生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)_第1頁
生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)_第2頁
生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)_第3頁
生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)_第4頁
生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)_第5頁
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文檔簡介

生物競賽莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)第一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日教材內(nèi)容

第二節(jié)莖概述、莖的生理功能和經(jīng)濟利用一、莖的形態(tài)和類型(一)莖的外形(二)芽(三)莖的類型(四)莖的變態(tài)二、莖的內(nèi)部構(gòu)造(一)莖尖的構(gòu)造(二)雙子葉植物莖的初生構(gòu)造(三)雙子葉植物莖的次生構(gòu)造(四)單子葉植物莖和根狀莖的構(gòu)造特點(五)裸子植物莖的構(gòu)造特點第二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日概述、莖的生理功能和經(jīng)濟利用莖是植物體生長于地上的營養(yǎng)器官,是聯(lián)系根、葉,輸送水分、無機鹽和有機養(yǎng)料的軸狀結(jié)構(gòu)。莖由胚芽發(fā)展而來,其頂端不斷向上生長,下面重復產(chǎn)生分枝,從而形成了植物體的整個地上部分。許多植物的地上莖,如麻黃等;地上莖皮,如杜仲等;地上莖木,如沉香等;地上莖髓,如通草等;地下莖,如黃連等都是重要的中藥。

第四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日種子萌發(fā)后,隨著根系的發(fā)育,上胚軸和胚芽向上發(fā)展為地上部分的莖和葉,莖端和葉腋處著生的芽活動生長,形成分枝,繼而新芽又不斷地出現(xiàn)與開放。最后

形成了繁茂的地上枝系。

大多數(shù)被子植物的主莖直立于地面,分生出許多大小枝條,并著生數(shù)目繁多的葉。枝、葉有規(guī)律的分布,能充分地接受陽光和空氣,進行光合作用,制造營養(yǎng)物質(zhì)。枝條又支持著大量的花和果實,使它們處于適宜的位置,適應于傳粉以及果實、種子的生長、傳播,有利于繁殖后代。第五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

莖是植物體物質(zhì)輸導的主要通道。根部從土壤中吸收的水分、礦質(zhì)元素以及在根中合成或貯藏的有機營養(yǎng)物質(zhì),要通過莖輸送到地上各部;葉進行光合作用所制造的有機物質(zhì),也要通過莖輸送到體內(nèi)各部被利用或貯藏。

莖也有貯藏和繁殖的功能。有些植物可以形成鱗莖、塊莖、球莖和根狀莖等變態(tài)莖,貯存大量養(yǎng)料,并可以進行自然營養(yǎng)繁殖。人們利用某些植物的莖、枝容易產(chǎn)生不定根和不定芽的特性,采用枝條扦插、壓條、嫁接等方法來繁殖植物。此外,綠色幼莖還能進行光合作用。

第六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日一、莖的形態(tài)和類型(一)莖的外形第七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

1.莖的外形

莖通常呈圓柱形,但薄荷、益母草等的莖呈方形,香附、黑三棱的莖呈三棱形,仙人掌、曇花的莖呈扁平形。莖的中心一般為實心,但有些植物的莖是空心的,如芹菜、南瓜等,禾本科植物的莖中空且有明顯的節(jié)。

2.節(jié)和節(jié)間

莖上著生葉和芽的稱節(jié)(node)部位,通常凸出或微凹下,為辨別莖枝的主要特征,而莖節(jié)不明顯時,主要是通過其上著生的芽(bud)和葉,以及葉落后的葉痕與葉痕中的葉跡來察知其存在的。多數(shù)植物的節(jié)只在葉著生的位置稍有膨大,但有些植物的莖節(jié)特別明顯,如石竹、玉米、竹子的節(jié)呈環(huán)狀膨大,而藕的節(jié)卻特別細縮。

節(jié)與節(jié)之間的部分稱節(jié)間(internode)。

第八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

3.長枝和短枝凡是帶著葉的莖叫做枝或枝條(shoot),節(jié)間長的叫長枝(longshoot),節(jié)間短的叫短枝(dwarfshoot),一般短枝著生在長枝上,能生花結(jié)果,所以又稱為果枝,如蘋果、鐵梗海棠、小檗和銀杏等。

4.葉痕、托葉痕、芽鱗痕和皮孔葉和托葉脫落后留下的痕跡分別稱為葉痕(leafscar)、托葉痕(stipulescar)、包被頂芽的芽鱗片脫落后留下的痕跡稱芽鱗痕(budscalescar),皮孔(lenticel)是莖枝表面隆起呈裂隙狀的小孔,是莖與外界氣體交換的通道。以上各種痕跡形狀大小亦常隨植物種類而有所不同,可作為植物鑒別的依據(jù)。第九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(二)芽

芽是尚未發(fā)育的枝條、花或花序??梢罁?jù)芽的生長位置、發(fā)展性質(zhì)、芽鱗的有無和芽的性質(zhì)分成多種類型,

1、依芽的生長位置——定芽、不定芽定芽——頂芽、腋芽(側(cè)芽,一般生于葉腋,也有生于葉柄下,稱為葉柄下芽,如法梧),副芽(生頂、腋芽旁,如桃、葡萄,當主芽受傷而起代替作用)不定芽——無一定位置,如節(jié)間、根、葉等處。根上生芽——甘薯、蒲公英、榆、刺槐、泡桐。葉上生芽——秋海棠、落地生根。老莖或創(chuàng)傷切口生芽——桑、柳。第十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日2、依芽的性質(zhì)分葉芽(枝芽)、花芽(發(fā)育成花與花序),混合芽(蘋果、梨、牡丹)3、依芽鱗的有無分鱗芽(楊、柳、樟、桑)又稱被芽。裸芽(草本植物多,木本的吳茱萸、楓楊、木本多為熱帶種類)4、依芽的活動能力活動芽——正常發(fā)育的芽,當年形成當年萌發(fā)或次年萌發(fā)。休眠芽(潛伏芽)——長期保持休眠,適當時候打破休眠,有利于更新復壯。老莖開花——紫荊、山麻桿第十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

芽的類型

Ⅰ定芽⒈頂芽⒉腋芽

Ⅱ不定芽

Ⅲ鱗芽

Ⅳ裸芽

第十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(三)莖的類型一、依質(zhì)地劃分:

1.木質(zhì)莖即木質(zhì)部發(fā)達的莖。具有此種莖的植物稱為木本植物,其中高大、主干明顯、下部少分枝的為喬木,如厚樸;矮小、主干不顯、下部多分枝的為灌木如小檗;若介于木本和草本之間,僅在基部木質(zhì)化的成為亞灌木或半灌木(subshrub),如麻黃、牡丹等;莖長而柔韌、常纏繞或攀附它物向上生長的則為木質(zhì)藤本,如葡萄、木通。

