学习任务植物的形态结构认识

如题所述

【任务描述】 ①了解植物的根、茎、叶、繁殖器官的作用;②重点掌握植物的叶的特征,包括叶的组成、叶序、形状、脉序等。

植物形态、结构复杂,除原始类群外,都已分化出真正的根、草、叶和生殖器官等部分,并有具输导作用的维管系统。

一、根

根是植物的营养器官,它将植物固定在土壤中,并把从土壤中吸收的水分和无机盐输送到地上部分。根的形态除因类别而不同外,常因环境不同而异,旱生植物的根系能扎入深层土壤或膨大;潮湿地区植物根系较浅,常水平延伸或在茎的下部形成不定根或板状根以加强支撑。根部化石最常见于煤层的底板层,在古环境分析中有独到作用。

二、茎

茎是植物体的一部分,具有分枝的能力,原始高等植物的茎是一个未分化的轴,呈二歧式分枝,后来由于叉枝生长程度的差异,逐渐有不等二歧式、二歧合轴式、单轴式、合轴式等分枝(图3-9)。茎的结构,由外向里可分为表皮、皮层和中柱三部分,原始的中柱只有木质部和韧皮部组成的维管束,叫原生中柱,较进步的中柱则中央产生有髓(图3-10)。不少高等植物具有次生木质部,有次生木质部的往往是木本植物,木本植物中高大并有明显主干的叫乔木,没有明显主干而呈丛生状态的叫灌木。草本植物不具次生木质部。

图3-9 茎的分枝方式

(据杨关秀,1993;周云龙,1999)

三、叶

叶是制造有机物的营养器官,其主要功能是光合作用、蒸腾作用,还有一定吸收作用和繁殖作用。由于叶数量多,表面有角质层保护,因而被掩埋后保存化石的机会最多。叶的形状和叶脉的多样性在一定程度上反映各植物种的特征。现代植物研究表明,除少数异叶性情况外,同种植物的叶形相似。

图3-10 高等植物茎的横切面示意图及三种中柱

(据傅英祺等,1981)

(一)叶的组成

叶通常由叶柄和叶片组成,有的还有托叶。没有叶柄的称为无柄叶,叶柄上只有一枚叶片的称单叶;叶柄上有多片小叶者称为复叶(图3-11)。

图3-11 单叶和复叶

(据高信曾,1978)

1.完全叶的组成(单叶);2.偶数单羽状复叶;3.奇数单羽状复叶;4.单身复叶;5.一次羽状复叶;6.掌状复叶

(二)叶序

叶在枝上排列的方式称为叶序,有互生、对生、轮生、螺旋生等(图3-12),其排列的规律是使相邻叶之间互不遮盖,使叶以较大面积接受阳光。

图3-12 叶序

(三)叶的形状

叶的形状包括叶的整体轮廓、叶的顶端、基部及叶边缘。叶的轮廓通常以叶的长/宽之比及最宽处的部位为标准而划分为基本的几何形态,并结合常见物体形象而命名(图3-13)。

图3-13 叶的各种形状

(据童金南,2007)

叶的边缘无裂者称为全缘,有的叶缘呈锯齿状、波状,或呈浅裂、深裂、全裂和掌状分裂(图3-14)。叶顶端形态和叶基部形态各有6种(图3-15)。

图3-14 叶缘类型

(据傅英祺,1981)

1.全缘状;2.锯齿状;3.重锯齿状;4.波状;5.羽状浅裂;6.羽状深裂;7.羽状全裂;8.掌状分裂

图3-15 叶的顶部及基部的形态

(据傅英祺,1981)

(四)脉序

叶脉是分布在叶片中的维管束,叶脉在叶片中排列的方式称为脉序,其形式多样化,且比叶形有更大的稳定性,是鉴定植物化石的重要特征之一,有以下几种基本类型(图3-16)。

图3-16 叶脉的类型

(据童金南等,2007)

四、生殖器官

高等植物中的苔藓植物和蕨类植物以孢子繁殖,其繁殖器官为孢子囊,孢子囊内具有孢子,孢子囊着生的情况各类不一。高等植物中的裸子植物和被子植物以种子繁殖,它们的繁殖器官为胚珠和花粉囊,胚珠是雌性的繁殖器官,花粉囊为雄性的繁殖器官。裸蕨植物的胚珠没有子房包被,胚珠内的卵细胞受精后,发育成种子,种子是裸露的。而被子植物的胚珠则包藏在子房内,所以胚珠里的卵细胞受精后,胚珠与子房形成种子和果实,种子为果实所包裹。

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