qq飞车在哪看酷币:茎的生理功能和经济利用

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/02 04:53:59
茎的生理功能和经济利用   茎是植物的营养器官之一,一般是组成地上部分的枝干,主要功能是输导和支持。
(一)茎的输导作用
茎的输导作用是和它的结构紧密联系的。茎的维管组织中的木质部和韧皮部就担负着这种输导作用。被子植物茎的木质部中的导管和管胞,把根尖上由幼嫩的表皮和根毛从土壤中吸收的水分和无机盐,通过根的木质部,特别是茎的木质部运送到植物体的各部分。而大多数的裸子植物中,管胞却是唯一输导水分和无机盐的结构。茎的韧皮部的筛管或筛胞(裸子植物),将叶的光合作用产物也运送到植物体的各个部分。
(二)茎的支持作用
茎的支持作用也和茎的结构有着密切关系。茎内的机械组织,特别是纤维和石细胞,分布在基本组织和维管组织中,以及木质部中的导管、管胞,它们都像建筑物中的钢筋混凝土,在构成植物体的坚固有力的结构中,起着巨大的支持作用。不难想像,庞大的枝叶和大量的花、果,加上自然界中的强风、暴雨和冰雪的侵袭,没有茎的坚强支持和抵御,是无法在空间展布的,另外,枝、叶、花的合理安排,则有利于植物的光合作用,以及开花、传粉和果实种子的发育、成熟和传播。
茎除去输导和支持作用外,还有储藏和繁殖作用。茎的基本组织中的薄壁组织细胞,往往贮存大量物质,而变态茎中,如地下茎中的根状茎(藕)、球茎(慈姑)、块茎(马铃薯)等的储藏物质尤为丰富,可作食品和工业原料。不少植物茎有形成不定根和不定芽的习性,可作营养繁殖。农、林和园艺工作中用扦插、压条来繁殖苗木,便是利用茎的这种习性。
茎在经济利用上是多方面的,包括食用、药用、工业原料、木材、竹材等,为工农业以及其他方面提供了极为丰富的原材料。甘蔗、马铃薯、芋、莴苣、茭白、藕、慈姑以及姜、桂皮等都是常用的食品。杜仲、合欢皮、桂枝、半夏、天麻、黄精等,都是著名的药材,奎宁是金鸡纳树(Cincho-na succirubra)树皮中含的生物碱,为著名的抗疟药。其他如纤维、橡胶、生漆、软木、木材、竹材以及木材干馏制成的化工原料等,更是用途极广的工业原料。随着科学的发展,对茎的利用,特别是综合利用,将会日益广泛。
茎的形态
㈠茎的外部形态  茎是植株地上部分的主轴,常为圆柱形,有节和节间之分,节上着生有叶、芽、花或果。叶子脱落后在茎留下叶痕。
㈡芽及其类型  枝条或花(或花序)的原始体称为芽。芽有下列类型:
1 定芽与不定芽   顶芽和腋芽由固定位置发生,称为定芽。由老根、老茎、叶上长出的芽,其发生位置不固定,称为不定芽。

⒉叶芽、花芽和混合芽   营养枝条的原始体叫叶芽;花或花序的原始体叫花芽;混合芽是既发育形成叶,又形成花或花序的芽。
⒊裸芽和鳞芽   外围有芽鳞片包被的芽叫鳞芽,无芽鳞片的叫裸芽。
⒋活动芽和休眠芽   能在当年生长季节萌发生长的芽称为活动芽;温带木本植物枝条下部的芽,即使在生长季节也不萌发,暂时处于休眠状态的芽称为休眠芽。
创伤等刺激可打破休眠状态使休眠芽变为活动芽。
㈢茎的分枝  每种植物茎的分枝有一定的规律和方式,分枝方式可归纳为四种:
⒈单轴分枝  特点是主茎顶芽的生长活动始终占优势,形成直立而明显的主干,各级分枝依次较小。材用树种的分枝方式多为单轴分枝。
⒉合轴分枝  特点是主茎顶芽生长活动形成一段主轴后即停止生长或形成花芽,由下侧的一个腋芽代替主芽继续生长,又形成一段主轴,之后又停止生长或形成花芽,再由其下侧的腋芽接替生长,如此继续下去,因此,植物的主轴是由主茎和相继接替的各级侧枝共同组成,因此称为合轴分枝。合轴分枝可产生较多的分枝和较多的花芽,许多果树具有合轴分枝的特性。
⒊假二叉分枝  常见于具有对生叶序的植物中,主茎顶芽活动到一定的时间就停止生长或死亡,由顶芽下面的一对腋芽同时生长形成两个分枝。每个分枝的顶芽活动到一定时候又停止生长,再由其下面的一对腋芽同时生长,如此继续发育,形成许多二叉状的分枝。因不是由顶端分生组织形成的分枝,故称为假二叉分枝。

