植物形态结构与功能的适应

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以药用植物的叶为例,说明植物的形态结构与功能的统一。

以药用植物的叶为例,说明植物的形态结构与功能的统一。

以药用植物的叶为例,说明植物的形态结构与功能的统一。

标题:从药用植物的叶看植物形态结构与功能的统一在自然界中,植物的形态结构与功能密不可分。

作为植物身体的一部分,叶是植物进行光合作用的重要器官,也是药用植物中常见的部分之一。

通过以药用植物的叶为例,我们可以更好地理解植物的形态结构与功能的统一。

1. 叶的形态结构在植物界中,叶的形态结构多种多样,不同的草本植物、乔木植物以及藤本植物的叶都有着各自独特的形态。

叶的形态结构主要包括叶片、叶柄和叶脉。

叶片是叶的主要部分,通过扁平的形状最大限度地接收阳光,并进行光合作用。

叶柄连接叶片和茎,起到支持、定位和输送物质的作用。

而叶脉则在叶片内部构成网络状结构,起到输送水分、营养物质和维持叶片形态的作用。

不同的叶形态结构适应了植物生长环境的不同需求,反映了植物与环境的相互作用。

2. 叶的功能叶作为植物的光合器官,具有光合作用、蒸腾作用和呼吸作用等重要功能。

光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程,是植物生长发育的能量来源。

蒸腾作用则是植物通过叶片表面的气孔释放水蒸气,调节植物体内的水分平衡,同时也有助于植物的吸收和运输。

叶还可以进行气体交换和温度调节,同时在保护植物、储存养分和进行防御等方面也发挥着重要作用。

3. 植物形态结构与功能的统一植物形态结构与功能的统一体现在叶的形态结构与功能之间的密切联系上。

叶的形态结构决定了叶的功能,不同形态的叶对应着不同的功能需求。

类似针状的叶片适应了干旱环境下的水分节约和减少蒸腾损失;大型扁平的叶片适应了多云多雨的环境,最大限度地接受光照进行光合作用。

植物形态结构与功能的统一体现了植物对环境变化的适应性和灵活性,同时也提醒我们在研究植物时要综合考虑形态结构和功能之间的关系。

4. 个人观点和理解在理解植物的形态结构与功能的统一过程中,我深刻地感受到了植物与环境之间的微妙关系。

植物形态结构的多样性和功能的多样性为我们带来了对自然界多样性的认识,同时也提醒我们尊重并保护植物的多样性。

动植物的形态结构与功能

动植物的形态结构与功能

动植物的形态结构与功能动植物是地球上最为丰富多样的生物类群,它们通过漫长的进化过程中形成了各种各样的形态结构。

这些形态结构具有独特的功能,帮助它们适应生存环境和完成生活活动。

本文将探讨动植物形态结构与功能之间的紧密联系。

1. 动物的形态结构与功能动物的形态结构各异,适应各自的生活方式和生存环境。

以典型哺乳动物为例,它们的身体主要由头部、躯干和四肢构成,各个部分具有不同的功能。

头部是动物感觉器官的集中地,包括眼睛、耳朵、鼻子和口器。

眼睛负责接收光线,耳朵则用于听觉感知,鼻子用于嗅觉,而口器则用于吃食和进食。

躯干则用于支持和运动,四肢则能够配合动物的遗传构造和运动习性进行奔跑、爬行、游泳等动作。

2. 植物的形态结构与功能植物的形态结构主要由根、茎和叶构成,它们各自承担着不同的功能。

根系通常生长在地下,用于固定植物在土壤中的位置,并吸收水分和养分。

茎则起到支撑和传导的作用,将养分和水分从地下输送到地上各部分,并支撑植物的叶和花。

叶是植物进行光合作用的主要器官,通过叶绿素吸收光能,将二氧化碳和水转化为养分和氧气。

3. 动植物形态结构与环境的关系动植物的形态结构与环境密切相关,通过适应环境的选择性进化,使得它们能够生存下来。

例如,热带雨林中的动物和植物常常具有较大的叶片和丰富的植物根系,以便更好地获取阳光和水分。

相比之下,沙漠中的植物形态结构较小且多肉化,能够减少水分的蒸腾和蒸发损失,从而适应干旱的环境。

4. 形态结构与功能的演化动植物的形态结构与功能的演化是适应环境的结果。

在自然选择的压力下,那些适应环境变化的形态结构和功能更加优良的个体更有可能繁殖后代,进而传递下一代。

这就是为什么在不同的生态系统中能够发现各种各样的动植物形态结构的原因。

总结起来,动植物的形态结构与功能密不可分,它们是在长期的自然选择过程中形成的。

形态结构适应环境和完成特定功能,使动植物能够在复杂多变的生态系统中生存繁衍。

对于我们人类而言,了解和理解动植物的形态结构与功能对于保护和维护生物多样性、维护生态平衡具有重要意义。

浅谈植物体形态结构,功能与其环境的适应性

浅谈植物体形态结构,功能与其环境的适应性

浅谈植物体形态结构,功能与其环境的适应性伊宁市第八中学生物教研组:帕提曼.玉山结构与功能相统一的观点包括两层意思:一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。

例如叶的表皮是无色透明的,表皮细胞排列紧密,向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。

表皮的这种结构的存在,即利于阳光透过,又能防止叶内水分过多地散失,还能保护叶内部不受外来的伤害;而阳光透入,防止水分散失,保护叶内组织,又需要一定的结构来完成,这就是表皮。

一、分生组织位于植物的生长部位,具有持续或周期性分裂能力的细胞群,称为分生组织。

分生组织的细胞排列紧密,细胞壁薄,细胞核相对较大,细胞质浓,细胞器丰富。

根据分生组织在植物体内的位置不同,可将分生组织分为顶端分生组织、侧分生组织和居间分生组织三类;此外,也可根据来源将分生组织分为原分生组织、初生分生组织和次生分生组织三类。

