植物營(yíng)養(yǎng)器官(同名36)課件

1、第三節(jié) 葉一、葉的生理功能二、葉的形態(tài)三、葉的發(fā)生與生長(zhǎng)四、葉的結(jié)構(gòu)五、葉的生態(tài)類型六、離層與落葉一、葉的生理功能光合作用蒸騰作用呼吸作用吸收作用有些植物的葉還有繁殖與貯藏的作用二、葉的形態(tài)（一）一般植物葉的組成和形態(tài)葉片（blade）葉柄（petiole）托葉（stipule）一般植物葉由葉片、葉柄和托葉三部分組成。 1、葉片：扁平、綠色，是葉行使其功能的主要部分。葉片中分布有葉脈，葉脈有支持和輸導(dǎo)作用。 2、葉柄：連接葉片與莖之間的軸，具有輸導(dǎo)和支持作用。 3、托葉：葉柄基部的附屬物，常成對(duì)而生。具保護(hù)和光合作用。葉柄可扭曲生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)葉片的位置和方向，使各葉片之間不互相重疊，充分接受陽光。

2、這種特性稱為葉的鑲嵌性完全葉與不完全葉完全葉（complete leaf）：具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉稱為完全葉。不完全葉（incomplete leaf）：缺少其中任一部分或兩部分的葉稱為不完全葉。（二）禾本科植物葉的組成和形態(tài) 禾本科植物葉主要由葉片和葉鞘組成，有的植物在葉片和葉鞘相接處的內(nèi)方還有葉舌、葉耳，在其外側(cè) 有葉環(huán)（葉枕或葉頸）。葉片葉耳葉環(huán)葉舌葉鞘葉片：條形，具平行脈；葉鞘：抱莖，一側(cè)開裂，具有保護(hù)幼芽和居間分生組 織，加強(qiáng)莖稈的支持作用。葉舌：葉鞘與葉片相連接處的內(nèi)側(cè)（腹面），有膜質(zhì) 片狀突出物，具有防止害蟲、水分、病菌孢子等 進(jìn)入葉鞘的作用。葉耳：葉舌兩側(cè)的一對(duì)從葉片基

3、部邊緣伸出的突出物。葉枕：葉鞘與葉片交界處的外側(cè)呈環(huán)狀的部位稱為葉枕， 葉枕具有彈性和延伸性，可以調(diào)節(jié)葉片的位置。圖3 61 禾本科植物葉片與葉鞘連接交界處的結(jié)構(gòu)A.水稻葉；B.稗葉；C.小麥葉；D.大麥葉；E.甘蔗葉1.葉耳；2.葉舌；3.葉片；4.葉環(huán)；5.葉鞘三、葉的發(fā)生與生長(zhǎng) 1、葉的發(fā)生葉由葉原基發(fā)育形成。葉原基發(fā)生于莖尖生 長(zhǎng)錐的側(cè)面， 一般由 表面的幾層細(xì)胞分裂 形成。這種起源方式 稱為外起源。葉原基2、葉的生長(zhǎng)葉原基形成后，接著下部發(fā)育為托葉，上部發(fā)育為葉片與葉柄。葉原基形成幼葉的過程，包括頂端生長(zhǎng)、邊緣生長(zhǎng)和居間生長(zhǎng)三種方式。A，B 葉原基的形成C 葉原基分化為上下兩部分D-

4、F 托葉原基與幼葉的形G 成熟的完全葉四、葉的結(jié)構(gòu)（一）雙子葉植物葉的結(jié)構(gòu)1、托葉的結(jié)構(gòu) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本同葉片，但各組成分子簡(jiǎn)單，分化程度低，葉肉細(xì)胞含有葉綠體，可執(zhí)行光合作用。2、葉柄的結(jié)構(gòu) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與幼莖相似。但皮層外圍有較多的厚角組織，維管束常兩側(cè)對(duì)稱，呈半環(huán)形，缺口向上。3、葉片的結(jié)構(gòu)：分為表皮、葉肉、葉脈三部分。 葉柄的結(jié)構(gòu)：與莖的初生結(jié)構(gòu)相似。表皮機(jī)械組織木質(zhì)部韌皮部基本組織維管束3、 葉片的結(jié)構(gòu)（1）雙子葉植物葉片的結(jié)構(gòu)（2）禾本科植物葉片的結(jié)構(gòu)（1） 雙子葉植物葉片的結(jié)構(gòu)葉肉葉脈表皮表皮：葉表面的初生保護(hù)組織，由表皮細(xì)胞、氣孔器和表皮毛等組成，分上、下表皮。表皮細(xì)胞：為生活細(xì)胞，

