第三章茎汇总

1、 一一 茎的生理功能：茎的生理功能：输导作用。输导作用。支持作用。支持作用。贮藏、繁殖、光合作用。贮藏、繁殖、光合作用。第二节 茎（ 一）茎的外形一）茎的外形 茎的形态与根的区别：节与节间，顶芽与腋芽，茎的形态与根的区别：节与节间，顶芽与腋芽， 叶痕与维管束，叶痕与维管束， 芽鳞痕、皮孔等。芽鳞痕、皮孔等。 二二、茎的形态茎的形态冬态茎的表面可见：冬态茎的表面可见： 节节茎上着生叶的部位。茎上着生叶的部位。 节间节间相邻两节之间的茎段。相邻两节之间的茎段。 芽芽位于叶腋或茎顶端。位于叶腋或茎顶端。 叶痕叶痕叶子脱落后留下的痕迹。叶子脱落后留下的痕迹。 维管束痕维管束痕叶柄中的维管束断裂后留下的

2、痕迹。叶柄中的维管束断裂后留下的痕迹。 皮孔皮孔周皮上植物体和外界进行气体交换的一种周皮上植物体和外界进行气体交换的一种 通道。通道。 芽鳞痕芽鳞痕顶芽鳞芽展开时，芽鳞片脱落留下的痕迹顶芽鳞芽展开时，芽鳞片脱落留下的痕迹 辨别枝条的年龄。辨别枝条的年龄。The stem tip on the left shows the terminal bud (TB), leaf scars (LS - sites of leaf petiole attachment during the previous growing season), vascular bundle scars (VB) withi

3、n the leaf scars, and annular scars (AS) that encircle the stem representing the site(s) of the previous terminal bud(s). （二）（二） 枝条：着生有叶和芽的茎称为枝条。枝条：着生有叶和芽的茎称为枝条。 * 枝条的类型：枝条的类型： 长枝长枝节间较长的枝条；常常是节间较长的枝条；常常是 长叶的枝条，长叶的枝条， 称为营养枝。称为营养枝。 短枝短枝节间短而节密集的枝条；节间短而节密集的枝条； 常常是开花结果的枝条，称为果常常是开花结果的枝条，称为果 枝。枝。（三）芽（三）芽 *

4、 芽是未发育的枝条、花或花序的原始体。芽是未发育的枝条、花或花序的原始体。 * 芽的类型有：芽的类型有： 定芽定芽 生长在茎固定位置上的芽，生长在茎固定位置上的芽， 有顶芽和侧芽（腋芽）。有顶芽和侧芽（腋芽）。芽的位置芽的位置 不定芽不定芽 通常是从老根、茎、叶上通常是从老根、茎、叶上 产生的芽，其位置不固定。产生的芽，其位置不固定。 枝芽枝芽开放后发育成枝条的芽。开放后发育成枝条的芽。芽的性质芽的性质 花芽花芽开放后发育成花或花序的芽。开放后发育成花或花序的芽。 混合芽混合芽开放后既生枝叶又有花或开放后既生枝叶又有花或 花序的芽。花序的芽。 鳞芽鳞芽芽外面包有芽鳞片的芽。芽外面包有芽鳞片的芽

5、。芽的结构芽的结构 裸芽裸芽芽外面无芽鳞片包被的芽。芽外面无芽鳞片包被的芽。 活动芽：在其生长季节中能开放的芽。活动芽：在其生长季节中能开放的芽。芽的活动状态芽的活动状态 休 眠 芽 （ 潜 伏 芽 ） ： 在 其 生 长 季 节 中 不休 眠 芽 （ 潜 伏 芽 ） ： 在 其 生 长 季 节 中 不 开放的芽。开放的芽。（四）茎的生长习性：（四）茎的生长习性： * 直立茎直立茎茎垂直于地面生长，直立。茎垂直于地面生长，直立。 * 缠绕茎缠绕茎茎不能直立，以茎本身缠绕在其它支柱上生长。茎不能直立，以茎本身缠绕在其它支柱上生长。 * 攀援茎攀援茎茎不能直立，以特有的结构攀援其它支柱向上生长。茎