2.草質(zhì)莖即木質(zhì)部不甚發(fā)達的莖。具有此種莖的植物稱為草本植物,其中在一年內(nèi)完成生長發(fā)育過程的為一年生草本,如旱蓮草、水稻、紅花等;至第二年才能完成生長發(fā)育過程的為二年生草本,如茺蔚;至三年以上仍能長期生存的則為多年生草本,如薄荷;植物體細長柔軟、為纏繞性或攀援性的草本植物稱為草質(zhì)藤本,如牽牛、扁豆、黨參等。

3.肉質(zhì)莖莖的質(zhì)地柔軟多汁,肉質(zhì)肥厚,如蘆薈、景天、仙人掌。第十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(四)莖的變態(tài)莖和根一樣,有些植物由于長期適應不同的生活環(huán)境,其莖產(chǎn)生了一些變態(tài)。莖的變態(tài)種類很多,可分為地下莖和地上莖的變態(tài)。地下莖和根類似,但仍具有莖的一般特征,有節(jié)和節(jié)間,并有退化的鱗葉及頂芽、側(cè)芽等。1、地上莖的變態(tài):

(1)葉狀莖(葉狀枝,phylloclade)植物體的一部分莖或枝變成綠色扁平葉狀,代替葉的作用,而真正的葉則退化成鱗片狀、線裝、或刺狀,如天門冬、仙人掌、竹節(jié)蓼。

(2)枝刺(棘刺,shootthorn)莖變?yōu)榇虪?,常粗短堅硬,無分枝或有分枝,位于葉腋處,由莖的側(cè)軸變態(tài)而來如山楂、酸橙、木瓜的枝刺不分枝,而皂莢、枸桔的枝刺分枝。

(3)鉤狀莖(hook-likestem)通常鉤狀,常粗短,堅硬,彎曲而無分枝,位于葉腋處,由莖的側(cè)軸變態(tài)而來,如鉤藤。

(4)卷須莖(stemtendril)通常卷須狀,常細長、柔軟、卷曲而常有分枝,位于葉柄對側(cè),用來攀援或纏繞它物向上生長,由莖的主軸變態(tài)而來,如葡萄、烏蘞梅、栝樓、絲瓜等。

(5)小塊莖(tubercle)和小鱗莖(bulblet):有些植物的地上莖的腋芽常形成小塊莖,如山藥的零余子(珠芽),半夏葉柄上的不定芽也可形成小塊莖。有些植物在葉腋或花序處有腋芽或花芽形成小鱗莖,如百合、大蒜等;二者均有繁殖作用。

第十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日地上莖的變態(tài)

1.天門冬(葉狀枝)2.仙人掌(葉狀莖)3.皂莢(刺狀莖)4.鉤藤(鉤狀莖)

5.葡萄(卷須莖)6.山藥的珠芽(零余子)(小塊莖)7.洋蔥花序(小鱗莖)第十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日2、地下莖的變態(tài)

1.根莖(rhizome)又稱根狀莖;莖部肉質(zhì)肥大呈根狀,橫長,莖節(jié)明顯而節(jié)間較長,莖上葉片通常相對較小而呈鱗片狀,如黃精;很多中藥均為根莖入藥,如蒼術(shù)、川芎、玉竹、白茅、蘆葦?shù)取?/p>

2.塊莖(tuber)莖部肉質(zhì)肥大呈不規(guī)則塊狀,莖節(jié)、節(jié)間、葉、芽皆不甚明顯,僅于表面凹陷處,有退化莖節(jié)所形成的芽眼及其中著生的芽,如馬鈴薯等。

此外,尚有一種小塊莖,又名零余子等形態(tài)特征與塊莖相似,但較細小,其著生部位不在地下,而在地上莖的葉腋處,如薯蕷、黃獨等。

3.球莖(corm)莖部肉質(zhì)肥大呈球狀,莖節(jié)與節(jié)間明顯,莖上葉片亦常退化呈鱗片狀,芽發(fā)達,腋芽常生于上半部,基部具不定根,如慈姑、荸薺等。

4.鱗莖(bulb)呈球狀或扁球形,莖極度縮短稱為鱗莖盤,盤上生有許多肉質(zhì)肥大的鱗片葉,頂端有頂芽,鱗片葉內(nèi)生有腋芽,基部具有不定根。

鱗莖可分為無被鱗莖和有被鱗莖,前者鱗片狹,呈覆瓦狀排列,外面無被覆蓋,如百合、貝母等;后者鱗片闊,內(nèi)層被外層完全覆蓋,如洋蔥、大蒜等。第十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日地下莖的變態(tài)

Ⅰ玉竹根莖Ⅱ姜根莖Ⅲ荸薺球莖Ⅳ半夏塊莖Ⅴ洋蔥鱗莖

1.頂芽2.鱗片芽3.鱗莖盤4.不定根Ⅵ百合鱗莖第十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(三)莖的生長習性

由于適應不同的環(huán)境而形成不同的習性。

1、直立莖:莖背地面而生,直立。

2、纏繞莖:莖細長,柔弱,不能直立,以莖本身纏繞它物上升。左旋:牽牛,菜豆。右旋:律草、薯蕷中性:何首烏第十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日3、攀援莖:莖細長、柔弱,不能直立,以特有的結(jié)構(gòu)攀援他物上升有5種攀援結(jié)構(gòu)1)

卷須:瓜類、葡萄、豌豆2)

氣生根:常春藤、絡(luò)石、辟荔3)

葉柄:旱金蓮、鐵線蓮4)

鉤刺:豬殃殃、白藤5)

吸盤:爬墻虎4、匍匐莖:莖細長、柔弱、平臥地面,蔓延生長,節(jié)上生不定根,芽發(fā)育為新植株。如草莓、甘薯第二十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日三、莖的發(fā)育(一)

頂端分生組織構(gòu)成:原分生組織和初分生組織與頂端分生組織相同的概念有:生長點,生長錐(系栽培學上專指莖尖上最末一個葉原基以上的部分),莖端,根端。其中“生長點”是一個不正確的名詞。因為“生長”一般指細胞分裂,而細胞分裂又不限于莖端,同時“生長”也指細胞,組織,器官大小的增加,但最顯著的增加不在莖端,而在它的衍生結(jié)構(gòu)部分。根尖和莖尖的概念:根尖:參考前面知識。莖尖:指頂端分生組織到接近成熟區(qū)的一段。第二十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第二十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第二十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日莖尖與根尖一樣也可分為分生區(qū)、伸長區(qū)和成熟區(qū)三個部分。(一)分生區(qū)莖尖頂端一般為半球形的結(jié)構(gòu),由一團原分生組織所構(gòu)成.在莖尖頂端以下的四周,有葉原基和腋芽原基.莖尖頂端有原套、原體的分層結(jié)構(gòu).

