园林植物2.pptx

园林植物项目二种子植物的营养器官 目录页CONTENTS PAGE123456种子的识别茎形态结构的识别与应用 种子发芽力的测定 根结构的认识与应用根和根系类型的认识 叶形态结构的识别与应用过渡页TRANSITION PAGE种子的识别种子的结构种子的类型1第 5 页不同植物种类的种子，在形状、大小、色泽和硬度等方面均有很大的差别，但种子的基本结构却是一致的，一般由种皮、胚和胚乳三部分组成。种皮胚乳一、种子的结构胚第 6 页1一、种子的结构种皮种皮是种子外面的保护层。第 7 页1一、种子的结构种皮一层种皮内外两层种皮：内种皮薄软，外种皮厚硬，且常具光泽、花纹或其他附属物。外种皮由木化或角化的厚壁组织组成，具有保护作用；内种皮由薄壁细胞组成，细胞内贮存有养料，比如橡胶树、乌桕、油松、棉花等。假种皮：一些植物的种皮外面包有一层肉质的被套，将种子部分或全部包围，但它的来源与一般种皮不同，特称为假种皮。比如荔枝。种阜：一些植物的种皮下端延展出海绵状的突起，叫做种阜。比如蓖麻。荔枝的果实与种子种阜蓖麻的种子第 8 页1一、种子的结构种皮成熟种子的种皮上一般具有种脐、种孔、种脊等部分。比如刺槐的种子，侧面有一浅圆形凹槽即为种脐（图2-1A），它是种子从种柄脱落时留下来的痕迹；种脐的一端有一细孔称为种孔，是种子萌发时胚根穿出的孔道；种脐的另一端与种孔相对处，有一隆起的脊，略成黑色，称为种脊（图2-1A）。每种植物都具有种脐和种孔，但不一定都具有种脊和种阜。A外形 B纵切面 C种皮横切面图2-1 刺槐种子的结构第 9 页2一、种子的结构胚胚是包在种皮内的幼小植物体。种子的萌发实际上就是胚生长和幼苗形成的过程。完整的胚结构包括：胚芽茎、叶胚轴连接根和茎的部位胚根根子叶片，不储存营养物质第 10 页2一、植物器官胚单子叶植物：具一个子叶的植物。双子叶植物：具有两个子叶的植物。多子叶植物：子叶数目不定，通常含有两个以上。不同植物种子中，子叶的数目是不同的。根据子叶的数目，可将种子植物分为三大类：第 11 页3一、种子的结构胚乳胚乳位于种皮和胚之间，是种子内贮藏营养物质的部分，在种子萌发时供胚生长之用。油桐种子的纵切面 有些植物的胚乳在种子形成过程中早已被吸收，所以种子成熟后，就无胚乳存在，这些种子的营养物质则贮藏在肥大的子叶内。也有些植物虽无胚乳，但在成熟的种子中，还残留一层类似胚乳的营养组织，称为外胚乳，如梨、苹果等。在种子中，胚乳和子叶占有种子的大部分位置，它们都是由薄壁细胞组成的，作用均是贮藏丰富的营养物质。第 12 页二、种子的类型茎无胚乳种子：只有种皮和胚两部分，其中，肥厚的子叶贮藏大量的营养物质，从而代替了胚乳的功能。比如许多双子叶植物、大多数单子叶植物和全部裸子植物的种子。有胚乳种子：由胚、胚乳和种皮三部分组成，胚乳占种子大部分，胚较小，许多双子叶植物、大多数单子叶植物和全部裸子植物的种子，都是有胚乳种子，比如竹、稻、麦、玉米及其他禾本科植物的种子。第 13 页二、种子的类型颖果：含有种子的果实。如图2-5所示，颖果的胚小，紧贴胚乳，胚根先端有胚根鞘，胚芽先端有胚芽鞘，在胚轴的一侧生有一肉质的子叶，称为盾片或称内子叶，位于胚乳和胚之间，并与它们紧贴在一起，在内子叶相对另一边的胚轴上有一极小的突起，是一个退化的子叶称为外子叶，由于只有一个子叶发育，于是形成单子叶类型。子叶（盾片）的功能为吸收胚乳中的养分供胚萌发生长所需。背面 腹面 侧面 胚 胚的纵切面图2-5 毛竹的“种子”（颖果）第 14 页二、种子的类型裸子植物：是有胚乳的种子。如图2-6所示，松属的种子具两层种皮，外种皮由45层木化的石细胞组成，其外有一层栓化的厚壁细胞，而内种皮膜质化，种子中央的白色棒状体为胚，分别由胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分组成，其中，胚根尖端带有一细长的丝状物，是胚柄的残留物。在胚轴上一般轮生有416个子叶，形成多子叶类型。外形 纵切面 取出的胚图2-6 松属的种子第 15 页大多数植物的种子成熟后，即使在适宜萌发的条件下，也并不立即萌发，往往需要经过一段或长或短的休眠才能萌发，种子的这一性质称为休眠。引起种子休眠的原因有很多：有的植物种子脱离母体时，胚在形态上（如银杏）或生理上（如苹果）尚未完全成熟，还需要一段时间的后熟过程；有的植物种子由于种皮坚厚并含有角质等物质，不易使水分和氧气透过；有的是由于种子内部含有抑制萌发的物质，如有机酸、植物碱、植物激素、氨等。一、种子的休眠第 16 页一、种子的休眠器官种子休眠是植物长期抵抗外界不良环境所形成的一种适应性。由于多数植物种子成熟时，往往紧跟的是严冬或旱季，非常不利于萌发和生长，所以种子就通过休眠的方式来保存种胚。比如，一些在温带地区生长的植物，它们的种子通常需要在低温（06）条件下经数周至数月的休眠后才能萌发。