5、外壁角化，并形成角質(zhì)層（有的植物還具蠟被）。細(xì)胞呈不規(guī)則波狀，與相鄰細(xì)胞緊密鑲嵌。橫切面上成長(zhǎng)方形。氣孔器：由一對(duì)腎形保衛(wèi)細(xì)胞圍合而成， 有的植物在保衛(wèi)細(xì)胞外側(cè)還有副衛(wèi)細(xì)胞。 氣體交換與水分蒸騰。毛狀體：減少蒸騰， 加強(qiáng)保護(hù)作用。（1）表皮（empidermis)（2）葉肉（mesophyll）葉肉：由含大量葉綠體的薄壁細(xì)胞組成，是葉片進(jìn)行光合作用的主要部分。柵欄組織海綿組織上表皮下表皮背腹葉和等面葉背腹葉：葉肉組織分化為柵欄組織和海綿組織兩部分的葉。柵欄組織（palisade tissue） ：近上表皮，細(xì)胞圓柱形，排列如柵欄狀，含葉綠體多；海綿組織（spongy tissue） ：近下表皮

6、，形狀不規(guī)則， 排列較疏松，與氣孔構(gòu)成葉肉的通氣系統(tǒng)，細(xì)胞含葉 綠體較少等面葉：葉肉組織不分化為柵欄組織和海綿組織；或上、下表皮內(nèi)側(cè)均有柵欄組織的葉。（3）葉脈（vein）葉脈：分布在葉片中，起 支持和輸導(dǎo)作用。大多數(shù) 雙子葉植物具網(wǎng)狀脈序。葉脈橫切圖示機(jī)械組織機(jī)械組織木質(zhì)部形成層韌皮部薄壁組織下表皮上表皮維管束薄壁組織主脈或大側(cè)脈的結(jié)構(gòu)維管束：在葉脈中央。 維管束鞘：包在維管束外方，由厚壁細(xì)胞或 薄壁細(xì)胞組成。 木質(zhì)部：近上表皮 形成層：分裂能力弱，活動(dòng)時(shí)間段短 韌皮部：近下表皮薄壁組織：在維管束的周圍。機(jī)械組織（厚角或厚壁組織）：在上下表皮內(nèi)側(cè)。較小的葉脈中只有一層薄壁細(xì)胞形成的維管束鞘。

7、隨葉脈的變細(xì)，維管束的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化：首先形成層、機(jī)械組織消失；其次木質(zhì)部、韌皮部的組成分子減少。細(xì)脈末端，只有幾個(gè)狹短的篩管分子和增大的伴胞，以及1-2個(gè)螺紋管胞。維管束鞘木質(zhì)部韌皮部上表皮下表皮柵欄組織海綿組織薄壁組織機(jī)械組織雙子葉植物葉片的結(jié)構(gòu)葉肉表皮維管束葉脈（二）禾本科植物葉片的結(jié)構(gòu)葉脈葉肉上表皮下表皮葉脈表皮1、表皮（empidermis)分上、下表皮，由表皮細(xì)胞、泡狀細(xì)胞和氣孔器等組成。表皮細(xì)胞氣孔器泡狀細(xì)胞（僅上表皮有）長(zhǎng)細(xì)胞短細(xì)胞甘庶葉上表皮表皮表皮細(xì)胞：包括一種長(zhǎng)細(xì)胞和兩種短細(xì)胞。長(zhǎng)細(xì)胞排成縱列，側(cè)壁彎曲，外壁角化并硅化，形成乳突；短細(xì)胞（硅細(xì)胞和栓細(xì)胞）分布在長(zhǎng)細(xì)胞之間。泡狀細(xì)