6、不能直立，以特有的结构攀援其它支柱向上生长。 * 匍匐茎匍匐茎茎细长柔软，平行于地面生长，节部向下长出不定根茎细长柔软，平行于地面生长，节部向下长出不定根 * 平卧茎平卧茎茎平行于地面生长，节部不形成不定茎平行于地面生长，节部不形成不定 根。根。（五）茎的分枝（五）茎的分枝: * 茎的分枝来源于茎上的侧（腋）芽；茎的分枝来源于茎上的侧（腋）芽；分枝的方式与芽的性质及活动情况有关，分枝的方式与芽的性质及活动情况有关，与顶芽和侧芽的相关性有关。与顶芽和侧芽的相关性有关。* 分枝方式：分枝方式： 单轴分枝单轴分枝植株主茎的顶芽活动始终占优势，形成直立而粗大植株主茎的顶芽活动始终占优势，形成直立而粗大

7、的主干；侧芽从下往上逐渐的主干；侧芽从下往上逐渐 开放形成侧枝。开放形成侧枝。 合轴分枝合轴分枝植物主茎的顶芽生长一定时间后死亡或分化为花芽而植物主茎的顶芽生长一定时间后死亡或分化为花芽而不能继续生长，其下方的腋芽代替原有的顶芽生长，使主不能继续生长，其下方的腋芽代替原有的顶芽生长，使主干继续伸长，如此反复，其主干是由许多腋芽发育而成的干继续伸长，如此反复，其主干是由许多腋芽发育而成的侧枝共同组成的。侧枝共同组成的。 假二叉分枝假二叉分枝植物主茎的顶芽活动到一定时期停止活动或分化为植物主茎的顶芽活动到一定时期停止活动或分化为花芽，其下方的一对腋芽同时发育形成两个次级主轴，如花芽，其下方的一对腋

8、芽同时发育形成两个次级主轴，如此反复。此反复。 二叉分枝二叉分枝顶端分生组织裂为二。（苔藓、蕨类）顶端分生组织裂为二。（苔藓、蕨类） 分蘖分蘖禾本科植物的分枝方式；其分枝是由茎基部接近地面密集禾本科植物的分枝方式；其分枝是由茎基部接近地面密集的几个节上的腋芽发育形成的，同时在节上产生不定根。的几个节上的腋芽发育形成的，同时在节上产生不定根。分枝类型单轴分枝合轴分枝和假二叉分枝合轴合轴假二叉假二叉1. 种子; 2. 分蘖节; 3.不定根顶端分生组织：顶端分生组织： * 茎尖顶端的半圆形突起，也称生长点（锥）；由分生组织组成茎尖顶端的半圆形突起，也称生长点（锥）；由分生组织组成；生长锥基部周围有叶

9、原基和腋芽原基。；生长锥基部周围有叶原基和腋芽原基。* 生长锥的细胞分裂、生长和分化形成茎内的各种组织及茎上的生长锥的细胞分裂、生长和分化形成茎内的各种组织及茎上的叶和侧枝。叶和侧枝。* 生长锥的结构及其细胞活动具有分区分化的特征，对此有不同生长锥的结构及其细胞活动具有分区分化的特征，对此有不同的学说：的学说：三、茎的发育：三、茎的发育：顶端分生组织和叶原基茎顶端分生组织组成三学说茎顶端分生组织组成三学说组织原学说组织原学说原套原体学说原套原体学说分区学说分区学说组织原学说 顶端分生组织分化成： 茎初生结构 表皮原表皮 皮层原皮层 中柱原中柱原套原体学说原套原体学说 原套原体学说原套原体学说原