休眠期的有无或长短随植物种类的不同而不同，比如红松种子的休眠期长达2年，而杨、柳以及某些热带植物的种子几乎没有休眠期。第 17 页二、种子的萌发具有萌发能力的种子在适宜的条件下，它的胚由休眠状态转入活动状态，开始生长，并形成幼苗，这个过程称为种子萌发01充足的水分02适宜的温度03充足的氧气第 18 页二、种子的萌发充足的水分：水分是种子萌发的最重要因素。种子萌发时必须先吸收大量的水分，通常达种子干重的一倍左右或更多。水分在种子萌发中的作用有三点：一是使种皮软化，增强透水、透气性，易于被胚芽和胚根突破；二是加强胚细胞的代谢活动，增强呼吸作用以及促进酶的活性；三是有利于种子内贮藏的复杂有机物分解为简单的可溶性化合物，并且促进这些物质的运输和利用。第 19 页二、种子的萌发适宜的温度：不同植物因其原产地不同，种子萌发时所要求的温度也不同。一般来说，原产于南方的植物，萌发温度要求较高；而原产于北方寒冷地区的植物，则所需温度较低。种子萌发的适宜温度：最低温度为05，低于此温度不能萌发；最高温度为3540，高于此温度也不能萌发；最适温度为2530。第 20 页二、种子的萌发充足的氧气：种子萌发时，随着种子吸水膨胀，呼吸作用加强，需要吸收大量氧气来供给种子萌发所需的能量。如果播种过深或土壤积水，都会造成缺氧条件，从而影响种子正常萌发。严重时，还会使种子进行无氧呼吸，既消耗大量能量，又积累有毒物质，导致种子失去活力过渡页TRANSITION PAGE根与根系类型的认识根和根系的类型与形态根系的分布与功能根系与苗木移植3第 22 页1一、根和根系的类型与形态根的类型根的类型不定根定根主根侧根主根侧根定根不定根 第 23 页1一、根和根系的类型与形态根的类型定根：发生于植物体的固定部位，包括主根（胚根发育而成）和侧根。不定根：除定根以外的其他根，发生位置不一定，从茎（玉米）、叶（落地生根）、老根或胚轴（小麦）上都有可能发生。第 24 页1一、根和根系的类型与形态根的类型主根：种子萌发时由胚根生长发育而成）第 25 页1一、根和根系的类型与形态根的类型侧根：主根上产生的各级分支第 26 页1一、根和根系的类型与形态根的类型不定根：从茎、叶、老根或胚轴上也长出根第 27 页2一、根和根系的类型与形态根系类型直根系须根系根系类型第 28 页2一、根和根系的类型与形态根系类型直根系凡主根粗壮发达，并与侧根有明显区分的根系称为直根系。直根系由于主根发达，粗且长，入土深，各级侧根次第短小，一般呈陀螺状分布。大多数双子叶植物和裸子植物的根系为直根系类型，如棉花、大豆、油松等第 29 页2一、根和根系的类型与形态根系类型须根系有些植物的主根生长缓慢或停止，根系主要由不定根组成，称为须根系。须根系中各条根的粗细差不多，呈丛生状态。比如绝大多数单子叶植物和一些依靠根状茎、匍匐茎、块茎、鳞茎或块根等进行自然繁殖的双子叶植物第 30 页3一、根和根系的类型与形态根的变态有些植物为了适应生长环境，其形态和功能发生了显著的变异，出现不同于正常结构的变化，这种现象叫做变态，其中发生了变态的根称为变态根。常见的变态根类型：气生根 贮藏根 寄生根第 31 页3一、根和根系的类型与形态根的变态贮藏根生长在地下，肥厚多汁，形状多样，常见于两年生或多年生的草本双子叶植物。在农业生产中，贮藏根常作为收获器官，有的还可以作为生产用的“种子”。根据发生来源，可将贮藏根分为肉质直根和块根两类。根中贮藏有大量的营养物质，可供来年生长之需，是越冬植物对严寒环境的一种适应。第 32 页3一、根和根系的类型与形态根的变态常见于二年生或多年生的草本双子叶植物，如萝卜、胡萝卜、甜菜和人参等。这些植物都只有一个肥大的肉质直根，并包括下胚轴和节间极短的茎，主要功能是贮藏养分、躲避不良环境，在条件适宜时进行繁殖。肉质直根肉质直根的上部由下胚轴发育而成，无侧根；下部由主根发育而成，具有24列侧根。第 33 页3一、根和根系的类型与形态根的变态块根是由不定根或侧根膨大发育而来的，在一株上可形成多个块根，其形成不含下胚轴和茎的部分，完全由根构成，比如甘薯、天门冬等。块 根块 根第 34 页一、根和根系的类型与形态根据生理功能可以将其分为：01支持根02攀援根03呼吸根气生根是指露出地面，生长在空气中的根。根的变态第 35 页3一、根和根系的类型与形态根的变态如玉米茎节上生出的一些不定根就是支持根。这些离地面较近的茎节上长出的不定根不断延长并伸入土壤，然后继续产生侧根，进而发展成为增强植物整体支持力量的辅助根系，同时还具有吸收水分和无机盐的作用。支持根例如，榕树从枝上产生许多下垂的气生根伸入土壤，经过次生生长之后成为木质的支持根，也正是由于这些支持根，造就了榕树“一树成林”的“伟业”。