植物根的生態(tài)類型及其功能

1、植物根的生態(tài)類型及其功能 根是高等植物在長期適應陸地生活過程中發(fā)展起來的一種向地生長的重要營養(yǎng)器官。在所處的不同環(huán)境條件下，不同植物的根有其獨特的生長特性；通過長期的進化和對環(huán)境條件的適應過程，形成了多種類型的根系，并由此而產(chǎn)生了植物根系的多種功能。一根的生長特性植物的主根是由幼胚的胚根發(fā)育而來的。從種子萌發(fā)時起，胚根即首先向地下生長，形成主根，在主根上相繼長出次生根，在次生根上長出二級次生根，在二級次生根上又長出三級次生根各級根的根尖部分還形成大量根毛。隨著老根不斷衰亡，新根陸續(xù)形成；根由細變粗，由短變長，由少變多，終于在土壤中形成與地上部體積相比，毫不遜色的龐大根系。根在土壤中的伸展是靠根

2、冠細胞的不斷分裂和伸長而進行的。據(jù)報道，小麥扎根深度可達24米；苜蓿的根系能深扎37米；生長在南非的野生無花果樹，它的根系長達130米。根系橫向生長一般不及根的縱向生長分布密集和均勻。小麥根系的橫向伸展范圍能超過60厘米；香蕉、蘋果根系的橫向伸展可達27米。果樹根系在土壤中的擴展范圍，一般都超過其樹冠的25倍。根系向深、廣的擴展限度，與土壤的性質(zhì)，地下水的深淺等環(huán)境條件有密切的關(guān)系。二根系的生態(tài)類型1直根系 由胚根發(fā)育而成的主根，作為根系的主軸，由此產(chǎn)生各級側(cè)根，組成龐大的根系統(tǒng)。這種根系向下生長的能力很強。如沙漠中有稱為駱駝刺的植物屬直根系，它可以鉆入地下15米深處的土壤中，直接吸收地下水。

3、以適應在灼熱干燥的沙漠里缺水的生態(tài)特性。大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物都具這類根系，如大豆、蠶豆、棉花、油菜、馬尾松等。2須根系 這類植物的主根一般不發(fā)達，早期就停止生長或枯萎而死。由胚軸或莖基部生長出許多長短、粗細大致相同，呈須狀或纖維狀的根，組成根系統(tǒng)，這類根系叫做須根系。按其來源屬不定根，在土壤中占的面積很大，尤其在水分缺乏地區(qū)須根可深達8米，橫向伸展可達30米左右。一般單子葉植物如小麥、水稻、玉米和鱗莖類植物的根都具有這類根系的特性。3肉質(zhì)根 由主根或有胚軸參加而形成的貯藏根。這類根常常由于養(yǎng)料（淀粉或糖）的不斷積累和貯藏，而顯得粗壯肥厚，其一部分或全部變得柔嫩多汁，這類根經(jīng)常被稱為肉質(zhì)根

4、。蘿卜、胡蘿卜、甜菜等根菜類植物的根就是。不同肉質(zhì)根的肥大成因是不完全相同的，胡蘿卜大都是由次生韌皮部增長而成；蘿卜則由次生木質(zhì)部增大所致。4塊根 有些植物的根常常是一部分或全部由于異常的次生生長使大量的薄壁組織成為貯藏養(yǎng)料（葡萄糖、淀粉）的倉庫，這種特殊肥厚的根，其狀如塊，故稱為塊根。例如番薯、大麗菊等。一般塊根是由側(cè)根或不定根增長肥大發(fā)育而成的，是適應于貯藏養(yǎng)料和越冬的變態(tài)根。5外生菌根 許多高等植物，特別是森林木本植物的根部，常常與土壤中的某些真菌營共生生活。這類真菌的菌絲包圍在根尖端的外面，或深入根部的細胞間隙，并在根的表面交織成套狀體，這種菌根稱為外生菌根。菌絲利用根內(nèi)的碳水化合物作