原分生组织位于根尖和茎尖的顶端,由一群胚性的原始细胞组成,能长期地保持分裂能力。

初生分生组织由原分生组织的细胞分裂而来,一方面初生分生组织的细胞可继续分裂,另一方面开始初步分化,逐渐向成熟组织过渡。

初生分生组织有原表皮、基本分生组织和原形成层三种。

次生分生组织就是侧分生组织,由已分化成熟的薄壁组织细胞恢复分裂能力转变而来,有维管形成层和木栓形成层两类。

细胞的特点:外形细小,近于等径,细胞排列紧密、无胞间隙、细胞核大、薄壁、液泡细小、多、细胞质浓厚、生活力强。

1.顶端分生组织:顶端分生组织存在于根尖和茎尖的分生区部位,由短轴或近于等径的胚性细胞构成,细胞排列紧密,能较长时期地保持旺盛的分裂能力。

2.侧分生组织:侧分生组织包括维管形成层和木栓形成层,它分布于植物体的周围,平行排列于所在器官的边缘。

侧分生组织细胞的形状为长轴形和等径状,其功能是使植物体变粗。

3.居间分生组织:居间分生组织分布于成熟组织之间,进行一段时间的分裂活动后失去分裂能力,完全分化为成熟组织。

植物适应环境

植物适应环境

植物适应环境植物是地球上最早适应环境的生命形式之一。

在漫长的进化过程中,植物逐渐发展出各种适应机制,以应对不同的环境压力。

本文将探讨植物适应环境的几种主要途径及其原理。

一、形态适应植物的形态适应是指它们通过改变自身的形态结构来适应环境的变化。

这种适应方式主要表现在根系、茎干和叶片的形态特征上。

1. 根系适应:植物的根系可以根据土壤中的水分和养分分布情况来调整生长方向和形态结构。

例如,在干旱地区,植物的根系会向深处生长,以获取更多的地下水资源;而在水logged的环境中,植物的根系则会发育出更多的气根,通过气孔吸氧以适应缺氧的条件。

2. 茎干适应:植物的茎干对环境的适应主要表现在形态和硬度上。

例如,在干燥和寒冷的环境中,一些植物的茎干会变得细长,以减少水分蒸发和减轻冷害的风险;而在强风或倾斜的环境中,植物的茎干会变得更加粗壮,以增加稳定性。

3. 叶片适应:植物的叶片适应主要表现在形状、毛发和气孔结构上。

在干旱的环境中,植物的叶片通常会变小且较厚,以减少水分蒸散;而在湿润的环境中,叶片会变大且较薄,以增加光合作用的面积。

二、生理适应植物的生理适应是指通过调整生理功能来适应环境。

生理适应的主要方式包括光合作用、水分调节和病虫害防御等。

1. 光合作用适应:光合作用是植物生长和发育的重要过程,植物可以通过调整叶绿素的含量和组成、气孔开闭和光反应酶的活性等方式来适应不同光照条件。

例如,在强光照射下,植物的叶片会增加叶绿素含量和数量来增强光合作用的效率;而在弱光环境中,植物的叶片会增加气孔密度和面积,以吸收更多的光能。

