植物叶的形态结构与环境关系.docx

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植物叶的形态结构与环境关系

植物叶的形态结构的比较

棉花叶横切（禾本科）：

有维管束延伸层，栅栏组织为圆柱形细胞，海绵组织细胞不规则排列，间隙发达。

松树叶横切（裸子植物）：

有树脂道，叶肉部分化成栅栏组织和海绵组织，有一圈内形成层，有气孔。

夹竹桃叶横切（旱生）：

表皮由2至3层细胞组成复表皮，排列紧密，外被厚的角质层，下表皮有下陷的气孔窝结构，气孔窝内的表皮细胞常特化成表皮毛，叶肉细胞分化成栅栏组织和海绵组织。

叶脉是叶肉中的维管组织

眼子菜叶横切（水生）：

表皮细胞壁薄，细胞内含叶绿体，外壁没有角质层，不具气孔，叶肉细胞不分化成多层的栅栏组织和海绵组织，细胞间隙发达或分化成大型的气室。

玉米叶横切（C4）：

表皮细胞较小，形状较规则，上表皮两个维管束之间有几个大型的薄壁细胞，没有栅栏组织和海绵组织的分化，叶肉细胞小排列紧密,细胞间隙较小，内含叶绿体，维管束鞘为大型单层薄壁细胞，内涵较大的叶绿体，与毗邻的叶肉细胞组成“花环形”结构，为C4植物所特有。