第 36 页3一、根和根系的类型与形态根的变态一些藤本植物如常春藤、络石、凌霄等，它们的茎细长柔软，不能直立生长，于是就从茎上长出不定根，以固着在其他树干、山石或墙壁的表面攀援上升，这些不定根称为攀援根。攀援根第 37 页3一、根和根系的类型与形态根的变态呼吸根的外部有呼吸孔，内部有发达的通气组织，这都有利于植物释放和吸收气体，从而适应土壤缺氧环境，维持正常生长。呼吸根生在海岸腐泥中的红树、池边的水松等植物，它们都有许多根从腐泥中伸出向上生长，挺立在泥外的空气中，这类根叫做呼吸根。第 38 页根的变态一、根和根系的类型与形态寄生植物如菟丝子，它的茎纤细柔长，紧密地缠绕在寄主茎上，叶退化成鳞片状，并以突起状的根伸入寄主茎的组织内，使彼此的维管组织相通，从而吸取寄主体内的养料和水分，这种根就称为寄生根，也叫做吸器。槲寄生虽也有寄生根，并伸入寄主组织内，但它本身具有绿叶，能制造养料，它只是吸取寄主的水分和无机盐而已，因此是半寄生植物第 39 页二、根系的分布与功能根系在土壤中分布的深度和广度因植物种类而异，可分为深根系和浅根系。深根系：主根比较发达，在向下伸长生长的同时，陆续产生各级分枝，并带动整个根系向土壤的深处发展；浅根系：主根不发达，侧根或不定根朝着水平方向分布，并向四周扩展，通常占有较大的水平面积第 40 页二、根系的分布与功能根的主要生理功能是：贮藏和转化支持和固定合成和分泌；吸收和输导；第 41 页三、根系与苗木移植采集的时间与地点移植苗木时，通常选择那些根系发育良好、不劈不裂、大小适宜且带有较多侧根的植株。根系是苗木吸收水分和营养物质的器官，根系越完整，栽植后就能越快恢复，及时地给苗木提供水分和营养，从而提高移植成活率，并为以后苗木的健壮成长奠定坚实的基础。移植时，苗木所带根系的大小应根据品种、苗龄、规格、气候等因素而定。一般来说，苗木的年龄和规格越大，温度越高，所带的根系也应该越多。第 42 页1三、根系与苗木移植起苗裸根起苗适用于落叶树大苗、小苗及常绿树小苗等。依据苗木的大小，确定根系的范围。一般乔木根系的水平半径为苗木地径的58倍左右，高度为根系直径的2/3左右；而灌木一般以株高的1/31/2确定根系半径。（1）确定根系范围第 43 页1三、根系与苗木移植起苗裸根起苗（2）挖掘方法 大苗单株挖掘，以树干为中心画圆，延着圆周向下垂直挖至一定深度，切断侧根，然后于一侧向内掏底，将粗根切断，最后将苗取出。如遇到难以切断的粗根，应把四周土挖空后，用手锯锯断。但切记勿强按树干和硬劈粗根，以免造成根系劈裂。小苗在确定的根系宽幅稍大的范围外挖沟，待挖至一定深度后，切断全部侧根，然后于一侧向内深挖掏底，同时轻轻倒放苗木并打碎根部泥土，注意尽量保留须根，最后将挖好的苗木打上泥浆。第 44 页1二、植物标本采集与制作起苗裸根起苗（3）注意事项 如果天气干燥，可在23天前对苗木灌水，使根系吸水变脆，土质变软，便于操作。如果挖出的苗木不能及时运走或栽植，应置于通风阴凉处，或将根系泡入水中，或假植在土里。第 45 页1三、根系与苗木移植起苗带土球起苗（1）确定土球大小适用于常绿树、名贵树、较大的花灌木和移植成活率不高的落叶树等土球的直径由苗木大小、根系特点、成活难易等条件而定。一般乔木土球的水平直径为根茎直径的816倍左右，土球高度为水平直径的2/3左右，即包括了大部分的根系在土球内；灌木的土球大小以其高度的1/31/2为标准。第 46 页1三、根系与苗木移植起苗带土球起苗（2）挖掘方法最后用铁锹从土球底部斜着向内切断主根，使土球与土底分开。待挖至规定深度后，用铁锹将土球表面及四周修平，使土球呈现上大下小的苹果形，对主根较深的树种可将土球修成萝卜形。先用草绳将树冠拢起，再将苗干周围无根生长的表层土壤铲除。第 47 页1三、根系与苗木移植起苗带土球起苗（3）注意事项 如果挖出的苗木不能及时运走或栽植，将土球用湿草帘覆盖或用土围住保存。天气干旱时，为防止土球松散，可在挖前12天对苗木灌水，以增强土壤的粘结力。起苗时，应尽量保护好苗木的根系，不伤或少伤大根，同时，尽量多保留须根，以提高成活率。另外也要注意保护苗木的枝干，以利于将来培养良好的树形。在苗木的主根未切断前，不得硬推土球或硬掰树干，以免土球破裂和根系断损。第 48 页1三、根系与苗木移植起苗冰坨起苗适用于生长在东北地区的针叶树种，这个地区的特点是冬季土壤结冻层深。冰坨大小的确定以及挖掘方法，与带土球起苗基本一致。当气温降至-12左右时，即可挖掘土球。若挖开侧沟时，发觉土球下部冻得不牢不深，可于坑内停放23天。如果是因为土壤干燥而导致冻结不实时，可在土球表面泼水，待土球冻实后，再用铁钎插入冰坨底部，用锤子将铁钎慢慢打入，直至震掉整个冰坨为止。但是为了保持冰坨的完整性，掏底时不能太过用力，以防震碎。第 49 页2三、根系与苗木移植修剪修根（1）裸根苗 剪短过长的根系，剪去病虫根和根系受损的部分，主根过长也应适当剪短。