原套和原體稍后由其原始細胞衍生的細胞分化為二類,從位置來講,最中間是髓分生組織,外面為周緣分生組織,它們都屬于初生分生組織,由髓分生組織分化基本組織、薄壁細胞、髓;周緣分生組織根據(jù)它分裂分化的結(jié)構(gòu)可分為原表皮、基本分生組織和原形成層.第二十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(二)伸長區(qū)分生區(qū)之后為伸長區(qū),其主要特點和根中伸長區(qū)相似,細胞亦迅速沿縱軸延伸,在外觀上表現(xiàn)為莖、枝很快伸長,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分化為:

最中間的髓分生組織———>髓

原表皮————————-->表皮

基本分生組織————---->皮層、髓射線

原形成層—————------>維管束(三)成熟區(qū)成熟區(qū)內(nèi)部的解剖特點是:細胞的有絲分裂和伸長生長都趨于停止,各種成熟組織的分化基本完成,已具備幼莖的初生結(jié)構(gòu).第二十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

(三)

葉和芽的起源1、葉的起源外起源即由頂端分生組織的表層(單子葉植物)或第二、三層(雙子葉、被子植物)細胞發(fā)生。由平周分裂開始,接著進行垂周分裂,形成葉原基。葉原基可由原套單獨發(fā)生(當原套厚時),也可由原套原體其同發(fā)生。第二十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第二十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

2、芽的起源外起源(1)

頂芽來自頂端分生組織(2)

腋芽外起源發(fā)生在葉原基腋處,與葉的起源相似由表層或第二、三層細胞發(fā)生(3)

不定芽的起源有外生(外起源)或內(nèi)生(內(nèi)起源),其發(fā)生與頂端分生組織無直接關(guān)系,發(fā)生在不定部位,不同層次。外起源:表層、皮層內(nèi)起源:維管柱外圍組織或維管形成層。

思考題:側(cè)根是什么起源?第二十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日四、莖的初生結(jié)構(gòu)莖端頂端分生組織中的初生分生組織所衍生的細胞,經(jīng)過分裂,生長,分化而形成的組織,稱為初生組織,由這種組織組成的莖的初生結(jié)構(gòu)。(一)

雙子葉植物莖和裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu)1、

雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)首先回顧根的初生結(jié)構(gòu)莖初生結(jié)構(gòu)模式圖

表皮初生結(jié)構(gòu)皮層初生韌皮部維管柱初生維管束維管(束中)形成層髓、髓射線初生木質(zhì)部

第二十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第三十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第三十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第三十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)

雙子葉植物的種類很多,但其莖的結(jié)構(gòu)都有共同的規(guī)律,在橫切面上,可以看到:表皮皮層維管柱(中柱)第三十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日莖皮層莖中柱第三十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

(1)表層

由原表皮發(fā)育而來特點:即具有一般表皮的特點。沉水植物不角質(zhì)層(或較?。┖蜌饪住#?)皮層由基本組織發(fā)育而來特點:與根基本相似。近表皮處的細胞有葉綠體,一般無細胞的內(nèi)皮層(水生植物和一些地下莖除外)有的有淀粉鞘:相當與內(nèi)皮層的細胞含有淀粉粒較多(旱金蓮,南瓜,蠶豆。有的具有厚角組織纖維和細胞。第三十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第三十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(3)維管柱是皮層以內(nèi)的部分,包括維管束髓髓射線大多數(shù)植物莖內(nèi)沒有維管柱鞘。維管束是初生分生組織原形成層分化而來,而髓和髓射線是由基本分生組織分化而來。第三十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日維管柱由原形成層和基本分生組織共同發(fā)育而來。①

初生維管束:由原形成層發(fā)育而來。由初木和初韌共同組成的分離的束狀結(jié)構(gòu)。類型:無限,有限,外韌,雙韌,周韌,周木。初生木質(zhì)部:居內(nèi),內(nèi)始式發(fā)育,組成不同根。初生韌皮部:居外,外始式發(fā)育,組成同根。

束中形成層:位于初木和初韌之間,呈狹帶狀,1-2層細胞,是原形成層的保留,具潛在分生能力。

髓:由基本分生組織發(fā)育而來。

第三十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

維管束維管束是由木質(zhì)部和韌成部共同組成的束狀結(jié)構(gòu)。它是由原形成層分化產(chǎn)生的幾種組織共同構(gòu)成的復合組織。

有限維管束有些植物的原形成層完全分化為木質(zhì)部和韌皮部,沒有留存能繼續(xù)分裂出新細胞的形成層。這類維管束不能再進行發(fā)展擴大,稱為有限維管束。無限維管束有些植物的原形成層除大部分分化成木質(zhì)部和韌皮部外,在兩者之間還保留一層分生組織--束內(nèi)形成層。這類維管束以后通過形成層的分生活動,能產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部,可以繼續(xù)發(fā)展擴大,稱為無限維管束。第三十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日木質(zhì)部和韌皮部是植物體內(nèi)主要起輸導作用的組織。木質(zhì)部一般包括導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維等組成分子;韌皮部一般包括篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞和韌皮纖維等組成分子。木質(zhì)部和韌皮部的組成分子包含輸導組織,基本組織和機械組織等組織構(gòu)成的復合組織。由于它們的主要組成分子是管狀結(jié)構(gòu),因此稱為維管組織。一株植物的整體或一個器官的全部維管組織總稱為維管系統(tǒng)。第四十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日①維管束是維管柱中最重要的部分,莖內(nèi)維管束的排列有兩種情況,一種是,一部分草本植物,維管束始終成束狀,在莖的橫切面上排列成一環(huán),如南瓜、向日葵等。另一種是,木本植物和一部分單子葉植物,維管束各束之間距離很??;幾乎連成完整的筒狀。在雙子葉植物莖中,每個維管束包括初生木質(zhì)部、初生韌皮部和束中形成層三部分第四十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日②髓髓位于莖的中心,是由原形成層以內(nèi)的基本分生組織分化而來。髓主要由體積較大、常含淀粉粒的薄壁細胞組成。有時髓中也可發(fā)現(xiàn)含有晶體和食單寧的異細胞。髓的主要功能是貯藏養(yǎng)料。有些植物的髓部,細胞成熟較早,很早死亡,被那些仍在生長著的細胞扯破,因而形成髓腔,成為中空的莖,如傘形科和葫蘆科等植物。第四十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日③髓射線各個維管束之間由髓部通達皮層的這部分薄壁細胞,稱為髓射線,它是由原形成層之間的基本分生組織分化而來的。髓射線主要起橫向運輸養(yǎng)料的作用,兼有貯藏作用。髓射線的一部分薄壁細胞,在一定條件下,可恢復分裂能力變?yōu)槭g形成層。木本植物莖的初生結(jié)構(gòu)中,由于維管束之間的距離很近,因而髓射線比較難以辨認。第四十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