2. 水分调节适应:水分是植物生长和生存的重要因素,植物可以通过开闭气孔、调节根系吸水和蒸腾作用等方式来适应不同的水分条件。

例如,在干旱的环境中,植物会减少气孔开放时间和数量,以减少水分蒸腾;而在湿润的环境中,植物则会增加气孔的开放程度,以增加二氧化碳的吸收。

3. 病虫害防御适应:植物与病虫害的斗争是一场持久战,植物可以通过调节自身的抗病性和抗虫性来适应环境中的病虫害压力。

关于“结构与功能相适应”知识点的教学思考

关于“结构与功能相适应”知识点的教学思考

关于“结构与功能相适应”知识点的教学思考〔关键词〕生物教学;结构与功能相适应;基本概念;知识点;辩证一、关于结构和功能的基本概念从广义上说,结构指物质系统内各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式,客观事物都以一定的结构形式存在、运动和变化。

功能是物质系统所具有的作用、能力和功效。

结构与功能是一个相对的范畴,是辩证统一的。

就植物体而言,结构指植物体某一部分的层次、组成等构造性特点。

形态一般指某一部分的外观特点,包括形状、颜色、大小等。

结构一般都与形态紧密关联,一般统称为形态结构。

功能指植物某一部分在植物生命活动中的作用,一般理解为生理功能。

二、有关“结构与功能相适应”的重要知识点1.细胞壁的结构与功能。

细胞是植物体结构和功能的基本单位,一般分为细胞壁和原生质体两大部分。

细胞壁处于细胞的最外边,其结构从外向内一般分为胞间层、初生壁,有的还具有次生壁,其组成成分为纤维素、半纤维素和果胶质,这些物质有硬度、弹性和韧性,还有一定的通透性,这些结构特点与细胞壁完成保护、运输等功能是相适应的。

2.叶绿体的形态结构和功能。

高等植物的叶绿体为扁椭圆形、球形等,每个绿色细胞含有几个、几十个或数百个叶绿体,所以叶绿体的总表面积要比叶片面积大很多,这就有利于光合作用;叶绿体表面有两层生物膜,能选择性进行物质交换;叶绿体内分为基粒和基质两部分,基粒由许多类囊体片层整齐有序地堆叠起来,有利于光能的集中吸收和传递,促进光化学反应的快速进行;基质为水溶液环境,存在酶类、无机离子、核糖体等,有利于光合作用碳同化的进行。

可见叶绿体从形态到内部结构,包括其组成成分,都是与光合作用相适应的。

3.风媒花、虫媒花的形态结构和传粉方式。

风媒花要依赖风力进行传播,所以花粉具有体积小、质量轻、无香味、不鲜艳、数量多等特点,雌蕊柱头呈羽毛状等便于接受花粉;虫媒花要依赖昆虫传播,所以具有花大、花粉粒粗糙和有粘性等特点。

