植物学 植物形态解剖学 营养器官间的相互联系 营养器官的变态73 国家课程多媒体课件

第三章

种子植物的营养器官根茎叶营养器官间的相互联系

营养器官的变态第四节营养器官之间的相互联系和相互影响营养器官间维管组织的联系营养器官之间主要生理功能的相互联系影响营养器官形态结构的环境因素根、茎、叶的结构虽然不同，但其表皮、皮层和维管组织共同构成一个统一的整体，彼此互相联系。根、茎、叶的表皮形成了植物体外表的保护系统，各种各样的薄壁组织、厚角组织和厚壁组织形成了植物体内的根本组织系统，维管组织在植物体内相互连接，形成了贯穿于植物体内的维管组织系统。其中营养器官间维管组织的联系最为复杂。表达着植株生活的整体性和生长相关性。一、营养器官间维管组织的联系

茎与叶的维管组织也是密切联系的。有些维管束从茎内的维管柱斜出到茎的边缘，然后伸入叶柄进入叶片，组成反复分支的叶脉。

〔一〕枝与叶之间维管束的联系叶迹：从茎中维管束分支起，穿过皮层到叶柄基部为止，这一段称为叶迹。叶隙：叶脱落后，在叶痕上可以看到叶迹的痕迹。在一个叶迹进入一个叶子位置的上方，出现一个没有维管束而被薄壁细胞所填充的区域，称为叶隙。

A.茎的纵切面

B.茎的横切面

1.叶迹2.叶隙3.枝迹4.枝隙

茎与枝的维管组织同样也是密切联系的。枝的维管束，同样是从主干的维管束分支出来的。主茎上维管束的分支通过皮层进入枝的局部，称为枝迹，每一枝的枝迹一般为两个。在枝迹上方，同样出现被薄壁细胞所填充的区域，称为枝隙。1.根-茎的过渡区

种子萌发时，胚轴的一端发育为主根，另一端发育为主茎，二者之间通过下胚轴相连。在根、茎的交界处，维管组织必须从一种形式逐渐转变为另一种形式。发生转变所在的部位称为过渡区，一般是在下胚轴的一定部位。

过渡区的结构非常复杂，各种植物又有不同的类型。

〔二〕、过渡区初生维管组织构造的转变根茎过渡区图解1.韧皮部2.木质部3.原生木质部4.后生木质部外始式初生木质部别离旋转与合并

内始式初生木质部A.B.C.D.分别代表四种类型1.根维管柱的横切面2～4.过渡区横切面5.茎维管柱横切面

二营养器官之间主要生理功能的相互联系〔一〕根系对水分的吸收以及水分的运输和蒸腾1根系对水分的吸收

陆生植物生活所需要的水分，主要是从根尖的根毛区吸收。主动吸水：由根系代谢活动引起被动吸水：由蒸腾作用引起2植物体内水分的运输3水分的蒸腾角质蒸腾气孔蒸腾皮孔蒸腾〔二〕植物体内有机营养物质的运输及分配

植物体内有机营养物质是通过绿色植物的光合作用所制造的。1有机物质运输的途径有机物的运输，是通过韧皮部的筛管进行的。3有机物质的分配从“源〞到“库〞叶子所制造的有机物，都大量运输到根、茎、花、果、种子等器官中去。这样，正在生长的茎、根等细胞就获得了光合产生的糖分。同时，根系合成的氨基酸、酰胺等含氮有机物也经筛管运输到地上局部。2有机物质运输的方向〔三〕营养器官的生长相关性1地下局部与地上局部的生长相关性“本固枝荣，根深叶茂〞，这句话反映了植物地上局部与地下局部存在着生长相关性。植物的地上局部把光合产物和生理活泼性物质输送到根部去利用，而根系从土壤中吸收的水分、矿质和氮素，及其合成的氨基酸等重要物质，又往上部输送，供给地上局部的需要。植物根系与枝叶之间生理上的密切相关，导致二者在生长上既相互依赖又相互制约。2主干与分枝的生长相关性——顶端优势