髓射線(pithray)是維管束間的薄壁組織,也稱初生射線(primaryray),是由基本分生組織產(chǎn)生。髓射線位于皮層和髓之間,在橫切面上呈放射形,與髓和皮層相通,有橫向運輸?shù)淖饔?。同時髓射線和髓也像皮層的薄壁組織,是莖內(nèi)貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的組織。第四十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日以上所講的初生結(jié)構(gòu)都是莖的節(jié)間部分。從莖的整體來講,節(jié)間占總體的大部分,而節(jié)只是一小部分。因此,節(jié)間的結(jié)構(gòu)代表了莖內(nèi)大部分的結(jié)構(gòu)。另外,節(jié)的結(jié)構(gòu)比較復雜,它涉及到許多方面。節(jié)部是葉著生的位置,由于葉內(nèi)的維管束通過節(jié)部進入莖內(nèi)。和莖內(nèi)維管束相連,有時,葉的維管束要經(jīng)過幾個節(jié)間,才能和莖內(nèi)的維管束相接,因此,節(jié)內(nèi)組織的排列,特別是維管組織的排列,比節(jié)間的復雜得多,這主要是由于葉片和腋芽分化出來的維管束,都在節(jié)上轉(zhuǎn)變匯合,這些將在莖和葉的聯(lián)系中,再作討論。第四十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(1)表皮-由原表皮發(fā)育而來

(2)皮層-由基本分生組織發(fā)育而來

總結(jié):雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)(3)維管柱-由原形成層和基本分生組織共同發(fā)育而來類型有無束中形成層:無限維管束有限維管束初生木質(zhì)部和初生韌皮部排列方式:外韌維管束雙韌維管束周韌維管束周木維管束a、初生木質(zhì)部:居內(nèi),內(nèi)始式發(fā)育,組成同根。b、初生韌皮部:居外,外始式發(fā)育,組成同根。c、束中形成層:位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間,呈狹帶狀,1-2層細胞,是原形成層的保留,具潛在分生能力。A、初生維管束:由初生木質(zhì)部和初生韌皮部共同組成的分離的束狀結(jié)構(gòu),由原形成層發(fā)育而來。第四十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu)

同樣由表皮、皮層和維管柱組成1、表皮由一層排列緊密的等徑細胞所組成。2、皮層由多層薄壁組織細胞組成,細胞一般呈圓形,高度液泡化,并含葉綠體,細胞間具胞間隙。松莖的皮層中有樹脂道。皮層和維管柱間無顯著的分界。3、維管柱由維管束、髓和髓射線組成。維管束由初生韌皮部及初生木質(zhì)部組成,在木質(zhì)部與韌皮部之間也存在形成層,以后能產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu),使莖增粗。維管束間有髓射線。維管柱的中央為髓,由薄壁的和形狀不規(guī)則的細胞組成。第四十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

就初生結(jié)構(gòu)大體來講,多數(shù)裸子植物莖和木本雙子葉植物莖沒有很大的區(qū)別,而主要區(qū)別是大多數(shù)裸子植物莖,在木質(zhì)部和韌皮部的組成成分上有著特點,它的木質(zhì)部是由管胞組成,其中初生木質(zhì)部中的原生木質(zhì)部,是由環(huán)紋或單螺紋的管胞組成,而后生木質(zhì)部是由復螺紋或梯紋管胞組成。韌皮部中是由篩胞組成。裸子植物中沒有草質(zhì)莖,而只有木質(zhì)莖,因此,裸子植物莖經(jīng)過短暫的初生結(jié)構(gòu)階段以后,都進入次生結(jié)構(gòu)。第四十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第四十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第五十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日比較裸子植物、雙子葉、單子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)(1)

三者均具表皮,維管組織,薄壁組織。(2)

裸子植物莖初生結(jié)構(gòu)的特點:a.與雙子葉植物莖一樣均由表皮、皮層和維管柱組成;b.與被子植物的差別:初生木質(zhì)部含管胞而導管,初生韌皮部含篩胞而無篩管、伴胞;初生結(jié)構(gòu)階段很短暫,無終生停留在初生結(jié)構(gòu)階段的草質(zhì)莖。(3)

單子葉植物與雙子葉植物,裸子植物在莖初生結(jié)構(gòu)上的區(qū)別為:a.莖無皮層與維管柱之分,而具基本組織和散布其間的維管束,木質(zhì)部與韌皮部外具維管束鞘。

