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文檔簡介
植物學(xué)基本知識第一部分概念及分類一、生物及植物生物的定義我們可以用集合的概念來定義生物。生物是一個物體的集合,其元素包括:在自然條件下通過化學(xué)反應(yīng)生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物體以及由它(或它們)通過繁殖產(chǎn)生的有生命的后代。生物的分界長久以來,生物被分為植物和動物兩個界別。近年來,生物學(xué)家趨向以新的分界方法——五界分類法來取代傳統(tǒng)的二界分類法。就是說,生物被分為五個主要界別,即:1.動物界:沒有細(xì)胞壁、葉綠素。最大的動物細(xì)胞:鴕鳥卵。蛋殼是鈣質(zhì)的保護(hù)性結(jié)構(gòu),是分泌物,不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。未受精的蛋是一個卵細(xì)胞,但蛋黃里包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核。蛋白、殼膜、蛋殼是其附屬結(jié)構(gòu)。受精后的蛋會形成胚,是多細(xì)胞,未受精之前為單細(xì)胞。蛋從外到內(nèi)依次為蛋殼、外殼膜、內(nèi)殼膜、蛋白、蛋黃,且外、內(nèi)殼膜間存在氣室。蛋白是供胚胎發(fā)育時的營養(yǎng)物質(zhì)。2.植物界:具有的細(xì)胞壁、葉綠素。3.真菌界:真菌的菌絲具有細(xì)胞壁,不含葉綠素,腐生或寄生。菌絲或菌絲形成的吸器可分泌消化液,將其接觸的食物分解吸收。如蘑菇。4.原生生物界:既包括簡單的真核生物也包括多細(xì)胞生物,但不具備組織分化,是真核生物最低等的界別。營養(yǎng)的方式很多,有些似真菌吸收外界營養(yǎng),有些也可進(jìn)行光合作用,如裸藻。所有的原生生物都生活在水中。如草履蟲。5.原核生物界:包括所有缺乏細(xì)胞膜的生物,主要是細(xì)菌。但是,五界分類法并未把病毒納入到其中。病毒:病毒是世界上最小的生物。但是它們的起源不詳。它比細(xì)菌還小百倍,僅僅比蛋白質(zhì)分子略大。它的大小用納米(nm)表示。一納米是十萬分之一毫米。我們衡量一個原子的直徑用埃來表示。一埃是十分之一納米。由此可見病毒是多么微小。狹義的生物病毒是一種獨(dú)特的傳染因子,它是能夠利用宿主細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)來自主地復(fù)制自身的DNA或RNA、蛋白質(zhì)等生命組成物質(zhì)的微小生命體。而廣義的病毒復(fù)雜得多,包括擬病毒、類病毒和病毒粒子,其中擬病毒和類病毒僅是一條簡單的ssRNA鏈,病毒粒子是種類似酶的蛋白分子。因此生物病毒很難有一個確定的、明確的定義。微生物:微生物的世界主要是由一群肉眼看不見的單細(xì)胞生物所構(gòu)成的,其種類之繁多,數(shù)目之龐大,超乎我們的想象。目前,微生物大致分類為細(xì)菌、真菌(包含酵母菌和霉菌)、藻類和俗稱為寄生蟲的原蟲和蠕蟲。病毒是一種只能在活的生物細(xì)胞中復(fù)制的簡單有機(jī)體,嚴(yán)格說來并不能視為一種生物,不過,也被歸屬于微生物,其在醫(yī)學(xué)上的重要性并不亞于其它種類的微生物。后來,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)甚至有比病毒更簡單的物體,如只含有核酸的類病毒,可以在活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,而只含有蛋白質(zhì)的病原性蛋白質(zhì)顆粒,竟然也能在人體內(nèi)造成可怕的慢性神經(jīng)退化性疾病,真是不可思議。植物的定義能進(jìn)行光合作用,將無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物,獨(dú)立生活的一種自養(yǎng)型生物。植物界的分類植物界的基本類群--1.藍(lán)藻門--2.眼蟲藻門----3.綠藻門------4.金藻門------藻類-----低等植物----5.甲藻門----(無胚植物)--6.紅藻門------非維管束植物--孢子植物--7.褐藻門----(隱花植物)植物界----8.細(xì)菌門------9.粘菌門------菌類-----10.真菌門-----11.地衣門-----地衣-----12.苔蘚植物門----------高等植物----13.蕨類植物門----------------------(有胚植物)--14.裸子植物門----------維管束植物----種子植物--15.被子植物門-----------------------(顯花植物)按五界分類法,表中的菌類應(yīng)劃分真菌界和原核生物界。被子植物和裸子植物在所有種子植物中還可以再分為兩類,即被子植物和裸子植物。這兩類植物的共同特征是都具有種子這一構(gòu)造,但這兩類植物又有許多重要區(qū)別。其中最主要的區(qū)別是被子植物的種子生在果實(shí)里面,除了當(dāng)果實(shí)成熟后裂開時,它的種子是不外露的,如蘋果、大豆即被子植物。裸子植物則不同,它沒有果實(shí)這一構(gòu)造。它的種子僅僅被一個個鱗片覆蓋起來,決不會把種子緊密地包被起來。在馬尾松的枝條上,會結(jié)出許多紅棕色尖卵形的松球,當(dāng)仔細(xì)觀察時,會看到它是由許多木質(zhì)鱗片所形成,它們之間相互覆蓋。如果把鱗片剝開,可以看到在每一鱗片下覆蓋住兩粒有翅的種子。在有些裸子植物中,如銀杏,它的種子外面,連覆蓋的鱗片也不存在,種子著生在一長柄上,自始至終處于裸露狀態(tài)。具有這些特性的植物,都稱為裸子植物。被子植物與裸子植物的根本區(qū)別是種子外面有無果實(shí)包被。但當(dāng)我們檢查某一植物是屬于被子植物還是裸子植物時,并不都要去察看一下它們種子的情況,通常從其他一些特點(diǎn)來判斷。首先看它是草本還是木本植物,如果是草本植物,那毫無疑問,一定是被子植物,因?yàn)槁阕又参锶渴悄颈局参?。如果碰到的是木本植物,那么先看看有沒有花,一般有花的則是被子植物,因?yàn)槁阕又参锸遣婚_花的。(實(shí)際上裸子植物有類似花的結(jié)構(gòu),行駛花的職能。高等的裸子植物,其繁殖器官與被子植物的花結(jié)構(gòu)上也比較接近了,但是不是花,這種結(jié)構(gòu)叫做偽花,它們的繁殖器官叫做孢子葉球。相當(dāng)于有花植物雄花的是小孢子葉球,行駛有花植物雌花功能的叫大孢子葉球。我們平時看到的松果,就是大孢子葉球,而小孢子葉球是松樹頂端的那種細(xì)長的手指頭一樣的黃色條條。所謂孢子葉球這個名字已經(jīng)相我們透露了有花植物花被的來源,花冠就是由孢子葉進(jìn)化二來的,包括銀杏偽花的花被,追根溯源其實(shí)就是孢子葉,孢子葉就是特化了的植物的葉子,花瓣花蕊的祖先就是葉子。)如果碰到?jīng)]有花的木本植物,則可看葉片,裸子植物的葉片,除了銀杏以外,葉形通常狹小,呈針形、鱗形、條形、錐形等。銀杏葉片雖寬,但呈展開的折扇狀,葉脈二叉分枝,也很容易識別。其它少數(shù)裸子植物葉片稍寬一些,也僅僅呈狹披針形。這一部分葉片稍寬的裸子植物也不會同被子植物相混,因?yàn)檫@些裸子植物的葉脈,除中脈外,側(cè)脈都不明顯,葉片質(zhì)地也較厚,都是常綠植物。植物分類的各級單位為了便于分門別類,按照植物類群的等級,各給予一定的名稱,就是分類上的各級單位。界(Kingdom)、門(Division)、綱(Class)、目(Order)、科(Section)、屬(Genus)、種(Series)。種是分類上一個基本單位,也是各級單位的起點(diǎn)。品種不是植物分類學(xué)中的一個分類單位,不存在野生植物中。品種是人類在生產(chǎn)實(shí)踐中,經(jīng)過培育或?yàn)槿祟愃l(fā)現(xiàn)的。各級單位根據(jù)需要可再分成亞級,即在各級單位之前,加上一個亞(Sub-)字。二、綠化、園林及園林植物綠化栽種植物以改善環(huán)境的活動。園林在一定地域內(nèi)運(yùn)用工程技術(shù)和藝術(shù)手段,通過因地制宜地改造地形、整治水系、栽種植物、營造建筑和布置園路等方法創(chuàng)作而成的優(yōu)美的游憩境域的活動。綠化和園林的關(guān)系“綠化”一詞源于前蘇聯(lián),是“城市居民區(qū)綠化”的簡稱,在我國大約有50年的歷史?!皥@林”一詞為中國傳統(tǒng)用語,在我國已有1700年歷史。綠化單指植物因素,而植物是園林的重要組成要素之一,因此,綠化是園林的基礎(chǔ),是局部。園林包括綜合因素,園林是對其各組成要素的有機(jī)整合,是各個組成要素的最高級表現(xiàn)形式,是整體。綠化注重植物栽植和實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益的物質(zhì)功能,同時也含有一定的“美化”意思;園林則更加注重精神功能,在實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益的基礎(chǔ)上,特別強(qiáng)調(diào)藝術(shù)效果和綜合功能。因此,(1)在國土范圍內(nèi),一般將普遍的植樹造林稱為“綠化”,將具有更高審美質(zhì)量的風(fēng)景名勝區(qū)等優(yōu)美環(huán)境稱為“園林”;(2)在城市范圍內(nèi),一般將郊區(qū)的荒山植樹和農(nóng)田林網(wǎng)建設(shè)稱為“綠化”,將市區(qū)的綠色空間稱為“園林”;(3)在市區(qū)范圍內(nèi),將普通的植物種植和美學(xué)質(zhì)量一般的綠色空間建設(shè)稱為“綠化”,將經(jīng)過精心規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工管理的公園、花園稱為“園林”。園林與綠化在改善生態(tài)環(huán)境方面的作用是一致的,在審美價值和功能的多樣性方面是不同的?!皥@林綠化”有時作為一個名詞使用,即用行業(yè)中最高層次的和最基礎(chǔ)的兩個方面來描述整個行業(yè),其意思與“園林”的內(nèi)涵相同。