8、胞：又稱運(yùn)動(dòng)細(xì)胞，是一些大型的薄壁細(xì)胞，分布于兩個(gè)葉脈之間的上表皮。細(xì)胞含有大液泡，其功能與葉片的內(nèi)卷和展開有關(guān)。下表皮沒有泡狀細(xì)胞。氣孔器：也分布在長(zhǎng)細(xì)胞之間，由一對(duì)啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞和一對(duì)近菱形的副衛(wèi)細(xì)胞組成。上、下表皮的氣孔器數(shù)目相差不大。上、下表皮細(xì)胞上表皮 下表皮泡狀細(xì)胞甘蔗葉上表皮示泡狀細(xì)胞氣孔器2、葉肉（mesophyll）沒有柵欄組織和海綿組織之分化，由同形的細(xì)胞組成，屬于等面葉。葉肉細(xì)胞形狀不規(guī)則，細(xì)胞壁向內(nèi)皺褶，形成“峰、谷、腰、環(huán)”的多環(huán)結(jié)構(gòu)。 有利于細(xì)胞中的葉綠 體排列在細(xì)胞邊緣。葉肉細(xì)胞3、葉脈（vein）禾本科植物的葉具平行脈。中脈常由幾個(gè)維管束和薄壁組織、機(jī)械組織組

9、成。 維管束鞘木質(zhì)部韌皮部維管束厚壁組織C3與C4植物維管束結(jié)構(gòu)甘蔗C4 小麥C3圖3 80 幾種禾本科植物葉片橫切面的一部分A.小麥(C3植物)，具大、小兩層細(xì)胞組成的維管束鞘；B.苞茅屬之一種(C4植物)，維管束鞘與其外圍的一層葉肉細(xì)胞形成“花環(huán)”結(jié)構(gòu)；C.玉米(C4植物)，具一層細(xì)胞組成的維管束鞘，其細(xì)胞中含較大的葉綠體維管束鞘 厚壁組織：在表皮內(nèi)側(cè)與維管束相連。 維管束鞘 C3：由兩層細(xì)胞組成：外層細(xì)胞壁薄而大， 內(nèi)含葉綠體；內(nèi)層細(xì)胞壁厚而小。 C4：由一層較大的薄壁細(xì)胞組成，內(nèi)含葉綠體。 木質(zhì)部：近于上表皮。 韌皮部：近于下表皮。有限維管束葉脈水稻葉片橫切片表皮葉肉葉脈水稻中脈的結(jié)構(gòu)

10、氣腔薄壁組織葉肉維管束機(jī)械組織五、葉的生態(tài)類型各種植物的葉有各種不同的形態(tài)特征與生態(tài)條件相適應(yīng)。根據(jù)植物與適生的水條件的關(guān)系分為旱生植物、中生植物和水生植物。根據(jù)植物與適生的光照條件的關(guān)系分為陽地植物和陰地植物。旱生植物葉片旱生植物能長(zhǎng)期生活在干旱缺水的條件下，其葉片結(jié)構(gòu)主要朝著減少蒸騰和貯藏水分兩個(gè)方向發(fā)展。夾竹桃葉片的結(jié)構(gòu)蘆薈葉片的結(jié)構(gòu)前者通常是葉小而厚，角質(zhì)層發(fā)達(dá)，表皮上常有蠟被及各種表皮毛。有些種類具復(fù)表皮，氣孔下陷，或限生于局部區(qū)域 (如夾竹桃葉的氣孔窩) 。柵欄組織層次多，海綿組織和細(xì)胞間隙不發(fā)達(dá)，機(jī)械組織的量較多，葉脈分布較密。這些形態(tài)結(jié)構(gòu)將減少蒸騰面積，或減少蒸騰強(qiáng)度，以適應(yīng)干

11、旱的環(huán)鏡。旱生植物的另一種類型稱為肉質(zhì)植物 ，如蘆薈、龍舌蘭等。其葉片肥厚多汁，葉內(nèi)有發(fā)達(dá)的貯水組織，細(xì)胞液濃度高，保水力強(qiáng) 。仙人掌也是這一類型的植物，不過它的葉片退化，莖肥厚多漿汁，呈綠色，代替葉行光合作用。這些植物的細(xì)胞能保持大量水分，因此能夠耐旱。 水生植物葉片貍藻葉片結(jié)構(gòu)水生植物的葉漂浮于水面或沉入水中，可以直接獲得水分和溶于水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但不易得到所需的氣體和光照 (水中溶解的氣體量少，光線為漫射光)。水生植物的結(jié)構(gòu)特征為：葉片通常較薄，表皮細(xì)胞的外壁不角質(zhì)化，沒有角質(zhì)層或角質(zhì)層很薄，細(xì)胞內(nèi)具葉綠體；葉肉不分化為柵欄組織和海綿組織，形成發(fā)達(dá)的通氣組織；葉脈少，機(jī)械組織和維管組織退