10、套和原体两部分原套和原体两部分 原套原套为表面的为表面的12层细胞，分化形成表层细胞，分化形成表皮和皮层；皮和皮层； 原体原体为原套内方的多层细胞，分化形成为原套内方的多层细胞，分化形成皮层、维管束、髓及髓射线；原套内层皮层、维管束、髓及髓射线；原套内层与原体外层细胞能产生叶原基和腋芽原与原体外层细胞能产生叶原基和腋芽原基。基。分区学说分区学说分为分为中央区、周围区中央区、周围区和和肋状分生组织肋状分生组织 区；区；中央区中央区在生长锥顶端中央，分裂形成在生长锥顶端中央，分裂形成周围区周围区和和肋状分生组织区肋状分生组织区 细胞细胞 。周围区周围区在生长锥的侧周，分化形成在生长锥的侧周，分化形

11、成表皮、皮层、维管束及髓射表皮、皮层、维管束及髓射线线，并能产生叶原基和腋芽原基；，并能产生叶原基和腋芽原基；肋状分生组织区肋状分生组织区在中央区的下方，分化形成在中央区的下方，分化形成髓髓。 细胞组织分区学说细胞组织分区学说1外套外套 2原生分生组织原生分生组织 3侧生分生组织侧生分生组织 4中轴分生组织中轴分生组织1顶端原始细胞 2中央母细胞 3 过渡区 4表面层 5周缘层 6 肋状分生组织顶端生长顶端生长由于茎顶端分生组织细胞的不断分裂，使茎的节数增由于茎顶端分生组织细胞的不断分裂，使茎的节数增加、节间伸长，茎不断伸长的生长方式。加、节间伸长，茎不断伸长的生长方式。居间生长居间生长由于茎

12、节基部的居间分生组织细胞分裂，使节间伸长由于茎节基部的居间分生组织细胞分裂，使节间伸长的生长方式。的生长方式。增粗生长增粗生长由于侧生分生组织细胞的分裂活动，使茎不断增粗的由于侧生分生组织细胞的分裂活动，使茎不断增粗的生长方式。生长方式。等等四、茎的生长方式：四、茎的生长方式：五 茎的性质和类型 草本： 一年生 多年生 木本 多年生六、双子叶植物茎的初生结构六、双子叶植物茎的初生结构一年生幼茎一年生幼茎 茎尖成熟区结构，由茎尖成熟区结构，由表皮表皮、皮层皮层和和维管维管柱柱组成。组成。结构简图 淀粉鞘表皮表皮 * 茎表面的一层生活细胞；来源于原表茎表面的一层生活细胞；来源于原表皮；由表皮细胞、

13、气孔器和毛状附属物皮；由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成。组成。 * 保护作用。保护作用。 * 表皮内、维管柱外的几层细胞；分为皮层厚角组织和皮层表皮内、维管柱外的几层细胞；分为皮层厚角组织和皮层 薄壁细胞。薄壁细胞。 * 皮层厚角组织在表皮下方，支持作用。皮层厚角组织在表皮下方，支持作用。 * 皮层薄壁细胞常具叶绿体，具光合和贮藏作用。皮层薄壁细胞常具叶绿体，具光合和贮藏作用。皮层皮层维管柱维管柱 * 茎中央，由维管束、髓及髓射线组成。茎中央，由维管束、髓及髓射线组成。 * 维管束由初生木质部、束中形成层和初生韧皮维管束由初生木质部、束中形成层和初生韧皮部组成；初生木质部为内始式发育，初生韧

14、皮部组成；初生木质部为内始式发育，初生韧皮部为外始式发育；多个维管束排列成环状；纵部为外始式发育；多个维管束排列成环状；纵向运输。向运输。 * 髓为维管柱中央的薄壁细胞；贮藏作用。髓为维管柱中央的薄壁细胞；贮藏作用。 * 髓射线为相邻两维管束间的薄壁细胞；横向运髓射线为相邻两维管束间的薄壁细胞；横向运输。输。 维管束的类型维管束的类型 按有无形成层分为：有限维管束和无限维管束按有无形成层分为：有限维管束和无限维管束 按木质部和韧皮部位置分：按木质部和韧皮部位置分：A:1A:1外韧维管束、外韧维管束、2 2双韧维管束、双韧维管束、B:1B:1周韧维管束、周韧维管束、 2 2周木维管束、周木维管束