5、為自身的營養(yǎng)，同時由于菌絲的干擾使根毛發(fā)育不良，因此依靠菌絲把水分和溶解在水中的無機鹽類供給其共生的伴侶，起著與根毛相同的作用。松屬、櫟屬、樺屬、栗屬、椴屬等植物都有這類菌根發(fā)生。6氣生根 生長在莖上并暴露在空氣中的不定根，稱為氣生根。一般氣生根不具根毛，向下懸垂，在其外部包被若干層大型的死細胞，組成根被層。這些細胞可以通過管孔相互溝通，并從周圍的空氣中吸收大量水分或暫時貯存，或滲到根的組織中去。如常春藤、石斛、榕樹、吊蘭等植物的氣生根就屬于這一類型。7呼吸根 生長在熱帶海岸或泥濘的沼澤地帶的一些喬木、灌木和多年生草本植物，由地下根或根狀莖形成一種特殊的變態(tài)根，這種根的結(jié)構(gòu)中有發(fā)達的通氣組織（

6、氣道），根的頂端生有皮孔，以與空氣相接觸；它能背地向上生長，伸出地面進行呼吸，故稱為呼吸根。如紅樹、海桑、水龍等植物均有呼吸根。8不定根 這是由植物的葉或莖在受到一定的刺激后所發(fā)生的根，它們沒有一定的發(fā)生位置，有擴大植物吸收面積和增強固著或支持植物體的功能。農(nóng)業(yè)上及花卉栽培中，常利用植物和花卉的莖、葉能產(chǎn)生不定根的特性，進行扦插，壓條等營養(yǎng)繁殖。在組織培養(yǎng)中，由愈傷組織長出的根也稱為不定根，可以從它誘導產(chǎn)生芽而形成小植株。9支柱根 由莖節(jié)上長出的一種具有支撐作用的不定根，為某些植物的輔助根系。如甘蔗、玉米在接近地面的第一至第三莖節(jié)上，輪生著許多粗大的支柱根，斜向伸入土壤中，起著支持作用，加強莖

7、稈直立，減少倒伏。同時在土壤中大量分枝，兼有吸收水分和養(yǎng)分的作用。10寄生根 是一類伸入其他植物體內(nèi)吸收水分和養(yǎng)料的變態(tài)根。如菟絲子、桑寄生、桷寄生、列當及獨腳金等。此外，尚有水生根、附著根、攀援根、收縮根等等。三根系的功能除了上述幾種在不同生態(tài)條件下形成的根，各有其不同的特殊作用外，總的說，一般植物的正常根都具有如下功能。1對植物起著支撐和固定的作用，有利于支持作物和防止倒伏。同時也有萌蘗發(fā)根，形成新的獨立植株的作用。2具有從土壤中吸收水分和養(yǎng)料的功能。一般根系吸收水分和養(yǎng)料的能力的區(qū)域是根毛區(qū)。即使當土壤中的水分相當少或土壤溶液中的養(yǎng)分相當稀薄，某些植物也能依靠本身強大的根系，利用從葉片輸

8、送至根部的光合產(chǎn)物作為能源產(chǎn)生根壓，將水分和養(yǎng)分吸收入體內(nèi)。3能將無機養(yǎng)分合成為有機物質(zhì)，如根系能將無機氮轉(zhuǎn)化成酰胺、氨基酸、蛋白質(zhì)等。桃、蘋果等甚至在無葉的狀態(tài)下能把所吸收的無機氮在根內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C氮，并貯藏在根內(nèi)。根能把磷轉(zhuǎn)化為核蛋白和類脂。根還能把糖轉(zhuǎn)化為各種有機酸，并將其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物輸送至地上的同代器官（葉）中，參加碳水化合物的光合作用過程。根系還能合成某些特殊物質(zhì)，如激素（細胞激動素、赤霉素、生長素）和其他生理活性物質(zhì)，能促進植物的生長和發(fā)育，其中某些物質(zhì)還能使植物免遭病害。4能促使土壤形成團粒結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)這一功能是通過兩個途徑完成的，一是通過根系對士壤的擠壓、穿透和緊密接觸；二是通過老根的死亡，給土壤增添有機物質(zhì)。5根系分泌的有機酸可以促進土壤礦物質(zhì)的分解，并被吸收利用。并通過微生物的活動，將氮及其他元素的復雜有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦狄子谖盏奈镔|(zhì)。6根系分泌物還能為土壤微生物的