12、化，尤其是木質(zhì)部不發(fā)達(dá) 。浮水葉只有上表皮具少量氣孔，沉水葉無氣孔；沉水葉的葉片又常裂為絲狀，以減少流水的沖擊力和增加與水的接觸面。 陽生植物陽地植物陽地植物的葉傾向于旱生形態(tài)。一般葉片較厚較小，表皮細(xì)胞壁和角質(zhì)層較厚。柵欄組織發(fā)達(dá)，細(xì)胞層次多，海綿組織不發(fā)達(dá)，細(xì)胞間隙較小。葉脈細(xì)密而長(zhǎng)，機(jī)械組織發(fā)達(dá)。這些都充分表現(xiàn)了旱生的形態(tài)特征。陰地植物陰地植物的葉傾向于濕生形態(tài)。一般是葉大而薄，柵欄組織發(fā)育不良，細(xì)胞間隙發(fā)達(dá)，葉綠體較大，表皮細(xì)胞也常含有葉綠體。 陰生植物六、離層與落葉落葉：植物的葉，生活一定時(shí)期之后，從枝條上脫落的現(xiàn)象。落葉是植物對(duì)不良環(huán)境的一種適應(yīng)。按落葉情況不同分為落葉樹與常綠樹。

13、落葉在結(jié)構(gòu)上的原因是由于在葉柄基部產(chǎn)生了離層。離層圖解葉落前后離區(qū)(A)和離層、保護(hù)層(B)的形成離層：葉脫落前，葉柄基部的一些細(xì)胞進(jìn)行分裂，形成由幾層小型薄壁細(xì)胞組成的離區(qū) ，之后不久，該細(xì)胞群的胞間層溶解，或初生壁部分或全部溶解，甚至整個(gè)細(xì)胞發(fā)生解體而使離區(qū)的細(xì)胞彼些分離形成離層。在離層形成同時(shí)，葉也逐漸枯萎，由于葉片重力以及風(fēng)雨等外力作用，葉從離層處脫落。保護(hù)層：離層下的幾層細(xì)胞栓化（有時(shí)還有膠質(zhì)、木質(zhì)等沉積在細(xì)胞壁和胞間隙內(nèi)），形成保護(hù)層。有的植物還在斷痕處形成與莖的周皮相連接的周皮，加強(qiáng)保護(hù)作用。植物的落花、落果，也多與離層形成有關(guān)。 維管束鞘木質(zhì)部韌皮部上表皮下表皮柵欄組織海綿組織

14、薄壁組織機(jī)械組織雙子葉植物葉片的結(jié)構(gòu)葉肉表皮維管束葉脈第四節(jié)營(yíng)養(yǎng)器官間的相互聯(lián)系一、營(yíng)養(yǎng)器官功能的協(xié)同性（一）植物體內(nèi)水分的吸收、輸導(dǎo)和蒸騰（二）植物體內(nèi)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的制造、運(yùn)輸、利用和貯藏 二、營(yíng)養(yǎng)器官間結(jié)構(gòu)的聯(lián)系（一）根與莖的聯(lián)系（二）枝與葉的聯(lián)系三、營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)相關(guān)性 (一) 地下部分與地上部分的生長(zhǎng)相關(guān)性根條比率（二）主干與分枝的生長(zhǎng)相關(guān)性頂端優(yōu)勢(shì)（三）營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性營(yíng)養(yǎng)器官互相聯(lián)系根莖過渡區(qū)圖解1.韌皮部2.木質(zhì)部3.原生木質(zhì)部4.后生木質(zhì)部根 - 莖轉(zhuǎn)變區(qū)的四種類型圖解 雙子葉植物莖與分枝、莖與葉之間的結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖解A.莖、分枝、葉縱剖面；B.莖節(jié)上部的橫剖面；C.莖節(jié)

15、橫剖面(C圖中的兩個(gè)枝跡連成B圖枝中的筒狀維管柱，C圖中的三個(gè)葉跡分叉為B圖葉片中的網(wǎng)狀葉脈)；D，E.莖維管柱的立體圖解(示單葉隙與單葉跡(D)及三葉隙與三葉跡(E)一、營(yíng)養(yǎng)器官間結(jié)構(gòu)的聯(lián)系（一）根與莖的聯(lián)系根維管組織的初生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與莖維管組織的初生結(jié)構(gòu)明顯不同。所以，在根、莖的交界處，維管組織必須從一種形式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。發(fā)生轉(zhuǎn)變所在的部位稱為過渡區(qū)，一般是在下胚軸的一定部位。 過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各種植物又有不同的類型。（二）枝與葉的聯(lián)系在莖的節(jié)部，維管組織的結(jié)構(gòu)比節(jié)間部分復(fù)雜得多。因?yàn)橛行┚S管束從莖內(nèi)的維管柱斜出到莖的邊緣，然后伸入葉柄進(jìn)入葉片，組成反復(fù)分支的葉脈。進(jìn)入葉的維

