子，子葉數(shù)不同，為1～18個。常見為兩個，如蘇鐵、銀杏、紅豆杉、香榧、紅杉、買麻藤、麻黃等。

裸子植物胚乳是單倍體的雌配子體，一般比較發(fā)達(dá)，多貯存淀粉或脂肪，也有的模糊粉粒。胚乳一般為淡黃色，少數(shù)為白色，銀杏成熟的種子中胚乳呈綠色。

被子植物的胚乳在雙受精過程中，一個精子與胚囊中的極核融合發(fā)育成多倍體。多數(shù)被子植物在種子發(fā)育中有胚乳形成，但有的成熟種子中不具、具很少的胚乳，由于它們的胚乳在發(fā)育中被胚分解汲取了。一般把成熟的種子分有胚乳種子、無胚乳種子。無胚乳種子中胚很大，胚體各部分，特殊在子葉中儲有大量養(yǎng)分物質(zhì)。

關(guān)于植物的科學(xué)學(xué)問

1.植物的根系所發(fā)揮的作用

根就是汲取水分和無機(jī)鹽，輸送到上面的莖、葉，而且有的變態(tài)根儲存光和作用的產(chǎn)物，像紅薯等

根還能防止水土流失，愛護(hù)土壤而且還能愛護(hù)樹木不倒，一般植物的根大小是樹冠的3倍左右，

2.植物的根莖有什么用途?

植物生長分為養(yǎng)分生長與生殖生長，養(yǎng)分生長主要包括與養(yǎng)分有關(guān)的根、莖、葉各養(yǎng)分器官的生長。在養(yǎng)分生長過程中，根、莖、葉的功能如下：

根：主要生理功能是固定植株，并從土壤中汲取水分和溶解于水中的礦質(zhì)鹽與氮素，供植物生長所用。根系還可合成氨基酸、植物堿、有機(jī)氮、植物激素等物質(zhì)。根一般有主根、側(cè)根和不定根三種。汲取養(yǎng)分主要依靠根毛，而根毛對土壤濕度的變化特別敏感，土壤干旱或水分過多都會影響根毛的數(shù)量，進(jìn)而影響汲取及植物生長。

莖：支撐葉片，使其分布有規(guī)律，并能充分地接受光照和空氣，進(jìn)行光合作用。同時支撐果實(shí)，利于傳粉受精及果實(shí)、種子傳播、繁殖后代。另外，莖還有運(yùn)輸與繁殖功能。

葉：擔(dān)負(fù)著植物生長中最重要的生理功能----光合作用。光合作用的產(chǎn)物葡萄糖是植物生長發(fā)育過程所需的有機(jī)物，也是植物進(jìn)一步合成淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素及其他物質(zhì)的重要材料，我們收獲的果實(shí)也是光合作用直接或間接的產(chǎn)物。因此，葉的生長發(fā)育、葉片數(shù)量和葉總面積的多少，直接影響植物的生長發(fā)育、農(nóng)作物的產(chǎn)量。葉片也是蒸騰作用的重要器官，根系汲取的水分絕大部分以水蒸汽形式從葉面集中到體外。

我們了解了植物根莖葉的功能，就會明白為什么在種植新樹時，要避開傷幼根;栽種不帶土種苗時，把葉片剪去，原來目的都是愛護(hù)最有汲取力量的幼根，削減葉片水份蒸騰，削減根系負(fù)擔(dān)，提高成活率。

3.植物的根有______和______的作用,植物得莖有_____和_____的作用。

(答案：植物的根有固定植物，汲取水和無機(jī)鹽的作用,植物得莖有貯存繁殖功能和運(yùn)輸水有機(jī)物的作用。)

4.植物的根和莖的區(qū)分?

第一，凡是莖，都有節(jié)，不管是地上莖、地下莖、匍匐莖或鱗莖……，在它們上面都可以找到節(jié)。但有些節(jié)很明顯，有些節(jié)并不那么清晰。而在根上沒有節(jié)。有時在根上也看到好像像節(jié)一樣的形態(tài)，例如蘿卜的根上，也會有像馬鈴薯塊莖上的凹穴，其實(shí)這兩者是有本質(zhì)區(qū)分的，前者是蘿卜肉質(zhì)直根上側(cè)根脫落后的痕跡，而后者卻是長鱗片狀葉的節(jié)。

其次，凡是莖，都長葉。不管是什么莖，在其節(jié)上都會長出葉，即使在變態(tài)莖上也不例外，只不過它們的葉有時很不明顯，或者長得很細(xì)小，不留意時幾乎看不清，這些葉在形態(tài)上和正常的葉差別很大，有時呈膜質(zhì)，有時呈鱗片狀或者呈鞘狀，這都是在特別環(huán)境中，由正常葉轉(zhuǎn)化而來的。在莖的葉腋處有芽，這些芽有些是長成枝條的，因此枝條也總是長在芽上，“節(jié)外生枝”的狀況是極少見的，偶而在梔子花的莖上可以看到。但在根上決不會長葉，它即不會長正常的葉，也不行能長出特化的葉。在成千上萬種植物中，沒有一種植物的根上會長出一片葉的。

第三個特點(diǎn)是莖上能開花。全部開花的植物，花都是從莖上長出來的。即使變態(tài)的莖，也有開花的特性，如荷花就是從要有莖上長出來的，也就是從藕的側(cè)芽上發(fā)育而成的，有少數(shù)幾種植物，花朵會從葉片上開放，如百部，這是由于花梗同葉柄結(jié)合起來的原因，使看上去花朵像著生在葉片上。而在根上是不行能長出一個花蕾，而開出一朵