植物的整體性與生長科學相關性

植物的整體性與生長科學相關性教學內容第一節(jié)營養(yǎng)器官的變態(tài)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第二節(jié)不同生境植物營養(yǎng)器官形態(tài)與結構第三節(jié)營養(yǎng)器官結構的整體性與相關性一、根、莖、葉之間維管組織相互聯系三、營養(yǎng)器官的生長相關性第一節(jié)

營養(yǎng)器官的變態(tài)

某些植物的營養(yǎng)器官由于長期適應某種特殊的環(huán)境條件，在形態(tài)、結構或生理功能上發(fā)生了非常大的變化，并已成為該種植物的遺傳性狀，這種變化稱為變態(tài)。一、根的變態(tài)與變態(tài)器官肉質直根：由主根發(fā)育而來。

塊根：由側根發(fā)育而來。板狀根：由粗大側根發(fā)育形成扁平板狀根，外露土面。

呼吸根：生長在沼澤或海邊的植物，可產生一些垂直向上生長、伸出地面的根。

（一）地下變態(tài)根肉質直根與塊根蘿卜根的橫切胡蘿卜根的橫切甜菜根的橫切板狀根板狀根呼吸根（二）地上變態(tài)根支柱根：從植物莖節(jié)上長出的不定根，向下深入土中。

攀緣根：從植物莖上產生的不定根，附著在其它植物樹干或山石或墻壁上。

寄生根：寄生植物的葉退化為鱗片，需借助寄生根伸入寄主的內部組織，從中吸取生活所需的水分及有機物質。凡露出地面，生長在空氣中的根稱為氣生根（aerialroot）。支柱根支柱根攀緣根氣生根寄生根菟絲子：寄生根由莖發(fā)生，屬不定根的變態(tài)。列當：寄生根由根直接變態(tài)成吸器狀。寄生根

（1）地上變態(tài)莖莖刺、莖卷須、葉狀莖肉質莖、芽球和花球（2）地下變態(tài)莖塊莖、鱗莖、球莖、根狀莖二、莖的變態(tài)與變態(tài)器官肉質莖肉質莖枝刺苞片鱗葉葉卷須葉刺捕蟲葉三、葉的變態(tài)與變態(tài)器官苞片托葉刺捕蟲葉葉卷須同功器官——功能相同，形態(tài)結構相似，來源不同的變態(tài)器官。如莖刺與葉刺、莖卷須與葉卷須等。同源器官——來源相同，功能和形態(tài)不同的變態(tài)器官。如莖刺與莖卷須、支柱根與貯藏根等。四、同功器官與同源器官A.枝刺B.皮刺第二節(jié)不同生境中植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構植物是在不同生境中形成和發(fā)展起來的，生境的改變，影響著植物的發(fā)育與生長，水分和光照是對植物營養(yǎng)器官形態(tài)結構影響最大的生態(tài)因素。根據植物對水分的適應性水生植物（hydrophyte）中生植物（mesophyte）旱生植物（xerophyte）根據植物對光照強弱的適應性陽地植物（sunplant）陰地植物（shadeplant）一、水生植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構根退化；通氣組織或胞間隙發(fā)達；葉片薄、纖細，葉肉分化不明顯；維管束和機械組織不發(fā)達二、旱生植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構