園林可以包含綠化,但綠化不能代表園林。園林植物適于園林中栽種的植物。園林植物的分類--常綠針葉樹-喬木---落葉針葉樹--常綠闊葉樹--樹木----落葉闊葉樹-灌木---常綠灌木--落葉灌木園林植物---藤本---常綠藤本--落葉藤本--竹類--一、二年生花卉--花卉----宿根花卉--球根花卉--水生花卉--草坪草及地被植物第二部分植物學(xué)基本知識一、細(xì)胞及組織細(xì)胞及其結(jié)構(gòu)地球上的生物除病毒外都是由細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞是生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位。在光學(xué)顯微鏡下可分辨的結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu),在電子顯微鏡下分辨出的結(jié)構(gòu)稱為超微結(jié)構(gòu)。各種細(xì)胞形狀不同,大小差異很大。植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核四個部分,其中的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核總稱原生質(zhì)體。細(xì)胞壁是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu),是原生質(zhì)體外圍的一層有一定硬度和彈性的固體結(jié)構(gòu),起維持細(xì)胞形狀、保護(hù)原生質(zhì)體、支持器官等作用,并與植物的吸收、蒸騰、運(yùn)輸和分泌等有很大關(guān)系。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁毗鄰的一層薄膜稱為細(xì)胞膜或質(zhì)膜,其基本成分為磷脂和蛋白質(zhì)。在電子顯微鏡下看到的細(xì)胞膜呈暗、亮、暗三層,中間的亮層為磷脂雙分子層的疏水尾部,兩側(cè)暗層為蛋白質(zhì)分子層和磷脂雙分子層的親水頭部。這樣的一種膜結(jié)構(gòu)稱為單位膜。細(xì)胞膜具有選擇透性,能控制細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換,調(diào)節(jié)物質(zhì)運(yùn)輸,并有細(xì)胞識別等功能。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜以內(nèi),細(xì)胞核以外的原生質(zhì),包括胞基質(zhì)和細(xì)胞器。1.胞基質(zhì)
是無色半透明的膠體物質(zhì),能為細(xì)胞器提供所需的離子環(huán)境,并進(jìn)行某些生化反應(yīng)。胞基質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)常流動,這種現(xiàn)象稱為胞質(zhì)運(yùn)動,是細(xì)胞生命活動的表現(xiàn)。2.細(xì)胞器
是細(xì)胞內(nèi)具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。植物細(xì)胞的主要細(xì)胞器有:可在光學(xué)顯微鏡下觀察到的質(zhì)體(包括葉綠體、有色體和白色體)、線粒體、液泡和必須在電鏡下才能觀察到的核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、圓球體、微體、微管和微絲等。在結(jié)構(gòu)上,質(zhì)體和線粒體具有雙層膜結(jié)構(gòu),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、圓球體、微體、液泡具有單層膜結(jié)構(gòu),核糖體、微管和微絲為無膜結(jié)構(gòu),它們內(nèi)部的超微結(jié)構(gòu)則各不相同。細(xì)胞器各有特定的功能:1>質(zhì)體
為綠色真核植物所特有的細(xì)胞器。質(zhì)體有雙層膜結(jié)構(gòu),內(nèi)部為片層系統(tǒng)和液態(tài)基質(zhì)。葉綠體具有復(fù)雜的超微結(jié)構(gòu):外被雙層膜,內(nèi)部的液態(tài)基質(zhì)中密布基粒?;S深惸殷w(基粒片層)堆疊而成,并由基質(zhì)類囊體連接成一個系統(tǒng),類囊體是單層膜圍成的,膜上結(jié)合有光合色素。質(zhì)體的功能是合成和積累同化產(chǎn)物(葉綠體進(jìn)行光合作用,白色體積累淀粉、脂肪和蛋白質(zhì),有色體積累脂類和類胡蘿卜素)。2>線粒體
是進(jìn)行有氧呼吸的場所。其超微結(jié)構(gòu)外為雙層膜,內(nèi)膜內(nèi)折形成嵴,嵴之間充滿液態(tài)基質(zhì)。內(nèi)膜、嵴及基質(zhì)中均含有與呼吸作用有關(guān)的酶類。3>核糖體
是外表無膜的微小細(xì)胞器,由兩個亞單位組成,其化學(xué)成分約有60%核糖核酸和40%蛋白質(zhì)。核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所,常幾個到幾十個與信使RNA分子結(jié)合成多聚核糖體。4>內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
是由單層膜圍成的管狀或片狀結(jié)構(gòu),在細(xì)胞基質(zhì)中成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。有糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(表面附有核糖體)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(表面無核糖體附著)兩種類型。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能有多種:①起支持細(xì)胞的作用,同時分隔細(xì)胞質(zhì)使之區(qū)域化。②可合成、包裝、運(yùn)輸某些代謝產(chǎn)物。③可分泌出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡進(jìn)而發(fā)育成其它種類的細(xì)胞器(如高爾基體、圓球體、液泡等)。5>高爾基體
是多個由單層膜圍成的扁平小囊堆疊形成的細(xì)胞器。高爾基體可合成纖維素、半纖維素等多糖物質(zhì),參與細(xì)胞壁的形成,并具有分泌作用,可分泌粘液、樹脂等。6>溶酶體
由單層膜圍成的小泡狀細(xì)胞器,含有多種水解酶,以酸性磷酸酶為特有酶。溶酶體具有消化作用,可分解生物大分子。7>圓球體
由單層膜圍成的球狀小體,內(nèi)含脂肪酶,可積累脂肪(在一定條件下也可分解脂肪)。8>微體
是由單層膜圍成的細(xì)胞器,其功能與其所含酶類有關(guān):過氧化物酶體參與光呼吸;乙醛酸循環(huán)體能將脂肪分解成糖。9>液泡
液泡是由單層膜圍成充滿復(fù)雜水溶液的細(xì)胞器。在幼嫩細(xì)胞中,液泡數(shù)量多而體積小,在成熟細(xì)胞中,液泡中液泡常合并為幾個大液泡,甚至形成一個中央大液泡,形成大液泡是植物細(xì)胞的顯著特征之一。液泡膜是具有選擇透性的膜;內(nèi)含的水溶液稱為細(xì)胞液,除含大量的水外,尚有多種有機(jī)酸、生物堿、無機(jī)鹽、花青素等等物質(zhì)?;ㄇ嗨乜墒够ā⒐麑?shí)等器官呈現(xiàn)紅、藍(lán)、紫色,隨細(xì)胞液的酸堿度不同而發(fā)生變化,酸性時呈紅色,堿性時呈藍(lán)色,中性時呈紫色。液泡具有貯藏、消化和調(diào)節(jié)滲透的作用。10>微管和微絲
微管是由微管蛋白(α和β球狀蛋白)組成的中空長管,外表無膜。細(xì)胞有絲分裂時,由微管構(gòu)成紡錘絲;微管還影響細(xì)胞壁的生長和分化;微管與直徑更小的微絲和中間纖維構(gòu)成細(xì)胞骨架,起支持細(xì)胞的作用。微絲是比微管更細(xì)的纖維,直徑5-8nm,由類似于肌動蛋白和肌球蛋白的蛋白質(zhì)構(gòu)成,有收縮功能,故與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和原生質(zhì)流動有關(guān)。細(xì)胞核細(xì)胞核是細(xì)胞中最顯著的結(jié)構(gòu),常圓球狀。細(xì)胞核由核膜、核仁、核質(zhì)三部分組成。核膜為雙層膜,兩層膜在許多地方愈合形成核孔,是核與細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交換的通道。外膜外表常附著有核糖體,并可與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。核仁是核內(nèi)1~幾個折光更強(qiáng)的勻質(zhì)小球體,外表無膜。核仁的主要功能是合成核糖體RNA。核質(zhì)是核仁以外,核膜以內(nèi)的原生質(zhì)。核質(zhì)可分為核液和染色質(zhì)兩部分。核液是細(xì)胞核內(nèi)的基質(zhì),染色質(zhì)和核仁懸浮其中。染色質(zhì)是由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復(fù)合體,在細(xì)胞分裂間期時呈細(xì)絲狀,有絲分裂時則螺旋化成為染色體。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的主要場所,其主要功能是控制蛋白質(zhì)的合成,控制細(xì)胞的生長、發(fā)育和遺傳。組織及其類型高等植物的植物體是由多細(xì)胞組成的。多細(xì)胞植物,為了適應(yīng)環(huán)境,其體內(nèi)分化出許多生理功能不同、形態(tài)結(jié)構(gòu)相應(yīng)發(fā)生變化的細(xì)胞組合,這些細(xì)胞組合之間有機(jī)配合,緊密聯(lián)系,形成各種器官。這些形態(tài)結(jié)構(gòu)相似,擔(dān)負(fù)一定生理功能的細(xì)胞組合,稱為組織。