4.气孔的形态结构与功能。

气孔是植物进行水气交换的主要通道,构成气孔的保卫细胞有哑铃型或肾脏型,其靠近气孔器的一面细胞壁厚,其他面较薄,能随着植物细胞吸水和失水而膨胀和收缩,从而调节气孔开张和关闭。

植物的形态与功能上

植物的形态与功能上

植物的形态与功能上植物是地球上最为广泛和多样的生物群体之一、它们以其独特的形态和功能,为我们的生活和生态系统提供了许多重要的贡献。

植物的形态包括根、茎、叶、花和果实等部分,这些部分在不同的植物上可能具有不同的形状和结构,以适应它们在不同生态环境中的生活方式和功能。

下面将详细介绍植物的形态与功能。

首先,植物的根是用来吸收水和养分的重要器官,同时它们还扎根于土壤中,提供植物身体的支撑和稳定。

植物的根的形态和结构也因植物的种类和生态环境的不同而有所差异。

一些植物的根具有比较深的主根和粗大的侧根,这种根系结构使它们能够在干旱的土壤中深入地下寻找水源。

而另一些植物的根则较为浅表,且分布广泛,以吸收分散在土壤中的水分和养分。

在这种根系结构中,根的表面积相对较大,有助于更好地吸收水分和营养物质。

其次,植物的茎是用来承载叶子和花朵的主要结构,同时也负责输送水分和养分。

植物的茎的形态也因植物的种类和生态环境的不同而有所差异。

一些植物的茎呈直立形态,生长较为高大,以便将叶子和花朵置于阳光充足处,以最大限度地吸收阳光和进行光合作用。

而其他一些植物的茎则呈蔓状或匍匐状,以在地面上蔓延并寻找新的生长空间。

在这种茎的结构中,节间较长且容易生根,可以在接触到土壤的地方生长根,进一步支持植物的生长和扩张。

再次,植物的叶是用来进行光合作用的主要器官,也是植物呼吸作用和蒸腾作用的场所。

植物的叶的形态和结构也因植物的种类和生态环境的不同而有所差异。

一些植物的叶子呈扩展形态,表面积大,这样可以更多地吸收阳光进行光合作用。

而其他一些植物的叶子则呈纤细或鳞片状,表面积较小,以减少水分蒸腾和气孔的损失。

由于一些植物生活在干燥环境中,因此它们的叶子上还可能有防止水分蒸发的剧状或厚度较大的表皮。

最后,植物的花和果实是用来进行繁殖的重要结构,它们承载着植物的种子。

植物的花的形态和结构也因植物的种类和生态环境的不同而有所差异。

一些植物的花较为鲜艳且具有花瓣和花蜜等结构,这些结构吸引着昆虫和鸟类传播花粉以促进授粉。

植物体结构与功能的一致性

植物体结构与功能的一致性

植物体结构与功能的一致性中药学13(1)班陈琳1306501156植物经历了从简单到复杂的长期演化过程,才形成当今世界上形态各异、种类繁多的植物世界。

植物从最初的菌类和藻类,到苔藓和蕨类,再到裸子植物,最后到被子植物,植物的结构发生了很大的变化。

植物体从简单到复杂,从水生到陆生,从低等到高等,从生理功能到形态结构上都发生了重大的改变。

每一次的改变都使得植物体的结构更加完善,也使得植物体的功能更加全面。

植物体在进化的过程中,其结构发生改变的同时功能也随之变化,但植物体的结构与功能却始终保持着一致性。

一株典型的被子植物是由地上部分的茎、叶、花、果实和种子以及地下部分的根所构成。

植物体的根系主要起着吸收水分与无机盐、固着植物体地上部分的作用,它们也有合成、贮藏和繁殖功能,有些植物的根还能形成根瘤进行固氮。

根系主要有直根系和须根系,但在其的演变过程中也出现了根的变态,如二年生或多年生的草本双子叶植物的根常变态成形状多样的贮藏根,它可以存贮养料,从而使植物在环境变得比较恶劣时也有充足的养料。

