第五章 植物的结构与功能 第一节 植物的组织 第二节 植物营养器官的形态 第三节 植物的生殖器官 第四节 植物的生理
植物的营养器官 根:吸收水分、無機鹽;固持植物體。 茎:水、營養物運輸之樞紐;支持植 物體。 叶:光合作用,合成有機營養。
根 一、有关概念 根----植物生长在地面以下的营养器官。 根系----一株植物全部根的总称。
(一) 根的类型: 主根、侧根和不定根 由胚根细胞的分裂和伸长所形成的向下垂直生长的根,是植物体上最早出现的根,称为主根,有时也称直根或初生根。大多数裸子植物和双子叶植物的主根继续生长,明显而发达。主根生长达到一定长度,在一定部位上侧向地从内部生出许多支根,称为侧根。凡是不起生于主根或侧根而生于茎、叶、胚轴上,其位置不定的根称为不定根。
1、有明显的主根和侧根区别的根系称为直根系,如 柳树、 棉花、油菜等。 (二)根系的类型 直根系和须根系 依据根的起源和形态不同划分 1、有明显的主根和侧根区别的根系称为直根系,如 柳树、 棉花、油菜等。 2、无明显的主根和侧根区别的根系或根系全部,由不定根和它的分枝组成的,粗细相近,无主次之分,而呈须状的根系,称为须根系,如水稻、小麦等。
深根系和浅根系 依据根系在土壤中的分布状况划分 1、深根系: 主根发达,深入土层,垂直向下生长,最深可达5米。如:杨树 松树 柏树 主根发达,深入土层,垂直向下生长,最深可达5米。如:杨树 松树 柏树 2、浅根系: 主根不发达,侧根或不定根向四面扩张且长度超过主根,根系分布在土壤表层。 如:刺槐 水稻 稗草
根系在土壤中伸展的范围及根量的多少,与植物种类和外界环境,如土壤的结构、通气程度以及水分状况等有关。一般直根系伸入土壤的深度,大于须根系 。
茎 一、茎的有关定义和形态学特征 茎---植物的营养器官之一,由胚芽发育而来,是植物地上部分的骨干,茎上着生叶、花和果实,常具有芽。
侧芽(腋芽) 叶痕 侧枝 芽鳞痕 节
节---茎上着生叶的部位称节。 芽---没有伸展的茎叶或花,即是枝条或花的原始体。 芽的分类:顶芽、腋芽和不定芽。 节间----两节之间的部分称节间。 茎的形态学特征:有节和节间的区分,生叶具芽。
茎的类型: 直立茎:茎干垂 直与地面。 如:校园内的柳树,美人蕉,杨树都是直立茎
匍匐茎:茎细长柔弱,平卧地上生长,茎生叶也生根。 茎的类型: 匍匐茎:茎细长柔弱,平卧地上生长,茎生叶也生根。 如:草莓,盘固拉草的茎属匍匐茎。
攀援茎:茎细长柔软不能直立,以特有结构(卷须、气生根、吸盘等)攀援他物向上生长。 茎的类型: 攀援茎:茎细长柔软不能直立,以特有结构(卷须、气生根、吸盘等)攀援他物向上生长。 如:黄瓜、常春藤和爬山虎的茎属攀援茎。
缠绕茎:茎细长柔软不能直立,也不产生特有结构而是以茎本身缠绕他物生长。 茎的类型: 缠绕茎:茎细长柔软不能直立,也不产生特有结构而是以茎本身缠绕他物生长。 如:牵牛花、葎草和何首乌的茎属缠绕茎。
叶 一、叶的形态 叶是长在茎上的绿色而且柔嫩的扁平体,是植物进行光合作用的主要器官。 二、叶的组成: 由叶片、叶柄和托叶三部分组成。 叶片是叶的主要部分,多数为绿色的扁平状。 叶柄是叶的细长柄状部分,上端与叶片相连,下端与茎相连。 托叶是柄基两侧所生的小叶状物 。
禾本科植物无叶柄和托叶,但其叶基部特别发达,将茎包着,称为叶鞘,所以只有叶片和叶鞘两部分组成。属不完全叶
完全叶: 叶片、叶柄和托叶三者俱全。 不完全叶: 叶片、叶柄和托叶三者缺一或 缺二 都称为不完全叶。
叶形:即叶的形状。每种植物具有一定的叶形,因此叶形是识别植物种类的重要特征。 异形叶性: 在同一植株上具有不同形状的叶,这种现象称为异形叶性
叶缘:即叶片的边缘。常见的叶缘有以下几种:全缘、波状、齿状和缺刻
叶脉:肉眼能见的叶片上的脉络,是生长在叶片上的维管束,它们是茎中维管束的分枝,是叶片的输导和支持结构。
脉序: 叶脉在叶片上的排列方式。脉序主要有:平行脉、网状脉和叉状脉。
叶序:叶在茎上的排列方式,称为 叶序。常见的叶序有以下几种:
单叶:一个叶柄上只生一张叶片的为单叶。 复叶:一个叶柄上生多个小叶片的为复叶。
单叶和复叶的区别 顶端 叶柄叶片 叶柄基部 平面 脱落 单叶 小枝的顶端具顶芽 均为一个 有腋芽 各叶自成一平面 叶柄、叶片同时脱落 复叶 叶轴的顶端没有顶芽 总叶柄生许多小叶 总叶柄基部有腋芽,各小叶基部无腋芽 许多小叶片在总叶柄或叶轴上排成一 个平面 小叶先落,总叶柄或 叶轴最后脱落
营养器官的变态 植物的营养器官,适应不同的环境而行使特殊的生理功能,其形态结构相应发生变异,成为该种植物的遗传特性,这种现象称为器官的变态。
一、根的变态 (一)贮藏根:适应于贮藏大量的营养物质,分为肉质直根和块根。
1.肉质直根 肉质直根上部为下胚轴发育 而成。这部分没有侧根发生,下 部为主根基部发育而成,具有二 纵列或四纵列侧根。
甜菜根的结构比较复杂,除次生结构之外,形成很发达的由副形成层所产生的三生结构。
块根是由不定根或侧根经过增粗生长而成的肉质贮藏根。甘薯的块根第一阶段是正常的次生生长,第二阶段是甘薯特有的异常生长,出现副形成层的活动。副形成层可以由许多分散的导管周围的薄壁细胞恢复分裂而形成,也可以在距离导管较远的薄壁组织中出现。 2、块根
块 根
(二)气生根 生长在空气中的根均称为气生根。分为支持根、兰科植物的气生根(从潮湿空气中吸收水分或雨水而贮藏起来)、攀缘根和呼吸根(呼吸根组织疏松,适宜于输送和贮存空气)。
支持根
攀缘根
板状根
呼吸根
(三)寄生根 寄生根:菟丝子属、列当属、无根藤属等寄生植物有寄生根。
二、茎的变态 (一)地下茎的变态:茎生长于土壤中变为贮藏或营养繁殖的器官,即为地下茎。这种茎与根的区别是:地下茎具有明显的节和节间,节上具有小而退化的鳞片叶,顶端具有顶芽、叶腋具有腋芽。 1、根状茎:茎横卧地下,较长,似根,如芦苇、竹、藕、姜等。
块茎:顶端有顶芽,四周有芽眼,幼时有鳞片叶,如马铃薯。块茎结构由外至内为周皮、皮层、维管束环、髓环区及髓。 2.块茎 块茎:顶端有顶芽,四周有芽眼,幼时有鳞片叶,如马铃薯。块茎结构由外至内为周皮、皮层、维管束环、髓环区及髓。
3.鳞茎 鳞茎:扁平或圆盘状的地下茎,由许多肥厚的鳞叶包围,如洋葱、大蒜(有时食用整个部分,成熟的大蒜抽茎开花后,鳞叶干枯成膜状,鳞叶间的肥大腋芽即大蒜瓣,成为食用的部分) 。
4.球茎 球茎:短而肥的地下茎,其上有顶芽、幼叶、鳞片叶和腋芽,节和节间明显。如芋、慈姑、荸荠。
(二)地上茎的变态 1.匍匐茎: 茎细长,匍匐地面,节上生根、长芽。
2.肉质茎 肉质茎:茎肥厚多汁,贮藏水分和养料,如仙人掌。
3、叶状茎 叶状茎:叶退化或早落,茎变为叶状,执行光合作用,如文竹、假叶树等
4、茎卷须 茎卷须:有些植物的攀援茎上形成茎卷须,攀援物体使植物上升,如葡萄(其茎卷须的位置与花或果序的位置相当)、黄瓜(其茎卷须位于叶腋)。
5.茎刺 茎刺 :又称为枝刺,位于叶腋,由腋芽发育而来,可分支,不易剥落,如皂荚、枸桔等。 蔷薇、月季等茎上刺,是茎表皮的突出物,称为皮刺。
茎刺和皮刺
三、叶的变态 1.苞片(bract)和总苞(phyllary):生长在花下面的变态叶,称为苞片,苞片多枚聚生在花序的外围,称为总苞,对花起保护作用,如蒲公英的花。 2.鳞叶(scale leaf):有两类:木本植物包围在被芽外的鳞叶,常具绒毛或粘液,起保护幼芽的作用,如杨树;生长在地下茎上的鳞叶,有的膜质化,起保护作用,有的肉质化,起贮藏作用,如洋葱大蒜等。 3.叶卷须(leaf tentril):叶的一部分变为卷须,攀援物体使植物上升如豌豆,其复叶顶端的2-3对小叶变为卷须。
叶卷须
4.叶刺 叶刺:叶或叶的一部分变为刺状,通常对植物体起到保护作用,如刺槐的托叶刺,小檗的叶刺、仙人掌的叶刺等。
叶刺
捕虫叶 捕虫叶:叶变为捕食小虫的变态叶,具有捕虫叶的植物称为食虫植物或肉食植物,如猪笼草。
捕虫叶
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