根據(jù)它們功能和結(jié)構(gòu)的不同,分為分生組織、基本組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和分泌組織。后5種組織都是在器官形成時由分生組織衍生的細(xì)胞發(fā)展而成的,有人把它們總稱為成熟組織。分生組織位于植物生長的部位,具有持續(xù)或周期性分裂能力的細(xì)胞群。分生組織的細(xì)胞排列緊密,細(xì)胞壁薄,細(xì)胞核相對較大,細(xì)胞質(zhì)濃,細(xì)胞器豐富。分生組織細(xì)胞都具有分裂的能力,根與莖的頂端生長和加粗生長都與分生組織的活動有直接關(guān)系。依分生組織的性質(zhì)來源的不同,可分為三類:原分生組織、初生分生組織和次生分生組織。原分生組織位于根、莖生長錐的最頂端部分。它們是直接從胚遺留下來的。原分生組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng),細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,細(xì)胞質(zhì)濃厚,為等直徑多面體形狀。初生分生組織是由原分生組織衍生出來的細(xì)胞所組成的。它們的特點(diǎn)是一方面細(xì)胞已開始分化,另一方面仍是有分裂的能力,不過分裂活動沒有原分生組織那樣旺盛。次生分生組織是由已成熟的薄壁細(xì)胞,經(jīng)過生理上和結(jié)構(gòu)上的變化,又重新具有分裂能力的組織,它們與根、莖的加粗和重新形成保護(hù)組織有關(guān)。如果依位置來分,又可把分生組織分為頂端分生組織、側(cè)生分生組織和居間分生組織。頂端分生組織是位于根、莖頂端的分生組織,也就是根、莖頂端的生長錐。側(cè)生分生組織是位于側(cè)方位置的形成層和木栓形成層,這些分生組織的活動與根、莖的加粗生長有關(guān),沒有加粗生長的單子葉植物,就沒有側(cè)生分生組織。居間分生組織是位于成熟組織之間的分生組織,在種子植物中并不是普遍存在的。在禾本科植物節(jié)間基部和蔥、韭菜葉的基部有居間分生組織,它們的活動與居間生長有關(guān)?;窘M織在植物體內(nèi)占有分量最多,在營養(yǎng)器官根、莖、葉和生殖器官花、果實(shí)、種子中均有這種組織。這種組織最主要的特點(diǎn)是由生活的薄壁細(xì)胞所組成,所以,也稱為薄壁組織。基本組織一般包括吸收組織、同化組織、貯藏組織、通氣組織和傳遞細(xì)胞,它們擔(dān)負(fù)吸收、同化、貯藏、通氣、傳遞等功能,過去也稱為營養(yǎng)組織。保護(hù)組織暴露在空氣中的器官(如莖、葉、花、果實(shí)、種子)表面的表皮是保護(hù)組織,一般都由一層細(xì)胞所組成。這層細(xì)胞排列緊密,沒有細(xì)胞間隙,而且在與空氣接觸的細(xì)胞壁上有著角質(zhì),這些脂肪性的角質(zhì)添加在纖維分子的間隙中,并可在外壁的表面形成一層角質(zhì)層,使得水分不容易從細(xì)胞壁向外跑出,從而防止植物體內(nèi)水分的損失。另外,也有著防止微生物侵入的作用。有些植物在表皮的外壁上有著蠟質(zhì)(例如甘蔗莖和葡萄、蘋果的果實(shí)上)也起著保護(hù)作用。根的表皮不是保護(hù)組織,而是具有吸水能力的吸收組織。根尖的表皮一部分外壁凸起形成根毛。根毛的細(xì)胞壁由纖維素組成,只具有很薄的角質(zhì)層,因此土壤中的水可從細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞中。根毛有一定的壽命,一般生活幾天到幾星期。根毛枯萎后,里面的薄壁細(xì)胞發(fā)生栓質(zhì)化,起著保護(hù)作用。輸導(dǎo)組織輸導(dǎo)組織是植物體內(nèi)運(yùn)輸水分和各種物質(zhì)的組織。它們的主要特征是細(xì)胞呈長管形,細(xì)胞間以不同方式相互聯(lián)系。根據(jù)運(yùn)輸物質(zhì)的不同,輸導(dǎo)組織又分為兩大類。一類是輸導(dǎo)水分以及溶解于水中的礦物質(zhì)的導(dǎo)管;另一類是輸導(dǎo)有機(jī)物質(zhì)的篩管。機(jī)械組織這類組織在植物體內(nèi)起著支持的作用。細(xì)胞也大都為細(xì)長形,其主要的特點(diǎn)是細(xì)胞都有加厚的細(xì)胞壁。常見的機(jī)械組織有兩種:一種是厚壁組織;一種是厚角組織。分泌組織凡能產(chǎn)生分泌物質(zhì)的細(xì)胞或細(xì)胞組合,稱為分泌結(jié)構(gòu)。根據(jù)分泌物是否排出體外,通常又將分泌結(jié)構(gòu)分為外分泌結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)兩大類。外分泌結(jié)構(gòu):將分泌物排到植物體外的分泌結(jié)構(gòu)稱為外分泌結(jié)構(gòu)。它們大多分布于植物體的外表,如腺毛、腺鱗和蜜腺等。內(nèi)分泌結(jié)構(gòu):將分泌物貯藏在植物體內(nèi)的分泌結(jié)構(gòu),稱為內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)。常見的有分泌細(xì)胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。二、植物的六大器官若干個不同的組織共同構(gòu)成具有一定形態(tài)構(gòu)造、執(zhí)行某種生理功能的一部分植物體,稱為植物的器官。高等植物一般具有六大器官—根、莖、葉、花、果實(shí)、種子。其中,根、莖、葉是植物體進(jìn)行營養(yǎng)生長的器官,稱為植物的營養(yǎng)器官,花、果實(shí)、種子是植物體繁衍后代,完成種族延續(xù)的器官,稱為植物的繁殖器官。根根是植物在長期適應(yīng)陸生生活過程中發(fā)展起來的器官,構(gòu)成植物體的地下部分。一株植物地下部分所有根的總體稱為根系。根的發(fā)生根據(jù)根發(fā)生的來源和位置不同,有定根(主根和側(cè)根)和不定根之分。種子萌發(fā)時,胚根突破種皮直接生長發(fā)育形成主根。根產(chǎn)生的各級大小分支,都稱為側(cè)根。主根和側(cè)根都從植物固定的部位生長出來,均屬于定根。許多植物除產(chǎn)生定根外,由莖、葉、老根或胚軸上也能發(fā)生出根,這些根發(fā)生的位置不固定,都成為不定根。根的形態(tài)根系分為直根系和須根系。直根系是指有明顯發(fā)達(dá)的主根,主根上再生出各級側(cè)根。如棉花、花生、油菜、大豆等的根就是直根系。大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物的根系屬于直根系。但有些植物的直根系,由于側(cè)根發(fā)育強(qiáng)盛,其主根也可以相對地不太顯著。須根系是指主根生長緩慢或停止,主要由不定根組成的根系。須根系中各條根的粗細(xì)差不多,呈叢生狀態(tài)。大多數(shù)單子葉植物的根系屬于須根系。根系在土壤中伸展的范圍及根量的多少,與植物種類和外界環(huán)境,如土壤的結(jié)構(gòu)、通氣程度以及水分狀況等有關(guān)。一般直根系伸入土壤的深度,大于須根系。直根系多為深根系,須根系多為淺根系。直根系須根系根的變態(tài)一些植物的根在進(jìn)化過程中,為了適應(yīng)環(huán)境,其形態(tài)構(gòu)造和生理功能發(fā)生改變,成為根的變態(tài)。根的變態(tài)有貯藏根、氣生根和寄生根三種主要類型。貯藏根存貯養(yǎng)料,肥厚多汁,形狀多樣,常見于二年生或多年生的草本雙子葉植物。貯藏根是越冬植物的一種適應(yīng),所貯藏的養(yǎng)料可供來年生長發(fā)育時的需要,使根上能抽出枝來,并開花結(jié)果。根據(jù)來源,可分為肉質(zhì)直根和塊根兩大類。1.肉質(zhì)直根主要由主根發(fā)育而成。一株上僅有一個肉質(zhì)直根,并包括下胚軸和節(jié)間極短的莖。由下胚軸發(fā)育而成的部分無側(cè)根,平時所說的根頸,即指這一部分,而根頭,即指莖基部分,上面著生了許多葉。肥大的主根構(gòu)成肉質(zhì)直根的主體。蘿卜、胡蘿卜和甜菜的肉質(zhì)根即屬此類。2.塊根和肉質(zhì)直根不同,塊根主要是由不定根或側(cè)根發(fā)育而成,因此,在一株上可形成多個塊根。另外,它的組成不含下胚軸和莖的部分,而是完全由根的部分構(gòu)成。甘薯(山芋)、木薯、大麗花的塊根都屬此類。氣生根氣生根就是生長在地面以上空氣中的根。常見的有三種。1.支柱根支柱根如玉米莖節(jié)上生出的一些不定根。這些在較近地面莖節(jié)上的不定根不斷地延長后,根先端伸入土中,并繼續(xù)產(chǎn)生側(cè)根,能成為增強(qiáng)植物整體支持力量的輔助根系,因此,稱為支柱根。在土壤肥力高,空氣濕度大的條件下,支柱根可大量發(fā)生。培土也能促進(jìn)支柱根的產(chǎn)生。榕樹從枝上產(chǎn)生多數(shù)下垂的氣生根,也進(jìn)入土壤,由于以后的次生生長,成為木質(zhì)的支柱根,榕樹的支柱根在熱帶和亞熱帶造成“一樹成林”的現(xiàn)象。支柱根深入土中后,可再產(chǎn)生側(cè)根,具支持和吸收作用。2.攀援根常春藤、爬山虎、凌霄等的莖細(xì)長柔弱,不能直立,其上生不定根,以固著在其他樹干、山石或墻壁等表面,而攀援上升,稱為攀援根。3.呼吸根生長在海岸腐泥中的紅樹、木欖和河岸、池邊的水松,它們都有許多支根,從腐泥中向上生長,挺立在泥外空氣中。呼吸根外有呼吸孔,內(nèi)有發(fā)達(dá)的通氣組織,有利于通氣和貯存氣體,以適應(yīng)土壤中缺氧的情況,維持植物的正常生長。寄生根寄生植物如菟絲子,以莖緊密地回旋纏繞在寄主莖上,葉退化成鱗片狀,營養(yǎng)全部依靠寄主,并以突起狀的根伸入寄主莖的組織內(nèi),彼此的維管組織相通,吸取寄主體內(nèi)的養(yǎng)料和水分,這種根稱為寄生根,也稱為吸器。菟絲子在寄主接近衰弱死亡時,也常自我纏繞,產(chǎn)生寄生根,從自身的其他枝上吸取養(yǎng)料,以供開花結(jié)實(shí)、產(chǎn)生種子的需要。槲寄生雖也有寄生根,并伸入寄主組織內(nèi),但它本身具綠葉,能制造養(yǎng)料,它只是吸取寄主的水分和鹽類,因此是半寄生植物,與菟絲子的葉完全退化、營養(yǎng)全部依賴寄主的情況不同。