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植物形态结构与功能的适应 姓名：赵雪 学号 班级：国经 1005 【摘要】：提出植物形态结构与功能相适应的观点，以旱生植物为例，从旱生植物 的根茎叶三方面形态结构的变化是如何与其抗旱的功能相适应的。最后对文章进行 一些总结。 【关键词】：旱生植物、形态结构、功能 现存的每一种植物都具有与环境相适应的形态结构和生理功能特征[1]。植物的 根、茎、叶、花、果实和种子等器官，都具有明显的适应性特征。例如，有的花花 粉粒小而数量多，容易随风飘散，适应于风力传粉。有的花颜色鲜艳、气味芳香， 适应于昆虫传粉。靠动物传播的果实和种子，如针草、苍耳等，其果实的表面都有 刺或粘液，容易附着在动物的身体上随动物的运动而携带到其他地方去。借风传播 的种子，如蒲公英、枫杨等，果实上生有毛绒绒的白色纤维或带有翅，随风飞扬。 这些都体现出植物形态结构与功能的适应。 植物由于外界生态因素的影响，逐渐演化出各种各样的形态和结构来适应所生 长的环境。外界的各种生态因素都有可能引起植物的形态发生变化，而其中影响最 大的是植物生长周围水分的供应状况。因此，本文主要谈由于水分引起的植物的形 态结构与功能的适应关系。依照植物与水分的关系，可以将植物分为陆生植物与水 生植物，陆生植物又分为旱生植物、中生植物和湿生植物 [2]。具体以旱生植物的适 应性特征来解释其形态结构与功能的适应关系。 可适应干旱条件而正常生活的植物称为旱生植物，旱生植物的叶具有保持水分 和降低蒸腾作用,其通常向着两个方向发展:一类是减小蒸腾的适应:就外型而言,一 般植株矮小,根系发达,叶小而厚,蜡被和表皮毛发达,有的植物形成复表皮。就结构 而言,叶的表皮细胞壁厚,角质层发达，气孔下陷或限定在气孔窝内。栅栏组织细胞 层数多,甚至上下表皮内方均有栅栏组织分布。海绵组织和细胞间隙不发达，叶脉发 达,可提高输水率和机械强度,如夹竹桃和松叶。这些形态上的结构特征,或是减少了 蒸腾面,或是尽量是蒸腾作用迟缓进行,再加上原生质体的少水性,以及一些细胞液 [3] 的高渗透压,使旱生植物具有了高度的抗旱性,来适应干旱环境 。 夹竹桃 黄花夹竹桃 黄花夹竹桃叶 另一类为肉质叶片,叶片肥厚多汁,叶肉中有发达的储水组织薄壁组职,保水力强。这 些植物的细胞,能保持大量水份，水的消耗也少，因此可耐干旱。如芦荟、景天、龙 舌兰等。 芦荟 白景天 翡翠景天 金边龙舌兰 总之，一般在严重缺水和强烈光照下生长的植物，植株往往变得粗壮矮化。地上气 生部分发育出种种防止过份失水的结构，而地下根系则深入土层，或者形成了储水 的地下器官。另一方面，茎干上的叶子变小或丧失以后，幼枝或幼茎就替代了叶子 的作用，在它们的皮层细胞或其他组织中可具有丰富的叶绿体，进行光合作用。 旱生植物的形态和结构的变化，可从根、茎和叶三个方面表现出来 [4]。 一、根的变化 旱生植物有较高的根/ 茎比率。有的主根的生长可以很深，例如一种滨藜 (Atriplex sp.)地上的茎干虽然只有 1—2 米高，但是主根却可深达 4—5 米。据说 牧豆树 (Prosopis)和骆驼刺 (Alhagi)的主根竟可深达 20 米。 根系有不同程度的肉质化，这种肉质化主要是一些薄壁细胞的增加，但并不是 单纯皮层部分的增加。根的皮层层数反而减少 (表 1)。有人认为这样可以使中柱与土 壤更为接近。有些旱生植物中还可以发现皮层中分布有石细胞，但是它们的生理功 能还不清楚。 沙生植物往往形成分离的维管柱。这是由于木栓层的形成，或维管束之间皮层 薄壁细胞的坏死，隔开了维管组织的结果。相对的，木质部比较发达，这可能更有 效地输送水份。 二、茎的适应 茎是地上的重要部分，经受干旱的影响，远比根部显著，也比较容易观察，它 们在形态解剖上的变化是： 沙漠里生长的多年生植物的叶子往往非常退化，例如有些具节的蓼科植物，各 种沙拐枣 (Calligonum sp. )就是一个显著的例子，或者它们在漫长的旱季开始前就 脱落了。有些旱生植物，例如蒿 (Artemisia sp.)，红沙(Reaumuria sp. )滨