植物及形態(tài)結(jié)構(gòu)與環(huán)境及關(guān)系.doc

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articulata)及其他有關(guān)的一些種，到了炎熱夏天，氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁顯著加厚。旱生植物的葉子上常有濃密的表皮毛或白色的蠟質(zhì)，例如一種沙棗(Elaeagnus ploarcroftii)。這可能與減低蒸騰作用和反射強(qiáng)光有關(guān)系。但是希爾茲(1950)認(rèn)為生活的表皮毛，本身要喪失很多的水分，所以并不能保護(hù)植物的過度蒸騰，只有到了表皮毛死亡以后，在葉子表面形成一個覆蓋層，才能夠減低葉子的蒸騰。沙棗旱生植物的葉子也常含有樹脂或單寧，或其他一些膠體物質(zhì)。很早就認(rèn)為這些物質(zhì)的主要作用是阻礙水分的流動。另外，例如小酸模(Rumex acetosella)，在干旱條件下，葉子表皮層和圍繞葉脈的細(xì)胞內(nèi)，可形成樹脂滴或油滴，用來阻礙水分的流動。地中海有些櫟樹的葉子，具有單寧和樹脂，可能也有同樣的作用。還有的葉子中可具有香精油，遇到干旱，其揮發(fā)的蒸氣可以減低水分的蒸騰速率。葉子中水分的輸導(dǎo)，不僅依靠葉脈和維管束鞘伸展區(qū)，而且也經(jīng)由葉肉細(xì)胞和表皮層。近年發(fā)現(xiàn)在葉子中有共質(zhì)的和離質(zhì)的二種運(yùn)輸類型以后，這種葉肉細(xì)胞內(nèi)含有的這些物質(zhì)，顯出有更重要的意義。水分在葉子內(nèi)的輸導(dǎo)，經(jīng)過柵欄組織到表皮層遠(yuǎn)比經(jīng)過海綿組織的多。同時和柵欄組織細(xì)胞的排列有很大的關(guān)系。有些圓形或近圓形的旱生葉子，柵欄組織細(xì)胞輻射狀的排列在中央維管束的周圍，因此在水分供應(yīng)適宜的時候，從維管束輸導(dǎo)水分到表皮層可以大為增強(qiáng)。葉子內(nèi)的細(xì)胞間隙，特別是柵欄組織細(xì)胞之間的胞間隙，往往限制了葉內(nèi)橫向之間(平皮面之間)的水分運(yùn)輸。旱生植物的葉中，胞間隙一般比中生植物的小而少。但是葉子的內(nèi)自由表面和它的外自由表面的比例，在陰生葉中反而較小，旱生植物中反而較大。例如中生植物的安息香，比率為8.91，而旱生植物的洋橄欖和巴勒士登櫟(Quercus calliprinos )分別為17. 95和 18. 52。內(nèi)自由表面的增加是由于柵欄組織更為發(fā)達(dá)的緣故。因此，柵欄組織的增加，除了增強(qiáng)了光合作用的活動，而且在水分供應(yīng)適宜時，也增加了旱生植物的蒸騰效率。有些旱生植物的葉子，還有很發(fā)達(dá)的儲水組織，形成肉質(zhì)化的葉子。這種儲水組織通常由大型的細(xì)胞組成，其中含有大液泡，滲透壓較高，或者還具有粘液。例如豆科中的花棒(Hedysarum scoparium)葉子內(nèi)有很多含膠細(xì)胞，但是它們的作用是否單純的只是儲藏水分，還不很清楚。這些細(xì)胞有一層薄的細(xì)胞質(zhì)，襯在細(xì)胞壁內(nèi)，其中還可以看到散生的葉綠體。一般具有光合作用的細(xì)胞的滲透壓，較高于沒有光合作用的細(xì)胞，當(dāng)缺乏水分時，它們可從儲水細(xì)胞中獲得水分。其結(jié)果，薄壁的儲水細(xì)胞皺縮，但在合適的水分供應(yīng)下，又可恢復(fù)到原來狀態(tài)。還有馬齒筧，景天，蘆薈，龍舌蘭，也屬于這種肉質(zhì)植物。蘆薈（旱生植物代表）旱生植物的葉脈中常常可看到短管胞增加和一些石細(xì)胞。在鹽角草(Salicornia)退化的葉子中，柵欄細(xì)胞之間很容易看到寬短的管胞狀細(xì)胞。