也有一些植物的根生长在地面上的空气中成为气生根。

气生根为了适应不同植物的各种需求,有的起支柱作用,有的起攀缘作用,也有起呼吸作用的,如玉米的支柱根可以起到增强植物整体支撑力量的作用,使玉米植株不容易被风吹倒。

常春藤、络石、凌霄等的茎细长柔弱,不能直立,其上生不定根,以固着在其他树干、山石或墙壁等表面,而攀援上升,有些植物运用尖尖的钩爪(不定根),钩住树干上的裂缝,然后向上攀爬。

然而长期生活在沼泽、海滩上的植物,为了适应环境,植物体在其的主茎周围,从潮湿的土壤或水中伸出许多不定根来,它们的内部具有发达的通气结构,在空气中可以自由呼吸,同时又与地下根系沟通,从而起到通气呼吸作用。

在茂密的森林中由于高大的乔木植物挡住了阳光,所以一些生长在地面上的植物便借助不定根沿着其他植物的树干向上攀爬,以获得较多的阳光,当然也有一些植物以另一种方式获得阳光,它们生长在树干上,一生都沐浴在阳光中,它们就是空中植物。

初中生物学教材中的“结构与功能相适应”实例分析-2019年教育文档

初中生物学教材中的“结构与功能相适应”实例分析-2019年教育文档

初中生物学教材中的“结构与功能相适应”实例分析“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一,即一定的结构就必然有与之相对应的功能存在。

我国人教版初中生物学教材以人与自然为主线,指导学生运用生物学观点分析自然界的发展规律,从而形成科学的思维方式。

如何让学生掌握结构与功能相适应的观点,提高学生的生物科学素养,本文以人教版生物教材中的实例分析结构与功能之间的关系,从而加深学生对“结构与功能相适应”的认识与体会。

一、结构与功能相适应在细胞层次的体现细胞是构成动植物体的最小单位,最大的细胞直径细胞不足30μm。

细胞虽小,但其内部的结构和功能十分复杂,细胞结构体现着结构与功能相适应的观点。

以白细胞为例,白细胞是人和动物体内的免疫细胞,它们个体体积相对较大,能从血管内迁移到血管外,在组织间隙游走,吞噬病毒、寄生虫、细菌等病原体,同时对疾病的免疫也能起到一定的作用。

人教版初中生物教学过程中,植物进行光合作用需要通过气孔吸收大气中的二氧化碳,植物气孔是由一对半月形的保卫细胞构成的,植物气孔的开合是由细胞结构决定的。

由于保卫细胞的细胞壁厚薄不均匀,当细胞吸水膨胀时,内壁伸展拉伸,牵动细胞壁外壁内陷,使得气孔张开,反之细胞失水时,内外壁都拉直,气孔将闭合。

气孔作为植物和外界气体交换的窗口,如何实现与外界气体的交换,需要学生结合呼吸作用和光合作用进行理解,才能深刻理解“结构与功能相适应”的观点。

二、植物的输导组织在人教版初中生物学教材中我们学习到植物中的导管和筛管都属于输导组织。

在植物导管中我们可以发现它失去了横壁,且分布于植物体内根、茎、叶、花、果、种等各个器官之中,便于运送水分和无机盐,维持植物生长。

而筛管是由许多管状细胞上下连接而成的,在上下细胞连接处会有许多筛孔,且这些细胞都是活细胞,便于运送有机物,促进植物生长。

输导组织的不同结构决定了其所运送的物质不同,人教版生物教材通过对植物组织结构特征的描述,便于学生认识同一组织不同结构所具有的特殊功能,这同时也有利于提高学生的生物学素养。

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植物形态结构与功能的适应姓名:赵雪学号:20101920 班级:国经1005【摘要】:提出植物形态结构与功能相适应的观点,以旱生植物为例,从旱生植物的根茎叶三方面形态结构的变化是如何与其抗旱的功能相适应的。