根尖的結(jié)構(gòu)1.根冠:位于根的先端,是根特有的一種組織,一般成圓椎形,由許多排列不規(guī)則的薄壁細(xì)胞組成,它像一頂帽子套在分生區(qū)的外方,所以稱它為根冠。2.分生區(qū):是位于根冠的內(nèi)方的頂端分生組織。分生區(qū)不斷地進(jìn)行細(xì)胞分裂,一部分向前方發(fā)展,形成根冠細(xì)胞,大部分向后方發(fā)展,經(jīng)過細(xì)胞的生長,分化,逐漸形成根的各種結(jié)構(gòu)。由于原始細(xì)胞的存在,所以分生區(qū)始終保持它原有的體積和作用。3.伸長區(qū):伸長區(qū)位于分生區(qū)的稍后方的部分,細(xì)胞分裂已逐漸停止,體積擴(kuò)大,細(xì)胞顯著地沿根的長軸方向延伸,因此稱為伸長區(qū)。伸長區(qū)細(xì)胞的延伸,使根顯著地伸長,有利于根的不斷轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境,吸取更多營養(yǎng)。4.成熟區(qū):成熟區(qū)內(nèi)根的各種細(xì)胞已停止分裂活動,并且多已分化為各種成熟組織。表面密被根毛,增大了根的吸收面積,也稱為根毛區(qū)。根瘤和菌根共生關(guān)系是兩個生物間相互有利的共居關(guān)系,彼此間有直接的營養(yǎng)物質(zhì)交流,一種生物對另一種生物的生長有促進(jìn)作用。種子植物和微生物間的共生關(guān)系現(xiàn)象,一般有兩種類型:根瘤和菌根。豆科植物的根上,常有各種形狀的瘤狀突起,稱為根瘤。根瘤的產(chǎn)生是由于土壤內(nèi)的一種細(xì)菌,即根瘤菌,由根毛侵入根的皮層內(nèi),一方面根瘤在皮層細(xì)胞內(nèi)迅速分裂繁殖;另一方面,受到根瘤侵入的皮層細(xì)胞,因根瘤的分泌物的刺激也迅速分裂,產(chǎn)生大量新細(xì)胞,使皮層部分的體積膨大和凸出,形成根瘤。根瘤細(xì)菌從植物根中獲取生活所需的水分和養(yǎng)料,同時固定空氣中的游離氮,供植物使用。菌根是指植物根與土壤中的某些真菌共生。菌根對一般樹種的生長有良好影響,一方面能夠加強(qiáng)根的吸收能力,促進(jìn)周圍有機(jī)物質(zhì)的分解;另一方面菌根分泌的維生素B1可以刺激根系的發(fā)育。根的生理功能1.吸收和輸導(dǎo)功能:吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽,并通過根的維管組織輸送到地上部分。2.合成和分泌功能:根能合成赤霉素、細(xì)胞分裂素等激素和多種氨基酸,對地上部分生長有很大作用。3.固著功能:將植物固定在土壤中,使整個植物維持重力平衡。4.繁殖功能:有些植物根可以形成不定芽而具有繁殖作用。5.貯藏功能:有些植物根能夠貯藏大量養(yǎng)料。(二)莖芽的基本概念芽是未發(fā)育的枝或花和花序的原始體。芽的中央是幼嫩的莖尖。在莖尖上部,節(jié)和節(jié)間距離極近,界限不明顯,周圍有許多突出物,這是葉原基和腋芽原基。在莖尖下部,節(jié)與節(jié)間開始分化,葉原基發(fā)育為幼葉,把莖尖包圍著。這是葉芽的一般結(jié)構(gòu)。將來芽進(jìn)一步生長,節(jié)間伸長,幼葉開展長大,便形成枝條。如果是花芽,其頂端的周圍產(chǎn)生花各組成部分的原始體或花序的原始體?;ㄑ恐?,沒有葉原基和腋芽原基,頂端也不能進(jìn)行無限生長。無論葉芽或花芽,在有些木本植物中,還有芽鱗片包在外面。按照芽生長的位置、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài),可將芽分為下列幾種類型:1.定芽和不定芽:這是按芽的著生位置來分的。定芽生長在枝上有一定的位置。生長在莖或枝頂端的,稱為頂芽;生長在葉腋的,成為側(cè)芽,也稱腋芽。大多數(shù)植物的每一葉腋只有一個腋芽。但有些植物(如桃、楓楊等)的葉腋可發(fā)生二個或幾個芽,在這種情況下,除一個腋芽外,其余的都稱為副芽。此外,有些芽不是生于枝頂或葉腋,而是由老莖、根、葉上,尤其是創(chuàng)傷部位上產(chǎn)生的。這種芽的發(fā)生部位比較廣泛,通常稱為不定芽。2.葉芽、花芽和混合芽:這是按發(fā)育后所形成的器官來分的。葉芽發(fā)育為營養(yǎng)枝;花芽發(fā)育為花序。頂芽和副芽都有可能是花芽?;旌涎客瑫r發(fā)育為枝、葉和花(或花序)?;ㄑ亢突旌涎?,通常比較肥大,易與葉芽相區(qū)別。3.裸芽和鱗芽:這是按芽鱗的有無來分的。裸芽實(shí)際上是被幼葉包圍著的莖、枝頂端的生長錐。草本植物和生長在熱帶潮濕氣候的木本植物,常形成裸芽。整個甘藍(lán)的包心部分可視為一個巨大的裸芽。有芽鱗保護(hù)的,如榆、楊等植物的芽,稱為鱗芽或披芽。芽鱗是葉的變態(tài),其外層細(xì)胞角化或栓化,呈棕褐色,堅(jiān)硬,有時被以茸毛,有時還分泌粘液或樹脂,因而有效地降低芽內(nèi)水分的散失,以免受到冬季干旱的影響。同時也有減少機(jī)械損傷的作用。一些生長在冬寒地帶的樹木中,鱗芽普遍存在。4.活動芽和休眠芽:這是按生理活動狀態(tài)來分的。通常認(rèn)為能在當(dāng)年生長季節(jié)中萌發(fā)的芽,稱為活動芽。一年生草本植物的植株上,多數(shù)芽都是活動芽。溫帶多年生木本植物,其枝條上近下部的許多腋芽在生長季節(jié)里往往是不活動的,暫時保持休眠狀態(tài),這種芽稱為休眠芽。休眠芽仍具有生長活動的潛勢。當(dāng)植物受到某種條件(如創(chuàng)傷或蟲害)的刺激,改變了體內(nèi)的生理代謝狀況時,往往可以打破芽的休眠狀態(tài),芽便進(jìn)行萌發(fā)。相反地,當(dāng)高溫干旱的突然降臨,也會促使一些植物的活動芽轉(zhuǎn)為休眠芽。這些說明在不同的條件下,活動芽和休眠芽可以互相轉(zhuǎn)變。莖的基本概念莖是維管植物地上部分的主干,其上著生葉、花和果實(shí)。莖上葉著生的部位叫節(jié),相鄰兩節(jié)之間部分叫節(jié)間。著生葉和芽的莖稱為枝條。根據(jù)節(jié)間的長短有長枝和短枝之分。長枝一般是營養(yǎng)枝,短枝一般是開花結(jié)果的枝條,故又稱為花枝或果枝。木本植物的枝條,其葉片脫落留下的疤痕,稱為葉痕。葉痕中的點(diǎn)狀突起是枝條與葉柄間的維管束斷離后留下的痕跡,稱為維管束跡或葉跡。枝條外表往往可以看見一些小型的皮孔,這是枝條與外界氣體交換的通道。有的枝條上還有芽鱗痕存在,這是由于頂芽開放時,其芽鱗片脫落后,在枝條上留下的密集痕跡。頂芽開放后所抽出的新枝段,其頂端又生有頂芽。在一般情況下,頂芽每年春季開放一次,這樣,便在枝條上又留下新的芽鱗痕。因此,根據(jù)芽鱗痕的數(shù)目和相鄰芽鱗痕的距離,可以判斷枝條的生長年齡和生長速度。這在果樹栽培上,對于選擇枝條,進(jìn)行扦插或嫁接是有實(shí)踐意義的。莖的變態(tài)地下莖的變態(tài)有些植物的部分莖枝生長于土壤中,變?yōu)橘A藏或營養(yǎng)繁殖的器官,稱為地下莖。地下莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)常發(fā)生明顯的變化,但仍保持莖枝的基本特征。1.根狀莖許多禾本科植物具有根狀莖。如白茅、絆根草、蘆葦、竹等的根狀莖,蔓生于土壤中。它們具有明顯的節(jié)和節(jié)間,節(jié)上有小而退化的鱗片葉,葉腋有腋芽,由此發(fā)育為地上枝,并產(chǎn)生不定根。根狀莖頂端有頂芽,繼續(xù)進(jìn)行頂端生長,其基部則逐漸死亡。這些特點(diǎn),證明它們不是根而是枝條的變態(tài)。根壯莖貯藏豐富的營養(yǎng)物質(zhì),可生活一至多年,繁殖能力很強(qiáng)。在耕犁時,它們雖被切斷,但每小段的腋芽仍可發(fā)育為新枝,故一般禾本科植物的雜草,再生力很強(qiáng),不易鏟除。姜、菊芋的根狀莖,肥短而為肉質(zhì);蓮的根狀莖稱為蓮藕,其中有發(fā)達(dá)的氣道與葉相通。這些根狀莖既是貯藏器官又是營養(yǎng)器官。2.塊莖馬鈴薯的塊莖,頂端有頂芽,四周有許多芽眼,作螺旋排列。幼時具鱗片葉,長大后脫落,在芽眼的上方留下葉痕,成為芽眉。每個芽眼內(nèi)有幾個芽,每一芽眼所在處實(shí)際上即相當(dāng)于莖節(jié),在螺旋線上相鄰的兩個芽眼之間即為節(jié)間??梢?,塊莖實(shí)際上是節(jié)間縮短的變態(tài)莖。馬鈴薯的塊莖是由植株基部葉腋長出來的匍匐枝頂端,經(jīng)過增粗生長而成。3.鱗莖鱗莖是單子葉植物常見的一種營養(yǎng)繁殖器官。洋蔥鱗莖最中央的基部為一個扁平而節(jié)間極短的鱗莖盤,其上生有頂芽,將來發(fā)育為花序。四周有肉質(zhì)鱗片葉重重包圍著,它們貯藏著大量的營養(yǎng)物質(zhì)。肉質(zhì)鱗片葉之外,還有幾片膜質(zhì)的鱗片葉保護(hù)。這兩種鱗片葉都是葉的變態(tài)。葉腋有腋芽,鱗莖盤下端產(chǎn)生不定根,可見鱗莖是一個節(jié)間極短的地下莖的變態(tài)。4.球莖球莖是肥而短的地下莖。荸薺、慈姑的球莖由纖匍枝頂端發(fā)育而成;芋的球莖由莖基部發(fā)育而成。球莖頂端有粗壯的頂芽,有時還有幼嫩的綠葉生于其上。節(jié)與節(jié)間明顯,節(jié)上有干膜狀的鱗片葉也腋芽。球莖貯藏大量營養(yǎng)物質(zhì),為特殊的營養(yǎng)繁殖器官。地上莖的變態(tài)1.匍匐莖有些植物的地上莖細(xì)長,匍匐地面而生,頂端生根出芽,并在節(jié)上長根,由此可形成獨(dú)立的植物體。這種變態(tài)莖稱為匍匐莖。如草莓的莖便屬于此類型。2.肉質(zhì)莖肉質(zhì)莖肥大多汁,常為綠色,不僅可以貯藏水分和養(yǎng)料,還可以進(jìn)行光合作用。許多仙人掌的植物具有這種變態(tài)莖。3.葉狀莖有些植物如假葉樹、文竹、曇花等的葉子退化或早落,莖變?yōu)楸馄交蜥槧睿L期為綠色,代葉行使光合作用,這種莖稱為葉狀莖。4.莖卷須有些藤本植物的莖變?yōu)榫砬募?xì)絲,其上不生葉,用以纏繞其它物體,使植物體得以攀緣生長,成為莖卷須。如南瓜、葡萄等。5.莖刺有些植物如柑橘、山楂、皂莢的部分地上莖變態(tài)為刺,常位于葉腋,由腋芽發(fā)育而來,不易剝落,具保護(hù)作用,成為莖刺。