根、茎的类型和变态
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根的变态类型:根的变态有贮藏根,气生根和寄生根三种主要类型.(一),贮藏根:其功能主要是贮藏大量营养物质,因来源不同可分为两类:肉质直根:如萝卜,胡萝卜,甜菜,是由主根膨大而成.由薄壁细胞脱分化来的额外形成层活动,使主根迅速膨大.对植物自身来说,肉质直根是越冬的适应,同时为来年开花结果准备养料,花开养料耗尽块根:是由侧根或不定根膨大而成.可发生自然营养繁殖.(二),气生根:生长在地面以上空气中的根,称为气生根,常见的有三种:支柱根,攀缘根,呼吸根(三),寄生根:根伸入寄主的组织细胞内,茎紧密缠绕在寄主的茎上,叶退化成鳞片.营养全部依靠寄主.如菟丝子的根.茎的变态类型:变态的茎有地上茎和地下茎两种情况:(一),地上茎的类型:叶状茎:或叶状枝.叶完全退化,茎变为扁平,呈绿色,代替叶进行光合作用.如假叶树,竹节蓼,昙花的茎等.茎刺:茎转变来的刺,也称枝刺.如酸橙,山楂,皂荚等.茎刺和皮刺的区别…….茎卷须:侧枝变成卷须,或生于叶腋或与花枝的位置相当,帮助茎攀缘.如南瓜,黄瓜,葡萄的卷须.肉质茎:主要指仙人掌科植物的变态茎.茎肥厚多汁,贮藏大量水和养料.叶变化为刺.此外,还有蒜花间的小鳞茎(珠芽),薯预,秋海棠的腋芽形成的肉质小块茎等.(二),地下茎的类型:地下茎都是变态茎.主要有以下几种类型:根状茎:也称根茎.横卧地下,形态较长,外形象根的变态茎.根状茎有节和节间,节上生有不定根和退化或变态的膜质鳞片叶,在节的还生的芽.容易与根相区别.藕,竹,很多杂草等都有根状茎,块茎:是短而膨大,节间缩短,节和节间不明显,有许多凹陷芽眼的肉质地下茎.由根茎的先端膨大而形成.常见的是马铃薯.鳞茎:是一种扁平或圆盘状的地下茎,节间极度缩短,称鳞茎盘.顶端有一个顶芽.鳞茎盘上着生变态的肉质鳞叶.如洋葱,百合,水仙,大蒜等.球茎:和块茎相似,由地下茎末端膨大而成,肥而短略呈球状的地下茎,有明显的节和节间,节上有退化的鳞片叶,有顶芽和腋芽.如慈菇,荸荠,芋等.各种地下茎均可以进行自然营养繁殖产生新个体.叶的变态类型:主要有以下几种类型:苞片和总苞:着生在每朵花下面的变态叶称苞叶或苞片.一般较小,绿色,也有较大并呈现各种颜色.很远销苞片聚生在花序外围的,称总苞.如一品红,三角梅外的红色苞片;玉米雌花序和向日葵花序外的总苞.苞片和总苞都具有保护幼花功果等作用.鳞叶:叶变态成鳞片状.有两种:一是鳞芽外的鳞片叶,又称芽鳞;二是地下茎上的鳞叶,有肉质的(如蒜,洋葱,百合等的变态叶)和干膜质的(如球茎和根状茎节上的鳞叶).叶卷须:叶或叶的一部分变成卷须状,称叶卷须.植株借此攀缘.如碗豆和菝葜部分叶变为卷须. 叶刺:由叶或叶的某部分变成刺状,称为叶刺.如洋槐树的托叶刺,小檗(三棵针)的叶变为刺状,三针并列,中间一针由叶变成,两侧二针为托叶刺.叶刺腋中有腋芽,以后发育为短枝,短枝上发育出正常叶.叶刺可以从它发生的位置以及与腋芽的关系去识别,并与皮刺和枝刺相区别.叶状柄:叶片退化,叶柄变为扁平的叶片状,并具有叶的功能,称叶状柄.如台湾相思树.捕虫叶:叶能捕捉小虫,并能消化和吸收其营养物质供自己需要,这种能捕食小虫的变态叶称捕虫叶.具有捕虫叶的植物称为食虫植物.它们即有叶绿素,可进行光合作用,又可以消化动物性食物.捕虫叶有多种形态,如囊状(狸藻);盘状(茅膏菜);瓶状(猪笼草)等.以上所述营养器官的变态,就来源和功能讲,可分为同源器官和同功器官.四,同功器官和同源器官的概念:同源器官——指来源相同,形态结构和功能不同的变态器官,称同源器官.如叶卷须,捕虫叶,叶刺等都是叶的变态,来源相同,结构和功能不同.同功器官——指来源不同,功能相同,形态相似的变态器官,称同功器官.如茎卷须和叶卷须;茎刺和叶刺;块根和块茎等.分别是茎和叶的变态.本节小结:植物的营养器官由于长期适应特殊的环境条件,而改变了原来的功能,因而形态结构也发生了变化,称为变态.鉴别营养器官的变态类型,可根据变态器官所在的位置来判定.来源相同,功能,形态不同的器官,称为同源器官;来源不同,功能相同形态相似的器官,称为同功器官.根与茎的区别当我们熟悉了各种根、茎的形态和变态以后,就会明白,长在地下的不一定都是茎,长在地下的也不一定都是根;形态像根的,不能说一定是根,形态不像茎的,也不一定不是茎。