16、管束，從莖中維管束分支起，穿過皮層到葉柄基部為止，這一段稱為葉跡。也就是說葉跡就是進(jìn)入葉的維管束在莖里的一段。每一個(gè)葉的葉跡數(shù)目隨植物的種類而異，但對(duì)每一種植物來說是一定的。如雙子葉植物中，常有三個(gè)葉跡。葉脫落后，在葉痕上可以看到葉跡的痕跡。在一個(gè)葉跡進(jìn)入一個(gè)葉子位置的上方，出現(xiàn)一個(gè)沒有維管束而被薄壁細(xì)胞所填充的區(qū)域，稱為葉隙。莖與枝的維管組織同樣也是密切聯(lián)系的。枝的維管束，同樣是從主干的維管束分支出來的。主莖上維管束的分支通過皮層進(jìn)入枝的部分，稱為枝跡，每一枝的枝跡一般為兩個(gè)。在枝跡上方，同樣出現(xiàn)被薄壁細(xì)胞所填充的區(qū)域，稱為枝隙。植物體營(yíng)養(yǎng)器官的維管組織，從根通過過渡區(qū)與莖相連，再通過枝跡和

17、葉跡與枝、葉相連，構(gòu)成完整的維管系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)，保證了植物生活中所需的水分、礦質(zhì)元素和有機(jī)物的輸導(dǎo)和轉(zhuǎn)移，并得到良好的機(jī)械支持作用。二、營(yíng)養(yǎng)器官功能的協(xié)同性（一）植物體內(nèi)水分的吸收、輸導(dǎo)和蒸騰 陸生植物生活所需要的水分，主要是從根尖的根毛區(qū)吸收。水分進(jìn)入根毛后，一方面以細(xì)胞間滲透的方法依次通過幼根的表皮、皮層、內(nèi)皮層、中柱鞘而進(jìn)入導(dǎo)管中；另一方面由于植物地上部分，特別是綠葉的巨大蒸騰作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的吸水力，由葉、莖、根的導(dǎo)管一直傳到根毛區(qū)的細(xì)胞，使根毛區(qū)細(xì)胞的吸水力增加，不斷地向土壤吸收水分?？梢?，根系的吸水活動(dòng)與莖的輸導(dǎo)和葉的蒸騰都有密切的關(guān)系。二、營(yíng)養(yǎng)器官功能的協(xié)同性（二）植物體內(nèi)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)

18、物質(zhì)的制造、運(yùn)輸、利用和貯藏植物體內(nèi)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是通過綠色植物的光合作用所制造的。葉子是進(jìn)行光合作用的重要場(chǎng)所。葉制造的有機(jī)物，除少數(shù)供應(yīng)本身利用外，都大量運(yùn)輸?shù)礁?、莖、花、果、種子等器官中去。這種有機(jī)物的運(yùn)輸，是通過韌皮部的篩管進(jìn)行的。這樣，正在生長(zhǎng)的莖、根等細(xì)胞就獲得了光合產(chǎn)生的糖分。同時(shí)，根系合成的氨基酸、酰胺等含氮有機(jī)物也經(jīng)篩管運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?。有機(jī)物的運(yùn)輸與呼吸作用密切相關(guān)，都要通過呼吸作用中形成的三磷酸腺苷(ATP)提供能量。有些植物具有貯藏大量有機(jī)物的能力，將葉片制造、運(yùn)來的有機(jī)物積蓄于塊莖、塊根等貯藏器官以及結(jié)實(shí)器官的果實(shí)種子中。以上說明在植物體內(nèi)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的制造、運(yùn)輸、利用和貯