薔薇、月季等莖上有刺,數(shù)目較多,分布無規(guī)則,這是莖表皮的突出物,成為皮刺。在石榴、梨等植物中可以看到生葉與花的小枝逐漸過渡到莖刺的情況。莖的分枝植物的頂芽和側(cè)芽存在著一定的生長相關(guān)性。當(dāng)頂芽活躍地生長時,側(cè)芽的生長則受到一定的抑制。如果頂芽因某些原因而停止生長時,一些側(cè)芽就會迅速生長。由于上述關(guān)系,以及植物的遺傳特性,每種植物常常具有一定的分枝方式:1.單軸分枝單軸分枝又稱總狀分枝。從幼苗開始,主莖的頂芽活動始終占優(yōu)勢,形成一個直立的主軸,而側(cè)枝則較不發(fā)達(dá)。以后側(cè)枝又以同樣的方式形成次級分枝,但各級側(cè)枝的生長均不如主莖的發(fā)達(dá)。這種分枝方式,主軸生長迅速而明顯,稱為單軸分枝。銀杏、松、杉、柏等森林植物屬于單軸分枝,主軸聳直明顯,加粗迅速,因此,它們的樹干成為很有價值的木材。2.合軸分枝這種分枝的特點(diǎn)是頂芽活動到一定時間后,生長變得極慢,甚至死亡,或分化為花芽,或發(fā)生變態(tài),而靠近頂芽的腋芽則迅速發(fā)展為新枝,代替主莖的位置。不久,這條新枝的頂芽又同樣停止生長,再由其側(cè)邊的腋芽所代替。所以合軸分枝的主軸,實(shí)際上是一段很短的枝與其各級側(cè)枝分段連接而成的,因此是曲折的,節(jié)間很短,而花芽往往較多。合軸分枝在作物和果樹中普遍存在,較多的花芽得以發(fā)育,能多結(jié)果,故為豐產(chǎn)的分枝形式。3.假二叉分枝辣椒、石竹、槲寄生等植物的頂芽,當(dāng)生長一段枝條之后,停止發(fā)育,而頂端兩側(cè)對生的二個側(cè)芽同時發(fā)育為新枝。新枝頂芽的生長活動也同母枝一樣,再生一對新枝,如此繼續(xù)發(fā)育下去,在外表上形成了二叉狀分枝。這種分枝方式實(shí)際上是一種合軸分枝方式的變化,被稱為假二叉分枝。它和頂端分生組織本身分裂為二所形成的真正的二叉分枝不同。二叉分枝多見于低等植物和少數(shù)高等植物(地錢、石松、卷柏等)中。單軸分枝在裸子植物中占優(yōu)勢,而合軸分枝和假二叉分枝卻是被子植物主要的分枝方式,它們較為進(jìn)化。由于頂芽的停止活動(死亡、開花、形成花序、變成莖卷須或莖針等),促進(jìn)了大量側(cè)芽的生長,從而使地上部有更大的開展性,為枝繁葉茂,擴(kuò)大光合面積,創(chuàng)造了有利條件。莖的生理功能1.輸導(dǎo)功能:將根吸收的水分、無機(jī)鹽和合成貯存的有機(jī)養(yǎng)料輸送給地上部分,同時將葉制造的有機(jī)物輸送到根、花、果實(shí)和種子中。2.支持功能:支持植物體,抵抗風(fēng)、雨、雪加到植物體上的重量。3.貯存功能:有些植物可以形成鱗莖、塊莖、球莖、根狀莖等變態(tài)莖,貯存大量養(yǎng)料。4.繁殖功能:人們利用某些植物的莖、枝容易產(chǎn)生不定根和不定芽的特性,采用枝條扦插、壓條、嫁接等方法來繁殖植物。此外,綠色幼莖還能進(jìn)行光合作用。葉葉的組成葉起源于莖尖周圍的葉原基。發(fā)育成熟的葉分為葉片、葉柄和托葉三部分。缺少任何一部分或兩部分的葉,稱為不完全葉,如甘薯、油菜的葉缺托葉,煙草的葉缺葉柄等。有些植物的葉在外形上變異很大,以至于不易識別。葉片葉的主體部分,通常為一綠色扁平體,兩側(cè)對稱,有背腹之分。葉的光合作用和蒸騰作用,主要是通過葉片進(jìn)行。葉片可分為葉尖、葉基也葉緣等部分。每種植物葉片的全形以及這些部分的形態(tài),都有各種不同的特征,可以用來識別植物的種類。葉片上分布著大、小不同的葉脈,居中最大的為中脈。中脈的分枝為側(cè)脈,其余較小的稱細(xì)脈,細(xì)脈末端稱為脈梢。葉片上各種大小葉脈的分布方式叫做脈序。脈序一般分為網(wǎng)狀脈序和平行脈序。葉柄是緊接葉片基部的柄狀部分,其下端與枝相連接。葉柄的主要功能是疏導(dǎo)和支持作用。托葉是葉柄基部的附屬物,通常成對而生。它的形狀和作用,因植物種類而不同。棉花的托葉為三角形;梨的托葉為線狀,對幼葉有保護(hù)作用;豌豆的托葉大面呈綠色,可進(jìn)行光合作用;蕎麥的托葉兩片合軸如鞘,包圍著莖,稱為托葉鞘;刺槐的托葉則變?yōu)榇?。有些植物的托葉有早落的現(xiàn)象,如棉花、蘋果等。葉的形狀不同種類的植物,葉片的形狀差別很大。同一植物的不同部分,其形狀也可以不同。葉片的形狀主要是以葉片的長度和寬度的比例及最寬處所在的位置來確定的。葉的形狀變化雖大,但在一定的外界條件下,葉形尚有一定的穩(wěn)定性。常見的形狀有條形、針形、披針形、卵形、長圓形、菱形、心形、橢圓形、三角形、圓形等。很多植物葉形常常成中間類型,常用復(fù)合名詞來描述,如大葉桉的葉為卵狀披針形,加拿大楊的葉為三角狀卵形。葉片的邊緣叫葉緣。葉緣完整無缺的,叫全緣,如甘薯;葉緣凹凸象波浪形的,叫波狀緣,如茄;葉緣象牙齒形的,叫牙齒緣,如桑;象鋸齒形,叫鋸齒緣,如桃。如果葉緣凹凸很深,叫做缺刻。缺刻具有一定的形式,可分為羽狀和掌狀兩種,每種又分為淺裂、深裂和全裂三種。缺刻不到或僅達(dá)到葉片寬度的四分之一時,叫淺裂,如油菜、棉花;缺刻超過葉片寬度四分之一而不到主脈時,叫深裂,如蒲公英、蓖麻;缺刻深達(dá)主脈或葉基的,叫全裂,如馬鈴薯、木薯。葉可分為單葉和復(fù)葉兩類。如果一個葉柄上只生一個葉片,不論是完整或者是分裂的,都叫單葉,如棉花、梨、甘薯的葉。如果在葉柄上著生兩個以上完全獨(dú)立的小葉片,則叫做復(fù)葉,如花生、苕子、薔薇等的葉。復(fù)葉的葉柄叫總?cè)~柄。總?cè)~柄上著生的葉叫小葉,小葉常具有小葉柄。復(fù)葉在單子葉植物中很少,在雙子葉植物中則相當(dāng)普遍。復(fù)葉依小葉排列的情況不同可分為羽狀復(fù)葉(包括奇數(shù)羽狀復(fù)葉和偶數(shù)羽狀復(fù)葉,根據(jù)葉軸是否分枝又可分為一回、二回、三回羽狀復(fù)葉)、掌狀復(fù)葉、三出復(fù)葉、單身復(fù)葉等。葉在莖上排列的方式,叫葉序。也許可分互生、對生和輪生三種。如果莖的每一節(jié)上只生一片葉的,叫互生,如水稻、大豆、蘋果等。如果莖的每一節(jié)上相對著生兩片葉的,叫對生,如芝麻、薄荷等。如果莖的每一節(jié)上輪生三片或三片以上的葉,叫輪生,如夾竹桃、豬秧秧等。在各種葉序中,兩個上下相鄰節(jié)上的葉,不但排列的方向不同,而且由于葉柄可以轉(zhuǎn)動,下部葉柄較長,上部葉柄較短,使葉片彼此不致蔭蔽,以便能充分地接受日光,這種現(xiàn)象,叫葉鑲嵌。葉鑲嵌在節(jié)間短的植物,如根出葉的植物和棕櫚科的植物,表現(xiàn)得十分顯著。葉的發(fā)生和生長葉原基發(fā)生于莖尖稍下的周圍。由周緣分生組織區(qū)的外層細(xì)胞重復(fù)分裂向外突出而成。葉原基的進(jìn)一步生長,包括頂端生長、邊緣生長與居間生長三種方式。首先進(jìn)行頂端生長,即葉原基頂端部分的細(xì)胞繼續(xù)分裂,使整個葉原基伸長,變?yōu)殄F形,這稱為葉軸。葉軸就是未分化的葉柄和葉片。具有托葉的植物,其葉原基基部的細(xì)胞,迅速分裂、生長、分化為托葉,包圍著葉軸。與葉軸伸長的同時,葉軸的兩邊各出現(xiàn)一行邊緣分生組織。不久,頂端生長停止,邊緣分生組織進(jìn)行分裂(邊緣生長),形成扁平的葉片。沒有邊緣生長的葉軸基部,就分化為葉柄。當(dāng)葉片各部分形成之后,其中的細(xì)胞仍繼續(xù)分裂和長大(居間生長),直到葉片成熟。如果在幼葉上用墨水劃上等距離的方格,就可以看到居間生長的情況。雙子葉植物葉尖的成熟常先于基部。這種向基成熟的次序,在單子葉植物的帶形葉中更為明顯。例如韭、蔥等植物的葉被切斷后,很快就生長起來,這是因?yàn)槿~基部進(jìn)行居間生長的緣故。葉的變態(tài)1.鱗葉單子葉植物如百合、洋蔥、大蒜、水仙等,它們鱗莖上的肉質(zhì)肥厚葉片,稱為鱗葉。鱗葉中貯藏大量養(yǎng)分,可供次年發(fā)芽、開花之用。2.葉卷須有些植物其葉的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榫眄殻m于攀緣生長。如豌豆復(fù)葉頂端的二、三對小葉及苕子復(fù)葉頂端的一片小葉,變?yōu)榫眄?,其他小葉未發(fā)生變化。有時一對小葉之一變?yōu)榫眄殻硪黄瑸闋I養(yǎng)小葉,這足以證明這類卷須是小葉的變態(tài)。3.葉刺有些植物的葉或葉的某部變態(tài)為刺,稱為葉刺。如小檗枝上的刺為葉的變態(tài)而來,仙人掌屬的一些植物在扁平的肉質(zhì)莖上生有硬刺,這些刺也被認(rèn)為是葉的變態(tài),是對減少水分散失的適應(yīng)。馬甲子、刺槐的葉柄基部有一對尖硬的刺,為托葉的變態(tài)。雖然它們的刺來源不同,但對植物都有保護(hù)作用。葉刺和莖刺一樣,都有維管束和莖相通。4.葉捕蟲器有些食蟲植物的葉變成為適宜于捕食昆蟲的特殊結(jié)構(gòu)。如豬籠草的葉柄很長,基部為扁平的假葉狀,中部細(xì)長如卷須狀,可纏繞他物。上部變?yōu)槠繝畹牟断x器,葉片生于瓶口,成一小蓋覆于瓶口之上。瓶內(nèi)底部生有多數(shù)腺體,能分泌消化液,將落入的昆蟲消化利用。離層和落葉多數(shù)植物的葉生活到一定時期便會從枝上脫離下來,這種現(xiàn)象稱為落葉。無花果、桃、李、油桐等的葉,只能生活一個生長季,在冬寒來臨時,即全部脫落,這稱為落葉樹。而荔枝、龍眼、芒果等的葉可活一年或幾年,在植株上次第脫落,互相交替,這成為常綠樹。落葉是植物對不良環(huán)境(如低溫、干旱)的一種適應(yīng)。落葉的原因與葉柄結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。木本落葉植物在落葉之前,靠近葉柄基部的幾層細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞學(xué)上和化學(xué)上的變化,形成離區(qū)。以后在離區(qū)的范圍內(nèi)進(jìn)一步分化產(chǎn)生離層和保護(hù)層。保護(hù)層在離層之下,保護(hù)葉脫落后所暴露的表面不受干旱和寄生物的侵襲。葉柄就是從離層處與枝條斷離的。引起分離的細(xì)胞解剖學(xué)特征,有的是由于胞間層組成成分的變化,果膠酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性的果膠和果膠酸而導(dǎo)致胞間層的溶解;有的除胞間層外,還有部分或全部初生壁溶解;也有的是整個細(xì)胞,包括原生質(zhì)體和細(xì)胞壁全部都發(fā)生解體,結(jié)果使得離層細(xì)胞彼此分離。