（2）带土球苗 将土球外边露出的较大根段的伤口剪齐，过长须根也要剪短。层深。第 50 页2三、根系与苗木移植修剪修枝修枝为的是减小树冠幅度，维持地上地下的水分平衡，使苗木移植后顺利成活。第 51 页3三、根系与苗木移植栽植不论是裸根苗，还是带土球苗，它们的根系（特别是吸收根）都曾遭受过严重的破坏，不仅根幅和根量缩小，而且吸水能力大大降低，在栽植后需要经过一段时间，才能发出较多新根，恢复吸收功能。修根、修枝后的苗木要马上进行栽植，具体的方法是将大小一致，树形完好的一批苗木栽植在同一地块中。栽植前可用根宝、生根粉、保水剂等化学药剂来处理根系，使苗木在移植后能更快地成活。第 52 页在起苗、运输和栽植过程中，要严格保湿、保鲜，防止苗木过多失水选择有利于伤口愈合和促发新根的栽植时期栽植时使苗木的根系与土壤紧密地接触，并在栽植后保证土壤有充足的水分供应。三、根系与苗木移植如果苗木所带枝叶较多，在根系恢复正常生长之前，应采取各种办法抑制蒸腾作用，以减少树体水分蒸发。为保证栽植的成活率，还必须抓住四个关键点来保持和恢复树体的水分平衡：过渡页TRANSITION PAGE根结构的认识与应用根的初生结构与伸长生长侧根的产生根的次生结构与增粗生长4植物根系对水分的吸收与园林植物灌溉原则植物根系对矿质元素的吸收与园林植物施肥原则第 54 页四、根结构的认识与应用根的初生结构与伸长生长根的初期生长是由根尖的顶端分生组织经过分裂、生长、分化三个阶段发展而来的，这个过程称为根的初生生长。在初生生长过程中所产生的各种成熟组织都属于初生组织，它们组成了根的初生结构第 55 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构双子叶植物根的初生结构在横切面上可划分为表皮、皮层、中柱三个基本部分。双子叶植物根的初生结构根毛表皮凯氏带皮层薄壁组织内皮层中柱鞘原生木质部后生木质部初生韧皮部 棉花根横切面示初生结构第 56 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构表皮是成熟区的最外层细胞，每个细胞呈砖型，其长轴与根的长轴平行，根的表皮没有气孔，细胞排列紧密，没有胞间隙，细胞壁薄，外壁不加厚，一般没有角质层，适于水和溶质自由通过。表皮许多表皮细胞向外突出形成根毛从而扩大了根的吸收面积，所以，根毛区表皮的吸收作用显然较其保护作用更为重要。扫描电镜下的根毛第 57 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构皮层位于表皮和中柱之间，由多层薄壁细胞组成，细胞较大，胞间隙明显，在根中占很大比例。皮层一些水生和湿生植物还在皮层中发育出气腔、通气道等。皮层是水分和溶质从根毛到中柱的横向输导途径，也是贮藏营养物质和通气的场所。皮层还是根进行物质合成和分泌的主要场所。一般皮层又可分为以下三个部分：外皮层皮层薄壁细胞内皮层第 58 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构多数植物根的皮层最外一或数层形状较小、排列紧密且整齐的细胞。外皮层当表皮细胞死亡、凋落时，外皮层细胞的细胞壁增厚并栓质化，代替表皮起保护作用。在没有次生生长或次生生长很少的根中，外皮层终生起着保护作用。根毛表皮皮层第 59 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构皮层薄壁细胞位于外皮层和内皮层之间，细胞层数较多，细胞体积最大，有明显的胞间隙，细胞中常储藏有各种后含物，以淀粉粒最为常见。水生和湿生植物的皮层薄壁细胞常部分解离成气腔或通气道。皮层薄壁细胞第 60 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构皮层最内一层形态结构和生理功能都比较特殊的细胞。内皮层特点是细胞排列整齐且紧密，细胞的径向壁（两侧的细胞壁）和横向壁（上下的细胞壁）上有一条带状增厚结构，称为凯氏带，如图2-22所示，此处木质和栓质沉积在初生壁及胞间层中形成一连续的环带。在紧贴凯氏带的地方质膜较厚而平直，而在其他部位的质膜则较薄并呈波纹状，内皮层细胞的细胞质紧贴于凯氏带上，质壁分离时亦不分开，如图3-11所示。同时，内皮层还有防止中柱内的水分和矿物质倒流回皮层的作用，从而使水和矿物质源源不断地进入导管。第 61 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构内皮层皮层薄壁细胞内皮层凯氏带中柱鞘初生韧皮部初生木质部横向壁切向壁径向壁根的部分横切面示内皮层位置 内皮层细胞立体结构 图2-22 内皮层的结构 第 62 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构内皮层第 63 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构又称维管柱，是内皮层以内的中轴部分，细胞较小而密集，容易与皮层区分，在横切面上占有较小的面积。