b.絕大多數(shù)單子葉植物無束中形成層。第五十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

大多數(shù)雙子葉植物莖除進行初生生長,形成初生結(jié)構(gòu)外,還要進行次生生長,產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)。第五十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第五十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日樹皮木材第五十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日五、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)莖的頂端分生組織的活動使莖伸長,這個過程稱為初生生長,初生生長中所形成的初生組織組成初生結(jié)構(gòu)。初生生長中,也有增粗,一般是少量的,各種植物間存在著差異。以后莖的側(cè)生分生組織的細胞分裂、生長和分化的活動使莖加粗,這個過程稱為次生生長,次生生長所形成的次生組織組成了次生結(jié)構(gòu)。第五十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第五十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日側(cè)生分生組織,包括維管形成層和木栓形成層。多年生的裸子植物和雙子葉木本植物,不斷地增粗和增高,必然地需要更多的水分和營養(yǎng)。同時,也更需要大的機械支持力,這也就必須相應地增粗即增加次生結(jié)構(gòu)。次生結(jié)構(gòu)的形成和不斷發(fā)展,就能滿足多年生木本植物在生長和發(fā)育上的這些要求,這些也正是植物長期生活過程中產(chǎn)生的一種適應性。少數(shù)單子葉植物的莖也有次生結(jié)構(gòu)。但性質(zhì)不同,加粗也是有限的。第五十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(一)、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)(1)維管形成層的來源和活動①維管形成層的來源:初生分生組織中的原形成層,在形成成熟組織時,并沒有全部分化成維管組織,在維管束的初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間,留下了一層具有潛在分生能力的組織,即維管形成層(以后簡稱形成層),在初生結(jié)構(gòu)中,它位于維管束的中間部分,即韌皮部和木質(zhì)部之間,因此,也稱為束中形成層。第五十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日初生結(jié)構(gòu)中,曾提到髓射線,即維管束之間的薄壁組織,在這個組織中,相當于形成層部位的一些細胞恢復分生能力時,稱為束間形成層。束間形成層產(chǎn)生以后,就和束中形成層銜接起來,在橫切面上看來,形成層就成為完整的一環(huán)。從來源的性質(zhì)上講,束中形成層和束間形成層盡管完全不同,前者由原形成層轉(zhuǎn)變而成,后者由部分束間薄壁組織細胞恢復分生能力而成,但以后二者不論在分裂活動和分裂產(chǎn)生的細胞性質(zhì)以及數(shù)量上,都是非常協(xié)調(diào)一致的,共同組成了次生分生組織。第五十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日原形成層既是束中形成層的前身,為了更好地理解束中形成層的性質(zhì),現(xiàn)就原形成層和束中形成層的差異作一扼要的比較:原形成層位于頂端分生組織的下方,細胞較小,細胞質(zhì)濃厚,各細胞間無大差異,是較均一的組織;束中形成層位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間,細胞大小、長短不一,并液泡化,系非均一的組織。原形成層以后本身完全轉(zhuǎn)變成初生維管組織,也不再存在原始細胞;形成層的細胞每次分裂產(chǎn)生兩個子細胞,一個分化成維管組織的組成分子或射線;另一個仍保留原來的分生能力并繼續(xù)分裂和分化,也就是存在著不斷更新的原始細胞。第六十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日束中形成層和束間形成層,它們開始活動時,細胞都是進行切向分裂,增加細胞層數(shù)。

向外形成次生韌皮部母細胞,以后分化成次生韌皮部,添加在初生韌皮部的內(nèi)方;

向內(nèi)形成次生木質(zhì)部母細胞,以后分化成次生木質(zhì)部,添加在初生木質(zhì)部的外方。同時,髓射線部分也由于細胞分裂不斷地產(chǎn)生新細胞,也就在徑向上延長了原有的髓射線。第六十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日②維管形成層的細胞組成、分裂方式和衍生細胞的發(fā)育:就形成層的細胞組成來講,形成層細胞:紡錘狀原始細胞射線原始細胞第六十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

紡錘狀原始細胞,形狀像紡錘,兩端尖銳,長比寬大幾倍或很多倍,細胞的切向面比徑向面寬,其長軸與莖的長軸相平行。它分裂后,衍生的細胞中有些形成次生韌皮部和次生木質(zhì)部,但另一些細胞卻仍然形成紡錘狀原始細胞,始終保持繼續(xù)分裂的特性,只是這些細胞本身在不斷地更新。

射線原始細胞,從稍為長形到近乎等徑,它們的細胞特征很像一般的薄壁細胞。它的衍生細胞一部分分化形成射線細胞,而另一部分卻又繼續(xù)成為新的射線原始細胞。第六十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第六十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

形成層如何形成次生維管組織和射線

關(guān)鍵在于形成層細胞的分裂方式。形成層細胞以平周分裂的方式形成次生維管組織。形成層細胞,只有一薄層,但它活躍地進行分裂時,新的衍生細胞已經(jīng)產(chǎn)生,老的衍生細胞還在分裂,這時候很難區(qū)分原始細胞和它的衍生細胞,特別是衍生細胞在分化成次生韌皮部和次生木質(zhì)部細胞以前,往往也要進行一次或幾次平周分裂,因而通常把原始細胞和尚未分化而正在進行平周分裂的衍生細胞所組成的形成層帶,籠統(tǒng)地稱為“形成層”。第六十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第六十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

形成層形成的次生木質(zhì)部細胞,就數(shù)量而言,遠比次生韌皮部細胞為多。生長二三年的木本植物的莖,絕大部分是次生木質(zhì)部。樹木生長的年數(shù)越多,次生木質(zhì)部所占的比例越大。十年以上的木質(zhì)莖中,幾乎都是次生木質(zhì)部,而初生木質(zhì)部和髓已被擠壓得不易識別。次生木質(zhì)部是木材的來源,因此,次生木質(zhì)部有時也稱為木材。

第六十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

雙子葉植物莖內(nèi)的次生木質(zhì)部在組成上和初生木質(zhì)部基本相似,包括導管、管胞、木薄壁組織和木纖維。木纖維在雙子葉植物的次生木質(zhì)部,特別是晚材中,比初生木質(zhì)部中的數(shù)量多,成為莖內(nèi)產(chǎn)生機械支持力的結(jié)構(gòu),也是木質(zhì)莖內(nèi)除導管以外的主要組成分子。次生木質(zhì)部與初生木質(zhì)部組成上的不同,在于它還具有木射線。木射線由射線原始細胞向內(nèi)方產(chǎn)生的細胞發(fā)育而成,細胞作徑向伸長和排列,構(gòu)成了與莖軸垂直的徑向系統(tǒng),它是次生木質(zhì)部特有的結(jié)構(gòu)。木射線細胞為薄壁細胞,但細胞壁常木質(zhì)化。第六十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日三切面:橫切面-縱切面-徑向切面第六十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

形成層向外方分裂的細胞,經(jīng)過生長和再一二次分裂后,不久就分化成次生韌皮部。次生韌皮部的組成成分,基本上和初生韌皮部中的后生韌皮部相似,包括篩管、伴胞、韌皮薄壁組織和韌皮纖維,有時還具有石細胞。但各組成成分的數(shù)量、形狀和分布,在各種植物中是不相同的。第七十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日次生韌皮部中還有韌皮射線它是射線原始細胞向次生韌皮部衍生的細胞作徑向伸長而成,細胞壁不木質(zhì)化,形狀也沒有木射線那么規(guī)則,這是次生韌皮部特有的結(jié)構(gòu)。篩管、伴胞、韌皮薄壁組織和韌皮纖維由紡錘狀原始細胞產(chǎn)生,構(gòu)成了次生韌皮部中的軸向系統(tǒng),韌皮射線則構(gòu)成次生韌皮部的徑向系統(tǒng)。韌皮射線通過維管形成層的射線原始細胞,和次生木質(zhì)部中的木射線相連接,共同構(gòu)成維管射線。第七十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