形態(tài)特點：植株矮小，莖葉表面積與體積比小。根系發(fā)達（或不發(fā)達，如仙人掌類）。莖常肉質化、多漿質，多綠色，有“同化枝”之稱，如梭梭、仙人掌類植物。葉主要朝著降低蒸騰和儲藏水分方向發(fā)展。葉常不發(fā)育，小而厚，常密被茸毛；或退化成鱗片狀、膜狀，如各種麻黃、梭梭等，或肉質化肥厚，如豬毛菜、蘆薈。旱生植物的解剖結構特點根：周皮發(fā)達。皮層薄，凱氏帶明顯增厚；木質部發(fā)育充分，輸水能力強。莖：綠色，是光合作用的主要器官。表皮細胞外壁加厚，角質膜發(fā)達，氣孔深陷。皮層比例大，有厚角組織、儲水組織；有的有黏液細胞、晶細胞等；木質部小，具活性的纖維細胞多等。葉：多肉質化，有發(fā)達的儲水組織。葉表面積與體積比小。表皮細胞壁厚，外壁高度角質化，氣孔下陷，有的具復表皮；柵欄組織發(fā)達，有大量的儲水細胞和異細胞。具有發(fā)達的葉脈和機械組織。陽地植物（sunplant）指適應于強光下生長，不能忍受蔭蔽的植物。由于陽地植物的葉受光、熱較強，其形態(tài)結構特征趨向于旱生植物。陰地植物（shadeplant）指適應于弱光下生長，在全日照條件下，光合強度下降。因長期生長在隱蔽環(huán)境條件下，其形態(tài)結構特征趨向于中生植物。三、陽地植物與陰地植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構四、葉與光合作用相適應的形態(tài)結構特點葉片數量多，形狀扁平，增大了葉的表面積。葉鑲嵌，使葉充分接受陽光。葉肉組織發(fā)達，葉綠體量多，增加了光合面積。葉脈分布于葉肉內，支撐葉片，為葉肉細胞輸送水分和無機鹽，并輸出光合產物。氣孔和海綿組織是氣體進行交換的場所。第三節(jié)營養(yǎng)器官

結構的整體性與相關性植物的各營養(yǎng)器官在結構及功能上并不是孤立的，而是相互聯系、相互影響的，充分體現著植物的整體性及相關性。

在種子植物體中，維管組織在植物體內成為復雜而完整的體系，貫穿于植物體的各個部分，構成植物體的骨干，形成維管系統(tǒng)。一、根、莖、葉之間維管組織的相互聯系1.根、莖間維管組織的相互聯系

種子萌發(fā)時，胚軸的一端發(fā)育為主根，另一端發(fā)育為主莖，二者之間通過下胚軸連接。根與莖是一連續(xù)的植物體軸。根維管組織的初生結構特點與莖維管組織的初生結構明顯不同。在根、莖交界處，結構發(fā)生轉變，轉變的部位稱為過渡區(qū)，一般在下胚軸的一定部位。

過渡區(qū)

在下胚軸，由于維管組織從根部的初生維管組織形式轉變?yōu)榍o的初生維管組織形式，中柱的范圍相對擴大，維管束按某種形式分叉、轉位、匯合。根據維管束的變化情況，可將過渡區(qū)分為四種類型。事實上，很多植物過渡區(qū)的結構十分復雜。如向日葵的根為四原型中柱，莖卻為六原型的結構。A種：棉花B種：南瓜C種：苜蓿D種：知母1.韌皮部2.木質部3.原生木質部4.后生木質部根莖過渡區(qū)蠶豆根莖過渡區(qū)——維管束分叉蠶豆根莖過渡區(qū)——維管束轉位蠶豆根莖過渡區(qū)——維管束匯合2.莖、葉間維管組織的聯系

在莖節(jié)部，一些維管束從莖內維管柱斜出到莖的邊緣，通過葉柄進入葉片，反復分支組成葉脈。

進入葉的維管束，從莖中維管束分支起，穿過皮層到葉柄基部為止，稱為葉跡。葉跡數目隨植物種類而異。在葉跡的上方，出現的沒有維管束而被薄壁細胞所填充的區(qū)域，稱為葉隙。二、植物體局部與整體的統(tǒng)一性植物根、莖、葉的結構大都可分為皮組織系統(tǒng)、基本組織系統(tǒng)、維管組織系統(tǒng)三部分，分別來自初生分生組織的原表皮、基本分生組織和原形成層，源自根尖、莖尖的頂端分生組織，最終源于植物胚胎——胚芽和胚根，并以胚軸相互連接，形成一完整的植物個體。從受精卵到新一代的個體形成，是一個系統(tǒng)和整體發(fā)育的過程。

水分：根——莖——葉有機物：葉——莖——根光合作用、輸導作用、吸收作用及生長發(fā)育例1：小麥