根
第一节、根的形态
一、根的来源与性质
胚根形成的根称主根,主根上的根为侧根,侧根上再产生第二级侧根、第三极侧根等,不是在胚根上生出的根叫不定根,不定根上也能生出侧根。
不定根可支持、呼吸、营养繁殖。
二、根系的类型
1.直根系:根系发达粗壮,垂直向下生长,侧根较细小,与主根有明显区别。
2.须根系:主根不发达或早期停止生长,由茎的基部形成许多粗细相似的不定根,细长如须,呈丛生状态。
三、根的变态
(一)贮藏根
1.肉质直根:由主根发育而成。
初生木质部都是二原型。
如萝卜(十字花科、木质部发达、贮藏
)、胡萝卜(伞形科、韧皮部发达)、甜菜。
2.块根:由植物侧根或不定根膨大而成的。
番薯、甘薯、何首乌。
(二)支持根:植物靠近地面的茎节上生出许多的不定根,伸入土中加以固定植株。
如玉米、高粱、甘蔗。
呼吸根:侧根从泥土中向上生长、挺立在泥外空气中。
外有呼吸孔,内有发达的通气组织,有利于通气和贮存气体,适应在缺氧的土壤条件下维持植物正常生长。
红树、水松。
气生根:茎部产生不定根,悬挂在空中。
根被有吸水作用。
攀援根:茎上产生不定根固定在其他树干、石山或墙壁的表面,攀援上升。
(三)寄生根:借助茎上的不定根,伸入寄主体内吸收水分和营养物质。
菟丝子(吸器)、蛇花、列当。
根的变态有以下几种:(1)肉质直根——这类根是胚根和胚轴发育来的,变态根内薄壁组织发达,细胞内贮藏着大量的营养物质。
如萝卜、胡萝卜。
(2)块根——由不定根或侧根发育来,主要是淀粉。
如甘薯。
(3)气生根——由不定根暴露在空气中形成,可从空气中吸收水分。
如玉米。
(4)寄生根——也是不定根的变态,它们直接伸入到寄主的组织中,吸收生活所需要的物质,因而严重影响寄主植物的生长。
如兔丝子,它的叶退化,不能进行光合作用,靠寄主生活,是田间的有害杂草。
茎的变态有地下茎变态和地上茎变态。
地下茎变态是生长于土壤中的枝条,它的形态结构发生明显变化,但仍保持枝条的基本特征,常见的根状茎、块茎和鳞茎。
(1)根状茎——如藕就是莲的根状茎,其上有节和节间,在节处有小而退化的鳞片及不定根,叶腋有芽发育成地上枝,地下茎顶端有顶芽继续生长。
(2)块茎——如马铃薯植株的基部长出来的枝伸入到土壤中,顶端膨大长成块茎,上有节有芽,保留着茎的特征,内薄壁组织发达,有大量的淀粉。
(3)鳞茎——如洋葱有许多鳞片叶着生在扁平的鳞上,中央有顶芽,下边生有许多不定根,大量营养物质贮藏于鳞片叶内,形成鳞茎。
有些植物的地上枝条也可以发生变态,如葡萄的卷须,山楂的刺。
叶的变态常见的有叶卷须和叶刺。
(1)叶卷须如豌豆的叶为具有多片叶的复叶,在复叶顶端的几片小叶变成卷须,其它小叶如常。
叶卷须和茎卷须一样,都有将植株攀缘在其它物体上的功能。
(2)叶刺是叶或叶的一部分的变态,如刺槐复叶叶柄基部有一对坚硬的刺,就是托叶变来的。
叶刺和茎刺一样,对植物都有保护作用一、根的变态(一)贮藏根1、肉质直根:如萝卜、胡萝卜、甜菜等的肥大根部。
2、块根:如甘薯、木薯的块根。
(二)气生根1、支柱根:又称支持根。
玉米、高粱、甘蔗、红树、榕树都具有支持根。
2、呼吸根:如红树、水龙的根。
3、攀缘根:如常春藤、络石、薜荔等。
4、气根:如榕树的气生根。
(三)寄生根:如菟丝子的吸器。
二、茎的变态(一)地下茎的变态1、根状茎:如莲藕、姜、芦苇、竹、白茅的根。
茎的变态
(一)地下茎的变态