中柱中柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁组织等四部分组成第 64 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构中柱鞘中柱鞘是中柱的最外层组织，外侧与内皮层相接，通常由一层薄壁细胞组成。中柱鞘的细胞排列整齐、分化程度低，有潜在的分裂能力，在特定的生长阶段和适当的条件下可形成侧根、不定芽、乳汁管以及部分维管形成层和木栓形成层等。中柱鞘内部是维管束，由初生木质部与初生韧皮部组成。第 65 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构中柱鞘中柱鞘是中柱的最外层组织，外侧与内皮层相接，通常由一层薄壁细胞组成。中柱鞘的细胞排列整齐、分化程度低，有潜在的分裂能力，在特定的生长阶段和适当的条件下可形成侧根、不定芽、乳汁管以及部分维管形成层和木栓形成层等。中柱鞘内部是维管束，由初生木质部与初生韧皮部组成。第 66 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构初生木质部初生木质部位于根的中央，主要由导管、管胞组成，主要功能为输导水分。紧接中柱鞘内侧的部位较早分化成熟，由口径较小的环纹导管或螺纹导管组成，称为原生木质部；接近轴心的部分较晚分化成熟，由管腔较大的梯纹、网纹或孔纹导管组成，称为后生木质部。初生木质部这种由外及内的发育方式称为外始式。第 67 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构初生韧皮部初生韧皮部的主要功能是将同化产物输送到根、茎、花、果实等器官中。初生韧皮部分布于初生木质部的辐射角之间，与初生木质部相间排列，因此，初生韧皮部的束数与初生木质部的束数相等。初生韧皮部的发育方式也是外始式，即原生韧皮部在外，后生韧皮部在内。其中，原生韧皮部通常缺少伴胞，而后生韧皮部主要由筛管和伴胞组成。第 68 页1四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构薄壁细胞在初生韧皮部与初生木质部之间，有几列薄壁细胞。少数植物根的中央还有由薄壁细胞组成的髓。在双子叶植物中，它们是原形成层保留下来的细胞，将来发育成形成层的一部分；而单子叶植物中它们不能恢复分裂能力，故不产生形成层，将来其细胞壁木化成为厚壁组织。第 69 页四、根结构的认识与应用表 皮 中柱鞘皮 层初生木质部初生韧皮部薄壁细胞双子叶植物根的初生结构轮廓图-小结第 70 页四、根结构的认识与应用双子叶植物根的初生结构-小结 表表 皮皮 外皮层外皮层 皮皮 层层 皮层薄壁组织皮层薄壁组织 内皮层（凯氏带）内皮层（凯氏带）中中柱鞘柱鞘 原原生木质部生木质部 初初生木质部生木质部 （外始外始式）式）后后生木质部生木质部 中中 柱柱 原原生韧皮部生韧皮部 初初生韧皮部生韧皮部 （外始外始式）式）后后生韧皮生韧皮部部 薄薄壁细胞壁细胞 外始式外始式 由外方开始逐渐向由外方开始逐渐向内方发育成熟的方式。内方发育成熟的方式。第 71 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构禾本科植物，如小麦、玉米、水稻及甘蔗等根的基本结构与双子叶植物一样，亦分为表皮、皮层、维管柱（中柱）三个基本部分。禾本科植物根的解剖结构但禾本科植物一生中只具有初生结构，一般不再进行次生生长，故没有次生结构。第 72 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构 小麦根横切面第 73 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构根部最外一层的细胞是表皮，寿命较短，当根毛枯死后，往往解体而脱落。表皮第 74 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构皮层位于表皮和中柱之间，分为外皮层、皮层薄壁组织和内皮层等三部分。第 75 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构靠近表皮的几层细胞为外皮层，细胞较小、排列紧密，在根发育后期常形成栓化的厚壁组织，待根毛枯萎后，代替表皮行使支持与保护作用。外皮层位于外皮层以内，细胞数量较多。