19、藏過程中，植物所進(jìn)行的光合作用、輸導(dǎo)作用、呼吸作用以及生長(zhǎng)發(fā)育等各種生理功能都是相互依存的。同時(shí)植物的這些生理活動(dòng)又與植物器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。二、營(yíng)養(yǎng)器官功能的協(xié)同性三、營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)相關(guān)性（一）地下部分與地上部分的生長(zhǎng)相關(guān)性 根條比率 “本固枝榮，根深葉茂”，這反映了植物地上部分與地下部分存在著生長(zhǎng)相關(guān)性。植物的地上部分把光合產(chǎn)物和生理活躍性物質(zhì)輸送到根部去利用，而根系從土壤中吸收的水分、礦質(zhì)和氮素，及其合成的氨基酸等重要物質(zhì)，又往上部輸送，供給地上部分的需要。植物根系與枝葉之間生理上的密切相關(guān)，必然導(dǎo)致二者在生長(zhǎng)上出現(xiàn)一定的比例關(guān)系，即根條比率。三、營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)相關(guān)性（二）主干與分枝

20、的生長(zhǎng)相關(guān)性頂端優(yōu)勢(shì)頂芽對(duì)腋芽、主根對(duì)側(cè)根有抑制作用，也反映了器官的生長(zhǎng)相關(guān)性。頂芽發(fā)育得好，主干就長(zhǎng)得快，而腋芽卻受到抑制，不能發(fā)育成新枝或發(fā)育得較慢。如果去掉頂芽，便可促使腋芽開放，發(fā)育為新枝。這種頂芽生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)、抑制腋芽生長(zhǎng)的現(xiàn)象，稱為頂端優(yōu)勢(shì)。頂端優(yōu)勢(shì)的存在實(shí)質(zhì)上是生長(zhǎng)素對(duì)腋芽生長(zhǎng)活動(dòng)的抑制作用。主根對(duì)側(cè)根也有類似的頂端優(yōu)勢(shì)。三、營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)相關(guān)性（三）營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性一年生植物進(jìn)入生殖生長(zhǎng)時(shí)，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)常因此中止或削弱，幼葉和莖不僅在果熟期減緩合成和停止輸入光合產(chǎn)物，而且通過物質(zhì)的重新分配，輸出一部分積累的碳素與無機(jī)物。這一過程加速植株的衰老，最終導(dǎo)致植株死亡。而多年生植物

21、僅將部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于生殖生長(zhǎng)，使結(jié)實(shí)枝條仍保持健壯，即使死亡，亦有新枝取代；或同時(shí)將部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)貯地下的貯藏根、根莖等處，僅地上部死亡，來年生長(zhǎng)季仍能再度萌發(fā)。第五節(jié)營(yíng)養(yǎng)器官的變態(tài)（實(shí)物教學(xué)）一、根的變態(tài)二、莖的變態(tài)三、葉的變態(tài)四、同功器官與同源器官概 念變態(tài)：植物器官因適應(yīng)某一特殊環(huán)境而改變其原有的功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)，這種改變不是病理的或偶然發(fā)生的，而是該物種的正常遺傳特性。這種現(xiàn)象稱為變態(tài) ，該器官稱為變態(tài)器官。同功器官 (analogous organ)：凡外形相似、功能相同、但來源不同的變態(tài)器官，稱為同功器官，如莖刺和葉刺、莖卷須和葉卷須等。同源器官(homologous organ)：

22、凡外形和功能有差別，而來源卻相同的變態(tài)器官，稱為同源器官，如莖刺和莖卷須、支持根和貯藏根等。一、根的變態(tài)1. 貯藏根外觀肥大、肉質(zhì)，富含碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物；結(jié)構(gòu)以大量貯藏薄壁組織為主，維管分子散生其間；貯藏物用于植株的開花結(jié)實(shí)或作為營(yíng)養(yǎng)繁殖、萌生新植株的營(yíng)養(yǎng)源。蘿卜、胡蘿卜、甜菜、甘薯、木薯、何首烏等的根屬于這一類。幾種貯藏根的形態(tài)A，B.蘿卜肉質(zhì)根的發(fā)育與外形；C.胡蘿卜肉質(zhì)根；D.甜菜的肉質(zhì)根2.氣生根生長(zhǎng)在空氣中的根叫氣生根。因作用不同，氣生根又分：支柱根 （prop root）呼吸根（respiratory root）攀緣根 （climbing root）（1）支柱根一些淺根系的草本植