顶芽对腋芽、主根对侧根有抑制作用，也反映了器官的生长相关性。顶芽发育得好，主干就长得快，而腋芽却受到抑制，不能发育成新枝或发育得较慢。如果去掉顶芽，便可促使腋芽开放，发育为新枝。这种顶芽生长占优势、抑制腋芽生长的现象，称为顶端优势。顶端优势的存在实质上是生长素对腋芽生长活动的抑制作用。主根对侧根也有类似的顶端优势。

3营养生长与生殖生长的相关性一年生植物进入生殖生长时，营养生长常因此中止或削弱，幼叶和茎不仅在果熟期减缓合成和停止输入光合产物，而且通过物质的重新分配，输出一局部积累的碳素与无机物。这一过程加速植株的衰老，最终导致植株死亡。而多年生植物仅将局部营养物质用于生殖生长，使结实枝条仍保持健壮，即使死亡，亦有新枝取代；或同时将局部营养物质转贮地下的贮藏根、根茎等处，仅地上部死亡，来年生长季仍能再度萌发。三影响营养器官形态结构的环境因素〔一〕光照强度阳地植物阴地植物耐阴植物人参〔二〕水分水生植物陆生植物〔三〕风使组织器官小型化、旱生化。〔四〕土壤条件

碱蓬作业何谓根茎过渡区？根茎过渡区的结构特点有哪些？第五节

营养器官的变态根的变态茎的变态叶的变态一根的变态

植物的营养器官都有其一定的与生理功能相适应的形态特征。但是往往由于环境条件的改变，植物器官因适应某一特殊环境而改变其原有的功能和形态结构，而且这种改变是该物种的正常遗传特性。这种现象称为变态(metamorphosis)，该器官称为变态器官。在自然界中，营养器官变态类型很多。〔一〕贮藏根外观肥大、肉质，富含碳水化合物等营养物；结构以大量贮藏薄壁组织为主，维管分子散生其间；贮藏物用于植株的开花结实或作为营养繁殖、萌生新植株的营养源。1．肉质直根：萝卜、胡萝卜、甜菜、人参2．块根：甘薯、木薯几种贮藏根的形态A，B.萝卜肉质根的发育与外形；C.胡萝卜肉质根；D.甜菜的肉质根肉质直根：萝卜肉质直根：胡萝卜萝卜、胡萝卜储藏根的结构(引自郑湘如)

A.萝卜肉质根横切面结构图B.萝卜肉质根横剖面局部细胞图C.胡萝卜肉质根横切面结构图1.周皮及皮层2.初生木质部3.次生韧皮部4.初生韧皮部5.形成层6.次生木质部7.木薄壁组织8.三生韧皮部9.副形成层10.射线11.三生木质部肉质直根：甜菜甜菜贮藏根的结构

块根：

甘薯〔二〕气生根

生长在空气中的根叫气生根。因作用不同，气生根又分支柱根(proproot)、呼吸根(respiratoryroot)和攀缘根(climbingroot)。1.支柱根proproot一些浅根系的草本植物，如玉米、高粱，近地面的几个节上可环生几层气生的不定根，不定根向地性生长入土，在土内产生侧根，有支持植物的特殊作用，也起吸收、输导作用。2.攀缘根climbingroot常春藤、凌霄、络石等的茎细长柔弱，不能直立，其上生不定根以固着在其他植物树干、山石或墙壁上而攀缘上升，称为攀缘根。常春藤3.呼吸根respiratoryroot许多支根，从淤泥中或水面下向上生长，挺立在空气中。呼吸根外有呼吸孔，内部有薄的皮层和兴旺的通气组织，以利于通气和贮存气体。红树〔三〕寄生根parasiticroot

菟丝子、列当等寄生植物，叶退化为小鳞片，不能进行光合作用，而是借特殊的寄生根从寄主体内吸收水分和有机营养物，严重影响寄主植物的生长。〔一〕地上茎的变态地上茎由于和叶的关系密切，因此有时也称地上枝。1.茎刺(stemthorn)一些植物，如柑桔、山楂的枝转变为刺，称为茎刺或枝刺。皂荚的枝刺为分枝的刺。茎刺有时生叶，其位置又常在叶腋，因而与叶刺有区别。二、茎的变态皂角的枝刺

