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《园林植物》(笔记)

园 林 植 物

目 录

生物分类系统与植物..............................................................................................................................- 2 -园林植物概念及作用..............................................................................................................................- 2 -我国园林资源及分布..............................................................................................................................- 2 -植物细胞..................................................................................................................................................- 3 -植物细胞的形态、结构和功能..............................................................................................................- 3 -植物细胞的繁殖......................................................................................................................................- 5 -植物组织..................................................................................................................................................- 7 -植物的营养器官---根............................................................................................................................- 10 -植物的营养器官——茎........................................................................................................................- 12 -植物的营养器官——叶........................................................................................................................- 14 -被子植物的生殖器官——花................................................................................................................- 21 -种子和果实............................................................................................................................................- 26 -种子和幼苗............................................................................................................................................- 29 -园林植物的分类....................................................................................................................................- 32 -园林植物的繁殖....................................................................................................................................- 36 -树木在园林绿化中的应用....................................................................................................................- 38 -草本花卉的应用....................................................................................................................................- 39 -水生植物的应用....................................................................................................................................- 41 -

生物分类系统与植物

一、植物的六界系统:原核生物界、原生生物界、植物界、动物界、真菌界、病毒界

二、植物的共同特征:

1、多数种类含有叶绿体。

2、几乎所有植物的细胞都具有细胞壁。

3、植物体内保留有永久的分生组织,即没有分化的、具有分裂能力的胚性细胞。

三、植物在自然界中的作用:

1、对地球和生物界发展的推动作用。

2、植物是自然界中第一性生产者,通过植物的光合作用,把太阳能转换为化学能,以各种贮藏物,如糖、淀粉、脂肪、蛋白质的形式加以贮存,是人类最根本的食物来源,也是无数可再生资源的源泉。

3、植物在维护生态环境和地球上物质循环的平衡中起着不可替代的作用。

4、植物在调节气温、土壤和大气中的水分、以及在净化生物圈的大气和水质方面,起着重要的作用。

园林植物概念及作用

一、园林植物学:系统研究园林植物分类、习性、栽培、繁殖及应用的学科称为园林植物学。

二、园林植物:具有一定的观赏价值,适用于室内外装饰、美化环境、改善环境并丰富人们生活的植物。园林植物包括木本和草本的观花、观叶、观果、观株姿的植物,也包括城市园林绿地、风景名胜区、森林公园、旅游区栽培应用和室内装饰用的植物。

三、园林树木:园林植物中的木本植物。

四、花卉:狭义的花卉指具有观赏价值的草本植物;广义的花卉除指有观赏价值的草本植物外,还包括木本地被植物、花灌木、开花乔木、风景植物以及分布于温带地区的高大乔木和灌木移至北方寒冷地区做温室盆栽植物。

五、园林植物在园林建设中的作用:

(一)园林植物在城市园林绿化美化中的作用:园林植物作为园林绿化、美化的重要材料,在城市园林中起作重要的作用;园林植物是构成美丽景观,形成引人入胜佳境的重要材料;能够创造优美的工作和休息环境;园林植物对陶冶人的性情,纯洁人的心灵有重要意义。

(二)生态作用:园林植物具有重要的改善生态环境和保护生态环境的作用,尤其对局部小气候条件的改善起到重要的作用;对恶劣的环境因子能起到保护作用。

(三)园林植物生产与经济作用。

总之,园林植物具有美化环境、改善环境和直接产生经济效益三方面的功能。

我国园林资源及分布

一、我国园林植物资源:我国幅员辽阔,地形多变,气候复杂,园林资源丰富,称为“世界园林之母”。

二、园林植物的特性:

1、生物学特性:指植物自身生长发育的规律,包括植物的外部形态、生长速度、生命周期、繁殖方式及开花结果等特性,是一种内在的特性。

2、生态学特性:指植物对环境条件(包括温度、光、水分、空气、土壤、地形和生物因子等)的要求和适应能力,是一种外在的特性。

三、园林植物的分布:天然分布区(分为水平分布和垂直分布)和栽培分布区。

[作业]:

1、植物界包括哪些类型的植物?

藻类植物、菌类植物、地衣植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物。

2、植物在自然界中有哪些作用?(一)对地球和生物界发展的推动作用。(二)植物是自然界中第一性生产者,通过植物的光合作用,把太阳能转换为化学能,以各种贮藏物,如糖、淀粉、脂肪、蛋白质的形式加以贮存,是人类最根本的食物来源,也是无数可再生资源的源泉。(三)植物在维护生态环境和地球上物质循环的平衡中起着不可替代的作用。(四)植物在调节气温、土壤和大气中的水分、以及在净化生物圈的大气和水质方面,起着重要的作用。

3、名词解释:

园林植物学:系统研究园林植物分类、习性、栽培、繁殖及应用的学科称为园林植物学。

园林植物:具有一定的观赏价值,适用于室内外装饰、美化环境、改善环境并丰富人们生活的植物。

园林树木:园林植物中的木本植物。

花卉:狭义的花卉指具有观赏价值的草本植物;广义的花卉除指有观赏价值的草本植物外,还包括木本地被植物、花灌木、开花乔木、风景植物以及分布于温带地区的高大乔木和灌木移至北方寒冷地区做温室盆栽植物。

4、园林植物有哪些作用?

(一)园林植物在城市园林绿化美化中的作用:园林植物作为园林绿化、美化的重要材料,在城市园林中起作重要的作用;园林植物是构成美丽景观,形成引人入胜佳境的重要材料;能够创造优美的工作和休息环境;园林植物对陶冶人的性情,纯洁人的心灵有重要意义。(二)生态作用:园林植物具有重要的改善生态环境和保护生态环境的作用,尤其对局部小气候条件的改善起到重要的作用;对恶劣的环境因子能起到保护作用。(三)园林植物生产与经济作用。

植物细胞

一、德国植物学家施莱登、施旺提出细胞学说:

1、植物和动物的组织都是由细胞构成的;

2、所有细胞是由细胞分裂或融合而来;

3、卵和精子都是细胞;

4、一个细胞可以分裂而形成组织。

二、植物细胞:细胞是构成生物有机体形态结构和生理功能的基本单位。细胞都是由原生质和细胞壁组成,一个细胞内原生质分化而来的结构总称为原生质体。

植物细胞的形态、结构和功能

一、植物细胞的大小与形状取决于:

1、细胞的遗传性;

2、细胞对环境的适应性;

3、细胞所担负的生理功能。

二、动物细胞与植物细胞:

1、动物细胞:无细胞壁、质体、大液泡等结构。

2、植物细胞:有细胞壁、质体、大液泡等结构。

三、植物细胞的结构组成:

(一)细胞膜(质膜):原生质体表面紧贴细胞壁的一层薄膜,其主要成分为磷脂(50%)、蛋白质(40%)、糖和水(2-10%)。

生理功能:

1、保持细胞的完整性并稳定细胞内环境。

2、控制细胞内外的物质交换。具有”选择透性”。

3、接收外界信号,调节细胞内新陈代谢。细胞识别的功能。

(二)细胞质:质膜以内、细胞核以外的原生质,由胞基质和各种胞器组成。

1、质体:质体能合成和积累同化产物。

叶绿体(其功能是:吸收太阳能进行光合作用;光合作用的实质是将光能转化成化学能的过程)、有色体、白色体。

2、线粒体:是动、植物细胞中普遍存在的一种细胞器,除了细菌、蓝藻和厌氧真菌外,生活细胞中都有线粒体。主要功能是细胞进行呼吸作用的场所。呼吸作用是将光合作用所合成的复杂有机物分解成二氧化碳和水,同时放出能量的过程。线粒体被称为细胞能量的“动力加工厂”。