15、、C:C:辐射维管束辐射维管束 点部分为韧皮部点部分为韧皮部韧皮部木质部七、茎的次生结构七、茎的次生结构13年生茎：年生茎：* 维管形成层的产生：维管形成层的产生： 束中形成层：原形成层转变而成束中形成层：原形成层转变而成束间形成层：薄壁细胞（部分髓射线细束间形成层：薄壁细胞（部分髓射线细 胞）恢复分生能力形成；胞）恢复分生能力形成； 束间形成层束中形成层维管形成层束间形成层束中形成层维管形成层维管形成层维管形成层维管形成层束维管形成层束厚角组织厚角组织* 维管形成层的活动维管形成层的活动1)平周分裂：平周分裂： 向外形成次生韧皮部向外形成次生韧皮部维维 纺锤状原始细胞纺锤状原始细胞管管 向向

16、内形成次生木质部木质部形形成成 向外形成韧皮射线向外形成韧皮射线层层 射线原始细胞射线原始细胞 微管射线微管射线 向内形成木射线向内形成木射线 向内外形成部分髓射线向内外形成部分髓射线 图3-115 维管形成层及其衍生组织 A.纺锤状原始细胞; B.射线原始细胞; C.横切面; D.径向切面示轴向系统; E.径向切面示射线 1.横向面; 2.径向面; 3.切向面 维管形成层的活动维管形成层的活动2)垂周分裂垂周分裂维管形成层衍生组织维管形成层衍生组织 次生韧皮部 韧皮射线 次生木质部 维管射线 木射线 早材(春材) 晚材(秋材) 年轮(生长轮,生长层) 髓射线* 年轮：年轮：由于维管形成层的活

17、动受气候因素影响，表现出有节奏的由于维管形成层的活动受气候因素影响，表现出有节奏的变化而形成的多个同心环结构。每一年轮由春材和秋材组变化而形成的多个同心环结构。每一年轮由春材和秋材组成。成。春材春材春季形成的次生木质部，其量多、导管大、木纤维少，材春季形成的次生木质部，其量多、导管大、木纤维少，材质疏松。质疏松。秋材秋材秋季形成的次生木质部，其量少、导管小、木纤维多，材秋季形成的次生木质部，其量少、导管小、木纤维多，材质紧密。质紧密。 * 年轮线：年轮线：在冬季维管形成层停止活动而留下的明显界线，它表明在冬季维管形成层停止活动而留下的明显界线，它表明形成层由休眠状态转为活动状态的转折点。形成层

18、由休眠状态转为活动状态的转折点。 维管形成层衍生组织维管形成层衍生组织* 木栓形成层的产生木栓形成层的产生第一次木栓形成层产生部位: 第一层皮层细胞 第二层或第三层细胞 表皮 初生韧皮部1. 以后产生的部位逐渐内移至初生韧皮部以后产生的部位逐渐内移至初生韧皮部和次生韧皮部。和次生韧皮部。 * 木栓形成层的活动木栓形成层的活动-形成周皮：形成周皮： 向外形成木栓层（部分细胞不栓化成皮孔）向外形成木栓层（部分细胞不栓化成皮孔） 木栓形成层木栓形成层 向内形成栓内层（少量，内含叶绿体）向内形成栓内层（少量，内含叶绿体）皮孔皮孔: 在原表皮气孔位置在原表皮气孔位置,木栓形成层产生大量薄壁细胞木栓形成层

19、产生大量薄壁细胞补充组织补充组织,将表皮撑破将表皮撑破,形成裂口形成裂口,气体交换。气体交换。* 木栓形成层的活动木栓形成层的活动 皮孔皮孔一年生老茎一年生老茎茎的次生结构接骨木次生生长接骨木次生生长二年生木本茎二年生木本茎早材晚材环髓带环髓带判断椴树的年龄Secondary stem growthThis cross-section of a three year old woody stem of basswood (Tilia sp.) shows a small region of pith to the axial interior surrounded by three disti