A茎刺B皮刺1维管柱2.茎卷须(stemtendril)南瓜、葡萄等一局部枝变为卷须，有的卷须还分枝。卷须的机械组织和输导组织均不兴旺，主要是薄壁组织。3.叶状茎(phylloid)

茎转变成叶状，扁平，呈绿色，能进行光合作用，称为叶状茎或叶状枝。

竹节蓼的叶状枝，叶小或全缺

。假叶树的侧枝变为叶状枝，叶退化为鳞片状，叶腋内可生小花。4.肉质茎仙人掌类植物的肉质茎成球状、块状、多棱柱等形状，有兴旺的贮水组织，富贮水分和营养物质；并具叶绿体，可行光合作用；茎上有变为刺状的变态叶。这种变态茎还有较强的营养繁殖能力。1.根状茎(rhizome)

根状茎简称根茎，外形与根相似，蔓生于土层下，但具明显的节与节间，叶退化为非绿色的鳞片叶，叶腋中的腋芽或根状茎的顶芽可形成背地性直立的地上枝，同时节上产生不定根。根状茎贮有丰富的营养物质，可存活一至多年。

如竹、莲、黄精、玉竹、芦苇、白茅、狗牙根等都具有根状茎。〔二〕地下茎的变态根状茎(A.莲，B.竹)

AB2.块茎(stemtuber)

是地下枝条先端几个节与节间经特殊增粗生长而成。块茎顶端有顶芽，四周有许多作螺旋状排列的芽眼，每个芽眼内(相当于叶腋)有几枚侧芽。马铃薯是最常见的一种块茎。3.鳞茎(bulb)

鳞茎是单子叶植物常见的变态茎，是一种节间极短、其上着生肉质或膜质变态叶的地下茎。常见的鳞茎如百合、洋葱、水仙、葱、蒜等。鳞茎

中央的节间缩短的茎称为鳞茎盘，顶端的顶芽将来形成花序。节上生长肉质的鳞片叶，重重包围鳞茎盘，富含糖分，是主要的食用局部，其外围还有几片膜质鳞片叶保护。叶腋内有腋芽，鳞茎盘下端还长有不定根。4.球茎(corm)

球茎是短而肥大的地下茎，外表有明显的节与节间，节上可见褐色的退化鳞片叶。球茎具顶芽，荸荠更有较多的侧芽，簇生在顶芽四周

。球茎贮

有大量营养物质，可作营养繁殖。常见的球茎有荸荠、慈姑、芋等。三、叶的变态叶与环境条件接触面最广，可塑性大，因而造成变态的多样化。1.苞片(bract)和总苞(involucre)生在花下面的变态叶，称为苞片。苞片一般较小，绿色，也有形大而呈各种颜色的。苞片数多而聚生在花序外围的，称为总苞。苞片和总苞有保护花芽或果实的作用。向日葵

Helianthusannuus鱼腥草

HouttuyniacordataMussaendapubescens2.鳞叶(scaleleaf)

这一类变态叶大致可分为三种：鳞芽外具保护作用的芽鳞或鳞片根状茎(如竹、藕)、球茎(如荸荠)、块茎(如马铃薯)等变态茎上退化的叶——鳞叶或鳞片百合、洋葱的鳞茎上肉质、具贮藏作用的鳞叶。鳞芽外具保护作用的芽鳞或鳞片肉质、具贮藏作用的鳞叶膜质鳞叶3.叶卷须(leaftendril)叶的一局部变成卷须状，称为叶卷须。如豌豆复叶顶端的两三对小叶变为卷须，有攀缘的作用。叶卷须的内部结构及作用根本同茎卷须。4.叶刺(leafthorn)

有些植物叶变为刺状，称为叶刺，如小檗的叶变为刺状叶，洋槐的托叶变成刺