正文 第1章 植物的概述(3 / 3)

組成植物的細胞,盡管其形狀大小種類多種多樣,但是它們的基本結構都是一樣的。如所有的活細胞都含有原生質和細胞壁一樣。堅硬的細胞壁可以保護細胞體內部的原生質體,維持細胞體的形狀,細胞壁的主要成分是纖維素。細胞壁是植物細胞獨有的一層保護體,動物細胞都沒有這種細胞壁的保護。植物細胞中包含的有質體是植物細胞生產和儲存營養物質的重要場所,常見的細胞質體就是葉綠體,葉綠體是專門進行光合作用的細胞器官。在動物的細胞體中同樣沒有質體的存在。大多數植物的細胞體中都含有一個或幾個液泡,這種液泡中充滿了液體,其主要的功能就是作為轉運和儲藏養分、水分,以及植物體的代謝副產物和代謝廢物,在植物體中起到倉庫和中轉站的作用。此外,植物細胞中還包括了線粒體、內質網、高爾基體、核糖體、圓球體、溶酶體、微管、微絲等細胞器。植物細胞中最重要的部分就是細胞核,據研究證明,細胞核是有由核膜、核仁和核質三部組成的。細胞核中的核質是控製和影響植物體遺傳和新陳代謝的中心。

植物的莖

莖的外部形態

莖是使植物在陸地上生長的重要部分。植物的莖上生長著枝葉和腋芽的部位被稱為節,植物莖的節與節之間稱為節間。莖主要的形態特征就是要具備節與節間,並不是根和節間之分,而且植物的根部是不長葉子的,這也是植物的根和莖在外形上的主要區別點。人們將植物葉柄和莖之間的夾角處稱之為葉腋,在植物的莖技頂端和葉腋均生有嫩芽。植物莖上的葉痕是葉子脫落後留下的痕跡;出現托葉痕是植物的托葉在脫落後留下的痕跡;芽鱗痕是包被芽的鱗片脫落後留下的疤痕;皮孔是莖枝表麵隆起呈裂隙狀的小孔常呈淺褐色。

芽及其類型

人們稱植物的枝條、花或花序的原始體稱為芽。按照植物芽體的不同,可以將其分為定牙、不定芽、葉芽、花芽、混合芽、裸芽、鱗芽、活動芽和休眠芽等類型。

定芽與不定芽:在頂芽和腋芽等固定位置生長出來的嫩芽,稱為定芽。由老根、老莖、葉上長出的芽,由於生長的位置不固定,所以稱為不定芽。

葉芽、花芽和混合芽:在營養枝條上生長的原始體叫葉芽;花或花序的原始體叫花芽;混合芽是既發育形成葉,又形成花或花序的芽。

裸芽和鱗芽:外圍有芽鱗片包被的芽叫鱗芽,無芽鱗片的叫裸芽。

活動芽和休眠芽:能在當年生長季節萌發生長的芽稱為活動芽;溫帶木本植物枝條下部的芽,即使在生長季節也不萌發,暫時處於休眠狀態的芽稱為休眠芽;創傷等刺激可打破休眠狀態使休眠芽變為活動芽。

莖的分類和生長習性

根據植物生長習性的不同,植物的莖體也就不同

直立莖:就是指植物的莖直立的生長於地麵上,不需要依附其他任何物體,常見的有紫蘇、杜仲、鬆、杉等體積比較高大的植物。

藤本莖的植物根據不同植物習性的不同,又可分為纏繞莖、攀緣莖和匍匐莖。

(l)纏繞莖

這種植物體的莖細長,喜歡以螺旋狀的形式纏繞在其他物體上,其中五味於、薄草類的植物呈順時針方向纏繞纏繞物體;牽牛、馬兜鈴則是呈逆時針方向纏繞物體;何首烏、獄猴桃則喜歡無規律的方式纏繞物體。

(2)攀援莖

這種植物的莖體細長,需要攀援物體的結構才能使其的莖得到良好的生長,在這其中括樓、葡萄等植物的攀援結構是莖卷須;而豌豆的攀援結構是時卷須;爬山虎的攀援結構是吸盤;鉤藤、蒲草的攀援結構是鉤、刺;絡石、薛荔的攀援結構是不定根。

(3)匍匐莖

這種植物的莖細長,喜歡平臥地麵,沿地麵蔓延生長,在其枝節上生有不定根,可以在其生長的過程中,從地麵吸收到大量的養分。如連錢草、積雪草、紅薯等植物;其節上不產生不定根的植物莖被為平臥莖,如榮獲、地錦等植物。