對于這些細(xì)胞的作用，不同的觀察者有不同的解釋：最早認(rèn)為它們的內(nèi)部充滿了空氣，后來或認(rèn)為這些細(xì)胞可以運(yùn)輸水分到周圍層，或認(rèn)為這些管胞狀細(xì)胞只有一種儲水的作用。另外，葉肉組織中還可能散布有管胞狀異細(xì)胞，例如大戟科的Pogonophora schomburgkiana。葉子內(nèi)卷也是一種旱生植物葉子的抗旱方式，特別在禾草類中可以看到。禾草類葉子特具許多泡狀細(xì)胞(或叫運(yùn)動細(xì)胞)，當(dāng)遇到非常干旱時，由于這種泡狀細(xì)胞的作用和(或)其他表皮細(xì)胞與薄壁的或厚壁的葉肉組織細(xì)胞結(jié)合，可使葉子內(nèi)卷。另一方面，普通旱生植物的葉子也常具有大量的厚壁組織，并可有很大的機(jī)械強(qiáng)度，這被認(rèn)為可以減低萎蔫時的損傷，沙漠地區(qū)生長的植物常具有這種特征?？傊?，通常生長在干旱的環(huán)境，植物可表現(xiàn)出各種旱生的特征。但是對于有些植物就不一定完全適用，例如夾竹桃，平常也可生長在潮濕、水分充足的地區(qū)，但是卻具有很多旱生的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征。又如扁桃和豆科的Anagyris 平常多生長在干旱的生境，但其葉結(jié)構(gòu)卻是中生的。當(dāng)然，大體上說，旱生結(jié)構(gòu)與干旱環(huán)境基本上是有相關(guān)關(guān)系的，然而，即使上述的這些旱生結(jié)構(gòu)，有的特征也各不相同。鹽角草（旱生植物代表） 仙人掌（旱生植物代表）2、水生植物葉的異常水生植物中許多類型是整個植物體浸沒在水里，葉外形小而?。ɡ绾谠澹?，或成絲狀（如狐尾藻）。沉水葉和旱生植物的葉,在結(jié)構(gòu)上迥然不同,表現(xiàn)出植物界中葉的另一個極端的類型。.沉沒水中的葉表皮細(xì)胞外壁不角質(zhì)化，沒有角質(zhì)層或角質(zhì)層很薄，細(xì)胞內(nèi)具葉綠體。葉上沒有氣孔。葉肉只有少數(shù)幾層細(xì)胞，沒有柵欄組織的分化。有的植物沉水葉片細(xì)裂成絲狀,以增加與水的接觸和氣體的吸收面。另外一些水生植物，植物體僅一部分浸沒在水中，葉露出水面。其葉的結(jié)構(gòu)除有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)外，基本上與中生植物葉相似。沉水葉的這些結(jié)構(gòu)，就能很好的適應(yīng)水中的生活。這是因?yàn)椋?1)表皮細(xì)胞壁薄，既然在水中，就能直接吸收水分和溶于水中的氣體和鹽類。水中光線一般較弱，水愈深，光線愈弱，表皮細(xì)胞含葉綠體，對于光的吸收和利用是極有利的。因此，沉水葉的表皮不僅是保護(hù)組織，也是吸收組織和同化組織(光合組織)。黑藻(2)沉水葉的葉肉不發(fā)達(dá)，這是由于透入水中的光線較弱，結(jié)構(gòu)內(nèi)組織的層數(shù)少，就便于光的透入組織，有利于植物的生理活動。例如上述眼子菜屬植物的葉，除葉片的中部有多層細(xì)胞外，大部分葉片僅是三層細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有中間一層細(xì)胞代表著葉肉。表皮細(xì)胞可向四周吸水，又進(jìn)行光合作用。組織層數(shù)少，在這樣的情況下，水和養(yǎng)分的運(yùn)輸就不成重要的問題，同時，隨水漂蕩，所需的支持力也小。因此，維管組織和機(jī)械組織就很不發(fā)達(dá)。(3)氣體的供應(yīng)是沉水植物的一個很重要的問題。一般沉水植物，具發(fā)達(dá)的胞間隙所形成的通氣組織，就是適應(yīng)這種需要的結(jié)構(gòu)。通氣組織內(nèi)，貯藏著氣體可以供光合作用和呼吸作用一部分的需要，彌補(bǔ)吸收的不足。從以上三點(diǎn)來看，沉水葉的結(jié)構(gòu)完全能適應(yīng)水中生活。有些水生植物還具有氣生葉或漂浮葉。特點(diǎn)代表植物氣生葉分上下表皮。