另一方面,葉柄維管束的導(dǎo)管也失去作用,葉子干枯,在葉子重力懸垂下,以及風(fēng)吹雨打的機(jī)械作用下,葉就從離層處斷裂而脫落。緊接離層下面的細(xì)胞其細(xì)胞壁木栓化,有時還有膠質(zhì)、木質(zhì)等物質(zhì)沉積于細(xì)胞壁和胞間隙內(nèi),形成了保護(hù)層。有的植物在落葉后的疤痕下繼續(xù)產(chǎn)生周皮,增強(qiáng)保護(hù)作用。離層部位的周皮和幼莖的周皮最后相連成一整體。有些植物葉的脫離不一定與溶解現(xiàn)象有關(guān)。大多數(shù)單子葉植物和草本雙子葉植物并無固定的離層發(fā)育。凋萎葉子的脫離似乎只是物理應(yīng)力的機(jī)械折斷。葉脫落以后,在莖上所遺留的痕跡,成為葉痕。葉痕內(nèi)有凸起的葉跡,是莖與葉柄間維管束斷離后的遺跡。離層不僅在營養(yǎng)器官葉柄基部可以產(chǎn)生,在一定條件下,花柄、果柄的基部也會出現(xiàn)?;ā⒐绕鞴倜撀涞脑?,如棉花落鈴,大豆落莢,果樹落花、落果等問題,多與離層的形成有關(guān)。所以研究離層形成的生理解剖、化學(xué)變化過程及其無外界條件的關(guān)系,對于解決器官脫落問題是有實(shí)際意義的。葉的生理功能1.光合作用:植物利用光能將二氧化碳和水合成有機(jī)物,并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯藏起來,同時釋放氧氣。2.蒸騰作用:植物根吸收的大量水分以氣體狀態(tài)通過葉片的氣孔蒸散到體外,從而有利于根部對水和無機(jī)鹽的吸收和運(yùn)輸。同時,在蒸騰過程中,水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),耗費(fèi)能量,從而降低葉片溫度,使葉免受強(qiáng)光灼傷。3.氣體交換:植物的光合作用吸入二氧化碳放出氧氣和呼吸作用吸收氧氣釋放二氧化碳,都是通過葉片上的氣孔進(jìn)行的,因此,葉片是植物體進(jìn)行氣體交換的主要器官。有些植物的葉片還能吸收二氧化硫、氯氣等有害氣體,并積存在葉片內(nèi),起到凈化大氣的作用。4.吸收功能:葉能吸收營養(yǎng)物質(zhì),利用這個功能可以進(jìn)行葉面噴肥。5.繁殖功能:有些植物的葉在一定條件下,在葉緣的葉脈處可以形成不定根、不定芽,利用這個功能進(jìn)行營養(yǎng)繁殖。營養(yǎng)器官的生長相關(guān)性植物每個器官的發(fā)育,在一定程度上常常受到其它器官生理活動過程的影響。例如,許多植物的營養(yǎng)生長明顯地受到開花、結(jié)果的抑制;同樣根系的發(fā)育往往受到葉的光合作用的影響。植物體各器官之間,在生長過程中存在著的這種互相促進(jìn)或互相抑制的關(guān)系,稱為生長相關(guān)性。生長相關(guān)性主要是由于各器官之間有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)和分布,生長激素的調(diào)節(jié),以及水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的影響所致。1.地下部分與地上部分的生長相關(guān)性——根條比率“本固枝榮、根深葉茂”,這句話反映了植物地上部分與地下部分存在著生長相關(guān)性。植物的地上部分把光合產(chǎn)物和生理活躍性物質(zhì)輸送到根部去利用,而根系從土壤中吸收的水分、礦質(zhì)和氮素,以及合成的氨基酸等重要物質(zhì),又往上部輸送,供給地上部分的需要。植物根系與枝葉之間生理上的密切相關(guān),必然導(dǎo)致二者在生長上出現(xiàn)一定的比例關(guān)系。這種比例關(guān)系稱為根條比率。作物地上部分與地下部分的生長對外界條件的要求不同,反應(yīng)也不一樣??刂乒庹?、水分、溫度、礦質(zhì)營養(yǎng)等條件,可以改變作物的根條比率,使之適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。光照強(qiáng)度、氮肥、磷肥含量等因素,與植物體內(nèi)碳水化合物的合成和轉(zhuǎn)移有關(guān),從而影響根條比率。陽光充足,葉子合成的碳水化合物較多,大部分得以向根系輸送,保證根系生長的需要。如果光照不足,或枝葉互相隱蔽,葉子合成較少量的碳水化合物,幾乎全部為枝葉徒長所消耗,碳水化合物很少輸送根系,從而根系的生長受到抑制。當(dāng)?shù)蔬^多時,根部吸收大量的氮素并轉(zhuǎn)移到地上部分,與光合作用產(chǎn)生的碳水化合物合成葉綠素和蛋白質(zhì),用于枝葉的茂盛生長,以致轉(zhuǎn)移到根系的碳水化合物就相對減少。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,栽插或播種過密,株間透光不良,或施用氮肥過多,都會導(dǎo)致枝葉徒長而抑制根系的發(fā)育,根條比率低,不符合豐產(chǎn)栽培的要求。增施磷肥,對植物體內(nèi)碳水化合物的向根轉(zhuǎn)移,以及對根尖生長點(diǎn)的細(xì)胞分裂活動都有促進(jìn)作用,因而可提高根條比率,所以,水稻移植時常用磷肥作為秧根肥。土壤可用水分的含量對根條比率有很大的影響。在土壤水分較少時,根部吸收的水分不能完全滿足地上部分的需要,因此,地上部分的細(xì)胞伸長生長受到一定的抑制,生長比較緩慢,然而此時土壤通氣性卻有增加,對根系的呼吸和生長,卻帶來有利作用。所以潤濕育秧,落干曬田,棉花蹲苗等,都是利用減少土壤水分,增加通氣,促進(jìn)根系生長,提高根條比率而獲得豐產(chǎn)的有效措施。反之,在淹水情況下,根系的呼吸和生長受到抑制,根條比率也就下降。2.主干與分枝的生長相關(guān)性——頂端優(yōu)勢植物的主干與分枝之間也存在著生長相關(guān)性。當(dāng)主干的頂芽生長活躍時,下面的腋芽往往休眠而不活動;如果頂芽被摘去或受傷,腋芽就迅速萌動生長而形成枝。這種頂芽對腋芽生長的抑制作用,通常稱為頂端優(yōu)勢。主根與側(cè)根之間的生長相關(guān)性,也與此相似。頂端優(yōu)勢的強(qiáng)弱,隨植物的種類而有所不同。楊、杉等許多喬木的頂端優(yōu)勢很強(qiáng),側(cè)枝短而斜生,形成塔形的樹冠。許多灌木的頂端優(yōu)勢較弱,沒有明顯的主干,側(cè)枝生長茂盛,如茶樹就是這種類型。在禾本科作物中,玉米的頂端優(yōu)勢很強(qiáng),一般不分枝;而稻、麥在分蘗期的頂端優(yōu)勢較弱,在適宜的條件下可進(jìn)行多次的分蘗。主干和分枝之間所顯示的生長相關(guān)性,一般認(rèn)為這是受植物體內(nèi)生長激素濃度的影響,頂芽生長需要的濃度較高,而側(cè)芽生長所需要的濃度較低。當(dāng)頂芽活躍生長時,它產(chǎn)生大量的生長激素,這個濃度適合頂芽本身生長的需要,但大量的生長激素向下傳導(dǎo)時,對側(cè)芽的生長活動就起抑制作用。同功器官與同源器官的概念對于植物營養(yǎng)器官的變態(tài),達(dá)爾文曾引用同功變異和同源變異的概念。凡外形相似、功能相同、但形態(tài)學(xué)上來源不同的變態(tài)器官,稱為同功器官。例如,莖刺、葉刺和皮刺,莖卷須和葉卷須,塊莖和塊根等都屬于同功器官。反之,外形與功能都有差別,而形態(tài)學(xué)上來源卻相同的營養(yǎng)器官,稱為同源器官。如莖刺、莖卷須、根狀莖、鱗莖等,都是莖枝的變態(tài),屬于同源變異。在歷史進(jìn)程中,植物營養(yǎng)器官的變態(tài),可朝著同功或同源的二個方向發(fā)展。來源不同的器官,長期適應(yīng)某種環(huán)境進(jìn)行相似的生理功能,就逐漸發(fā)生同功變態(tài);如果來源相同的器官,長期適應(yīng)不同的環(huán)境而進(jìn)行著不同的生理功能,就會導(dǎo)致同源變態(tài)的發(fā)生。同功器官和同源器官有時不易區(qū)分,通??筛鶕?jù)器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程綜合加以判斷。(四)花花的發(fā)生花來源于花芽。當(dāng)植物由營養(yǎng)器官的生長轉(zhuǎn)向生殖器官的生長時,芽內(nèi)的生長錐,停止分化葉原基和腋芽原基,開始橫徑加大,頂端稍呈扁平狀,并在頂端周圍的若干點(diǎn)上,形成一輪小突起,以后,依次有外向內(nèi)再分生出若干輪突起。這些小突起就是花的各組成部分的原基。各部分原基繼續(xù)生長,從外輪向內(nèi),依次成長為花萼、花冠、雄蕊和雌蕊。有的植物如油菜,則是最后突起花冠原基。另有許多種植物,生長錐可以分化出許多花,成為一個花序。通常把莖尖生長錐轉(zhuǎn)化為花或花序的過程,叫做花芽分化。禾本科植物的莖尖分化為花序(穗)的過程叫做穗分化。花芽分化的時期,因植物的種類和品種而不同,如水稻在拔節(jié)前25-30天開始;大麥在前40天開始;蘋果、梨等落葉果樹,大部分在前一年夏天開始,秋季完成;柑桔等常綠果樹,則多在前一年冬季分化。此外,花芽分化的早晚和快慢,又受環(huán)境條件和栽培技術(shù)的影響?;ǖ慕M成部分花通常由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四部分組成,這些部分共同著生在花梗頂端的花托上。一朵花中具有上述四部分的,叫完全花;缺少其中任何一部分的,叫不完全花?;üS纸谢ū?,是枝條的一部分,而花萼、花冠、雄蕊和雌蕊都是變態(tài)的葉,所以花是適應(yīng)于有性生殖的變態(tài)短枝?;ǖ母鹘M成部分有其獨(dú)特的功能,并因植物種類不同而具有多種形態(tài)類型?;ㄝ嗷ㄝ辔挥诨ǖ淖钔廨?,由數(shù)枚萼片組成。萼片外形似葉,通常為綠色,能進(jìn)行光合作用。有些植物的花萼,具有鮮艷的顏色,形似花冠。在花開放前,花萼包在花的最外面,具有保護(hù)幼花的作用?;ㄝ嘁话阒挥幸惠?,但也有兩輪的,如棉花、紅麻等。外輪的萼片,叫副萼。一朵花中萼片彼此分離的,叫離萼,如油菜等;萼片基部連合或全部連合的,叫合萼,如花生、豌豆等?;ㄝ嘁话阍陂_花后即行脫落,但有的植物花萼直至果實(shí)成熟時仍然存在,稱為宿萼,如茄、番茄、柿等。