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植物学 | 植物茎

 零壹贰012 2025-05-06
一、双子叶植物根茎初生结构异同

双子叶植物根的初生结构
双子叶植物茎的初生结构
表皮
有根毛、没有气孔
没有根毛、有气孔
皮层
薄壁细胞组成
有明显凯氏带和内皮层
薄壁细胞和厚角组织组成
无明显凯氏带与内皮层
维管柱
①包含中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部、薄壁组织
②初生木质部与初生韧皮部各自成束,相间排列(成熟方式为外始式、部分植物有髓)
①由维管束、髓、髓射线组成
②初生木质部(成熟方式内始式)与初生韧皮部(成熟方式外始式)内外并列共同组成束状结构
茎中央有髓、维管束间有髓射线



大多双子叶植物茎在初生成长后还会进一步进行次生生长,使茎逐年增粗。
二、双子叶植物茎的次生生长与次生结构
①双子叶植物茎的次生结构包括周皮和次生维管组织。
② 次生维管组织的发生形成:双子叶植物初生结构形成后位于维管束的初生木质部和初生韧皮部间的束中形成层细胞开始分裂,同时(与束中形成层细胞相连接的)髓射线细胞(也恢复分裂能力)形成束间形成层。束中形成层和束间形成层连成一环,构成维管形成层。(图5-10)维管形成层其细胞包括横切面扁平、纵切面两端尖斜的纺锤状原始细胞和横切面呈长方形、纵切面短轴方形的射线原始细胞
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次生维管组织的活动:
纺锤状原始细胞进行平周(切向)分裂形成次生木质部,向形成次生韧皮部。构成纵向次生组织系统。次生木质部包括导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞;次生韧皮部包括筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞。
射线原始细胞也进行平周分裂形成木射线和维管射线(由薄壁细胞组成),构成径向次生组织系统。位于次生木质部中的称为木射线,位于次生韧皮部中的称为韧皮射线。(图5-11)
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维管形成层的发生、活动、及其衍生组织的关系
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树皮:(狭义)指历年所形成的周皮以外的死亡组织;(广义)树干上剥离出的皮,是从树干的形成层和木质部分分离的(软树皮和硬树皮),包含韧皮部、皮层、周皮、以及周皮外方的一些毁坏组织。
长轮:多年生木本植物茎横切面可看到次生木质部(木材)具有很多的同心圆环成为生长轮。在维管形成层一个活动期中产生的次生木质部构成一个生长轮。
年轮:多数植物的次生木质部在正常情况下年只生产一个生长轮,称为年轮。
假年轮:柑橘属植物茎由于形成层有节奏的活动,一年中有三个循环产生3个年轮,称为假年轮。若一年有两个以上的生长轮就称为假年轮,其形成可由当年的气候特殊变化或因生长受阻引起。
早材:生长季早期由于温度高、水分足,形成层的次生木质部分裂活动逐渐增强,导管和管胞口径大而壁薄,木材之地较疏松、颜色较浅,称为早材或春材。
晚材:生长季后期由于水分温度等气候条件不适宜树木的生长,形成层次生木质部活动减弱,导管和管胞口径小而壁厚,木材质地坚实、颜色较,称为晚材或夏材
早材到晚材随季节渐变,色质差异变化无明显界限。冬季形成层休眠导致年轮分界,上年晚材与新年早材明显分界线(年轮的分界线)。所以木材横切面上可见明显生长轮,每个生长轮由早材和晚材共同组成。(图5-15)
边材:位于木材边缘的部分,颜色较,质地疏松,具有的、能有贮藏作用的木薄壁组织以及能够担负输导作用的导管
心材:树木中心部分的木材,颜色较无活细胞导管和管胞由于侵填体堵塞去输导作用。
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三、根据射线、年轮的特点判断木材的三个切面
特点
横切面
径向切面
切向切面
年轮
①同心圆状环纹由早材和晚材交替形成界限清晰
①呈平行排列的纵向条纹形似“直立的波浪”或“山峰状纹理
呈抛物线形或波浪形弯曲(V或U形纹路)
射线
射线细胞呈射线排列,从髓心向外辐射延伸形似细长“辐射线”
射线细胞横线贯穿年轮,呈现与年轮垂直的“横向带状”或“纺锤形”结构(射线高度和宽度清晰可见)
射线细胞被横切,呈现分散的短线段、点状或“纺锤状”轮廓(仅显示射线高度或宽度,无法显示完成贯穿切面)
判断依据
同心圆年轮
+
放射状射线
为横切面
平行年轮
+
横向带状射线
为径向切面
波浪形年轮
+
分散点状射线
为切向切面


四、为什么树剥皮会死亡,而有的树干中空却能存活?
答:树木剥皮后容易死亡而树干中空却能存活,主要与树皮的功能和木质部的结构分工有关。

①树皮的重要性:树皮由外向内主要包括周皮(外层树皮)起保护作用,防止机械损伤和病虫害;韧皮部(内层树皮)负责运输物质到根部和其他组织。

如果剥皮时破坏了韧皮部(尤其是环剥树干一周),会阻断有机物的向下运输,导致根部无法获取能量:根部依赖韧皮部提供的有机物维持呼吸和生长,长期缺乏会腐烂死亡。根系衰竭引发连锁反应:根系死亡后,无法吸收水分和矿质,地上部分最终因缺水、缺养分而枯萎。

②树干中空仍能存活的原因:中空树干仅失去部分心材(木质部的中央部分),而以下关键结构未被破坏边材(液材):位于心材外侧的年轻木质部,由活的导管或管胞组成,负责向上运输水分和无机盐。形成层:位于韧皮部和木质部之间的薄层细胞,能持续分裂产生新的韧皮部和木质部细胞,维持树木生长。未受损的韧皮部:只要树皮未被环剥,有机物仍可通过韧皮部向下运输至根部。

水分和无机盐运输(边材功能)及有机物运输(韧皮部功能)均正常。

心材仅起机械支撑作用,即使腐烂或被蛀空,只要边材完整,树木仍能存活(如古树“空心”现象)。



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