⒋禾本科植物的分蘖  禾本科植物在茎基部密集的节上产生侧枝,并同时在节上产生不定根的现象称为分蘖。由此形成的侧枝也称分蘖,由主茎基部产生的侧枝称为一级分蘖,一级分蘖基部产生的侧枝称为二级分蘖,依此类推。
茎的发育
(一)顶端分生组织
茎的顶端分生组织和根端的相似。经过顶端分生组织的活动产生了茎的有关结构,包括茎的节和节间、叶、腋芽以及以后转变成生殖(繁殖)结构。茎的顶端分生组织比根的更复杂些,这是因为叶原基的形成和侧枝的发生,都要追溯到顶端分生组织。因此,在讨论茎的顶端分生组织的结构和活动时,也必然要涉及这些侧生器官的起源。
茎的顶端分生组织中夹杂着分化程度不一的组织,这点也和根的相似。在细胞和组织的发育过程中,从分生组织状态过渡到成熟组织状态,是经过由不分化逐渐变为分化的,因而,顶端分生组织的最先端部分,包括原始细胞和它紧接着所形成的衍生细胞,可以看作是未分化或最小分化的部分称原分生组织(promeristem)。在原分生组织下面,随着不同分化程度的细胞出现,逐渐开始分化出未来的表皮、皮层和维管柱的分生组织,也就是它们的前身,可分别称为原表皮(protoderm)、基本分生组织(ground meristem)和原形成层(procambium),总称初生分生组织(图3-34)。初生分生组织的活动和分化的结果,就形成成熟组织,组成初生植物体。总之,茎的顶端分生组织可以说是由原分生组织和初生分生组织组成的。
由于名词应用上存在的混乱,为便于阅读参考书的需要,在这里对生长点、生长锥、茎端、根端、茎尖和根尖等名词分别加以说明。当然,各该名词在不同书中作者所给予的不同解释和范围,也应加以注意掌握,方能有利于正确理解。
茎的顶端分生组织,有时也称生长点(growing point)。这一名词在根中也应用,但严格地讲,生长点不是一个正确的名词,因为生长一般常指细胞分裂,而它确实是分生组织的特征,顶端分生组织也不例外,但细胞分裂却不局限于生长点,有时离生长点较远的部分反而分裂旺盛;生长也指细胞、组织和器官大小的增加,但最显著的增大却不在生长点,而是出现在它的衍生结构部分。生长点有时也称生长锥(growing tip),但生长锥却只用于茎尖上,在栽培学上常应用,一般系指茎尖上最末一个叶原基以上的一段。茎端(stem apex)和根端(root apex)是各自顶端分生组织的同义词,茎端有时也称枝端或苗端(shoot apex)。而茎尖(stemtip)和根尖(root tip)通常指茎或根的顶端分生组织到组织分化接近成熟区之间的一段。如果根冠存在的话;根尖还包括根冠的部分。

双子叶植物茎的初生结构
由茎成熟区横切面看,可分为表皮、皮层和中柱(维管柱)三部分。
(1)表皮  是茎外表的初生保护组织,其最显著特征是细胞外壁角化,并形成角质层。
⑵皮层  由厚角组织和皮层薄壁组织构成,
最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒,
称为淀粉鞘。厚角组织及近外侧的薄壁细
胞常含有叶绿体,故幼茎常呈绿色。皮层
具有光合作用和贮藏作用,并可产生木栓
形成层。

⑶中柱(维管柱)  由维管束、髓和髓射线三部分构成。
①维管束  多数双叶植物的维管束为无限外韧维管束,木质部与韧皮部之间有束中形成层。初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成;初生木质部由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。少数双子叶植物茎的维管束为双韧维管束在木质部的内方尚有内韧皮部。茎中初生木质部发育成熟方式为内始式。维管束起输导和支持作用。
②髓  是茎中央的薄壁组织,起贮藏作用。
③髓射线  是位于两个维管束之间,连接皮层和髓的薄壁细胞,起贮藏和横向输导的作用,正对束中形成层的髓射线细胞可恢复分裂转变为束间形成层。
⒉双子叶植物茎的次生生长和次生结构

次生生长包括维管形成层和木栓形成层的发生和活动
⑴维管形成层的发生和活动  茎的维管形成层由束中形成层和束间形成层连成圆环状形成层。其分裂活动与根的相同,向外产生次生韧皮部,向内产生次生木质部。
⑵木栓形成层的发生及其活动  第一次发生的位置可由表皮、皮层的厚角组织、皮层薄壁组织或初生韧皮部发生,因植物种类而异。其分裂活动与根一样,但产生的周皮有皮孔结构,栓内层细胞含有叶绿体。
⑶茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分。
①树皮  狭义的指历年形成的周皮及它们之间的死亡组织;广义的指维管形成层以外的所有组织,包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部。
②木材  主要指次生木质部,初生木质部只占很微小的部分。木材有两个特征:一是有年轮,一是有边材和心材之分。