最后对文章进行一些总结。

【关键词】:旱生植物、形态结构、功能现存的每一种植物都具有与环境相适应的形态结构和生理功能特征[1]。

植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官,都具有明显的适应性特征。

例如,有的花花粉粒小而数量多,容易随风飘散,适应于风力传粉。

有的花颜色鲜艳、气味芳香,适应于昆虫传粉。

靠动物传播的果实和种子,如针草、苍耳等,其果实的表面都有刺或粘液,容易附着在动物的身体上随动物的运动而携带到其他地方去。

借风传播的种子,如蒲公英、枫杨等,果实上生有毛绒绒的白色纤维或带有翅,随风飞扬。

这些都体现出植物形态结构与功能的适应。

植物由于外界生态因素的影响,逐渐演化出各种各样的形态和结构来适应所生长的环境。

外界的各种生态因素都有可能引起植物的形态发生变化,而其中影响最大的是植物生长周围水分的供应状况。

因此,本文主要谈由于水分引起的植物的形态结构与功能的适应关系。

依照植物与水分的关系,可以将植物分为陆生植物与水生植物,陆生植物又分为旱生植物、中生植物和湿生植物[2]。

具体以旱生植物的适应性特征来解释其形态结构与功能的适应关系。

可适应干旱条件而正常生活的植物称为旱生植物,旱生植物的叶具有保持水分和降低蒸腾作用,其通常向着两个方向发展:一类是减小蒸腾的适应:就外型而言,一般植株矮小,根系发达,叶小而厚,蜡被和表皮毛发达,有的植物形成复表皮。

就结构而言,叶的表皮细胞壁厚,角质层发达,气孔下陷或限定在气孔窝内。

栅栏组织细胞层数多,甚至上下表皮内方均有栅栏组织分布。

海绵组织和细胞间隙不发达,叶脉发达,可提高输水率和机械强度,如夹竹桃和松叶。

这些形态上的结构特征,或是减少了蒸腾面,或是尽量是蒸腾作用迟缓进行,再加上原生质体的少水性,以及一些细胞液的高渗透压,使旱生植物具有了高度的抗旱性,来适应干旱环境[3]。

夹竹桃黄花夹竹桃黄花夹竹桃叶另一类为肉质叶片,叶片肥厚多汁,叶肉中有发达的储水组织薄壁组职,保水力强。

这些植物的细胞,能保持大量水份,水的消耗也少,因此可耐干旱。

如芦荟、景天、龙舌兰等。

芦荟白景天翡翠景天金边龙舌兰总之,一般在严重缺水和强烈光照下生长的植物,植株往往变得粗壮矮化。

地上气生部分发育出种种防止过份失水的结构,而地下根系则深入土层,或者形成了储水的地下器官。

另一方面,茎干上的叶子变小或丧失以后,幼枝或幼茎就替代了叶子的作用,在它们的皮层细胞或其他组织中可具有丰富的叶绿体,进行光合作用。

旱生植物的形态和结构的变化,可从根、茎和叶三个方面表现出来[4]。

一、根的变化旱生植物有较高的根/ 茎比率。

有的主根的生长可以很深,例如一种滨藜(Atriplex sp.)地上的茎干虽然只有1—2米高,但是主根却可深达4—5米。

据说牧豆树(Prosopis)和骆驼刺(Alhagi)的主根竟可深达20米。

根系有不同程度的肉质化,这种肉质化主要是一些薄壁细胞的增加,但并不是单纯皮层部分的增加。

根的皮层层数反而减少(表1)。

有人认为这样可以使中柱与土壤更为接近。

有些旱生植物中还可以发现皮层中分布有石细胞,但是它们的生理功能还不清楚。

沙生植物往往形成分离的维管柱。

这是由于木栓层的形成,或维管束之间皮层薄壁细胞的坏死,隔开了维管组织的结果。

相对的,木质部比较发达,这可能更有效地输送水份。

二、茎的适应茎是地上的重要部分,经受干旱的影响,远比根部显著,也比较容易观察,它们在形态解剖上的变化是:沙漠里生长的多年生植物的叶子往往非常退化,例如有些具节的蓼科植物,各种沙拐枣(Calligonum sp. )就是一个显著的例子,或者它们在漫长的旱季开始前就脱落了。