3、核糖体:核糖体是合成蛋白质的主要场所。

4、内质网:有二种类型,一种是在膜的外表附着有许多核糖体,称为粗糙内质网。另一种在膜的外表面则没有核糖体附着,称为光滑型内质网。内质网是一个细胞内的蛋白质、类脂和多糖体的合成、贮藏及运输系统。

5、高尔基体:主要是对粗糙内质网运平的蛋白质进行加工、浓缩、贮存和运输,排出细胞。还具有分泌作用。

6、溶酶体:其功能主要是消化作用。

7、圆球体:是一种贮藏细胞器,是积累脂肪的场所。能将脂肪水解,具有溶酶体的性质。

8、微体:主要有两种:一是过氧化物酶体,存在于高等植物叶的光合细胞中,常与叶绿体、线粒体相伴存在,执行光呼吸的功能;另一种为乙醛酸循环体,存在于油料植物种子和大麦、小麦种子的糊粉层及玉米的盾片中,与脂肪代谢有关,能将脂肪分解成糖。

9、液泡:是植物细胞中的显著特征之一。其生理功能主要是贮藏作用和消化作用。

(三)细胞核:核膜、核仁、核质。其生理功能是:

1、遗传物质贮藏、复制和表达的场所;

2、合成DNA、RNA的场所。

3、控制蛋白质的合成从而控制了细胞生长、发育与遗传。

(四)细胞壁:其主要组成部分是纤维素

1、细胞壁的结构:

中胶层:形成时间是细胞分裂产生新细胞时;其成分是果胶质;作用(特性)是相邻细胞共有的一层膜,将细胞粘在一起。

初生壁:形成时间是细胞生长过程中;其成分是纤维素、半纤维素、果胶质;作用(特性)是较薄、柔软而有弹性、能随细胞的生长和伸长。

次生壁:形成时间是细胞体积停止增大后;其成分是纤维素、半纤维素、木质素;作用(特性)是常导致原生质体解体而死亡。

2、细胞壁的特化:由于特殊物质渗入细胞壁或细胞壁自身物质发生转变,使细胞壁的生理功能性质发生改变的现象。

(1)木化:木质素渗入次生壁中,使细胞壁变硬,但是不影响水和气体的通过。

(2)角化:角质渗入初生壁中,使细胞壁对水和气体的透性降低,但利于脂类物质的吸收。

(3)栓化:栓质渗入次生壁,使细胞壁的弹性加强,而对水和气体的透性降低。

(4)矿化:某些矿物质渗入细胞壁中,增加细胞壁的硬度。

(5)粘液化:细胞壁自身物质转变成粘液,增强细胞壁的保水性,减少机械损伤。

2、细胞壁的生长:

(1)内填生长:为初生壁的生长方式;其纤维素微纤丝填充在初生壁的微细网孔中,增加壁的表面积以适应细胞体积的增大。

(2)敷加生长:为次生壁的生长方式;纤维素微纤丝由外向内以不同的 方位层层添加,使壁不断增厚,而细胞腔则逐渐缩小。

(五)植物细胞的后含物:植物细胞在生长、分化和成熟的过程中,由于新陈代谢活动所产生的代谢中间产物、废物和贮藏物质的总称。后含物的类型:

1、贮藏物质:

(1)淀粉:薄壁细胞中;由白色体积累淀粉形成淀粉粒;遇碘呈蓝紫色。

(2)蛋白质:多在种子中;由白色体积累蛋白质或由富含蛋白质的小液泡失水形成糊粉粒;遇碘呈淡黄色。

(3)油和脂肪:多在果实和种子中;由白色体或圆球体积累油和脂肪形成油滴;遇苏丹Ⅲ呈橙红色。

是含能量最高而体积最小的贮藏物质。

2、代谢中间产物(生理活性物质):维生素、植物激素(生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和

油菜素内酯)、抗菌素、酶。

3、废物(其它物质):

(1)晶体:在植物细胞的液泡中,常存在各种形状晶体。常见的有草酸钙晶体。草酸是代谢产物,对细胞有害,晶体的形成降低了草酸的毒害作用。

(2)色素:液泡内的花青素(花色素苷、黄酮及黄酮醇);能呈现出红色(pH<7)、紫色(pH=7)和蓝色(pH>7)。

(3)丹宁

(4)糖类

(5)有机酸、植物碱

植物细胞的繁殖

一、植物细胞的繁殖方式:

(一)无丝分裂(无性繁殖):高等植物愈伤组织、胚乳的形成。

1、细胞核直接一分为二,在两细胞核之间形成新的细胞壁将细胞质一分为二。

2、过程简单,速度快,但遗传性不稳定。高等植物愈伤组织及一些植物胚乳的形成就是无丝分裂。

(二)有丝分裂:最普遍的细胞繁殖方式,根尖、形成层细胞的形成。(常见的体细胞分裂方式,即一个细胞的DNA复制一次,细胞分裂一次,产生两个子细胞的过程)

有丝分裂的特点和意义:有丝分裂是一种普遍的细胞分裂方式,其中有明显的纺锤丝出现。在有丝分裂过程中,每次分裂前必须进行一次染色体的复制,在分裂时,每条染色体裂为二条子染色体,平均地分配给两个子细胞,这样就保证了每个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体。因此,每一子细胞就有着和母细胞同样的遗传性,保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能,保持了细胞遗传的稳定性。

(三)减数分裂:出现在有性生殖过程中,即母细胞内的DNA只复制一次,细胞连续分裂两次,产生四个子细胞,而每一个子细胞内的染色体只有母细胞的一半。

减数分裂的生物学意义:通过减数分裂导致了有性生殖细胞(配子)的染色体数目减半,而在以后发生有性生殖时,二个配子相结合,形成合子,合子的染色体重新恢复到亲本的数目。这样周而复始,使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目和类型,从而保持了物种的稳定性。同时,在减数分裂过程中,由于同源染色体发生联会、交叉和片段互换,使同源染色体上父母本的基因发生重组,从而产生了新类型的单倍体细胞,使子代产生变异,有利于物种的进化。

二、细胞周期:正在分裂的细胞从一次分裂结束开始到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期。

1、分裂间期

2、有丝分裂期

三、有丝分裂与减数分裂的特点 :

(一)不同之处:

有丝分裂:分裂后形成的是体细胞,一个母细胞产生两个子细胞,子细胞的染色体数目不变,同源染色体无联合、交叉互换、分离行为;非同源染色体无自由组合子细胞之间、子细胞与母细胞之间遗传组成相同。

减数分裂:分裂后形成的是有性生殖细胞,一个母细胞产生四个子细胞,子细胞的染色体数目减少一半,同源染色体有联合、交叉互换、分离行为;非同源染色体发生自由组合杂合体产生的配子间,遗传组成出现不同。(二)相同之处:细胞分裂的过程中均出现纺锤丝构成的纺锤体,减数分裂第二次分裂的特点与有丝分裂的特点相同。

[注意]1、减数分裂过程中细胞连续分裂两次,而有丝分裂过程中细胞只分裂一次;

2、减数分裂的结果是染色体数目减半,而有丝分裂的结果是染色体数目不变;

3、减数分裂后,一个细胞形成四个含有不同遗传物质组合的子细胞,而有丝分裂后,一个细胞只形成两

个遗传物质相同的子细胞;

4、减数分裂过程中有其特有的同源染色体配对和同源非姐妹染色单体间的局部交换,而有丝分裂没有。

5、看染色体的数目:单数的话一定是减数分裂。

6、看有无同源染色体:没有的话一定是减数分裂。

7、若出现四分体,同源染色体分别排列在赤道板两侧就一定是减数分裂。

8、没有以上情况出现就是有丝分裂。

四、植物细胞的生长:植物细胞体积和重量的增加过程。

植物细胞的分化:多细胞植物体中,细胞在形态、结构和生理功能上逐步彼此互异的过程。

五、植物细胞的全能性:植物的大多数生活细胞,在适当条件下都能由单个细胞经分裂、生长和分化,形成一个完整植株的现象或能力。

[作业]:

1、原生质、细胞器和原生质体三者有什么区别?