20、nct growth rings. Traversing the growth rings are wood rays which continue out into the phloem as phloem rays年轮年轮小结：茎的次生结构小结：茎的次生结构经过次生生长后，茎的结构由外到内：经过次生生长后，茎的结构由外到内：周皮周皮皮层皮层初生韧皮部初生韧皮部次生韧皮部次生韧皮部 韧皮射线韧皮射线形成层 维管射线次生木质部 木射线 早材晚材，年轮初生木质部髓髓射线周皮周皮由木栓层、木栓形成层和栓内层组成，上有皮孔；保护作由木栓层、木栓形成层和栓内层组成，上有皮孔；保护作用。用。皮层皮层周皮

21、内方的薄壁细胞；贮藏。周皮内方的薄壁细胞；贮藏。初生韧皮部初生韧皮部常常只有韧皮纤维。常常只有韧皮纤维。次生韧皮部次生韧皮部初生韧皮部内方，维管组织；径向排列的薄壁细胞初生韧皮部内方，维管组织；径向排列的薄壁细胞组成韧皮射线。组成韧皮射线。维管形成层维管形成层呈封闭环状，侧生分生组织。呈封闭环状，侧生分生组织。次生木质部次生木质部形成层内方，维管组织；径向排列的薄壁细胞组成形成层内方，维管组织；径向排列的薄壁细胞组成木射线。木射线。初生木质部初生木质部次生木质部内方，主要是导管；内始式发育。次生木质部内方，主要是导管；内始式发育。髓髓茎中央的薄壁细胞，贮藏。茎中央的薄壁细胞，贮藏。维管射线与髓

22、射线维管射线与髓射线木射线与韧皮射线相连为维管射线；位于相木射线与韧皮射线相连为维管射线；位于相邻两维管束之间的连接皮层和髓的薄壁细胞称髓射线。邻两维管束之间的连接皮层和髓的薄壁细胞称髓射线。八 双子叶植物茎次生结构木材 树皮：维管形成层以外所有组织和总称。维管形成层以外所有组织和总称。 硬树皮落皮层（历年周皮的残硬树皮落皮层（历年周皮的残 留物）、留物）、 软树皮新生周皮和次生韧皮部。软树皮新生周皮和次生韧皮部。 维管形成层：树皮内方，呈封闭环状，侧生分树皮内方，呈封闭环状，侧生分 组织。组织。 木材维管形成层内方所有组织的总称。包维管形成层内方所有组织的总称。包括历年产生的次生木质部、初生

23、木质部和髓。括历年产生的次生木质部、初生木质部和髓。 边材 心材心材与边材 * 心材与边材：心材与边材：多年生长后，中部的木材与边多年生长后，中部的木材与边缘的木材有所不同，分为心材与边材。缘的木材有所不同，分为心材与边材。 心材心材在中部，颜色较深，是早期形成的次在中部，颜色较深，是早期形成的次生木质部，已失去输导功能，只有支持作用。生木质部，已失去输导功能，只有支持作用。随植物的生长而直径增加。随植物的生长而直径增加。 边材边材近形成层，颜色较淡，是近几年形成近形成层，颜色较淡，是近几年形成的次生木质部，具有输导功能。随植物的生长，的次生木质部，具有输导功能。随植物的生长，始终保持一定的数量。始终保持一定的数量。木材木材三切面 横向切面：射线长和宽 切向切面：射线高和宽 径向切面：射线长和高木材三切面九 裸子植物茎结构 结构与双子叶基本相同不同：木质部韧皮部十、单子叶植物茎的初生结构：十、单子叶植物茎的初生结构： 由由表皮、基本组织表皮、基本组织和和维管束维管束组成。组成。以禾本科植物为例：以禾本科植物为例： 1） 表皮：表皮：茎表面；由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成；保护茎表面；由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成；保护作用。作用。 表皮细胞表皮细胞有长细胞与短细胞；短细胞有硅细胞和栓细胞两种有长细胞与短细胞；短细胞有硅细胞和栓细胞两种，并成对出现。，并成对出现。 气孔器