從排列方向和生理功能上看,維管射線和髓射線相似,但從起源、位置、數(shù)量上看,二者全然不同。維管射線是由射線原始細胞分裂、分化而成,因此,是次生結(jié)構(gòu),所以也稱次生射線,它位于次生木質(zhì)部和次生韌皮部內(nèi),數(shù)目不固定,隨著新維管組織的形成、莖的增粗也不斷地增加。

髓射線是由基本分生組織的細胞分裂、分化而成,因此,在次生生長以前是初生結(jié)構(gòu),所以,也稱初生射線,它位于初生維管組織(維管束)之間,內(nèi)連髓部,外通皮層,雖在次生結(jié)構(gòu)中能繼續(xù)增長,形成部分次生結(jié)構(gòu),但數(shù)目卻是固定不變的。第七十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日維管射線和髓射線的區(qū)別1、存在的部位不同;2、細胞的形狀不同;3、功能不同;4、來源不同;5、數(shù)目變化不同。第七十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第七十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日次生韌皮部形成時,初生韌皮部被推向外方,由于初生韌皮部的組成細胞多是薄壁的,易被擠壓破裂,所以,莖在不斷加粗時,初生韌皮部除纖維外,有時只留下壓擠后片斷的胞壁殘余。

在具雙韌維管束的植物中,形成層只存于外韌皮部與木質(zhì)部之間,以后形成層的活動結(jié)果,形成次生結(jié)構(gòu),而內(nèi)韌皮部與木質(zhì)部之間不存在形成層,或存在極微弱的形成層,因而也就不形成次生結(jié)構(gòu),或形成極少而不顯著的次生結(jié)構(gòu)。第七十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第七十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

在莖的橫切面上,次生韌皮部遠不及次生木質(zhì)部寬厚。這是由于形成層向外方分裂的次數(shù),沒有像向內(nèi)方分裂的次數(shù)多,因而,外方新細胞的數(shù)量,相應地也就減少。加上次生韌皮部起作用的時期較短,篩管的運輸作用不過一二年。當木栓形成層在次生韌皮部發(fā)生后,木栓以外的次生韌皮部就被破壞死亡,轉(zhuǎn)變?yōu)橛矘淦ぃ绰淦樱┑囊徊糠?,逐年剝落,或積聚在莖干上,因植物種類不同而異。第七十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日許多植物在次生韌皮部內(nèi)有汁液管道組織,能產(chǎn)生特殊的汁液,為重要的工業(yè)原料例如,橡膠樹的乳汁管所產(chǎn)的乳汁,經(jīng)加工后成為橡膠,漆樹的漆汁道所產(chǎn)的漆液,經(jīng)加工后成各種生漆涂料。不論乳汁管或漆汁道,都分布在次生韌皮部內(nèi)。此外,有些植物莖的次生韌皮部內(nèi),有發(fā)達的纖維,可供紡織、制繩、造紙等原料,如黃麻、構(gòu)樹等。第七十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日維管形成層紡錘狀原始細胞橫裂側(cè)裂射線原始細胞

切向分裂徑向分裂,傾斜的垂周分裂

徑向分裂切向分裂次生木質(zhì)部初生韌皮部軸向的維管系統(tǒng)徑向的射線系統(tǒng)韌皮射線木射線擴大維管形成層維管形成層的發(fā)生和活動(關(guān)系表)第七十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日③維管形成層的季節(jié)性活動和年輪早材和晚材形成層的活動受季節(jié)影響很大,特別是在有顯著寒、暖季節(jié)的溫帶和亞熱帶,或有干、溫季節(jié)的熱帶,形成層的活動就隨著季節(jié)的更替而表現(xiàn)出有節(jié)奏的變化,有盛有衰,因而產(chǎn)生細胞的數(shù)量有多有少,形狀有大有小,細胞壁有厚有薄,次生木質(zhì)部在多年生木本植物莖內(nèi),一般比例較大,因此,由于季節(jié)的影響,不同時期,它在形態(tài)結(jié)構(gòu)上也就出現(xiàn)顯著的差異。第八十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日早材,也稱春材:溫帶的春季或熱帶的濕季,由于溫度高、水分足,形成層活動旺盛,所形成的次生木質(zhì)部中的細胞,徑大而壁??;在生長季節(jié)早期形成,故稱。晚材,也稱夏材或秋材:溫帶的夏末、秋初或熱帶的旱季,形成層活動逐漸減弱,形成的細胞徑小而壁厚,往往管胞數(shù)量增多。在后期形成,故稱。從橫切面上觀察,早材質(zhì)地比較疏松,色澤稍淡;晚材質(zhì)地致密,色澤較深。從早材到晚材,隨著季節(jié)的更替而逐漸變化,雖可以看到色澤和質(zhì)地的不同,卻不存在截然的界限,但在上年晚材和當年早材間,卻可看到非常明顯的分界,這是由于二者的細胞在形狀、大小、壁的厚薄上,有較大的差異。第八十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

年輪

也稱為生長輪或生長層。在一個生長季節(jié)內(nèi),早材和晚材共同組成一輪顯著的同心環(huán)層,代表著一年中形成的次生木質(zhì)部。在有顯著季節(jié)性氣候的地區(qū)中,不少植物的次生木質(zhì)部在正常情況下,每年形成一輪,因此,習慣上稱為年輪。第八十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第八十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

有不少植物在一年內(nèi)的正常生長中,不止形成一個年輪,例如,柑橘屬植物的莖,一年中可產(chǎn)生三個年輪,也就是三個年輪才能代表一年的生長,因此,又稱為假年輪,即在一個生長季內(nèi)形成多個年輪。此外,氣候的異常,蟲害的發(fā)生,出現(xiàn)多次寒暖或葉落的交替,造成樹木內(nèi)形成層活動盛衰的起伏,使樹木的生長時而受阻,時而復蘇,都可能形成假年輪。沒有干濕季節(jié)變化的熱帶地區(qū),樹木的莖內(nèi)一般不形成年輪。因此,年輪這一名詞,嚴格地講,并不完全正確,但已為人們所習用。第八十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

年輪的作用1、可根據(jù)樹干基部年輪,測定樹木的年齡。2、年輪還可反映出樹木歷年生長的情況,以及撫育管理措施和氣候變化。對年輪反映的樹木歷年生長情況,結(jié)合當?shù)禺敃r氣候條件和撫育管理措施的實際,進行比較和分析研究,可以從中總結(jié)出樹木快速生長的規(guī)律,用以指導林業(yè)生產(chǎn)。3、可以從樹木年輪的變化中,了解到一地歷年及遠期氣候變化的情況和規(guī)律。有的樹齡已達百年、千年之久,以及地下深埋的具有年輪的樹木莖段化石,都是研究早期氣候、古氣候、古植被變遷的可貴依據(jù)。第八十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第八十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