1.根状茎:根状茎蔓生于土层下,有明显的节与节间,节部有退化的鳞片叶,叶腋内有腋芽,顶端有顶芽,可形成为地上枝,节上产生不定根,具有繁殖作用。
如竹类、芦苇、鸢尾、莲。
2.块茎:为节间缩短膨大的肉质地下茎,形状不规则。
如马铃薯(能生芽,所以为茎)。
3.鳞茎:是一种节间极短,扁平或圆盘状的地下茎,其上着生肉质或膜质的变态叶(鳞叶)。
如洋葱、百合、水仙、蒜。
4.球茎:节间缩短、膨大成球形的地下茎。
具有明显的节和节间,节上生有起保护作用的鳞片及腋芽,其内部贮存养料。
如芋、慈菇。
(二)地上茎的变态
1.茎刺:茎变为保护功能的刺,如山楂、柑橘。
特殊的是蔷薇、月季上的皮刺是由表皮形成的,与维管束无联系,是茎表皮的突出物而不是茎的变态。
2.茎卷须:攀援植物的茎细长柔软,不能直立变成卷须。
如南瓜、黄瓜的由腋芽发育形成,葡萄的茎卷须由顶芽发育形成。
3.叶状茎(叶状枝):叶退化,茎变态成叶片状代替叶的生理功能。
如蟹爪兰、昙花、天门冬、文竹等。
4.肉质茎:茎肥厚多汁,常为绿色,可贮藏水分和养料,能进行光合作用。
如莴苣、榨菜、仙人掌。
5.匍匐茎:草莓。
根1.贮藏根:根体肥大多汁,形状多样,贮藏大量养分,贮藏的有机物有的为淀粉,有的为糖分和油滴.这些物质多半贮存在髓部、皮层以及木质部和韧皮部的基本组织中;有些植物经栽植驯化后根部特别发达,往往膨大变成贮存有营养物质的场所,在结构上有发达的贮藏组织.多见于2~3年或多年生草本植物中,根据发生来源不同,又可分两种.(1)肉质直根:由主根和下胚轴膨大发育而成,外形呈圆锥状或纺锤状、球状等.萝卜、芙菁、胡萝卜的肉质直根很发达,为日常蔬菜.(2)块根:由侧根或不定根发育而来.菊芋、大丽花的块根中含有菊糖,甘薯、木薯块根的薄壁组织中含有大量淀粉.其他如乌头块根中含乌头碱,为镇痉、镇痛药,麦冬根中含有多种甾体皂甙,有滋阴生津,润肺止咳功能.2.气生根:气生根是生长在地面以上空中的根,这种根在生理功能和在结构上与其他根有所不同,又可分以下几种:(1)支持根:像玉米从节上生出一些不定根,表皮往往角质化,厚壁组织发达,不定根伸入土中,继续产生侧根,成为增强植物体支持力量的辅助根系.另像榕树从枝上产生多数下垂的气生根,部分气生根也伸进土壤,由于以后的次生生长,成为粗大的木质支持根,树冠扩展的大榕树能呈“一树成林”的壮观.还有甘蔗等植物也属这类型的根.(2)板根:板根常见于热带树种中,如香龙眼、臭楝、漆树科和红树科中的一些种类.板根是在特定的环境下,主根发育不良,侧根向上侧隆起生长,与树干基部相接部位形成发达的木质板状隆脊.有的板根可达数米,增强了对巨大树冠的支持力量. (3)攀援根:像常春藤、络石、凌霄等植物的茎细长柔弱,不能直立,生出不定根.这些根顶端扁平,有的成为吸盘状,以固着在其他树干、石山或墙壁表面,而攀援上升,有攀援吸附作用,故称攀援根.(4)附生根:在热带森林中,像兰科、天南星科植物生有附生根.附贴在木本植物的树皮上,并从树皮缝隙内吸收蓄存的水分,这种根的外表形成根被,由多层厚壁死细胞组成,可以贮存雨水、露水供内部组织用,干旱时根被失水而为空气所充满.附生根内部的细胞往往含有叶绿素,有一定的光合作用能力.(5)呼吸根:分布于沼泽地区或海岸低处的一些植物;例如水龙、红树、落羽松等.在它们的根系中,有一部分根向上生长,露出地面,成为呼吸根.呼吸根外有呼吸孔,内有发达的通气组织,有利于通气和贮存气体,以适应土壤中缺气的情况,维持植物的正常生活.还有海桑、水龙等植物.3.寄生根:高等寄生植物所形成的一种从寄主体内吸收养料的变态根,常又称为吸器.菟丝子苗期产生的根,生长不久即枯萎,以后从缠绕茎上由不定根变态而形成一些突起的垫状物,紧贴寄生豆科植物的茎表面,并由其中形成吸器.吸器顶端的长形菌丝状细胞伸入寄主内部组织,吸取其水分和养料.寄生根构造简单,除少量输导组织外,并无其他复杂构造.寄生根还有桑寄生、檞寄生、列当和独脚金.叶叶刺由叶或托叶变成的刺状物。