菊科植物如蒲公英、萵苣等的萼片變成毛狀,稱為冠毛。冠毛有利于果實(shí)、種子借風(fēng)力傳播?;ü诨ü谖挥诨ㄝ嗟膬?nèi)方,由若干花瓣組成,具有保護(hù)作用。花冠常有各種顏色。有的植物的花瓣能分泌芳香油,有的花瓣基部具有蜜腺,能分泌蜜汁,有吸引昆蟲進(jìn)行授粉的作用。根據(jù)花中花瓣的離合情況,花冠可分為以下兩種類型:1.離瓣花冠一朵花中的花瓣彼此完全分離的,叫離瓣花冠,這種花叫離瓣花。常見的離瓣花冠有:薔薇形花冠由五個分離的花瓣排列成五星輻射狀,如桃、梨等。十字形花冠由四個分離的花瓣排列成十字形,為十字花科植物的特征之一,如油菜、白菜、蘿卜等。蝶形花冠花瓣五片離生,花形似蝶。最外面的一片最大,叫旗瓣;兩側(cè)兩瓣叫翼瓣;最里面的兩瓣,頂部稍聯(lián)合,叫龍骨瓣,如蠶豆、豌豆、花生等。2.合瓣花冠一朵花中的花瓣,基部互相連合或全部連合的,叫合瓣花冠,這種花叫合瓣花。連合的部分叫花冠筒,分離的部分叫花冠裂片。常見的合瓣花冠有:漏斗狀花冠花瓣連合成漏斗狀,如牽牛、甘薯等。鐘狀花冠花冠較短而廣,向上展開呈鐘狀,如南瓜、桔梗等。唇形花冠花冠筒較長,花冠裂片成上下二唇,如紫蘇、薄荷、芝麻等。筒狀花冠花冠筒較長,上下粗細(xì)相似,呈筒狀,花冠裂片向上伸展。此種類型為菊科植物所特有,如向日葵花序中央的花。舌狀花序花冠筒較短,花冠裂片向一側(cè)延伸成舌狀,如向日葵花序周邊的花。萵苣花序的花全為舌狀花。花萼和花冠合稱為花被。同時具有花萼和花冠的花,叫兩被花,如油菜、棉等;只有花萼或花冠的,叫單被花,如大麻、桑等;完全沒有花被的花,叫無被花,如楊、柳等。根據(jù)花被片的排列狀況,凡是花中花被片的大小、形狀相似,通過花的中心,可以切成兩個以上的對稱面的,叫整齊花或輻射對稱花,如薔薇形花冠、漏斗形花冠等的花。如果花被片的形狀、大小不同,通過花的中心,最多只能切出一個對稱的花,叫不整齊花或兩側(cè)對稱花,如蝶形花冠、舌狀花冠等的花。雄蕊雄蕊位于花冠的內(nèi)側(cè),是花的重要部分。每個雄蕊由兩部分組成,下部是細(xì)長的花絲,頂端是囊狀的花藥?;ㄋ幫ǔ>哂兴膫€花粉囊,囊內(nèi)產(chǎn)生大量花粉粒。不同植物的雄蕊數(shù)目不同。在描述時,雄蕊數(shù)目在12個以內(nèi)的,要寫出它的數(shù)目,多于12個的,稱為雄蕊多數(shù)。如香蒲只有一個雄蕊,小麥、玉米有3個雄蕊,水稻、油菜有6個雄蕊,棉花、蘋果、茶等都是雄蕊多數(shù)。雄蕊的數(shù)目及其類型,是鑒別植物的標(biāo)志之一。雄蕊根據(jù)其離合情況,有如下幾種類型:1.離生雄蕊花中全部雄蕊各自分離。離生雄蕊中有的各雄蕊長短懸殊。如:二強(qiáng)雄蕊花中雄蕊4枚,二長二短。如益母草等唇形科植物及芝麻等。四強(qiáng)雄蕊花中雄蕊6枚,四長二短。如蘿卜、油菜等十字花科植物。2.合生雄蕊花中各雄蕊形成不同程度的連合,例如:單體雄蕊全部花絲下部連合,形成花絲筒,花絲上部和花藥仍分離,如棉花、山茶等。二體雄蕊全部花絲連合成兩組,如有些豆科植物,有雄蕊10枚,其中9個花絲連合在一起,另一個單獨(dú)分離,成兩束。多體雄蕊全部花絲基部合生成數(shù)束,如蓖麻、甜橙等。聚藥雄蕊花絲分離,花藥聚合成筒狀,如向日葵等菊科植物和南瓜等。雌蕊雌蕊位于花的中央,是花的另一重要部分。每個雌蕊是由一個或數(shù)個變態(tài)的葉結(jié)合而成的。組成雌蕊的變態(tài)葉,叫做心皮。心皮的邊緣互相連接處,叫腹縫線,相當(dāng)于葉的中脈處,叫背縫線。雌蕊包括柱頭、花柱和子房三部分。柱頭是雌蕊頂端略為膨大的部分,是接受花粉的地方。柱頭分泌柱頭液,有粘著花粉粒和促進(jìn)花粉粒萌發(fā)的作用,如油菜的柱頭呈頭狀,小麥、水稻的柱頭呈羽毛狀,棉花的柱頭3-5裂等。柱頭與子房之間的部分,叫做花柱。花柱是花粉管進(jìn)入子房的通路。其形狀、長短因植物而不同。南瓜的花柱粗短,而玉米的花柱卻細(xì)長如絲。雌蕊基部膨大的部分叫子房。子房外圍有子房壁,內(nèi)部為一或多個子房室,如大豆為1室,棉花為3-5室。每一個子房室內(nèi)有一至多個胚珠,胚珠著生在胎座上。受精后子房發(fā)育成果實(shí),里面的胚珠發(fā)育成種子。不同植物,雌蕊中心皮的數(shù)目和離合,子房的位置,胎座的類型常不相同。1.雌蕊的類型根據(jù)雌蕊中心皮的數(shù)目和離合,雌蕊可分:單雌蕊一朵花中僅有一個雌蕊,這個雌蕊只由一個心皮構(gòu)成。如豆類、桃、李等。離生雌蕊一朵花中有數(shù)個雌蕊,每個雌蕊都由一個心皮構(gòu)成。如八角、木蘭、草莓、毛茛等。合生雌蕊一朵花中有一個雌蕊,每個雌蕊由兩個或更多的心皮連合構(gòu)成,又叫復(fù)雌蕊,如油菜、棉花、柑桔、梨、小麥等。心皮的連合程度也不同,或全部連合或僅子房連合等等。判斷雌蕊的心皮數(shù)目可結(jié)合柱頭、花柱、子房室等的數(shù)目進(jìn)行分析,一般二者的數(shù)目一致,但也有例外。2.子房的位置根據(jù)子房著生在花托上的位置和與花托連合的情況,子房可分下列類型:上位子房子房僅以底部與花托相連,叫上位子房。上位子房的花有兩種情況,如果子房僅以底部于花托相連,而花萼、花冠、雄蕊著生的位置低于子房,叫上位子房下位花;如果子房僅以底部與花托相連,而花托成杯狀,花被與雄蕊著生于杯狀花托的邊緣,即子房的周圍,叫上位子房周位花。中位子房(半下位子房)子房的下半部陷于杯狀花托中,并與花托愈合,上半部仍露在外,花被和雄蕊著生于花托的邊緣,叫中位子房,其花稱周位花,如甜菜、菱角、馬齒莧等。下位子房整個子房埋于下陷的花托中,并與花托愈合,花的其余部分著生于子房上面花托的邊緣叫下位子房,其花稱上位花,如南瓜、蘋果、梨、向日葵等。3.胎座的類型、子房中胚珠著生的部位,叫胎座,常見的有以下幾種類型:邊緣胎座單雌蕊,子房一室,胚珠著生于心皮的腹縫線上,如豆類。側(cè)膜胎座復(fù)雌蕊,子房一室或假數(shù)室,胚珠生于心皮的邊緣,如油菜、黃瓜、西瓜等。中軸胎座復(fù)雌蕊,子房數(shù)室,各心皮邊緣聚于中央形成中軸,胚珠著生于中軸上,如棉花、柑桔、蘋果、茄、番茄等。特立中央胎座復(fù)雌蕊,子房一室或不完全的數(shù)室,子房室的基部殘留有一短的中軸,胚珠生于此軸上,如馬齒莧、石竹等?;プ晚斏プ咧橹谧臃渴业幕浚ㄈ缦蛉湛┗蝽敳浚ㄈ缣?、梅、榆)?;ê椭仓甑男詣e花的性別同時具有雄蕊和雌蕊的花叫兩性花,如水稻、小麥、大豆、蘋果等的花。只有雄蕊或雌蕊的花,叫單性花。單性花中,只有雄蕊的叫雄花,只有雌蕊的叫雌花。雄蕊和雌蕊都沒有的花,叫無性花或中性花,如向日葵花序邊緣的舌狀花。植株的性別單性花的植物,雌花和雄花生在一株上的,叫雌雄同株,如玉米、蓖麻等。雌花和雄花分別生于兩株上的,叫雌雄異株,如楊、柳、菠菜等。只有雄花的植株叫雄株,只有雌花的植株叫雌株。如果一株植物上既有兩性花,又有單性花的,叫雜性同株,如荔枝、柿等?;ㄐ蛴行┲参锏幕ㄊ菃为?dú)著生于葉腋或枝頂,叫單生花,如棉花、桃等。但大多數(shù)植物是由許多花著生在一個總花柄(花軸)上。花在花軸上有規(guī)律的排列方式,稱為花序,有的花在花柄基部下側(cè)有一變態(tài)葉,叫苞片。在花下或花序基部集生的苞片,稱為總苞。根據(jù)花軸的生長和分枝方式、開花順序以及花梗長短,可把花序分為無限花序和有限花序兩大類型。無限花序花軸頂端可以繼續(xù)生長,花由花軸下部先開,漸及上部;或花軸較短,其邊緣的花先開,漸及中央。常見的無限花序又有以下幾種:1.總狀花序花軸長,不分枝,其上著生多數(shù)花柄近于等長的花,如蘿卜、油菜、芥菜等。有些植物的花軸具有若干次分枝,如果每次分枝構(gòu)成一個總狀花序時,整個花序呈圓錐狀,叫圓錐狀花序或復(fù)總狀花序,如水稻、荔枝、煙草、葡萄、玉米雄花花序等。2.穗狀花序花軸長,不分枝,著生的花無柄或柄極短,如車前。如果花軸分枝,每個分枝構(gòu)成一個穗狀花序,叫復(fù)穗狀花序,如小麥、大麥等。穗狀花序的花軸膨大呈棒狀時,稱為肉穗花序,花序基部常為總苞所包圍,如玉米的雌花序。3.傘房花序和總狀花序相似,但花柄不等長,下部的花柄長,上部的花柄漸短,全部花排列在近于一個平面上,如梨、山楂等。4.傘形花序花軸頂端集生許多花柄近于等長的花,全部花排列成圓頂狀,形如張開的傘,如蔥、韭等。如果花軸頂端分枝,每一分枝為一傘形花序,叫做復(fù)傘形花序,如胡蘿卜。5.柔荑花序許多單性花集成穗狀,花軸多柔軟下垂,開花后整個花序或果序一齊脫落,如楊、柳、桑以及板栗和胡桃的雄花序。6.頭狀花序花軸短或?qū)挻?,其上著生無柄或近無柄的花,如三葉草。有的頭狀花序外面具有總苞,如向日葵、茼蒿等。7.隱頭花序花軸頂端膨大,中央凹陷如囊狀,許多無柄或短柄的花,全部隱藏于囊內(nèi),如無花果、榕樹等。有限花序(聚傘花序)有限花序的特點(diǎn)和無限花序相反?;ㄐ蝽敹嘶蛑行牡幕ㄏ刃纬桑_花順序是由上而下,由內(nèi)而外的,因而花軸的伸長受到限制,花軸如分枝,開花順序也是如此。如甘薯、番茄、馬鈴薯等。在自然界中,有些植物的花序類型混生,如蔥、韭是傘形花序,但中間的花先開,又有有限花序的特點(diǎn);水稻是圓錐花序,但上部枝梗的花先開,下部枝梗的花后開,每一枝梗上又是頂端的花先開,以后由下而上順序開花,也有有限花序的特點(diǎn)?;ǔ淌交ǖ男螒B(tài)結(jié)構(gòu)除用文字描述以外,也可以用符號和數(shù)字列出公式來表示?;ǔ淌骄褪墙栌梅柤皵?shù)字組成一定的程式來表明花的各部分的組成、排列、位置以及它們彼此的關(guān)系?;ǖ母鞑糠钟美∥幕蚱渌淖值淖质妆硎?,并用數(shù)字和各種符號表示花部的數(shù)目和各種關(guān)系。各種代表符號如下:P(拉丁文preianthium)——花被K(德文kelch)或Ca(拉丁文calyx)——花萼C(拉丁文corolla)——花瓣(若用Ca表示花萼則用Co表示花瓣)A(拉丁文androecium)——雄蕊G(拉丁文gynoecium)——雌蕊以數(shù)字表示各部分的數(shù)目,“∞”示多數(shù),“0”表示不具備或退化?!獌蓚?cè)對稱;※——輻射對稱。()——表示連合;+——表示各部的排列輪數(shù)?!帷刍?;♀——雌花;——兩性花?!臃可衔?;——子房半下位;——子房下位。G后所用三個數(shù)字表示心皮數(shù)、子房室數(shù)和每室胚珠數(shù)。