木材

木材是指維管形成層以內(nèi)的部分,形成層分裂產(chǎn)生的次生木質(zhì)部(占的比例大),包括初生木質(zhì)部,在木材的橫切面上可以看到年輪。第八十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日樹皮木材第八十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日年輪——是指維管形成層在一個生長季節(jié)中所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部,稱為生長輪,一年只有一個生長輪即為年輪。同一年的早材和晚材就構(gòu)成一個年輪。

年輪是如何形成的?因為形成層活動受溫度、水分、日照等影響,溫帶和寒帶一年中氣候條件不同,形成層活動有盛有衰,形成的細胞有大有小,壁有厚有薄,因此不同季節(jié)所形成的次生木質(zhì)部在形態(tài)上顯示著差異,出現(xiàn)年輪,它就是在橫切面上所看到的二種不同顏色、不同寬度的同心環(huán)。第八十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第九十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第九十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第九十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第九十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

心材和邊材形成層每年都不斷地產(chǎn)生次生木質(zhì)部,因而次生木質(zhì)部也就不斷地逐年地大量積累,多年生老莖的次生木質(zhì)部內(nèi)外層的性質(zhì)發(fā)生變化,就有心材和邊材之分。心材是次生木質(zhì)部的內(nèi)層,也就是早期的次生木質(zhì)部,近莖內(nèi)較深的中心部分,養(yǎng)料和氧進入不易,組織發(fā)生衰老死亡,因此,它的導管和管胞往往已失去輸導作用,導管和管胞失去作用的另一原因,是由于它們附近的薄壁組織細胞,從紋孔處侵入導管或管胞腔內(nèi),膨大和沉積樹脂、丹寧、油類等物質(zhì),形成部分地或完全地阻塞導管或管胞腔的突起結(jié)構(gòu),稱為侵填體。有些植物的心材,由于侵填體的形成,木材堅硬耐磨,并有特殊的色澤,如桃花心木的心材,呈紅色,胡桃木呈褐色,烏木呈黑色,使心材具有工藝上的價值。邊材:一般較濕,因此也稱液材,是心材的外圍色澤較淡的次生木質(zhì)部的部分,也是貼近樹皮較新的次生木質(zhì)部部分,它含有生活細胞,具輸導和貯藏作用。因此,邊材的存在,直接關(guān)系到樹木的營養(yǎng)。形成層每年產(chǎn)生的次生木質(zhì)部,形成新的邊材,而內(nèi)層的邊材部分,逐漸因消失輸導作用和細胞死亡,轉(zhuǎn)變成心材。因此,心材逐年增加,而邊材的厚度卻較為穩(wěn)定。心材和邊材的比例,以及心材的顏色和顯明程度,各種植物有著較大的差異。第九十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第九十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

堅實的心材,雖喪失了輸導作用,而堅硬的中軸,卻增加了高大樹木的負載量和支持力。有些木本植物不形成心材或心材不堅,易為真菌侵害,腐爛中空,但邊材存在,樹木仍然能生活,不過易為暴風雨等外力所摧折。因此,這樣中空的高大行道樹或觀賞樹木,就需用加固物質(zhì)填充已經(jīng)腐爛中空的部分,以免外力侵襲造成傾倒、坍塌或遭受其他生物的進一步為害。

第九十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

木材三種切面要充分地理解莖的次生木質(zhì)部的結(jié)構(gòu),就必須從橫切面、切向切面和徑向切面三種切面上進行比較觀察。這樣,才能從立體的形像全面地理解它的結(jié)構(gòu)。橫切面是與莖的縱軸垂直所作的切面。在橫切面上所見的導管、管胞、木薄壁組織細胞和木纖維等,都是它們的橫切面觀,可以看出它們細胞直徑的大小和橫切面的形狀;所見的射線作輻射狀條形,這是射線的縱切面,顯示了它們的長度和寬度。第九十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日切向切面,也稱弦向切面,是垂直于莖的半徑所作的縱切面,也就是離開莖的中心所作的任何縱切面。在切向切面上所見的導管、管胞、木薄壁組織細胞和木纖維都是它們的縱切面,可以看到它們的長度、寬度和細胞兩端的形狀;所見的射線是它的橫切面,輪廓呈紡錘狀,顯示了射線的高度、寬度、細胞的列數(shù)和兩端細胞的形狀。第九十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

徑向切面是通過莖的中心,也就是通過莖的直徑所作的縱切面。在徑向切面上,所見的導管、管胞、木薄壁組織細胞、木纖維和射線都是縱切面。細胞較整齊,尤其是射線的細胞與縱軸垂直,長方形的細胞排成多行,井然有序,仿佛像一段磚墻,顯示了射線的高度和長度。在這三種切面中,射線的形狀最為突出,可以作為判別切面類型的指標。專門研究次生木質(zhì)部的解剖,也就是研究木材解剖的科學,稱為木材解剖學。木材解剖學是一門有很大的理論和實踐意義的科學為林木種類的選擇、合理利用,以及為植物的系統(tǒng)發(fā)育和親緣關(guān)系等的研究,提供科學依據(jù)。第九十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日木材三切面——橫切面、徑向切面、切向切面三切面比較

橫切面

徑向切面

切向切面

切向

與縱軸垂直的切面

通過莖中心所作的縱切

離開莖中心所作的縱切

年輪

同心環(huán)狀

垂直帶狀,互相平行

不規(guī)則的垂直帶狀

射線

輻射狀條紋,是射線的縱切,顯示長與寬度

是射線縱切,顯示長與高度,射線橫向分布,與年輪呈直角

是射線的橫切面,呈紡錘狀,顯示射線的高度、寬度,列數(shù)和細胞兩端形狀

管狀細胞和木薄壁細胞

橫切面,可見cellradical的大小和橫切面的形狀

縱切面,可見長度、寬度和細胞兩端形狀

縱切面,可見長度、寬度和細胞兩端形狀

第一百零四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日(2)木栓形成層的來源和活動形成層的活動過程中,次生維管組織不斷增加,其中特別是次生木質(zhì)部的增加,使莖的直徑不斷加粗。一般表皮是不能分裂的,也不能相應地無限增長,所以,不久便為內(nèi)部生長所產(chǎn)生的壓力擠破,失去其保護作用。與此同時,在次生生長的初期,莖內(nèi)近外方某一部位的細胞,恢復分生能力,形成另一個分生組織,即木栓形成層。第一百零五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