除去以上所述植物莖的類型,還可以根據植物莖質地的不同,分為草質藤本植物和木質藤本植物。

莖的分枝

不論是哪一種植物,其植物莖的分枝都有一定的規律和方式,根據其分支方式的不同,可以分為單軸分枝、合軸分枝、假二叉分枝和禾本科植物的分蘖這四種。

單軸分枝

這種分枝方式的特點是主莖頂芽的生長活動始終占優勢,形成直立而明顯的主幹,其他各級的分枝狀態依次變小。木材經濟用樹的分枝方式多為單軸分枝。

合軸分枝

這種分枝方式的特點是主莖頂芽生長活動形成一段主軸後即停止生長或形成花芽,由下側的一個腋芽代替主芽繼續生長,又形成一段主軸,之後又停止生長或形成花芽,再由其下側的腋芽接替生長,一直如此反複的生長下去,因此,這種植物的主軸是由主莖和相繼接替的各級側枝共同組成,稱為合軸分枝。合軸分枝可產生較多的分枝和較多的花芽,因此在很多果樹的種植方法應用到這種分枝方式。

假二叉分枝

這種分枝方式重要常見於具有對生葉序的植物中,這種植物主莖的頂芽活動到一定的時間就停止生長或死亡,由頂芽下麵的一對腋芽同時生長形成兩個分枝。每個分枝的頂芽活動到一定時候又停止生長,再由其下麵的一對腋芽同時生長,一直如此反複的生長下去,就會形成許多二叉狀的分枝,因不是由植物頂端分生組織形成的分枝,故稱為假二叉分枝。

禾本科植物的分蘖

禾本科植物在莖基部密集的節上產生側枝,並同時在節上產生不定根的現象稱為分蘖。人們把這樣形成的側枝稱為分蘖,由主莖基部產生的側枝稱為一級分蘖,一級分蘖基部產生的側枝稱為二級分蘖,依此類推。

植物的根

根是植物汲取營養、滋養生命的主要生存方式。植物的根有很多的類型,對於植物的標準可以根據植物的不同種類而有不同的劃分。

按照根的發生來劃分

1.主根

主根就是種子萌發時,最先生長並不斷垂直向下生長的那部分。如大家所熟悉的蠶豆,當它發芽時,突破種皮向外伸出呈白色條狀的就是根,以後不斷向下生長即形成主根。和蠶豆一樣的蔬菜黃豆芽、綠豆芽,向外生長的眾多白色物質就是它們的主根。

2.側根

側根就是當生長到一定長度後的主根,產生的一些分枝。在黃豆芽、綠豆芽中,當主根長得較長時,就會在主根的末端側麵生長出一些分枝,這就是側根。側根生長過程中,可能再分枝,形成新的側根,這就是第二級側根,當然還可以有第三級、第四級……這種側根的生長隻要不受外界的影響就會不受限製的瘋長,但是主根隻有一條。

3.不定根

不定根不是來自主根和側根的生長地,而是在的植物生長過程中從莖上或葉上長出的根。例如剪取一段垂柳枝條,插在潮濕的泥土中,不久在插入泥中的莖上長出了根,這就是不定根。一個水仙頭,放在水中沒幾天,在它的底部密集地生出一環根,這也是不定根。不定根也可以分為有側根和無側根兩類植物,如垂柳的不定根就有分枝的側根,而水仙的不定根就沒有分枝。

按照根的功能來劃分

1.貯藏根

貯藏根是能貯藏養料的地下生長根,它們的形態多樣,一般兩年以上的草本植物才會有出艙根。它所貯藏的養料是為了供越冬植物第二年的生長發育。貯藏根也可以根據它的發育部位而把同期根分成肉質根和塊根二類。

(1)肉質根

由主根發育而成的肉質直根僅有一個肉質直根,在肉質直根的近地麵一端的頂部,有一段節間極短的莖,其下由肥大的主根構成肉質直根的主部,有一段節間極短的莖,其下由肥大的主根構成肉質直根的主體,一般不分枝,僅在肥大的肉質直根上先有細小須狀的側根。例如蘿卜、胡蘿卜的食用部分即屬肉直根。根據它們的外形而言,最常見的有圓柱狀根、圓錐狀根、圓球狀根。其中我們常見的蒲公英、黃芪就屬於圓柱狀根,圓蘿卜屬於圓球狀根,而更常見的胡蘿卜屬於圓錐狀根。