表皮細(xì)胞通常由形狀規(guī)則或不規(guī)則的扁平細(xì)胞構(gòu)成。有較多氣孔。由薄壁組織組成葉肉，含大量葉綠體。維管束為葉脈。水毛茛，慈姑成株，心皇冠。漂浮葉與氣生葉大致相同，單漂浮葉只上表皮具氣孔，葉肉中也具發(fā)達(dá)的通氣組織。王蓮，睡蓮。 心皇冠 葉底紅 水草 二、陽地植物與陰地植物各類植物根據(jù)它們和光照強(qiáng)度的的關(guān)系，可分為陽地植物、陰地植物和耐蔭植物。陽地植物是在陽光完全直射的環(huán)境下生長良好的植物，它們多生長在曠野、路邊。一般農(nóng)作物、草原和沙漠植物以及先葉開花的植物都屬陽地植物。陰地植物是在較弱光照條件下，即蔭蔽環(huán)境下生長良好的植物。但這并不是說，陰地植物要求的光照強(qiáng)度愈弱愈好。因?yàn)楫?dāng)光照強(qiáng)度過弱達(dá)不到陰地植物的補(bǔ)償點(diǎn)時，它們也不能正常生長。所以，陰地植物要求較弱的光照強(qiáng)度只是和陽地植物比較而言。陰地植物多生長在潮濕背陰的地方，或生于密林草叢內(nèi)。耐陰植物是介于陽地植物與陰地植物兩者間的植物。它們一般在全日照下生長最好，但也能忍耐適度的陰蔽，它們既能在陽地生長，也能在較陰的環(huán)境下生長，而不同種類的植物，耐蔭的程度有著極大的差異。陰地植物和耐蔭植物的研究，在作物和林間隙地的利用，以及園林綠化上，是極有意義的。 1、陽地植物的葉 陽地植物，也稱“陽性植物”，亦稱“喜光植物”。光照強(qiáng)度對植物的生長發(fā)育及形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成有重要作用，在強(qiáng)光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物。陽生植物往往具有如下的外表形態(tài)：短的節(jié)間、葉小、葉面往往與光線平行、葉質(zhì)厚、表面具有蠟質(zhì)或絨毛。柵欄組織。 柳樹（陽地植物例） 三七（陽地植物例）三七，俗名“胖娃娃”，為典型的肉質(zhì)植物，且喜陽生長。肉質(zhì)葉用來儲藏水分和營養(yǎng)物質(zhì)。 這類植物要求全日照，并且在水分、溫度等條件適合的情況下，不存在光照過強(qiáng)的問題。陽地植物多生長在曠野、路邊，如薄公英、薊、剌莧等。樹種中的松、杉、麻櫟、栓皮櫟、柳、楊、樺、槐等都是陽性種類。藥材中的甘草、黃芪、白術(shù)、芍藥等也屬于這一類。草原和沙漠植物以及先葉開花植物和一般的農(nóng)作物也都是陽生植物。2、陰地植物的葉陰地植物的葉傾向于濕生形態(tài)。陰生植物接受陽光漫射、環(huán)境陰濕、多生長在蔽陽的環(huán)境中，一般葉片大而薄，表皮有時具有葉綠體，角質(zhì)層較薄，氣孔數(shù)較少；葉肉的柵欄組織不發(fā)達(dá)，胞間隙較發(fā)達(dá)，葉綠體較大，葉綠素含量較高，因?yàn)榇祟愔参锷瞽h(huán)境見光較少，葉綠素多是為了更佳的利用較少的光進(jìn)行光合作用，補(bǔ)充植物生長所需的能量，即葉子顯得尤其綠。葉面一般與光線垂直,以吸收更多的光線。陰生植物能在較低的光照強(qiáng)度下充分地吸收光線，需要全日照1050的日照強(qiáng)度。但并不是陰生植物對光照強(qiáng)度的要求越弱越好，而是必須達(dá)到陰生植物的補(bǔ)償點(diǎn)，植物才能正常生長。陰生植物多生長在潮濕背陰的地方，或者生于密林內(nèi)，如樹下草本山酢漿草、連線草、觀音坐蓮等；樹種中如鐵杉、紅豆杉、紫果云杉、柔毛冷杉等都極耐陰；藥用植物如人參、三七、半夏、細(xì)辛等均屬陰地植物。紅豆杉（陰地植物例）胡椒是多年生藤本陰地物,葉子橢圓,夏天開花,胡椒果有多變的面孔,少年黃, 青年紅,老來黑,.胡椒就是典型的陰地物。此外，還有人參、生姜及各種菌類。胡椒（陰地植物例）人參是很好的補(bǔ)品，常年生活在蔭蔽的角落中是典型的陰地物。人參花為傘形花序，可食部分為人參植株