木栓形成層也是次生分生組織,由它所形成的結(jié)構(gòu)也屬次生結(jié)構(gòu)。木栓形成層分裂、分化所形成的木栓,代替了表皮的保護作用。木栓形成層的結(jié)構(gòu)較維管形成層簡單,它只含一種類型的原始細胞,這些原始細胞在橫切面上成狹窄的長方形,在切向切面上成較規(guī)則的多邊形。木栓形成層也和形成層一樣,是一種側(cè)生分生組織,它以平周分裂為主,向內(nèi)外形成木栓和栓內(nèi)層,組成周皮。第一百零六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百零九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百一十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百一十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日新周皮的每次形成,它外方的所有的活組織,由于水分和營養(yǎng)供應的終止,而相繼全部死亡,結(jié)果在莖的外方產(chǎn)生較硬的層次,并逐漸增厚,人們常把這些外層,稱為樹皮。在林業(yè)砍伐或木材加工上,又常把樹干上剝下的皮,稱為樹皮。事實上,前者只含死的部分,后者除死的部分外,卻又包括了活的部分,所以,“樹皮”這一名詞,二者的含義是不同的,往往容易引起混亂。盡管“樹皮”并非專業(yè)名詞,但已為人們所習用,特別是在林業(yè)和木材加工方面。第一百一十二頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百一十三頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日對“樹皮”這一名詞,如能從解剖結(jié)構(gòu)上給予正確的定義,將成為極有用的名詞。就植物解剖學而言,維管形成層或木質(zhì)部外方的全部組織,皆可稱為“樹皮”)。在較老的木質(zhì)莖上,樹皮可包括死的外樹皮(硬樹皮或落皮層)和活的內(nèi)樹皮(軟樹皮)。前者包含新的木栓和它外方的死組織;后者包括木栓形成層、栓內(nèi)層(如果存在)和最內(nèi)具功能的韌皮部部分。所以在次生狀態(tài)中的樹皮,包括次生韌皮部和可能存留在它外方的初生組織、周皮以及周皮外的一切死組織;有時在初生狀態(tài)中的所謂樹皮,就只包括初生韌皮部、皮層和表皮。第一百一十四頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百一十五頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日

杜仲、合歡、黃檗、厚樸、肉桂等的樹皮有著極大的經(jīng)濟價值。過去對一些樹皮的采割,常用伐木取皮的方法,這就嚴重地影響今后的資源。樹皮大面積的環(huán)剝,長期來被認為由于有機養(yǎng)料運輸途徑的割斷,可以導致整個植株的死亡,所以有“樹怕剝皮”之說。但我國農(nóng)民常對梨、蘋果、杏等樹適當?shù)剡M行環(huán)剝用以增產(chǎn),并未發(fā)現(xiàn)損害植株。近年來在其他一些樹種上進行大面積環(huán)剝后,發(fā)現(xiàn)仍可正常地再生新樹皮的情況。第一百一十六頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日樹皮

樹皮有廣狹兩義。廣義的是指樹干上形成層以外的部分,即伐木時從樹干上剩下來的皮,它是從樹干的形成層區(qū)與木質(zhì)部分離的部分,由內(nèi)到外包括著韌皮部、皮層、周皮(木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層)及周皮外面的破毀的一些組織。其中由韌皮部到木栓形成層這一段,包含有生活組織,質(zhì)地較軟、含水較多,叫做軟樹皮,從新生的木栓到木栓外方的枯死部分,是死細胞,質(zhì)較硬而干,叫做硬樹皮或干樹皮。第一百一十七頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日狹義的樹皮就是指硬樹皮而言,即通常在樹干上或樹枝外面所看到的,或者一塊塊從樹枝上落下來的部分。樹皮具保護作用,樹皮上有皮孔,是體內(nèi)外氣體交換的孔道。樹皮的形狀、色澤及脫落情況,多種多樣,林業(yè)工作者常借此鑒別樹木(落葉樹)的種類或年齡。例如,懸鈴木的干樹皮呈灰色或灰綠色,裂成大塊薄片而脫落。樟樹的干樹皮裂成小片,呈灰褐色。櫟樹老干上的干樹皮,裂成小塊堆積在樹干上,裂痕深,質(zhì)堅硬等。有些植物的樹皮中含生物堿、單寧、染料、香料等,有重要的經(jīng)濟價值,如肉桂、杜仲、黃檗、厚樸等。第一百一十八頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日周皮的形成,代替了表皮作為保護組織,但是木栓是不透水、不透氣的緊密無隙的組織,那么,周皮內(nèi)方的活細胞,又怎樣才能和外界進行氣體交換呢?這里就要介紹一下皮孔,它是分布在周皮上的具有許多胞間隙的新的通氣結(jié)構(gòu),是周皮的組成部分。在樹木的枝干表面上,肉眼可見的,具有一定色澤和形狀,縱向或橫向凸出的斑點,就是皮孔。最早的一些皮孔,往往在氣孔下出現(xiàn),在那部分的深層以后建立了木栓形成層,它和鄰近的木栓形成層不同,它的活動不形成木栓,而是產(chǎn)生一些排列疏松、具有發(fā)達的胞間隙、近似球形的薄壁組織細胞,它們以后栓化或非栓化,稱為補充組織。以后由于補充組織的逐步增多,撐破表皮或木栓,形成皮孔。第一百一十九頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日第一百二十頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日雙子葉植物草質(zhì)莖的構(gòu)造2.草質(zhì)莖:草質(zhì)莖是由木質(zhì)莖類型中衍生出來的。草質(zhì)莖一般柔軟、綠色,沒有或只有極少量木質(zhì)化的組織,最多也不超過40%,不能長得很粗,一般停留在初生結(jié)構(gòu)中。大多數(shù)單子植物具草質(zhì)莖。具草質(zhì)莖的植物稱草本植物,壽命往往較短,一般是一年生或二年生,生活期限只有一二個生長季節(jié)。有的草本植物有一年生的莖和多年生的根或地下莖,能生活多年,它的莖(地下莖)往往是草質(zhì)莖,而根是木質(zhì)的,例如蜀葵、飛燕草、耬斗菜等。第一百二十一頁,共一百三十四頁,2022年,8月28日①最外層為表皮,常有毛茸、氣孔、角質(zhì)層、蠟被等。少數(shù)表皮下方有木栓形成層分化,但木栓不發(fā)達,仍有表皮存在。②在維管柱中,有的只有束中形成層,無束間形成層;有的甚至連束中形成層也不明顯(此現(xiàn)象不能稱為次生構(gòu)

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