(1)原生质是细胞生命活动的物质基础,包括细胞膜、细胞质、细胞核。原生质是具有一定弹性和粘度的、半透明的、不均一的亲水胶体。胶体由分散相和连续相构成。原生质胶体的分散相是生物大分子,主要是蛋白质、核酸和多糖。原生质的运动是生命活动的表现,有利于维持细胞正常代谢、物质转移和信息传递。(2)原生质体是细胞进行各类代谢的主要场所,是细胞中重要的部分。原生质体可分为质膜、细胞器、胞基质三部分。(3)细胞器是细胞内各种膜包被的功能性结构,是真核细胞的典型结构特征之一。分为:线粒体;叶绿体;内质网;高尔基体;溶酶体;液泡。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。

2、生物膜有哪些主要生理功能?

(1)质体:能合成和积累同化产物。(2)线粒体:是细胞进行呼吸作用的场所。称为细胞能量的“动力加工厂”。(3)核糖体:是合成蛋白质的主要场所。(4)内质网:是一个细胞内的蛋白质、类脂和多糖体的合成、贮藏及运输系统。(5)高尔基体:主要是对粗糙内质网运平的蛋白质进行加工、浓缩、贮存和运输,排出细胞。还具有分泌作用。(6)溶酶体:其功能主要是消化作用。(7)圆球体:是一种贮藏细胞器,是积累脂肪的场所。能将脂肪水解,具有溶酶体的性质。(8)微体:呼吸功能;分解功能。

3、植物细胞初生壁和次生壁有什么区别,它们各自的生理作用有哪些?

(1)初生壁:形成时间是细胞生长过程中;其成分是纤维素、半纤维素、果胶质;作用(特性)是较薄、柔软而有弹性、能随细胞的生长和伸长。(2)次生壁:形成时间是细胞体积停止增大后;其成分是纤维素、半纤维素、木质素;作用(特性)是常导致原生质体解体而死亡。

4、液泡有哪些重要生理功能?

主要是贮藏作用和消化作用。

5、说明植物细胞有丝分裂过程及各个时期的主要特点。

前期:染色质螺旋化缩短变成染色质;核仁解体;核膜破坏,出现纺锤丝。

中期:染色体排列在赤道上;染色体数目、形态结构最清晰。

后期:染色体着丝点分开,子染色体从赤道面移向两极

末期:子染色体达到两极后,形成两个新细胞,纺锤体逐渐消失,染色体变成染色质,核仁、核膜重新出现,细胞板扩展形成新的细胞壁。

6、有丝分裂和减数分裂有哪些区别,它们各有什么意义?

区别:(1)有丝分裂:分裂后形成的是体细胞,一个母细胞产生两个子细胞,子细胞的染色体数目不变,同源染色体无联合、交叉互换、分离行为;非同源染色体无自由组合子细胞之间、子细胞与母细胞之间遗传组成相同。(2)减数分裂:分裂后形成的是有性生殖细胞,一个母细胞产生四个子细胞,子细胞的染色体数目减少一半,同源染色体有联合、交叉互换、分离行为;非同源染色体发生自由组合杂合体产生的配子间,遗传组成出现不同。 意义:(1)有丝分裂既维持了个体的正常生长和发育,也保证了物种的连续性和稳定性,保持母体的遗传性状。(2)减数分裂保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础;同时保证了物种相对的稳定性。为生物的变异提供的重要的物质基础,有利于生物的适应及进化,并为人工选择提供了丰富的材料。

植物组织

一、植物组织:把结构相似,生理功能相同,在个体发育中来源相同(即由同一个或同一群分生细胞生长,分化而来)的细胞群组成的结构和功能单位,称为组织。组织是植物进化过程中复杂化和完善化的产物。

1、简单组织:由同一类型细胞构成的组织

2、复合组织:由多种类型细胞构成的组织。

二、植物组织类型:

(一)分生组织:种子植物体内的某些部位,具有持续性或周期性分裂能力的细胞群,称为分生组织。

1、特征:细胞间排列紧密,无胞间隙,细胞壁薄,细胞核大,细胞质浓,无液泡(或液泡小而分散),

原生质代谢活动旺盛,进行细胞分裂。

2、存在部位:植物体生长的部位,主要是根尖、茎尖等。

3、分生组织的类型:

从来源上分:

(1)原生分生组织:位于根尖和茎尖的最先端,由一群原始细胞所组成,它们相当于顶端分生组织最先端部分,能持久的进行细胞分裂。

(2)初生分生组织:是由原生分生组织分裂、衍生而来,一方面继续分裂,一方面开始初步分化,它们紧位于原分生组织后端,逐渐向成熟组织过渡。

原生分生组织和初生分生组织都位于根和茎的顶端,合称为顶端分生组织。

(3)次生分生组织:由薄壁组织经过脱分化,重新出现分裂性能的分生组织。主要存在于根和茎的侧面,所以又称为侧生分生组织,包括形成层和木栓形成层。

从位置上分:

(1)顶端分生组织:顶端分生组织存在于根尖和茎尖的分生区部位,它们细胞体积小,为短轴类型。

(2)侧生分生组织:侧生分生组织包括形成层和木栓形成层,通常存在于裸子植物和双子叶植物的器官中,主要分布于根、茎的周侧,并与所在器官的长轴成平行排列。

(3)居间分生组织:居间分生组织分布于成熟组织之间,能进行一段时间分裂活动,以后失去分裂能力,完全分化为成熟组织。居间分生组织是初生分生组织保留在顶端以外的其他部分,来源上看属于初生分生组织。

(二)成熟组织:分生组织衍生的大部分细胞,经过生长、分化,逐渐丧失分裂能力,形成各种具有特定形态结构和生理功能的组织,也称永久组织。

1、保护组织:保护组织覆盖于植物体的外表,由一至数层细胞所组成,主要起保护作用,可以防止水分

的过度蒸腾,抵抗风、雨、病虫害的侵袭以及某些机械的损害,借以维护植物体内正常的生理活动。

●表皮:表皮细胞、气孔复合体、表皮毛等。

●周皮:木栓层、木栓形成层、栓内层;皮孔。

2、薄壁组织(基本组织):在植物体内占有的分量最多,由薄壁细胞所组成,在根、茎、叶、花、果实中

含有这种组织,(担负吸收、同化、贮藏和通气等营养功能,故又称营养组织。

薄壁组织的类型:

(1)吸收组织:根尖外层表皮。位于根尖,是根毛区细胞外壁向外延伸成管状根毛。吸收组织的主要生理功能是从外界吸收水分和营养物质,并将吸入的物质运输到输导组织中。

(2)同化组织:进行光合作用的薄壁组织。同化组织在叶肉内最多,其细胞形状有长柱形、圆形、多角形、甚至“王”字形,其细胞中含大量的叶绿体,在适当条件下较易恢复分生作用。主要功能是行使光合作用,制造有机物质。

(3)贮藏组织:贮藏营养物质的薄壁组织。贮藏组织常见于根和茎的皮层、髓部、果实和种子的胚乳或子叶,以及块根、块茎等贮藏器官中。细胞内充满贮藏的营养物质,主要是淀粉、糖类,蛋白质和油类等。

(4)通气组织:多见于一些湿生和水生植物。水生或湿生植物常有通气组织,通气组织的胞间隙非常发达,形成大的气腔,或互相贯通成气道。气腔和气道内蓄积大量空气,利于呼吸时气体交换。

(5)传递细胞:普遍存在小叶脉的输导组织附近和其它器官结构中。这种细胞的最显著特征是细胞壁的内突生长,即向内突入细胞腔内,形成许多指状或鹿角状的不规则突起,大大扩大质膜的表面积,从而有利于细胞吸收物质和从原生质中释放出去。所以,这类细胞是与物质的迅速传递密切相关的,称为传递细胞,也称转输细胞或转移细胞,行使物质短途运输的生理功能。

3、机械组织:机械组织为植物体内的支持组织。它有很强的抗压、抗张和抗曲挠的性能。机械组织的特

性是细胞局部或全部不同程度加厚。

(1)厚角组织:细胞壁角隅处增厚,不含木质。厚角组织是是长条形的活细胞,一般比薄壁细胞长,细胞壁上有不规则的增厚,在横切面上可以看出增厚的部分多在细胞的角隅处。位于茎、叶柄的表皮下方,厚角组织是初生的机械组织,有一定的分裂潜能。细胞壁的成分主要是纤维素。

(2)厚壁组织 :细胞壁均匀木质化增厚。厚壁组织支持能力比厚角组织强,是植物体的主要支持组织。

厚壁组织具有均匀增厚的次生壁,且常木化。

●纤维:是两端尖细成梭形的细长细胞;长比宽大很多倍。其次生壁明显增厚,但水化程度不一致,

壁上有少数纹孔。

· 韧皮纤维:分布于韧皮部,也出现于皮层和维管束鞘。长比宽大许多倍。

· 木纤维:分布于木质部,也是长轴的纺锤形细胞,比韧皮纤维短,长约1毫米左右。其细胞壁水化程度高,腔小而坚实,脆而易断,无弹性,短且木质化。

●石细胞:其形状差别很大,有短宽的、分枝的、星状的、长往形的等等。石细胞的壁强烈次生增厚

和水化,有时也可栓化和角化,出现同心层次,壁上有许多单级孔,可呈分校状的纹孔道。细胞腔极小,通常原生质体消失,成为仅具坚硬细胞壁的死细胞。

4、输导组织:是植物体内长距离输导水分、无机盐和有机物的组织,其中输导水分和无机盐的结构为导

管和管胞,输导有机物的主要有筛管和伴胞。

(1)导管:导管普遍存在于被子植物的木质部分中,它们是由许多管状的细胞壁木质化的死细胞的端壁连接而成的。

(2)管胞:是多数蕨类植物和裸子植物唯一输水结构。管胞是一个两端斜尖,径较小,壁较厚,不具穿孔的管状死细胞。它们除运输水分与无机盐的功能外,还有一定的支持作用。

(3)筛管和伴胞:

●筛管是由一些管状活细胞连接而成,每一个细胞称为筛管分子。筛管分子的壁是初生壁,端壁

上有许多小孔,称为筛孔。筛孔常成群分布于细胞壁上,称筛域。分布有1至多个筛域的端壁,称筛板。

筛板上只有一个筛域的称单筛板,具有多个筛域的称复筛板。

●筛管分子是生活细胞,具有生活的原生质体。但在成熟过程中,其细胞核解体,许多细胞器退

化,液泡膜破裂,最后仅有结构退化的质体和线粒体,“变形内质网”及含蛋白质的粘液体(P-蛋白质),与物质运输有关。粘液体是枯液分散在细胞质中,同时原生质体呈细丝状的联络索,通过筛板的筛孔上下相连,从而构成有机物质运输的通道。

●筛孔的周围衬有胼胝质,随着筛管的成熟老化,胼胝质不断增多,以致成垫状沉积在整个筛板

上,联络索相应变细,以致完全消失,筛孔被堵塞。这种垫状物质称为胼胝体。

●一般筛管分子的长度约0.1--2毫米,宽约 1O--70微米。

紧贴在筛管分子旁边有1至数个小型的、细长、两头尖的薄壁细胞;称为伴胞。伴胞与筛管分子是由同一个母细胞分裂而来的,两者长度相等或伴胞较筛管稍短。伴胞有明显的细胞核,细胞质浓厚,具有多种细胞器,有许多小液泡,但质体内膜分化较差,尤其含有大量的线粒体,说明伴胞的代谢活动活跃。

(4)筛胞:裸子植物和蕨类植物的韧皮部中没有筛管,只有筛胞。筛胞是一种细长的细胞,两端渐尖而倾斜,侧壁上有不甚特化的筛域。

筛管和伴胞是被子植物(种子植物)运输有机物的管道;筛胞是裸子植物和蕨类植物运输有机物的管道。

5、分泌结构:某些植物体内有些细胞常分泌一些特殊物质,如挥发油、树脂、乳汁、密汁和其他液汁等,

这些细胞称为分泌细胞。分泌细胞或特化组合中称为分泌结构。根据分泌物是否排出体外,分泌结构可分成外分泌结构和内分泌结构两大类。

(1)外分泌结构:将分泌物排到体外的分泌结构称为外分泌结构,大都分布在植物体表面。

(2)内分泌结构:分泌物积聚于植物体的细胞内、胞间隙、腔穴或管道内。常见的有分泌细胞、分泌腔或分泌道和乳汁管。

(三)维管组织、维管束和维管系统:在高等组织的器官中,有一种输导组织细胞为主体,与机械组织细胞和薄壁组织细胞组成的复合组织,称为维管组织。维管组织在高等植物体内常以束状存在,称为维管束。维管束贯穿于植物体各器官中,组成一个复杂的、具有输导和支持作用的维管系统。

1、维管组织:木质部和韧皮部是植物体内主要起输导作用的组织。木质部一般由导管、管胞、木纤维和

木质薄壁细胞组成。韧皮部则包括筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞。木质部和韧部都是由输导组织、基本组织和机械组织等几种组织紧密配合而成的,称为复合组织。木质部和韧皮部的主要组成分子都是管状结构。

因此,通常将木质部的韧皮部,或将其中之一称为维管组织。维管组织的形成,在植物系统进化过程中,对于适应陆生生活有着重要的意义。木质部运输水分和无机盐,韧皮部运输同化产物。

2、维管束:维管束是在蕨类植物和种子植物中,由木质部和韧皮部组成的束状结构,它是由原形成层分

化而来,在不同种类的植物或不同的器官内,原形成层分化木质部和韧皮部的情况不同,也就形成不同类型的维管束。可将维管束分为下列几种:

(1)有限维管束:有些植物的原形成层完全分化为木质部和韧皮部,没有留存能继续分裂出新细胞的形成层。这类维管束不能再进行发展扩大,称为有限维管束。

(2)无限维管束:有些植物的原形成层除去大部分分化成木质部和韧皮部外,在两者之间 还保留一层分生组织--束内形成层。这类维管束以后通过形成层的分生活动,能产生次生韧皮部和次生木质部,可以继续发展扩大,称为无限维管束。

(3)外韧维管木质部排列在内,韧皮部在外;两者内外并生成束。一般种子植物具有这种纸管束。如果联系形成层的有无一并考虑,则可分为无限外韧维管束和有限外韧维管束。

(4)双韧维管:维管束的木质部内外都有韧皮部,如瓜类、茄类、马铃薯、甘薯等茎的维管束。

根据维管束中韧皮部和木质部的位置关系,维管束可以归纳为三大类:

(1)并生排列:外韧维管束(大多数种子植物);双韧维管束(如南瓜等葫芦科和马铃薯等茄科植物)。

(2)同心圆排列:周木维管束(如菖蒲、鸢尾和一些莎草科植物的根状茎中的维管束);周韧维管束(比较原始,主要见于蕨类植物)。

(3)辐射维管束:种子植物根的初生结构。

根据木质部与韧皮部之间有无形成层,维管束分为两种类型:

(1)无限维管束:木质部与韧皮部之间有形成层,形成层的细胞分裂使维管束能够不断增粗,所以得名。

裸子植物和双子叶植:木质部与韧皮部之间没有形成层,维管束不能增粗,所以得名。大多数蕨类植物和单子叶植物的类型。

3、维管系统:在一株植物的整体上或一个器官的全部维管组织,总称为维管系统。维管系统包括输导有

机养料的韧皮部和输导水分的木质部,它们连续贯穿于整个植物体内,把生长、发育区与有机养料制造区和贮藏区连接起来。

植物的营养器官---根

一、根是植物体的地下营养器官。

其主要功能是:

A、吸收作用。根能从土壤中吸收水分及溶解水中的无机盐,也能吸收一部分二氧化碳作为光合作用的

碳源。根系还能吸收利用一些小分子的有机物,如某些按基酸、天科酰胺、磷酸脂、可溶液性糖、有机酸、维生素、抗生素及植物激素等。

B、固定与支持作用。根具有庞大的根系,内部有许多机械组织,能将植物体牢牢地固着土壤中,并支

持地上部分,使茎、叶能伸展在空中,以利于它们进行各自承担的生理功能。

C、转化与合成作用。根系将从土壤中吸收的无机氮(硝酸盐和铵盐)转变成有机氮(氨基酸、酰胺、

多肽等)。将无机磷转变成有机磷化合物,如糖磷脂、磷酸胆碱、核工业蛋白和拟脂等。在些块根中,还能将叶部运来可溶性糖(蔗糖、单糖、磷酸脂)转化成不溶性碳水化合物和淀粉。

D、分泌作用。根系能向周围环境分泌许多有机物质和无机物质。所分泌的有机物质有氨基酸、磷脂、

维生素、有机酸、碳水化合物等。分泌的无机物有二氧化碳、磷、钾、钙、硫等。

E、具有贮藏营养物质和繁殖的功能。根的薄壁组织比较发达,常可贮藏养分。有的植物如萝卜、胡萝

卜、甜菜、甘薯等植物的根特别肥大,成为贮藏有机养料的贮藏器官。

二、根的类型:根据根的发生部位的不同,可分为主根、侧根和不定根。由种子的胚根发育形成根称为主根,主根上产生的各级大小分枝都称为侧根。主根和侧根都从植物体固定的部位生长出来的,均属于定根。还有许多植物除产生定根外,还能从茎、叶、老根或胚轴上产生的根称为不定根。

三、根系的种类:植物地下部分所有根的总体,称为根系。根系可分为直根系和须根系两种类型。

●直根系:主根粗壮发达,能明显区分主根和侧根,由定根组成的根系。也称深根系。

●须根系:主根不发达,不能明显区分主根和侧根,由不定根组成的根系。也称浅根系。

四、根的构造:

(一)根尖(指从根的顶端到着生根毛的部分)及分区:根尖从顶端起,可依次分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。

根的伸长生长:根尖分生区的细胞不断进行细胞分裂增加细胞数量和根尖伸长区的细胞迅速伸长生长使根能够不断地伸长的过程。

(二)双子叶植物的根

1、根的初生构造:在根尖的成熟区已分化形成各种成熟组织,这些成熟组织是由顶端分生组织细胞分

裂产生的细胞经生长分化 形成的构造称为根的初生构造。这种由顶端分生组织活动所进行的生长称为顶端生长。 由根毛区横切,可见根的初生构造由外至内可分为表皮、皮层和维管柱三部分。

2、根的次生生长和次生构造:大多数双子叶植物和裸子植物的根在完成初生生长后,由于次生分生组

织——维管形成层和木栓形成层具有旺盛的分裂能力和分裂活动,使根不断地增粗,这种过程称次生生长。

由它们产生的次生维管组织和周皮共同组成的构造,称次生构造。

(三)禾本科植物根的结构特点:禾本科植物属于单子叶植物,其根的结构也是由表皮、皮层和中柱三部分组成,与双子叶植物根的结构相似,但也有不同。禾本科植物的根没有维管形成层和木栓形成层,不能进行次生生长,不能形成次生结构。单子叶植物根一般没有次生结构,只有初生结构。与双子叶植物根的初生结构基本相似,由表皮、皮层和维管柱三部分组成。

五、侧根的发生:

(一)侧根起源于根的中柱鞘一定部位。由于中柱鞘位于根内部,这种起源方式称为内起源,

(二)侧根的形成过程:中柱鞘细胞恢复分裂形成侧根原基,侧根原基分化产生根冠及生长点,经生长穿过皮层、表皮进入土壤成为侧根。

六、植物根系与根际微生物的关系:植物的根与土壤中的微生物有着密切的关系,两者形成特定的结构,彼此互利,土壤中的微生物从根的组织内得到所需物质,而植物同样由于微生物的代谢而给植物带来好处,两种物质生活在一起相互有利的关系,称为共生。

根际微生物:细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物等。

1、根瘤:根瘤的产生是由于土壤中的根瘤菌侵入到根内而产生的。根瘤菌的最大特点是具有固氮作用,根瘤菌中的固氮酶能将空气中游离的氮转变氨,供给植物生长发育的需要,同时可以从根的皮层细胞吸取其生长发育所需水分和养料。

2、菌根:菌根是植物的根与真菌的共生体,有外生菌根、内生菌根、内外生菌根等类型。其功能有:

(1)扩大了根与土壤水分、无机盐的接触面积,加强了根的吸收能力;

(2)产生生长活跃物质,刺激根系发育。

七、根的变态:植物的营养器官(根、茎、叶)由于长期适应于周围环境的结果,使器官在形态结构及生理功能上发生变化,成为该种植物的遗传特性,并已成为这种植物的鉴别特点,这就是变态。

根的变态主要有以下几种类型:

(1)贮藏根:根据来源,可分为肉质直根(主要由主根发育而成)和块根(块根主要由不定根或侧根发育而成)两类。

(2)气生根:露出地面,生长在空气中的根均称为气生根。

根据生理功能不同分为以下几种类型:

A、支持根:是生长在地面上空气中的根。这些在较近地面茎节上的不定根不断延长后,根先端伸人土

中,并继续产生侧根,成为增强植物整体支持力量的辅助根系,因此,也称为支柱根。

B、攀援根:有些藤本植物从茎的一侧产生许多很短的不定根,这些根的先端扁平,常可分泌黏液,易

固着在其他树干、山石或墙壁等物体的表面攀缘上升,这类气生根称为攀缘根。

C、呼吸根:一些生长在沼泽或热带海滩地带的植物如水松、红树等,可产生一些垂直向上生长、伸出

地面的呼吸根,这些根中常有发达的通气组织,称为呼吸根。

(3)寄生根:寄生植物如菟丝子,以茎紧密回旋缠绕在寄主茎上,叶退化成鳞片状,营养全部依靠寄主,并以突起状的根伸入寄主茎组织内,彼此维管组织相通,吸取寄主体内的养料和水分,这种根称为寄生根,也称为吸器。

[作业]:

1、名词解释:

根系:植物地下部分所有根的总体。

定根:主根和侧根统称为定根。

根瘤:根系上常见有许多形状各异、大小 不等的瘤状突起,称为根瘤。

菌根:植物的根与真菌的共生体。

2、植物的根对植物有何作用?

A、吸收作用。根能从土壤中吸收水分及溶解水中的无机盐,也能吸收一部分二氧化碳作为光合作用的碳源。根系还能吸收利用一些小分子的有机物,如某些按基酸、天科酰胺、磷酸脂、可溶液性糖、有机酸、维生素、抗生素及植物激素等。

B、固定与支持作用。根具有庞大的根系,内部有许多机械组织,能将植物体牢牢地固着土壤中,并支持地上部分,使茎、叶能伸展在空中,以利于它们进行各自承担的生理功能。

C、转化与合成作用。根系将从土壤中吸收的无机氮(硝酸盐和铵盐)转变成有机氮(氨基酸、酰胺、多肽等)。将无机磷转变成有机磷化合物,如糖磷脂、磷酸胆碱、核工业蛋白和拟脂等。在些块根中,还能将叶部运来可溶性糖(蔗糖、单糖、磷酸脂)转化成不溶性碳水化合物和淀粉。

D、分泌作用。根系能向周围环境分泌许多有机物质和无机物质。所分泌的有机物质有氨基酸、磷脂、维生素、有机酸、碳水化合物等。分泌的无机物有二氧化碳、磷、钾、钙、硫等。

E、具有贮藏营养物质和繁殖的功能。根的薄壁组织比较发达,常可贮藏养分。有的植物如萝卜、胡萝卜、甜菜、甘薯等植物的根特别肥大,成为贮藏有机养料的贮藏器官。

3、植物根的变态类型包括哪些种类?各有何特点?

(1)贮藏根:利用贮藏的养料供应植物来年开花结果所需要的营养。

(2)气生根:A、支持根(支柱根):具有支持固定植株的作用;B、攀援根:能够攀援、附着在其它植物体上;C、呼吸根:具有发达的通气组织,能够进行呼吸作用。

(3)寄生根:伸入寄主植物体内,与其维管组织连通,能够吸取寄主体内的养料和水分。

植物的营养器官——茎

一、茎是植物重要的营养器官。

茎的生理功能:

●茎和枝条支持着叶、花、果实。

●物质运输的主要通道。

●贮藏和繁殖。

●绿色幼茎能进行光合作用。

●三、茎的经济用途:食用、药用、工业原料(木材、竹材、生漆等)。

二、芽的形成和芽的类型:

芽的含义:未发育的枝、花或花序的原始体,包括茎尖及其外围的附属物。以后发展成枝的芽称为枝芽,发展成花或花序的芽称为花芽。

芽的类型:

1、按位置分:定芽(着生位置固定,顶芽或顶端,腋芽或叶腋)、不定芽(在茎的节间、叶片、根上长出的芽,尤其是从创伤部位产生)

2、按芽鳞有无分:裸芽、鳞芽(芽鳞片起保护作用,可防止冬天的低温和干旱)

3、按性质分:花芽(是花或花序的原始体,外观较叶芽肥大,内含花或花序各部的原基。没有叶原基和腋芽原基)、枝芽(发展为枝的芽)、混合芽(既有叶原基和腋芽原基,又有花部原基的芽)

4、按芽的生理活性分:活动芽(芽形成后能继续生长,活动,当年生长为枝条或花的芽)、休眠芽(潜伏芽)

三、茎的生长习性:不同植物的茎在长期进化过程中,有各自的生长习性,以适应各自的环境条件。 茎可分为:

1.直立茎:大多数植物的茎为直立茎,茎的生长方向与根相反,是背地性的,一般垂直抽上生长。如杨、蓖麻、向日葵等。

2.缠绕茎:茎幼时柔软,不能起立,以茎本身缠绕于其他物体上升。缠绕茎的缠绕方向,可分为右旋或左旋。按顺时针方向缠绕为右旋缠绕茎,按逆时针方向缠绕称为左旋缠绕茎。

3.攀援茎:茎幼时较柔软,不能直立,以特有的结构攀援他物上升。如黄瓜、葡萄、丝瓜的茎以卷须攀援,常春藤、络石、薜荔以气生根攀援,白藤、猪殃殃茎以钩刺攀援,爬山虎的茎以吸盘攀援,旱金莲的茎以叶柄攀援等。

4.匍匐茎:茎细长柔弱,沿地面蔓延生长,如草莓、甘薯等。匍匐茎一般节间较长,节上能生不定根,芽会生长成新的植株,栽培甘薯和草莓就是利用这一习性进行营养繁殖。

四、茎的分枝:种子植物常见的分枝方式有单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝三种类型。

(一)单轴分枝:具有明显的顶端优势,由顶芽不断向上生长形成主轴,侧芽发育形成侧枝,主轴的生长明显并占优势,这种分枝方式称为单轴分枝。又称总状分枝,如松、杨、杉、银杏等。多数裸子植物都属于单轴分枝。(二)合轴分枝:合轴分枝没有明显的顶端优势,顶芽只活动很短的一段时间后便死亡或生长极为缓慢,或分化为花芽,紧邻下方的侧芽开放长出新枝,代替原来的主轴向上生长,生长一段时间后又被下方的侧芽所取代,每年同样地交替进行,使主干继续生长。这种主干是由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成,如此形成分枝称为合轴分枝。这种分枝方式使茎的主轴和侧枝都呈曲折形状,而且节间很短。使树冠呈开展状态,更利于通风透光。大多数种子植物都是合轴分枝,如马铃薯、番茄、桑、桃、无花果、苹果等。

(三)假二叉分枝:是合轴分枝的一种特殊形式,具有对生叶的植物,顶芽生长出一段枝条后停止生长,或顶芽是花芽,在花芽开花后,顶芽两侧对生的侧芽同时发育为新枝,新枝的顶芽和侧芽的生长活动与母枝相同,再生一对新枝,如此继续发育,由顶芽下的两侧腋芽同时发育成二叉分枝。这种分枝方式称为假二叉分枝。如丁香、石竹、茉莉、接骨木等

五、茎的变态:可以分为地上茎变态和地下茎变态两种类型。

(一)地上茎的变态:

1.茎刺:由茎转变而成的刺称为茎刺或枝刺。

2.茎卷须:许多攀缘植物的茎细长,不能直立,其侧枝变成卷须,称为茎卷须或枝卷须。

3.叶状茎:茎转变成叶状,扁平,呈绿色,能进行光合作用,称为叶状茎或叶状枝。

(二)地下茎的变态:

1.根状茎:简称根茎。

2.块茎:块茎中最常见的是马铃薯。

3.鳞茎:由许多肥厚的肉质鳞叶包围的扁平或圆盘状的地下茎,称为鳞茎。

4.球茎:球状的地下茎。

六、茎尖的分区及其生长动态:茎尖和根尖有相似之处:由顶向基也可分为分生区、伸长区和成熟区。

七、双子叶植物茎的初生结构:

●由顶端分生组织经细胞分裂活动所衍生的细胞,分化成各种成熟组织的过程,称为初生生长,由初生生

长所形成的各种组织叫初生结构。

●双子叶植物茎的初生结构由外向内可分为表皮、皮层和维管柱三大部分组成

双子叶植物和裸子植物茎的初生结构:

1、表皮:表皮毛、气孔器、角质层、外分泌组织。

2、皮层:厚角组织、薄壁组织、内分泌组织、厚壁组织、少数植物有淀粉鞘。

中柱鞘:大多数植物没有此结构

初生木质部:内始式

维管束 束中形成层:分生组织

3、维管柱 初生韧皮部:外始式

髓:幼茎中央的薄壁组织(具有贮藏作用)

髓射线:维管束间连接皮层和髓的薄壁组织(具有贮藏、横向运输作用,可恢复细胞分裂能力,转变为束间形成层)。

八、双子叶植物茎的次生结构:由于维管形成层、木栓形成层活动,使茎增粗,形成次生生长,所产生的各种组织称为次生结构。

维管形成层-----次生维管组织

次生生长

木栓形成层-----次生保护组织

(一)维管形成层的细胞有两种:

●一种占多数,细胞呈扁平纺锤状,横切面呈长方形称纺锤状原始细胞。

●一种近为等径,横切面呈方形,叫射线原始细胞。

(二)次生韧皮部:

(1)仅为木质部的1/4。

(2)组成分子:筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维,是纵向的输导系统。

(3)韧皮射线是横向输导系统,具贮藏作用。细胞壁木质化不多,排列较不整齐。

(三)次生木质部:

(1)是次生构造的主要部分。每年形成次生木质部的量远远多于韧皮部的量(4:1),是木材的来源。

(2)组成分子:导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞,纵向输导系统。

(3)木射线细胞壁木质化,排列整齐。

(四)年轮:温带的木本植物,次生木质部的横切面上有很多同心的环纹,一般每年一轮,叫年轮。

年轮的形成:

1、春天气候温和、雨水较多,维管形成层的活动迅速,所产生的次生木质部的量多,壁较薄,细胞较

大,材质疏松,颜色较淡,叫早材(春材)。

2、夏末秋初气温转冷,干、旱,形成层活动慢慢减弱,形成的次生木质部量少,壁较厚,细胞较小,

颜色较深,材质坚实,叫晚材(夏材)。

早材和晚材就是一个年轮,早材和晚材逐渐过渡,上年晚材和今年早材有明显分界,这个界线叫年轮线。

● 温带地区可根据树干基部的年轮数来判断树木年龄。

●湿热地区:一年四季温度水分差别不大,年轮不明显,有些植物一年之内形成几个年轮,形成层活动有

节奏,若气候不正常,病虫害干扰,结果形成的环纹是假年轮。(柑桔有三个年轮,是有节奏活动的结果) 边材和心材:

●边材:靠近形成层的那部分的木材,是近几年形成的,导管有输导作用,木薄壁细胞,木射线是生活细

胞,质地疏松,色较淡。

心材:靠近中央部分的木材,早年形成,导管无输导能力,导管以外的木薄壁细胞、木射线细胞都变为死细胞,材质坚硬,颜色较深。

(五)木栓的用途:工业、渔业的原料、木塞、瓶塞,各种救生设备,绝缘材料。

(六)周皮与树皮:

周皮:木栓层、木栓形成层、栓内层组成。

树皮:林业采伐木材加工上,把木质部以外的剥离部分称为树皮,它包括了形成层以外的部分。

九、禾本科植物茎的结构:表皮、基本组织、维管束。

单子叶植物茎的特点:

1、维管束是外韧闭合维管束(有限维管束),无形成层,无次生生长,茎的各部分是初生构造。

2、维管束的数目很多,分散在基本组织中称散生中柱。

3、皮层和髓部无明显的分界。

4、少数单子叶植物具有次生生长,有形成层,铁树、棕榈、丝兰等有形成层,但形成层的来源和活动与双

子叶植物大有不同。

[作业]:

名词解释:

1、年轮:木本植物次生木质部的横切面上有很多同心的环纹,一般每年一轮,叫年轮。

2、年轮线:早材和晚材逐渐过渡,上年晚材和今年早材有明显分界,这个界线叫年轮线。

3、早材:春天气候温和、雨水较多,维管形成层的活动迅速,所产生的次生木质部的量多,壁较薄,细胞较大,材质疏松,颜色较淡,叫早材(春材)。

4、晚材:夏末秋初气温转冷,干、旱,形成层活动慢慢减弱,形成的次生木质部量少,壁较厚,细胞较小,颜色较深,材质坚实,叫晚材(夏材)。

5、心材:靠近中央部分的木材,早年形成,导管无输导能力,导管以外的木薄壁细胞、木射线细胞都变为死细胞,材质坚硬,颜色较深。

6、边材:靠近形成层的那部分的木材,是近几年形成的,导管有输导作用,木薄壁细胞,木射线是生活细胞,质地疏松,色较淡。

植物的营养器官——叶

一、叶的概述:叶是种子植物进行光合作用、蒸腾作用和气体交换的重要器官。光合作用和蒸腾作用的进行,与叶的形态结构有着紧密联系。

(一)叶的组成:植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。

1.叶片:叶片是叶的最重要的组成部分,一般成绿色的扁平体。有利于光能的吸收和气体交换。

2.叶柄:叶柄是叶片与茎的连接部分,是两者之间的物质交流通道,还能支持叶片并通过本身的长短的扭曲使叶片处于光合作用有利的位置。

3.托叶:托叶是叶柄基部所生的小型的叶状物,通常成对着生。一般呈小叶状也因植物种类而异。

具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶,叫完全叶,如桃梨、月季等。仅具有其一或其二的叶为不完全叶。不完全叶当中,无托叶的最为普遍,如丁香、茶、白菜等,还有一些不完全叶,既无托叶,又无叶柄,如荠菜、莴苣,这样的叶又称为无柄叶。不完全叶中只有个另种类缺少叶片,如我国台湾的相思树,除幼苗时期外,全树的叶都不具叶片,但它的叶柄扩展成扁平状,能够进行光合作用,称为叶状柄。

(二)叶片的形态:叶片形态包括叶形、叶尖、叶基、叶缘、叶裂、叶脉等。

1、叶形:

叶尖与叶基的形态:

2、叶缘:叶片的边缘叫叶缘。

如叶缘凹凸很深的称为叶裂,可分为掌状、羽状两种,每种又可分为浅裂、深裂、全裂三种。

(1)浅裂叶。叶片分裂深度不到半个叶片的一半以上。又可分羽状浅裂和掌状浅裂。

(2)深裂叶。叶片分裂深于半个叶片宽度的一半以上。又可分羽状深裂和掌状深裂。

(3)全裂叶。叶片分裂达中脉或基部。又可分为羽状全裂和掌状全裂。

3、叶脉:种子植物叶脉分布方式有两种类型,即网状脉和平行脉。

(1)网状脉。叶体上有一条或数条明显主脉,各小脉交错连接成网状,叫网状脉。网状脉是双子叶植物

所具有的,又分为羽状脉和掌状脉。叶具有一条明显的主脉,两侧分生出平等侧脉为羽状脉,如棉、瓜类;

由叶基发出主脉三条以上的为掌状脉,如八角金盘、紫荆等,发出三条主脉叫三出脉;离叶基有一定距离的三出脉叫离基三出脉,如樟。

(2)平行脉。由多数大小相似的叶脉呈平行排列。大多数单子叶植物的叶脉属于这种类型。平行脉又分为直出平行脉(水稻、小麦)、弧状脉(车前、马蹄莲)、侧出平行脉(香蕉、美人蕉)和射出平行脉(棕榈、

蒲葵)。

(三)单叶和复叶:一个叶柄上所生叶片的数目,因各种植物不同,分为单叶和复叶两类。

1.单叶:一个叶柄上只生一个叶片的。称为单叶,如桃、玉米、棉等。

2.复叶:一个叶柄上生有两个以上的叶片称复叶,如月季、槐。复叶的叶柄称总叶或叶轴,总叶柄上着生的叶称为小叶,小叶的叶柄,称为小叶柄。根据小叶排列的方式可分为羽状复叶、掌状复叶、三出复、单身复叶四类型。

(1)羽状复叶。小叶着生在总叶柄的两侧,呈羽毛状,称为羽状复叶。其中一个复叶上的小叶总数为单数的,称为奇数羽状复叶,如月季、刺槐、紫云英等;一个复叶上的小叶总数为双数羽状复叶,如花生、蚕豆。根据羽状复叶叶柄分枝的次数,又可分为一回羽状复叶(月季)、二回羽状复叶(合欢)和三回羽状复叶(南天竹)。

(2)掌状复叶。由三种以上小叶着生在总叶柄的顶端,形似手掌,如大麻、七叶树、刺五加等。

(3)三出复叶。总叶柄上着生三枚小叶,称为三出复叶。如果三个小叶柄是等长的,称为掌状三出复叶(草莓);如果顶端小叶较长,称为羽状三出复叶(大豆)。

(4)单身复叶。总叶柄上两个侧生小叶退化仅留下顶端小叶,但是在小叶基部有显著的关节,如柑橘、柚等。

[注意]判断单叶还是复叶,枝条还是总叶柄:

1、枝条顶端有顶芽,叶腋有叶芽,而复叶的总叶柄顶端无顶芽,每一片的小叶的叶腋也无腋芽。

2 、落叶时复叶整片复叶脱落,或小叶先落,总叶柄后落,枝是叶片先落,茎枝不脱落。

3、枝条上的叶呈辐射状排列,复叶的小叶在一个平面上。

(四)叶序和叶镶嵌:

1.叶序:叶在茎上的排列方式,称为叶序。叶序有四种类型,即互生、对生、轮生和簇生。茎上每个节只生一个叶的叫互生叶序,如向日葵、桃、杨等;若每个节上相对着生两个叶的称为对生叶序,如丁香、芝麻、薄荷等;若每个节上着生三个或三个以上的叶称为轮生叶序,如夹竹桃、茜草等;还有一些植物,其节间极度缩短,使叶成簇生于短枝上,称簇生叶序,如银杏和落叶松等植物短枝上的叶。

2.叶镶嵌:叶在茎上排列方式,不论是互生、对生还是轮生,相邻两个节上的叶片都决不会重叠,它们总是利用叶柄长短变化或以一定的角度彼此相互错开排列,结果使同一枝上的叶以镶嵌状态排列而不会重叠,这种现象称为叶镶嵌。如烟草、塌棵菜、蒲公英等。

(五)禾本科植物叶的组成:

●叶片:扁平呈条形,光合作用。

●叶鞘:叶片基部延伸成鞘状裹茎,加强支持、保护腋芽和茎的居间生长。

●叶环:也称叶颈或叶枕,是叶片与叶鞘的连接处的外侧(背面)有色泽稍淡的带状结构,有弹性和延伸性,调节叶片的位置与方向。

●叶舌:是叶片与叶鞘连接处的内侧(腹面)一向上突起的膜状物,使叶片向外伸展,防止病菌与昆虫进入叶鞘。

●叶耳:叶鞘的两侧向外延伸的突起物,常有毛。

(六)叶的主要生理功能:

1、光合作用绿色植物(主要是在叶内)吸收日光能量,利用二氧化碳和水,合成有机物质,并释放能量过程,称为光合作用。

2、蒸腾作用。水分以气体状态从生活的植物体内散失到大气中去的过程,称为蒸腾作用。

3、吸收作用。

4、繁殖作用。

二、叶的发生和生长:叶是由叶原基发育而来的,而叶原基起源于茎尖表面的1~3层细胞。这种起源于器官表面细胞的起源方式称为外起源。

三、叶的经济用途:食用(叶用蔬菜等)、药用(芦荟等)、工业原料(茶叶等)。

四、双子叶植物叶的结构:双子叶植物的叶由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。

五、禾本科植物叶片的结构:禾本科植物叶片由表皮、叶肉和叶脉组成。

六、裸子植物叶片的结构:表皮(含皮下厚壁组织)、叶肉、叶脉(即维管束)组成。

七、叶形态结构的生态变化:叶为适应不同生态环境而发生形态结构的变化所形成的不同类型,称为叶的生态类型。

(一)旱生叶:生长在阳光充足、土壤水分极少的环境中。一般特征:叶小而厚;角质层厚,常有蜡被或密集的表皮毛,栅栏组织小而层数多,海绵组织和胞间隙不发达。

旱生叶适应类型有:

●减少蒸腾型——表皮多层,气孔下陷,表皮毛丰富;栅栏组织发达;叶脉密集。

●贮水型——叶片肥厚,肉质多汁,贮水组织发达。

(二)水生叶:生长在水面或水下的环境中。

●表皮常无角质层和气孔。

●叶肉常无栅栏组织与海绵组织之分。

●叶脉稀疏,通气组织发达。

●沉水叶片常成丝状以扩大吸收空气的面积。

八、落叶和离层:

(一)落叶:植物的叶生活到一定时期后,便逐淅衰老而枯死,并从枝上脱落下来,这种现象称为落叶。 (二)离层的产生与落叶过程:

●叶中有机物向茎中运输。

●叶中叶绿素分解,叶黄素增加,叶变黄。

●叶柄基部分裂出的几层小薄壁细胞形成离区。

●离区中有一部分薄壁细胞胞间层发生粘液化分解而形成离层。

●离层细胞解体分离,叶在重力及外力作用下脱落。

●离层与茎间的细胞迅速木栓化而形成保护层。

(三)落叶产生的机理:

●对不良环境的适应。落叶能减少蒸腾,使植物渡过寒冷和干旱季节。

●短日照加速离层的形成。

●脱落酸和乙稀增加,可加速叶的脱落。

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