有些旱生植物,例如蒿(Artemisia sp.),红沙(Reaumuria sp. )滨藜(Atriplex sp.)和一种木石竹(Cymnocarpos fruticosus),在旱季的时候,脱落后的叶子,可代之以一些形状较小的,更为旱生性的叶子。

有些植物,例如一种霸王(Zygophyllum dumosum),在旱季小叶脱落以后,含有叶绿体的叶柄仍可保留下来,进行光合作用。

幼枝代替了叶子的功能,例如各种梭梭(Haloxylon spp. )和沙拐枣(Calligonum spp. ),茎上已不发育出叶片(或有一些非常退化的鳞片叶,),却在幼小的绿色枝条上进行光合作用,形成所谓同化茎。

有的这些枝条以后也可能脱落。

有些沙漠植物的枝条,在干旱季节可以及时枯死,以减少水分的蒸发,同时使植物体内需水的程度减到最低限度,但是一到雨季,它们又能够迅速长出新的枝条。

沙生植物,特别是沙生灌木,常可看到的一种特征,就是形成分裂的茎。

例如一种蒿(Artemisia herba- alba),骆驼蓬(Peganum harmala)和一种霸王(Zygophyllum dumosum)的茎部都可以裂开成几部分。

分裂形成的几个分开部分,由于所遇到的小生境的条件可能不同,因此,有的干死了,而有的却可能存活下来,继续生长。

旱生植物的皮层和中柱的比率较大,茎中的皮层要比中生植物的宽,而维管束则较紧密,围绕着窄小的髓。

这种构造可能是一种适应机制,特别是在木栓层形成以前,厚的皮层可能与保护维管组织免受干旱有关。

旱生植物茎中皮层的厚度增加与根中皮层层数的减少,形成鲜明的对比。

有些具节的藜科植物,例如假木贼(Anabasis sp. )和梭梭(Haloxylon sp.),皮层肉质化,并能进行光合作用。

到了夏天十分干旱时,可逐渐剥落,而在韧皮部薄壁细胞中产生出木栓层,保护了内部的维管组织。

有些沙生植物,茎中除了有光合作用的绿色组织以外,还发育出储水的薄壁组织。

这种茎通常表现为肉质化,细胞内有胶体物质和结晶(图1)。

有些无叶而由幼茎进行光合作用的植物,茎上的气孔器的开口可能堵塞了,或者保卫细胞的细胞壁增厚到好象不开放的样子。

没有肉质皮层的一些旱生植物,例如一种滨藜(Atriplex halimus) 和一种霸王(Zygophyllum dumosum),最初形成的周皮,深入内部,是由位于茎部较里面的韧皮部薄壁组织所发育。

这可能也是一种旱生的适应机制。

有些沙生灌木,例如蒿(Artemisia spp. ),在每年木质部增生的近末期时(就是每年生长年轮快终了时),茎中往往发生出一轮“木质部间木栓环”。

莫斯(1940)指出,这种特点有非常重要的适应价值,可以减少水分的丧失,并且可以把上升水分限制到有作用的次生木质部的狭窄区域。

旱生植物的形成层活动有年节奏性,这种节奏远比中生植物严格,一般多随当地雨季的来临而开始活动,一进入旱季,活动随即停止。

但据报道,在地中海东部沙漠地区有些植物,每年形成层的活动可有二个高峰。

大多数在沙漠生长的植物,边材的木纤维和纤维管胞,可含有原生质体和储藏物质,仍保持生活的状态。

这二种细胞的作用很象木薄壁组织细胞和射线细胞。

据报道,在一种白刺(Nitraria retusa)和一种沙拐枣(Calligonum comosum),都可看到这类生活的木纤维。

中生植物的木纤维和纤维管胞都是已失去原生质体而无生命的细胞,但是在沙生植物中却报道有生活的木纤维的存在,因此,这一直是植物解剖学上的一个争论的问题。

三、叶的异常叶子是有花植物的一种主要进行蒸腾作用的器官,所以旱生植物的叶子为了减少蒸腾,其相适应的结构变化最为明显,这在上一世纪已引起了很多植物学家们的注意,马克西莫夫(1925,1931)总结了前人的工作,指出生长在干旱地区的植物,在缺水条件下,蒸腾作用将减少到最低限度。