水稻叶横切（C3）：

表皮细胞较大，细胞疏松排列，叶肉细胞有栅栏组织和海绵组织的分化，含有正常的叶绿体，维管束较小，维管束鞘细胞没有叶绿体。

植物叶的形态和结构的观察

名科

叶形

叶序

叶脉

叶尖

叶缘

银杏叶

扇形

簇生

二叉平行叶脉

叶基（楔形）

不规则三节状，中间凹入

鹅掌楸叶

马褂形

互生

网状脉

截形（叶尖）

掌状半裂

玉簪叶

椭圆形

簇生

弧形平行脉

急尖（叶尖）

全缘

金钱松叶

披针形

簇生

急形异短尖（叶尖）

铁树（复叶）

羽片条形

对生叶序

侧出平行脉

急尖（叶尖）

羽状全裂

红花木

倒形羽

互生

网状脉

急形异短尖（叶尖）

细锯状

苦楮

披针形

互生

网状脉

尾尖

锯状

野生豌豆

羽状复叶

叶须卷

羽状全裂

植物叶的形态结构与生态环境的关系

摘要：

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。

其中影响最大的是植物生长周围水分的供应状况。

因此，依照植物与水分的关系，可以将植物分为旱生植物、中生植物、水生植物。

叶子是花植物的一种主要进行蒸腾的器官，所以旱生植物的叶子为了减少蒸腾，其相适应的结构产生变化。

水生植物的叶浸没在水里，在结构上与旱生植物迥然不同。

可见不同环境植物叶的形态结构有很大的不同和差距，即使生长在同一环境，它们克服特殊环境的不利，方法可能也很不一样。

态因素的影响，逐渐演化出各种各样的形态核结构来适应所生长的环境。

植物根据光照强度和自身的关系，可分为阳地物、阴地物和耐荫植物。

阳地植物所处环境，阳地植物和阴地植物是生长在不同光照强度环境中的植物，由于叶是直接接受光照的器官，因此，受光照强弱的影响，就会产生和反映不同的形态结构。

即使是同一种植物，生长在不同环境中，叶的结构或多或少也是有变化的。

关键词：

叶形态结构；环境；外界因素；

一、旱生植物与水生植物

旱生植物具有极强的抗旱性，如骆驼刺、芦荟等。

水生植物生长在潮湿环境中，中生植物是介于二者间的。

这些植物形态上各具特点，特别是叶的形态结构。

植物体的水分主要消耗在蒸腾方面，叶是蒸腾的主要器官，叶的形态结构直接影响蒸腾作用。

因此，旱生植物和水生植物的形态和结构主要在叶的形态和结构上反映出来。

1、旱生植物的叶

旱生植物，一般植株矮小，根系发达，叶小而厚，或多茸毛。

在结构上叶的表皮细胞壁厚，角质层发达。

有些种类，表皮是由多层细胞构成，气孔下陷或陷生于局部（见图）。

栅栏组织层数往往较多，海绵组织和胞间隙却不发达，机械组织的量较多。

该形态结构特征是为了减少蒸腾面，或者是尽量使蒸腾作用的进行迟滞，再加上原生质体的水性，以及细胞的高渗透压，使旱生植物具有高度的抗旱力，以适应干旱环境。

旱生植物的另一种类型，是所谓肉质植物，如齿苋、景天、芦荟、龙舌兰等。

它们的共同特征：

叶肥厚多汁，在叶内有发达的薄壁组织，褚多量的水分。

仙人掌也属于肉质植物，但不少种类叶片退化，颈肥厚多汁。

这些植物的细胞能保持大量水分，水消耗少，因此能够耐旱。

芦荟景天

通常生长在干旱环境，植物可表现出各种旱生的特征。

但是对于有些植物就不一定完全适应。

有些平时生长在干旱环境，但其叶结构却是中生的。

大体上旱生结构与干旱环境基本上相关。

为了适应干旱环境，不少植物也有各种不同的适应性生理特点：

（1）有些沙漠植物进行光合作用的叶和茎上的气孔，在夏天炎热季节，常常长久关闭。

（2）旱生植物的叶子上常有浓密的表皮或白色的蜡质。

（3）旱生植物的叶子也常含有树脂或单宁，或其他一些胶体物。

（4）有些旱生植物的叶子，还有很发达的的储水组织，形成肉质化的叶子。

（5）叶子内卷也是一种旱生植物叶子的抗旱方式，特别是在禾草类中可以看到。

当然，打体说，旱生结构与干旱环境基本上是有相关关系，然而，即使上述的这些旱生结构，也有的特征各不相同。

2．水生植物的叶

水生植物的整体植株在水里，因此它们的叶，特别是沉水的叶不怕缺水，而问题在于如何获得它所需的气体和能量，沉水的叶和旱生植物的叶，在结构上迥然不同，表现出植物界中叶的另一极端的类型。

沉水叶一般形小而薄，有些植物的沉水叶片细裂成丝，以增加与水接触和气体的吸收面，表皮细胞薄壁，不角质化或轻度角质化，一般具叶绿体，无气孔。

叶肉不发达，亦无栅栏组织与海绵组织的分化。

维管组织和机械组织极端衰退。

细胞间隙特别发达，形成通气组织，即具大细胞间隙的薄壁组织，如眼子莱的菹草的叶（见图）。

沉水叶的这些结构特征，就能很好地适应水中生活。

这是因为：

（1）表皮细胞壁薄，既然在水里，就能直接吸收水分和和溶于水中的气体和盐类。

水中光线一般较弱，表皮细胞含叶绿体额，对光的吸收利用是极有利的。

因此，沉水的表皮不仅是保护组织，也是吸收组织和同化组织。

（2）沉水叶的叶肉不发达，这是由于透入水中的光线较弱，结构内的层数少，就便于光的透入组织，有利于植物的生理活动。

（3）气体的供应是沉水植物的一个很重要的问题。

一般沉水植物，具有发达的胞间隙所形成的的通气组织，就是适应这种需要的结构。

通气组织内，贮藏着气体可以供光合作用和呼吸作用一部分的需要，弥补吸收的不足。

从以上三点看，沉水叶的结构完全能适应水中生活。

有些水生植物中具气生叶或漂浮叶。

前者和一般中生植物的叶结构相似，后者仅上表皮具气孔，叶肉也具发达的通气组织，常见种类：

凤眼莲、喜旱莲子草、水浮莲、满江红等。

此外，不同水生植物也有其各自特点（香根草、狼尾草、知风草三中和本科植物叶的解剖标）。

二、阴地植物与阳地植物

阳地植物是在阳关完全直射的环境下生长良好的植物，它们多生长在旷野、路边。

阴地植物是在较弱光照条件下，即荫蔽环境下生长良好的植物。

阴地植物要求光照强度达到阴地植物的补偿点时，它们就能够正常生长。

阴地生物多生长在潮湿背阴地方，活生于密林草丛中。

耐荫植物是介于阳地植物与阴地植物两者间的植物暴露在空气中面积的器官，其叶也相应产生各种形态结构。

阴地植物阳地植物

1阳地植物叶

阳地植物的叶倾向于旱生形态。

它的特点是：

叶片一般较小而厚，叶面上常有较厚的角

质层覆盖，表皮细胞较小，细胞壁较厚，排列紧密，胞间隙小，气孔通常较小而密集，表皮外有茸毛。

叶肉细胞强烈分化，栅栏组织发达，常有2~3层，有时上下表皮都有栅栏组织；海绵组织不甚发达，胞间隙较小。

叶脉细而长，机械组织发达。

阳生植物倾向于旱生植物，但不等于旱生植物。

2阴地植物叶

阴地植物的叶倾向于湿生形态。

一般叶片较大而薄，表皮细胞有时具有叶绿体，角质层较薄，气孔数较少，叶肉内栅栏组织部发达，细胞隙较发达，叶绿体较大，叶绿素含量较多。

这些形态结构都有利于对光的吸收和利用，在弱光环境下是完全必要的。

3耐荫植物的叶

因生境的光照强度不同和植物耐荫性的差异，叶的形态结构或偏于阳地植物，或偏于阴地植物。

此外，阳地植物和阴地植物是生长在不同光照强度环境中的植物，由于叶是直接接受光照的器官，因此，受光照强弱的影响，也就容易反映在它们的形态结构上。

事实上，同一株植物，生长在不同的的光照环境中，叶的结构也会有或多或少的变化。

例如：

糖槭在树冠南面有着充分光照的阳叶，和生在较阴暗的阴叶，就有显著的不同特征（见图）。

阳地生物和阴地生物的叶，可以看到，外界的环境不同，即生态条件的不同，叶的形态结构就有显著的差异，充分说明叶的形态结构对生长环境的适应。

参考文献：

1.陆时万等，植物学（上册）高等教育出版社

2.邹冬生等：

龙须草叶片形态结构与生理功能的研究

3.邹冬生：

集中作物叶片主要生理功能的比较研究

4.宋玉霞等：

贺兰山10种不同生活性植物的旱生植物的结构研究

5.吴丽芝：

蒺藜科四种旱生植物叶结构的比较解剖及其系统化意义

6.赖小荣：

和本科（Poaceae）几种水保植物营养器官的比较