水稻幼根中的皮层薄壁细胞，呈明显的同心辐射状排列，细胞之间形成较大的空隙，在横切面上这种空隙近于方形，利于适应水淹环境；水稻老根中的皮层薄壁细胞有明显的气腔，它是由几列皮层薄壁细胞互相分离，然后解体而形成的，如图2-26所示。水稻中根、茎、叶的气腔互相贯通，形成良好的通气组织，叶片进行光合作用所释放的氧气就可利用气腔进入根部，供给根部呼吸所需，因此，水稻能够适应湿生环境。皮层薄壁组织第 76 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构水稻老根横切面局部图第 77 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构内皮层与双子叶植物较长时间保留“凯氏带”结构不同的是，禾本科植物根的内皮层初期具有凯氏带，此后大部分细胞除外切向壁外，两侧径向壁、上下横向壁及内切向壁均次生加厚，在横切面上增厚的部分呈马蹄铁形，而少部分没有增厚的细胞分化为通道细胞，位于正对初生木质部辐射角的位置，通常认为它们是根的初生结构部分内外物质运输的唯一途径。但大麦根中无通道细胞，在电镜下发现其内皮层栓质化壁上有许多胞间连丝通过的纹孔，估计是运输通道。皮层薄壁细胞皮层薄壁细胞通道细胞通道细胞内皮层内皮层中柱鞘中柱鞘初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部第 78 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构中柱也分为中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部等几个部分。中柱中柱鞘：中柱的最外层薄壁细胞。初生木质部一般为多元型。初生韧皮部：位于初生木质部之间，与初生木质部相间排列，由少数筛管和伴胞组成。髓：中柱中央为薄壁细胞组成的髓，但小麦的中央部分有时被一个或者两个大型后生木质部导管所占满。在根发育后期，髓、中柱鞘等组织常木质化增厚，整个中柱既保持了输导功能又有坚强的支持作用。第 79 页2四、根结构的认识与应用单子叶植物根的解剖结构第 80 页3四、根结构的认识与应用非禾本科植物根的解剖结构主要特征是：表皮和根毛大多枯萎；外皮层成为厚壁组织；皮层中若有通气组织，则已发育成熟；内皮层细胞五面加厚显著，如图2-27所示。我们常将单子叶植物生长时间较长的根部称为“老根”。非禾本科植物根的解剖结构根的解剖结构由表及里也分为表皮、皮层和中柱三部分。大多数非禾本科的单子叶植物，其根也只有初生生长和初生结构而无次生生长和次生结构。第 81 页四、根结构的认识与应用侧根在根的伸长生长过程中，除了形成根毛以及产生初生结构以外，还产生分枝形成侧根，侧根上又能依次再长出各级侧根，从而不断地扩大植物地下部分的分布范围，吸收更多的营养，并进一步加强根的固着和支持能力。侧根构成了直根系或须根系的主要部分。第 82 页1四、根结构的认识与应用侧根的发生位置在二原型根中，侧根发生于原生木质部和原生韧皮部之间，侧根行数为原生木质部辐射角的倍数，如胡萝卜为二原型，侧根有4行；侧根只发生于中柱鞘的一定部位，与初生木质部和初生韧皮部的位置和束数有关。第 83 页1四、根结构的认识与应用侧根的发生位置在三原型、四原型根中，侧根多发生于正对原生木质部的维管鞘细胞，原生木质部辐射角有几个，常产生几行侧根，如棉花为四原型，则侧根有4行；三原型四原型第 84 页1四、根结构的认识与应用侧根的发生位置在多原型根中，侧根常发生于正对着原生韧皮部的中柱鞘细胞，从外部观察，侧根在母根上沿长轴纵向排列，行数等于初生木质部的束数。多原型第 85 页2四、根结构的认识与应用侧根的形成过程内皮层中柱鞘中柱鞘皮层薄壁细胞内皮层根冠图2-29 侧根的发生过程当侧根开始发生时，母根中一定部位的中柱鞘细胞的细胞质变浓，液泡消失，恢复分裂能力，开始分裂。第 86 页2四、根结构的认识与应用侧根的形成过程首先进行平周分裂，使细胞层数增加，以后进行各个方向的分裂，产生一团新细胞，形成侧根原基。侧根原基进一步发育，逐步分化形成根冠、分生区和伸长区。随着细胞不断地分裂、生长和分化，侧根原基逐渐深入皮层，并分泌水解酶等物质，将部分皮层和表皮细胞溶解，于是它穿透皮层，突破表皮，伸出母根外，顺利地伸进土壤形成侧根。第 87 页3四、根结构的认识与应用侧根发生规律在生产中的应用因此，在农业、林业、园艺工作中，利用这个特性，在移苗时常切断主根，以促进更多侧根的发生，保证植株根系的旺盛发育，促使整个植株能更好生长或便于以后移栽。主根和侧根有着密切的联系，当主根切断时，能促进侧根的发生，从而形成更发达的根系。第 88 页四、根结构的认识与应用根的次生结构与增粗生长 一年生双子叶植物和大多数单子叶植物的根都只进行初生生长，而大多数双子叶植物和裸子植物的根，却可以进行次生生长（secondary growth）而形成次生结构（secondary structure）。