据结构与功能相适应的原理,论述植物根与茎形态结构的区别

2020-06-13 家居 231阅读
植物与生态环境的适应性:
一、荒漠植物形态结构特征与荒漠环境的适应性: 总体上讲,荒漠植物为了适应环境一般都具有叶面蒸腾面积缩小,具有发达储水组织和发达的根系的特征。
(一) 减少蒸腾作用。
有些植物的叶面角质层加厚,气孔密度小而下陷,以减少蒸腾作用。霸王以增大叶片厚度和角质层厚度来适应环境,一般有桉属、沙冬青属等。有些植物叶面具有密的绒毛也可减少蒸腾作用,如蒿属、滨藜属等。有些植物叶面积大大缩小,有的变成细棒状,如驼绒藜属、裸果木属、沙拐枣属、猪毛菜属等。有些植物近乎无叶,而以绿色枝条或茎干营光合作用,如麻黄属、梭梭属、大戟属等。有些植物以落叶度过干旱高温季节,如树榄属、麻风树属等。利用夏季半休眠、冬季脱落枝条末梢度过旱热夏季和严寒冬季的植物有梭梭属、猪毛菜属等的一些种。亚洲中部的高山、高原,因高寒风大加剧了干旱,一些荒漠植物于冬季落枝特别显著,形成垫状小半灌木,如亚菊属、棘豆属、驼绒藜属、蒿属的一些种。荒漠中的沙拐枣,一年生枝条的外面覆以闪亮的厚角质层,叶子呈极短线状并很快脱落,一部分枝条上着生花,共同执行光合功能,果实成熟后一齐脱落,另一部分枝条则当年木化越冬。麻黄属是另一常见无叶型旱生植物,蒸腾很弱。
当中生植物因干旱而关闭气孔时,它能继续开放气孔进行光合反应,这一方面可以较多地吸水,另一方面可以忍受较低的含水量。常见的针茅属(Stipa)植物具有狭长的叶片,叶的上表皮呈褶曲状,较大的突起中贯穿以狭带状的机械组织,气孔全部分布在上表皮突起物的侧面。当针茅因干旱而失水时,叶肉组织收缩而机械组织不变,叶子遂卷成筒状,将气孔围在中间。叶筒内空气湿度容易保持一定水平,从而稳定蒸腾强度。
(二)叶片肉质化,叶肉组织不分化,储水组织发达而输导组织不发达。
在降水季节分配极不均匀的荒漠中,往往有很长的无雨期。许多植物的叶以至茎干肥大而能储水,一遇降雨就大量吸收水分,储存在肉质叶和茎干中,以备干旱期使用,如仙人掌科、大戟科、龙舌兰科、番杏科的一些种。球果白刺和小果白刺以增大栅栏组织或海绵组织来适应干旱环境。戈壁霸王、蒙新苓菊则以增大导管口径为其适应环境提供条件。多裂骆驼蓬以增大导管口径和维管束大小来适应环境的环境。四合木、骆驼蹄瓣、大花霸王以增大导管口径来适应环境。
(三)发达的根系。
荒漠土壤中含水量经常低到1~3%,迫使植物根系具有耐旱、逐水的特性。根系庞大,叶脉较密,叶细胞水势可达—40——60bar,以扩大水源,增强吸水能力,改善供水条件作为适应干旱的另一重要途径。 许多植物根系的深度、幅度比地上部分的高度、幅度大几倍至几十倍,如白梭梭、羽状三芒草。羽状三芒草的根系还具有坚固的沙套,因而遇风蚀而致根系露出沙层后不会很快旱死。荒漠中有些沙丘上的沙拐枣、三芒草的根系,为了追随吸取沙层水分而沿坡背方向生长。还有许多植物具有两层根系,如Retama raetama在表土中有一层根系,可利用降雨渗入土壤表层的水分,在30~120厘米处又有一层根系,可在干旱期利用土壤深层保存下来的水分。
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