23、物，如玉米、高粱，近地面的幾個(gè)節(jié)上可環(huán)生幾層氣生的不定根，不定根向地性生長(zhǎng)入土，在土內(nèi)產(chǎn)生側(cè)根，有支持植物的特殊作用，也起吸收、輸導(dǎo)作用 。（2）呼吸根生長(zhǎng)在我國(guó)南方海岸的紅樹、木欖和河岸，池邊的水松都有許多支根，從淤泥中或水面下向上生長(zhǎng)，挺立在空氣中。呼吸根外有呼吸孔，內(nèi)部有薄的皮層和發(fā)達(dá)的通氣組織，以利于通氣和貯存氣體，維持植物的正常生長(zhǎng)。 池杉的呼吸根（3）攀緣根常春藤、凌霄、絡(luò)石等的莖細(xì)長(zhǎng)柔弱，不能直立，其上生不定根以固著在其他植物樹干、山石或墻壁上而攀緣上升，稱為攀緣根。 常春藤3.寄生根 （parasitic root）菟絲子、列當(dāng)?shù)燃纳参铮~退化為小鱗片，不能進(jìn)行光合作用，而是

24、借特殊的寄生根從寄主體內(nèi)吸收水分和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，嚴(yán)重影響寄主植物的生長(zhǎng)。中國(guó)圖菟絲子寄生在福建茶二、莖的變態(tài)莖的變態(tài)很多，一般可分為地下莖 的變態(tài)和地上莖 的變態(tài)。1.地下莖（subterrane-ous stem）的變態(tài)（1）根狀莖（2）塊莖 （3）鱗莖 （4）球莖（1）根狀莖（rhizome）根狀莖：簡(jiǎn)稱根莖，外形與根相似，蔓生于土層下，但具明顯的節(jié)與節(jié)間，葉退化為非綠色的鱗片葉，葉腋中的腋芽或根狀莖的頂芽可形成背地性直立的地上枝，同時(shí)節(jié)上產(chǎn)生不定根。根狀莖貯有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可存活一至多年，若因耕犁等外力切斷時(shí)，莖段上的腋芽仍可再生為新株。如竹、蓮、黃精、玉竹、蘆葦、白茅、狗牙根等都具有根

25、狀莖。根狀莖圖解 蓮 竹（2）塊莖（stem tuber）塊莖 ：是地下枝條先端幾個(gè)節(jié)與節(jié)間經(jīng)特殊增粗生長(zhǎng)而成。塊莖頂端有頂芽，四周有許多作螺旋狀排列的芽眼，每個(gè)芽眼內(nèi) (相當(dāng)于葉腋)有幾枚側(cè)芽。馬鈴薯是最常見的一種塊莖。（3）鱗莖（bulb）鱗莖：是單子葉植物常見的變態(tài)莖，是一種節(jié)間極短、其上著生肉質(zhì)或膜質(zhì)變態(tài)葉的地下莖。常見的鱗莖如百合、洋蔥、水仙、蔥、蒜等。鱗莖中央的節(jié)間縮短的莖稱為鱗莖盤，頂端的頂芽將來形成花序。節(jié)上生長(zhǎng)肉質(zhì)的鱗片葉，重重包圍鱗莖盤，富含糖分，是主要的食用部分，其外圍還有幾片膜質(zhì)鱗片葉保護(hù)。葉腋內(nèi)有腋芽，鱗莖盤下端還長(zhǎng)有不定根。（4）球莖（corm）球莖 ：球莖是短而肥

26、大的地下莖，外表有明顯的節(jié)與節(jié)間，節(jié)上可見褐色的退化鱗片葉。球莖具頂芽，荸薺更有較多的側(cè)芽，簇生在頂芽四周 。球莖貯有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可作營(yíng)養(yǎng)繁殖。常見的球莖有荸薺、慈姑、芋等。2.地上莖（aerial stem）的變態(tài)地上莖由于和葉的關(guān)系密切，因此有時(shí)也稱地上枝。地上莖的變態(tài)，雖然形態(tài)發(fā)生變化，但從其著生位置、能分枝和長(zhǎng)葉，因而容易確定是枝條的變態(tài)。地上莖變態(tài)主要由以下類型：（1）莖刺（2）莖卷須（3）葉狀莖（4）肉質(zhì)莖（1）莖刺（stem thorn）莖刺：一些植物，如柑桔、山楂的枝轉(zhuǎn)變?yōu)榇蹋Q為莖刺或枝刺。皂莢的枝刺為分枝的刺 。莖刺有時(shí)生葉，其位置又常在葉腋，因而與葉刺有區(qū)別。（2）莖卷