如前面所说的,很多沙生植物的叶子已退化,或只有少数叶子存留,幼茎往往代替了叶子进行光合作用。

目前一般认为引起叶子表现出旱性,大致有三点:1)水分的缺乏;2)强烈的光照;3)氮素的缺乏。

沙漠地区生长的植物,常常缺乏这三者,因此叶子的旱性结构也表现得最为突出。

这样叶子重要的形态和结构变化,约有下列一些方面:叶子具有旱性结构的最显著特征,就是叶表面积和它的体积的比例减小。

很多工作者还指出叶子外表面的减少,往往伴有某些内部结构的改变,例如叶子细胞变小,细胞壁增厚,维管系统密度的增大,栅栏组织的发育增加,海绵组织相应减少,因此光合作用的能力也随之增加。

叶子体积的减少,相应的可以减少蒸腾作用,但是在有些植物,叶子体积变小之后,植株上叶子的数目,却反而增加了。

这样,总的表面积反而变大。

例如某些松柏类叶子的总面积,能比许多双子叶植物的更大。

一般认为旱生植物的气孔的密度增加,也是一种特征。

这种增加,可能是由于叶面积减少之后相对增多的结果。

旱生植物气孔密度的增加,还可等待水分供应充足时,增加气体的交换,提高光合作用的效率。

还有一些旱生植物,气孔深入在表皮内,可形成下陷的气孔窝,窝内或沟内覆盖有表皮毛,例如夹竹桃和一种木本单子叶植物Xanthorrhoea。

很多作者认为叶子上如果气孔开放时,叶子上即使有表皮毛和蜡质,并不能抑制多少蒸腾作用。

如果气孔关闭,这些结构就能发挥重要的保护作用。

福尔根在九十多年前就已指出,有些沙漠植物进行光合作用的叶和茎上的气孔,在夏天炎热季节,常常变成长久的关闭。

这样就在干旱地区,可使绿色的部分不至于失水太多而枯死。

这些关闭的气孔器的保卫细胞的细胞壁,还会额外增厚和角质化。

或者单纯增加保卫细胞壁的厚度,例如我国沙漠地区所产的假木贼(Anabasis articulata)及其他有关的一些种,到了炎热夏天,气孔保卫细胞的细胞壁显著加厚。

旱生植物的叶子上常有浓密的表皮毛或白色的蜡质,例如一种沙枣(Elaeagnus ploarcroftii)。

这可能与减低蒸腾作用和反射强光有关系。

但是希尔兹(1950)认为生活的表皮毛,本身要丧失很多的水分,所以并不能保护植物的过度蒸腾,只有到了表皮毛死亡以后,在叶子表面形成一个覆盖层,才能够减低叶子的蒸腾。

旱生植物的叶子也常含有树脂或单宁,或其他一些胶体物质。

很早就认为这些物质的主要作用是阻碍水分的流动。

另外,例如小酸模(Rumex acetosella),在干旱条件下,叶子表皮层和围绕叶脉的细胞内,可形成树脂滴或油滴,用来阻碍水分的流动。

地中海有些栎树的叶子,具有单宁和树脂,可能也有同样的作用。

还有的叶子中可具有香精油,遇到干旱,其挥发的蒸气可以减低水分的蒸腾速率。

叶子中水分的输导,不仅依靠叶脉和维管束鞘伸展区,而且也经由叶肉细胞和表皮层。

近年发现在叶子中有共质的和离质的二种运输类型以后,这种叶肉细胞内含有的这些物质,显出有更重要的意义。

水分在叶子内的输导,经过栅栏组织到表皮层远比经过海绵组织的多。

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