(2)塊根

可以大量的生長的塊根是由同樣可以大量生長的側根或不定根的局部膨大而成。塊根不僅與肉質直根的來源不同,它們的構造也不同,在塊根的近地表一端的頂部,沒有莖的部分,整個塊根全部由根的膨大而形成。番薯在地下形成的肥大部分,就是最常見的塊根,其他還有大麗花、何首烏、百部、麥冬等植物,都具有塊根。根據塊根的外形,呈紡錘狀的稱紡錘狀根,呈塊狀的稱塊狀根,前者如百部,後者如番薯、何首烏。一般不同的植物的塊根會有不同的大小、色澤和質地,人們也可以以此作為識別不同植物的依據。

2.氣生根

生長在地表以上的氣生根是比較特殊的一類根,因為它不僅可以起到呼吸的作用,還可以起到支撐植物體向上生長的作用,常見於多年生的草本或木本植物中。根據氣生根的功能不同,也可把氣生根分為攀援根、支柱根、呼氣根三種。

(1)攀援根

攀援根通常生長於植物的藤莖之上,它生長的主要目的就是借助於細長柔弱的莖攀附在其他物體上,使植物的主幹可以領先其他物體向上生長,這類攀援根也就是不定根,常見於常春藤、淩霄一類的藤本植物。

(2)支柱根

支柱根也屬於不定根,主要是從莖杆上或莖節上生長出的向下深入土中的不定根,它們的作用主要就是為了支持植物的直立生長。通常支柱根可見於玉米、甘蔗,在它們莖杆的基部接近地表的幾個節上,在節的四周生出許多不定根,它斜向伸入土中,支持玉米、甘蔗的直立,減少倒伏。常見的長有支柱根的樹木有生長在我國南方的榕樹和江浙溫室中的印度橡膠樹。

(3)呼吸根

和前兩種一樣呼吸根也是不定根,有些長期生活在缺氧的環境中的植物,為了適應為界的環境逐步形成了一種為了露出地表或水麵而向上生長的不定根。它們隻有這樣才能吸取大氣中的氣體,以補充土壤中氧氣的不足。在上海中山公園,生長在小島上的落羽杉林下,它的氣根從地麵向上生長高達數十厘米,直徑粗10厘米以上,堪稱當地的一奇。此外,在多年生草本植物吊蘭中,不僅有許多粗短的氣生根還有垂向土中生長的支柱根。

3.寄生根

寄生根是寄生在其他植物的身上吸取現成養料的一種植物。它能直接生長在寄主的組織中,從寄主體內吸取的養料,所以叫做寄生根。不過如果想靠寄生根識別植物不太可能。

按照根的總體形態來分

根的總體形態,就是指植物的主根、側根、不定根,以及不定根上的側根的整體形態,按照根係形態可分為直根係和須根係兩種類型。

1.直根係

直根係主要包括主根和側根,一般主根的發育都比較旺盛,所以它的粗度與長度都極易與側根區別,直根係的植物主要有雪鬆、石榴、蠶豆、蒲公英等。

2.須根係

須根係的主根並不發達,它的主要組成部分是不定根,須根係的主根在很早就停止生長,由莖的基部生出許多較長而粗細大致相同,呈須狀或纖維狀的根,這種根係稱為須根係,例生活中常見的水稻、玉米、小麥蔥、蒜等植物的根係都屬於須根係植物。

對於植物根係類型的了解,可以幫助我們識別不少的植物,因為就算不同植株之間的形態會有一些差異,但它的根係類型是不會互變。在20多萬種高等植物中,屬於須根係的植物約有1/4,屬於直根係類型的約占3/4。我們可以利用根係的類型來區別某些植物,特別是在區別單子葉植物和雙子葉植物這兩大類時,根係類型是一個重要標誌。因為幾乎所有的單子葉植物的根係是須根係,而絕大多數雙子葉植物的根係是相根係。草本植物有直根係和須根係兩種類型,而木本植物大多是須根係植物。

植物的葉子

植物的葉子

盡管不同的植物會有不同的葉子形態,但是不變的就是它們都是由葉片、葉柄和葉托構成的。完整含有葉片、葉柄和葉托的葉子稱完全葉。有些植物的葉子沒有葉托,還有的葉子沒有葉柄,也有個別植物的葉子沒有葉片。葉子裏含有可以進行光合作用葉綠體,而葉麵的氣孔供植物進行蒸騰。