根的次生生长是由根的次生分生组织活动的结果。次生分生组织包括维管形成层（vascular cambium）和木栓形成层（cork cambium），前者不断地侧向产生次生维管组织，而后者形成周皮，于是根不断增粗。第 89 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成随后，这些弧形片段状的形成层逐渐向左右两侧扩展，直至初生木质部的放射角处，并在该处和中柱鞘细胞相接。此时，对着原生木质部处的中柱鞘细胞也恢复分裂能力参与形成层的形成。首先，由保留在初生木质部与初生韧皮部之间的原形成层细胞进行平周分裂，形成几个弧形片段状的形成层。维管形成层的形成至此，各个形成层片段彼此相互衔接，成为完整连续的形成层环（图2-30B）。第 90 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成维管形成层的形成AB第 91 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成维管形成层的活动 维管形成层一经发生之后，主要进行平周分裂，向内分裂产生次生木质部，叠加在初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，叠加在初生韧皮部的内方，二者合称为次生维管组织（图2-30C）。在根的次生结构中，次生木质部所占的比例远大于次生韧皮部。所分生出的次生木质部细胞，又以靠近初生韧皮部内侧的地方增加较快，而两端增加较慢。所以，初生韧皮部及次生韧皮部被推向外围，波浪状的维管形成层环也逐渐变成了圆形的环（图2-30D）。第 92 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成维管形成层的活动CD第 93 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成木射线与韧皮射线形成层向外产生的次生韧皮部包括筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞；向内产生的次生木质部包括导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。这两个部分的薄壁组织都较发达，它们与根的储藏功能有关；还有一部分薄壁细胞沿径向做放射状排列，贯穿于次生维管组织中，称为维管射线（vascular ray）；其中，在次生木质部中的一段叫做木射线（xylem ray）;在次生韧皮部中的一段叫做韧皮射线（phloem ray）。第 94 页1四、根结构的认识与应用维管形成层的发生与次生维管组织的形成木射线与韧皮射线图2-31 根的次生结构示意图第 95 页2四、根结构的认识与应用木栓形成层的发生与周皮的形成在形成层不断活动使根增粗的过程中，外围的皮层和表皮受到影响而破裂脱落。在此之前，中柱鞘细胞通过脱分化，进行径向和切向分裂而形成木栓形成层，如图2-32所示。木栓形成层向外分裂产生木栓层（cork），向内分裂产生栓内层（phelloderm），这三者共同组成了周皮，如图2-31所示。第 96 页2四、根结构的认识与应用木栓形成层的发生与周皮的形成橡胶树根中木栓形成层活动的结果，形成周皮橡胶树根中木栓形成层活动的结果，形成周皮 木栓形成层的发生与周皮的形成第 97 页3四、根结构的认识与应用根的次生结构及特点 根的维管形成层和木栓形成层活动的结果形成了根的次生结构：自外向内依次为周皮（木栓层、木栓形成层、栓内层）、成束的初生韧皮部（常被挤毁）、次生韧皮部（含径向的韧皮射线）、形成层、次生木质部（含木射线）和仍保留在根中央的辐射状初生木质部。除少数草本植物外，多数双子叶植物根中无髓。第 98 页3四、根结构的认识与应用根的次生结构及特点根的次生结构有如下特点：次生维管组织内，次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列，这与初生维管组织中初生木质部和初生韧皮部二者的相间排列完全不同。形成层每年向内、外增生新的维管组织，特别是次生木质部的增生，使根的直径不断增大。次生结构中以次生木质部为主，而次生韧皮部所占比例较小，这是由于新的次生维管组织总是增加在老韧皮部的内方，受到老韧皮部的制约。第 99 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程肉质直根 萝卜根的增粗主要是形成层活动形成大量次生木质部的结果。如图2-33所示，萝卜根的皮主要由周皮和不发达的次生韧皮部组成；萝卜根的内部主要由发达的次生木质部组成，其中导管少，没有纤维，主要是储藏大量养分的木薄壁组织细胞。