以桃花、刺槐為例:桃:※K5C5A∞1:1:2輻射對稱花冠,兩性花,花萼5片離生,花瓣5片離生,雄蕊多數(shù),子房上位,1心皮,1心室,每心室著生2個胚珠。刺槐:↑K(5)C1+2(2)A(9)+1:1:∞兩側(cè)對稱花冠,兩性花,花萼5片合生,蝶形花冠,二體雄蕊,子房上位,1心皮,1心室,每心室著生多個胚珠。開花當(dāng)花粉粒和胚囊(或其中之一)成熟時,花被展開,雌雄蕊暴露出來,這種現(xiàn)象叫開花。一株植物每年從第一朵花到最后一朵花開放所經(jīng)歷的時間,叫開花期,它和植物種類、品種特性、營養(yǎng)狀況、外界條件有密切關(guān)系。不同植物在一天中開花的時間也不相同。每朵花開放時間的長短也隨植物種類而異。這些開花規(guī)律都是植物在一定條件下對傳粉作用的適應(yīng)。傳粉成熟的花粉粒,從花藥散出,通過各種方式傳到雌蕊的柱頭上去的過程叫傳粉。傳粉的方式有幾下幾種:自花傳粉成熟的花粉粒落到同一朵花的柱頭上,叫做自花傳粉。但是在生產(chǎn)上,常把同株異花間的傳粉也稱為自花傳粉。果樹栽培上,甚至將同一品種不同植株間的傳粉,也稱為自花傳粉。水稻、小麥、棉花、豆類、桃等都是自花傳粉的植物。最典型的自花傳粉方式是閉花傳粉,如大麥、豌豆和花生植株下部的花,在未開花之前,便已完成傳粉過程。異花傳粉植物界最普遍的傳粉方式是異花傳粉。異花傳粉是指不同花朵之間的傳粉,但在果樹栽培上,常指不同品種間的傳粉為異花傳粉,在作物栽培上常指不同植株間的傳粉。如玉米、油菜、向日葵、蘋果、梨、南瓜等都是異花傳粉植物。異花傳粉時,花粉常需依靠外力作為媒介才能傳到柱頭上。凡是依靠昆蟲進(jìn)行傳粉的花,叫蟲媒花,如油菜、柑桔、蘋果、向日葵等。依靠風(fēng)力進(jìn)行傳粉的花,叫風(fēng)媒花,如玉米、胡桃、板栗等。蟲媒花的花常較大,花被鮮艷,具有香氣和蜜腺;花粉粒較大,外壁粗糙有花紋,帶粘性,當(dāng)昆蟲采蜜時,易粘附于蟲體上。風(fēng)媒花不鮮艷,也沒有香氣或蜜腺,花絲細(xì)長,易受風(fēng)力擺動散出花粉;花粉粒輕、干燥,數(shù)量多,外壁光滑,適于風(fēng)力傳播;雌蕊的柱頭大,常呈羽毛狀,便于接受花粉。從生物學(xué)意義上講,異花傳粉比自花傳粉具有優(yōu)越性。因?yàn)樽曰▊鞣蹠r,精子和卵來自同一朵花,生活于基本相同的環(huán)境下,遺傳性的差異較小,結(jié)合后產(chǎn)生的后代,其生活力和對環(huán)境的適應(yīng)性就比較小。而異花傳粉時,由于精、卵細(xì)胞來自不同的植物體,分別在差別較大的環(huán)境中產(chǎn)生,遺傳性的差異大,有此結(jié)合而產(chǎn)生的后代就具有較強(qiáng)的生活力和適應(yīng)性。植物在長期進(jìn)化過程中形成了許多適應(yīng)異花傳粉的特性,例如玉米和瓜類具有單性花;菠菜、楊、柳等為雌雄異株;蕎麥等的雌雄蕊異長;還有的植物是雌雄蕊異熟,如柑桔的雌蕊先熟,向日葵、的某些品種雄蕊先熟;另外,蕎麥、向日葵、黑麥等花粉落在自花柱頭上不能萌發(fā),叫自花不稔。番茄等傳粉時自花的花粉遠(yuǎn)不及異花花粉的花粉管生長迅速;某些蘭科植物自花傳粉還會引起柱頭萎謝等等。所有這些情況,都可以減少或避免自花傳粉的機(jī)會。但是自花傳粉在特定條件下,也具有重要的意義。例如當(dāng)異花傳粉植物因缺乏必需的風(fēng)、蟲等媒介影響傳粉時,自花傳粉則能正常進(jìn)行,保證后代的繁殖。況且自花傳粉和異花傳粉只是相對而言,異花傳粉植物在條件不具備時,仍可有一部分進(jìn)行自花傳粉;而自花傳粉植物,也常有一部分進(jìn)行異花傳粉,例如,通常認(rèn)為水稻是自花傳粉植物,但常有5%的花朵進(jìn)行異花傳粉。當(dāng)自花傳粉植物的花朵,其異花傳粉率達(dá)到5-50%范圍時,叫做常異花傳粉植物,如棉花、高粱等。因此這種自花傳粉的方式和自花傳粉植物,仍能在自然界長期存在。在自然條件下傳粉不能正常進(jìn)行時,必然影響子實(shí)的產(chǎn)量,這時應(yīng)采取人工輔助授粉的方法補(bǔ)充自然傳粉的不足,例如玉米進(jìn)行人工輔助授粉后,可使產(chǎn)量增加8-20%。受精雌雄性細(xì)胞(即卵和精子)互相融合的過程,叫做受精。被子植物的卵細(xì)胞位于胚囊內(nèi),傳到柱頭上的花粉,必須萌發(fā)成花粉管,把精子送入胚囊中去,才能受精。植物開花、傳粉、受精后,花的各部分都發(fā)生顯著的變化,花冠凋萎,子房逐漸膨大發(fā)育成果實(shí),子房內(nèi)的胚珠發(fā)育成種子。(五)種子種子的形成受精后,胚珠迅速增大,受精卵發(fā)育成胚,初生胚乳核發(fā)育成胚乳,株被發(fā)育成種皮,整個胚珠即發(fā)育成一粒種子。大多數(shù)雙子葉植物種子沒有胚乳。胚包括胚根、胚軸、胚芽和子葉四個部分。(六)果實(shí)果實(shí)的形成果實(shí)的來源與構(gòu)造卵受精后,隨著胚珠發(fā)育為種子的同時,外面的子房壁也發(fā)育成果皮,于是形成果實(shí)。多數(shù)的果實(shí)單純由子房形成,叫真果,如棉花、豆、柑桔等;如果子房以外的花托、花萼、花冠甚至整個花序也參加果實(shí)的形成,這種果實(shí)叫假果,如蘋果、梨、瓜類、菠蘿等。真果的構(gòu)造比較簡單。果皮是由子房發(fā)育而成的。果皮可分為外果皮、中果皮、內(nèi)果皮三層。中果皮常有維管束分布其間。果實(shí)中含有種子。假果的構(gòu)造比較復(fù)雜。果皮除由子房壁發(fā)育而成外,還有由其它部分如花托或花筒發(fā)育而成的。例如,蘋果、梨的食用部分,主要由花筒(花被基部和雄蕊基部愈合而成的杯狀或圓筒狀部分)發(fā)育而成,由子房發(fā)育而成的部分很小,位于中央。單性結(jié)實(shí)和無子果實(shí)一般情況下,沒有受精的胚珠不能形成種子,同時果皮也不會發(fā)育。但是象香蕉、蜜柑、無花果及柿和葡萄中的一些品種,不經(jīng)受精,果實(shí)也能發(fā)育起來,這種現(xiàn)象叫單性結(jié)實(shí)。單性結(jié)實(shí)不能形成種子,所以也是無子果實(shí)。單性結(jié)實(shí)也可由人工誘發(fā)產(chǎn)生,例如用30-100ppm的吲哚乙酸和2,4-D等的水溶液,噴灑到番茄、西瓜、辣椒等臨近開花的花蕾上,都能得到無子果實(shí)。單性結(jié)實(shí)必然產(chǎn)生無子果實(shí),但并非所有無子果實(shí)都是單性結(jié)實(shí),因?yàn)槭芫呐咧槿缡苡绊懚型就V拱l(fā)育,也能形成無子果實(shí)。果實(shí)的類型果實(shí)按形態(tài)和構(gòu)造不同,可分三大類:單果由一個單雌蕊或復(fù)雌蕊形成的果實(shí),叫單果。因果皮性質(zhì)不同,單果又分肉果和干果兩類:1.肉果果實(shí)成熟后,通常肉質(zhì)多汁,又分:1>核果外果皮薄,中果皮肉質(zhì),內(nèi)果皮堅(jiān)硬木質(zhì)化成為國核,核內(nèi)有一粒種子,如桃、杏、李、櫻桃等。2>漿果外果皮薄,中果皮和內(nèi)果皮肉質(zhì)多汁,如柿、葡萄、番茄、茄等。3>柑果外果皮革質(zhì),有揮發(fā)油腔。中果皮較疏松,具有分枝的維管束(桔絡(luò))。內(nèi)果皮薄膜狀,每個心皮的內(nèi)果皮形成一個囊瓣。其食用部分是向囊瓣內(nèi)伸出的許多肉質(zhì)多漿的表皮毛,如柚、橙、柑桔等。4>瓠果瓠果似漿果,但為下為子房發(fā)育而成的假果?;ㄍ泻屯夤そY(jié)合成堅(jiān)硬的果壁,中果皮和內(nèi)果皮肉質(zhì),胎座常很發(fā)達(dá)。瓠果為葫蘆科植物所特有,如各種瓜類。西瓜的食用部分主要是胎座。5>梨果為下位子房形成的假果。果實(shí)外層是花托發(fā)育成,果肉大部分由花筒發(fā)育而成,子房發(fā)育的部分很少,位于果實(shí)中央。由花筒發(fā)育的部分和為果皮、中果皮均為肉質(zhì),內(nèi)果皮紙質(zhì)或革質(zhì),如梨、蘋果、山楂等。2.干果果實(shí)成熟后,果皮干燥,又分裂果和閉果兩類:1>裂果果實(shí)成熟后,果皮開裂。根據(jù)開裂方式不同又分:a.莢果由單雌蕊發(fā)育而成,子房一室,成熟時沿背縫線和腹縫線兩面開裂,如大豆、蠶豆、豌豆等。也有不開裂的,如花生、合歡、皂莢等。b.蓇葖果由單雌蕊或離生雌蕊發(fā)育而成,子房一室,成熟時僅沿背縫線或腹縫線開裂,如飛燕草、梧桐、牡丹等。c.角果有兩個心皮的復(fù)雌蕊發(fā)育而成,子房原為一室,由于形成假隔膜而隔開為兩室,成熟時沿兩個腹縫線自下而上開裂,種子附在假隔膜上。十字花科植物的果實(shí)屬于此類。其中角果長的叫長角果,如油菜、蘿卜、白菜等;角果短呈圓形或三角形的為短角果,如芥菜等。d.蒴果由兩個以上心皮的復(fù)雌蕊形成的果實(shí),有一室或多室,成熟時有各種不同的開裂方式,如棉花、煙草、石竹等。2>閉果果實(shí)成熟時,果皮不開裂,常見的有以下幾種:a.瘦果由一室子房形成,含一粒種子,果皮和種皮分離,如向日葵、蕎麥、蒲公英等。b.穎果由一室子房形成,含一粒種子,果皮和種皮緊密愈合不易分離,為小麥、玉米等禾本科植物果實(shí)多特有的類型。c.翅果果皮延伸成翅,如榆、木戚、臭椿等。e.堅(jiān)果果皮堅(jiān)硬,內(nèi)含一粒種子,如板栗、麻櫟、榛子等。f.分果果實(shí)由兩個或兩個以上的心皮組成,每室含一粒種子,成熟時各小果彼此分離,但小果并不開裂,如錦葵、蜀葵、苘麻等。胡蘿卜、芹菜等傘形科植物的果實(shí),成熟時分離成兩個懸垂的果實(shí),叫雙懸果。聚合果一朵花中有許多單雌蕊,每個雌蕊形成一個小果,共同著生在花托上,形成一個果實(shí),叫聚合果,如草莓、懸鉤子等。聚花果整個花序發(fā)育成為一個果實(shí),叫聚花果,如桑葚、無花果、菠蘿等。果實(shí)和種子的傳播成熟的果實(shí)和種子被傳播到廣大的地區(qū),在種子萌芽形成幼苗后,獲得適當(dāng)?shù)乃?、光照和礦質(zhì)營養(yǎng)等條件,就可正常地進(jìn)行生長和發(fā)育。在長期的自然選擇過程中,成熟的果實(shí)和種子往往具備適應(yīng)各種傳播方式的特征和特性。風(fēng)力傳播適應(yīng)風(fēng)力傳播的果
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