27、須（stem tendril）莖卷須 ：南瓜、葡萄等一部分枝變?yōu)榫眄?，有的卷須還分枝。卷須的機(jī)械組織和輸導(dǎo)組織均不發(fā)達(dá)，主要是薄壁組織。幼卷須感受力敏銳，在接觸支撐物后能在數(shù)分鐘內(nèi)作出卷曲、纏繞生長(zhǎng)的反應(yīng)，衰老時(shí)便失去卷曲反應(yīng)的能力。莖卷須的位置或與花枝的位置相當(dāng) （如葡萄），或生于葉腋（如黃瓜、南瓜）。莖卷須圖解（3）葉狀莖（phylloid）葉狀莖 ：莖轉(zhuǎn)變成葉狀，扁平，呈綠色，能進(jìn)行光合作用，稱為葉狀莖或葉狀枝。如假葉樹的側(cè)枝變?yōu)槿~狀枝，葉退化為鱗片狀，葉腋內(nèi)可生小花；竹節(jié)蓼的葉狀枝極顯著，葉小或全缺 ；天門冬的葉腋內(nèi)也產(chǎn)生葉狀枝。葉狀莖圖解（4）肉質(zhì)莖仙人掌類植物的肉質(zhì)莖成球狀、塊狀

28、、多棱柱等形狀，有發(fā)達(dá)的貯水組織，富貯水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；并具葉綠體，可行光合作用；莖上有變?yōu)榇虪畹淖儜B(tài)葉。這種變態(tài)莖還有較強(qiáng)的營(yíng)養(yǎng)繁殖能力。 三、葉的變態(tài)葉與環(huán)境條件接觸面最廣，可塑性大，因而造成變態(tài)的多樣化。葉的變態(tài)有以下類型：1.苞片(bract)和總苞(involucre)2.鱗葉(scale leaf)3.葉卷須(leaf tendril)4.葉刺(leaf thorn)5.葉狀柄(phyllode)1.苞片和總苞生在花下面的變態(tài)葉，稱為苞片。苞片一般較小，綠色，也有形大而呈各種顏色的。苞片數(shù)多而聚生在花序外圍的，稱為總苞。苞片和總苞有保護(hù)花芽或果實(shí)的作用，如向日葵花序外圍的總苞，魚腥草

29、、珙桐的白色花瓣?duì)羁偘?。苞片和總苞圖解勒杜鵑（苞片） 珙桐（總苞）2.鱗葉鱗葉可分為三種：鱗芽外具保護(hù)作用的芽鱗或鱗片，根狀莖 (如竹、藕)、球莖 (如荸薺)、塊莖 (如馬鈴薯)等變態(tài)莖上退化的葉鱗葉或鱗片，百合、洋蔥的鱗莖上肉質(zhì)、具貯藏作用的鱗葉。具保護(hù)作用和退化的鱗葉，葉肉分化不顯著，往往沒有柵欄組織，細(xì)胞內(nèi)無葉綠體，維管系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，氣孔很少或無，厚壁組織量少或無。外層的芽鱗背面可能有周皮，整體形狀一般較小而薄。具貯藏作用的鱗葉則肉質(zhì)肥厚，亦不含葉綠素而富含大量養(yǎng)分，供次年發(fā)芽、開花之需。3.葉卷須葉的一部分變成卷須狀，稱為葉卷須。如豌豆復(fù)葉頂端的兩三對(duì)小葉變?yōu)榫眄殻信示壍淖饔?。葉卷須的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及作用基本同莖卷須。4.葉刺有些植物葉變?yōu)榇虪?，稱為葉刺，如小檗的葉變?yōu)榇虪钊~，洋槐的托葉變成刺，稱托葉刺 。它們具有防止動(dòng)物侵害或減少蒸騰面積的作用。5.葉狀柄有些植物葉片不發(fā)達(dá)，而葉柄轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄降娜~片狀，具有葉的功能，稱為葉狀柄 。金合歡屬植物，初生的葉是正常的羽狀復(fù)葉；以后產(chǎn)生的葉，葉柄發(fā)達(dá)，僅有少數(shù)小葉；最后產(chǎn)生的葉，小葉完全消失，僅具葉狀柄。臺(tái)灣相思，只在幼苗時(shí)出現(xiàn)幾片正常的羽狀復(fù)葉，以后產(chǎn)生的葉，其小葉完全退化，僅存葉狀柄。四、同功器官與同源器官根據(jù)器官