部分木薄壁细胞可以恢复分裂能力，转变成副形成层（accessory cambium），副形成层活动再产生三生木质部（tertiary xylem）和三生韧皮部（tertiary phloem），共同构成三生结构。第 100 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程肉质直根 胡萝卜根的增粗主要是形成层活动形成大量次生韧皮部的结果。如图2-33所示，胡萝卜根的结构与萝卜相似，但胡萝卜根中的次生韧皮部占较大比例，其中韧皮薄壁组织非常发达，贮藏大量的营养物质。第 101 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程肉质直根萝卜萝卜胡萝卜胡萝卜第 102 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程肉质直根 甜菜肉质直根的增粗生长比较复杂。当形成层活动时，中柱鞘恢复分裂能力，产生副形成层，副形成层又进一步活动，形成具有大量薄壁细胞的三生维管组织，以后再由三生韧皮部外侧的薄壁组织，产生新的副形成层，如此反复，三生维管束可达812圈，如图2-34所示。根据三生维管束圈数多少，特别是薄壁组织发达与否，可判断甜菜品种的优劣。第 103 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程肉质直根图图2-34 甜菜贮藏根的结构甜菜贮藏根的结构第 104 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程块根 甘薯块根是不定根在初生生长的基础上，维管形成层活动产生含有大量木薄壁组织细胞的次生木质部，以后，分散在导管周围的木薄壁细胞恢复分裂，转变为副形成层，进一步形成三生结构，如图2-35所示。三生结构的薄壁细胞中储藏大量糖分和淀粉，在三生韧皮部中还可形成乳汁管。随着形成层不断地产生和活动，副形成层可多次发生，于是块根迅速膨大。由于次生木质部中的导管分布不均匀，各部位生长速度不同，从而使块根的形状不规则。第 105 页4四、根结构的认识与应用贮藏根的增粗过程块根图图2-35 甘薯块根（引自扬州大学植物学精品课电子教材）甘薯块根（引自扬州大学植物学精品课电子教材）第 106 页四、根结构的认识与应用植物根系对水分的吸收与园林植物灌溉原则 因此，了解植物的吸水部位、吸水途径、需水规律以及生活环境的气候特点、土壤含水量等情况，是我们实施合理灌溉，保证植物正常生长发育的重要基础。水是生命之源，没有水就没有生命。植物的一切正常生命活动都必须在细胞含有一定水分的状况下才能进行。第 107 页1四、根结构的认识与应用根系的吸水部位 根系是陆生植物吸水的主要器官，它在土壤中分布广、数量多、表面积大，能从土壤中吸收大量水分，以满足植物的生长需求。第 108 页1四、根结构的认识与应用根系的吸水部位 在植物庞大的根系中，各部分的吸水能力是不同的。根系吸水的部位主要在根尖端的幼嫩部分，即从根尖开始向上约10mm的范围内，包括根冠、伸长区、分生区和根毛区，其中以根毛区的吸水能力最强。第 109 页2四、根结构的认识与应用根系的吸水途径 植物根系吸水主要通过根毛、皮层、内皮层，再经中柱薄壁细胞进入导管。水分在根内的径向运输有质外体和共质体两条途径。第 110 页2四、根结构的认识与应用根系的吸水途径 质外体（apoplast）是指原生质体以外的部分，主要由细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成。水分在质外体中可以自由扩散，无须越过任何膜，所以移动阻力小，移动速度快。它被内皮层的凯氏带分隔成两个区域：一是内皮层外，包括根毛、皮层的胞间层、细胞壁和细胞间隙，称为外部质外体；二是内皮层内，包括成熟的导管和中柱各部分细胞壁，称为内部质外体。水分由外部质外体进入内部质外体时，必须通过内皮层细胞的共质体途径才能进入。第 111 页2四、根结构的认识与应用根系的吸水途径 共质体（symplast）是由胞间连丝将一株植物所有生活细胞的原生质体连结而成的一个整体。水分进入共质体后，可通过胞间连丝向内传递，最终到达木质部。因共质体途径需要跨膜，所以水分运输阻力较大。第 112 页3四、根结构的认识与应用园林植物灌溉原则 （1）春季灌溉 随着气温的升高，植物开始进入萌芽、展叶、抽枝等阶段，个体生长发育迅速。但这个季节北方的大部分地区较为干旱，多风少雨，所以应及时灌溉，这样既能弥补土壤中水分的不足，又能使植物体内维持水分平衡，还能避免春寒及晚霜对植物造成的危害。灌溉时期第 113 页3四、根结构的认识与应用园林植物灌溉原则 （2）夏季灌溉 夏季气温较高，植物生长