葉子的組成

(1)葉片

葉片的表皮由一層起保護作用的細胞組成,它們排列緊密、無色透明。葉子進行光合作用的主要場所是位於上下表皮之間的綠色薄壁組織,也就是葉肉,它的細胞內含有大量的葉綠體。大多數植物的葉片在枝上取橫向的位置生長,葉片有上、下麵之分。上麵是受光的一麵,呈深綠色。下麵為背光的一麵,為淡綠色。有的葉子會因為兩麵受光情況不同,而使兩麵的葉肉組織產生分化,這也就是人們所說的異麵葉。

還有許多植物的葉子是近乎直立的生長狀態,所以它們的葉子兩麵均可受光,因而內部的葉肉組織比較均衡,並沒有明顯的組織分化,這樣的葉稱等麵葉,如玉米、小麥、胡楊。在異麵葉中,近上表皮的葉肉組織細胞呈長柱形,排列緊密整齊,其長軸常與葉表麵垂直,呈柵欄狀,故稱柵欄組織,柵欄組織細胞的層數,因植物種類而異,通常為1~3層。靠近下表皮的葉肉被稱為海綿組織,因為它的細胞內葉綠體的含量較少,而且呈不規劃形狀,細胞間隙疏散,呈海綿狀。

(2)葉柄

葉柄是一個承上啟下的載體,把上麵的葉片與下麵的莖相連。葉柄通常位於葉片的基部,但是也有少數植物的葉柄生在葉片的中央或者略偏下方,如蓮、千金藤等。葉柄的形態一般都是細圓柱形、扁平形或具溝槽形。

(3)托葉

早於葉片長出的托葉是生長在葉柄附近的細小綠色或膜質片狀物。它早期起著保護幼葉和芽的作用。托葉一般較細小,形狀、大小因植物種類不同差異甚大。在有些植物中,托葉的存在是短暫的,隨著葉片的生長,托葉很快就脫落,僅留下一個不為人所注意的生長托葉的痕跡,如石楠的托葉。還有些植物的托葉生命力比較頑強,它們可以和葉片生存在整個生長季節,如茜草、龍芽草等。

葉子的形態

植物的葉子和形形色色的人類一樣,都有著各自獨特的形態。對於葉子有鱗形、卵形、圓形、菱形、扇形、提琴形等各具特色的形狀。世界上找不出兩片完全相同的葉子,葉子不光形狀不同,各種形狀的邊緣也不同,葉子的邊緣稱葉裂。我國古代“鋸”的發明者魯班,就是受葉裂的啟發而靈感突閃。

有些植物為了適應外界的生活環境,而在葉子的組織上發生態變,最典型的是沙漠中的仙人掌植物,仙人掌的葉子退化成針葉狀,就是為了節製蒸騰盡量保存體內的水分。

植物的花

花是種子植物的繁殖器官,可以為植物繁殖後代,一般典型的花都生長著花萼、花瓣和產生生殖細胞的雄蕊與雌蕊,各種顏色的花豔麗清香用以吸引昆蟲。

絕大多數人認為被子植物是真正的花,但是也有些學者認為裸子植物的孢子葉球也屬於“花”,隻是一般隻有被子植物才被稱為是有花植物。

罌粟屬的植物又被稱為是“年生植物”,因為盡管他們生長得非常快,但是開花和死亡都在一年之內。但是更多的植物都能存活很長的時間,這樣的植物叫做“多年生植物。”花的芽體是一種被塞滿了的“小提箱”。它由一層堅韌的外皮覆蓋著,能防止它受到傷害。在裏麵,花的不同部分被緊緊地裹起來,因此它們僅占據很小的空間。當芽體生長時,花在裏麵展開。很快,花開始變大,以至於芽體不能再容納它們,然後它們開始綻放出花朵。一般的花朵都可以用它們的色彩和香味來吸引昆蟲,蜜蜂們會根據花的顏色來找自己喜歡的花蜜。

我們經常可以看到昆蟲在花間飛舞不停,它們是在忙著傳播花粉。它們在各類花朵中忙采集自己想要的花蜜時也就幫花朵傳播了花粉。一種植物直到兩種花粉囊結合起來時才發育種子。一種花粉囊叫胚珠,胚珠是在花的底部形成的,它們由子房保護著;另一種花粉囊叫做花粉粒,花粉粒需要和來自其他花的胚珠相結合,因此,花粉必須要從一朵花上轉移到另一朵花上。大王花是世界上最大的花,因為一朵大王花的直徑有一米左右,不過和其他的花味道不同,大王花很臭,所以給大王花傳粉的使者也不同,它們不再是可愛的小蜜蜂,而是很多人都討厭的蒼蠅。夏天的空氣中含有大量的花粉,所以很多對花粉過敏的人聞到後就會不停地打噴嚏。