植物学---第六章-植物的叶-(1)

第六章叶的形态结构与建成过程第一节叶的功能、形态与叶序一、功能：1.光合作用；2.蒸腾作用；3.吸收和分泌作用；4.繁殖；5.攀援；6.贮藏；7.捕捉与消化昆虫二、叶的形态1、叶的组成一片典型的叶主要由叶片叶柄托叶三部分组成。叶的组成:叶片—叶的主要部分。叶柄—承受叶片，将叶片展布在各空间位置上，并与茎相连。托叶：叶的附属物，结构似叶片。完全叶：三者都有的叶。不完全叶：三者缺少一或二部分的叶。2.叶片的大小和形状：叶片的形状：由叶缘、叶尖、叶基来体现一）叶形叶片形状：A.椭圆形，B.卵形C.倒卵形，D.心形E.肾形，F.盾形G.菱形，H.长椭圆形（一）叶片的形态一）叶形叶片形状：I.针形，J.线形K.剑形，L.披针形M.倒披针形，N.匙形O.楔形，P.三角形Q.斜形（一）叶片的形态（一）叶片的形态1、针形叶：叶细长如针者，如松树。若其形更细长，則有称丝状者。2、线形叶：叶长比宽多数倍而成为线状。3、圆形叶：叶圆形。4、心形叶：形如心形。5、椭圆形叶：形如椭圆或长椭圆状。6、倒卵形叶：形如倒卵状，基部较窄，端部较宽。7.披针形叶8、倒披针形叶长约为宽的3-4倍，最宽处靠近上部的叶形9.盾形叶10、其它形状二）叶端：渐尖、急尖、圆形、微凹等三）叶基：楔形、心形、戟形、渐狭、圆形四）叶缘：全缘、齿缘、曲波缘、裂缺、半裂、全裂等（二）叶序：叶在茎上的排列顺序1、互生2、对生3、轮生(三)单叶与复叶单叶：一个叶柄上只生1张叶片的复叶：一个叶柄上着生2～多数分离的叶片。复叶的叶柄叫总叶柄(commonpetiole)，其延伸的部分称叶轴(rachis)；其上着生的叶片称小叶(leaflet)，小叶的柄称为小叶柄(petiolule)，小叶的托叶称小托叶(stipel)。复叶类型A.奇数羽状复叶B.偶数羽状复叶C.大头羽状复叶D.参差羽状复叶E.三出羽状复叶F.单身复叶G.三出掌状复叶H.掌状复叶I.三回羽状复叶J.二回羽状复叶各种形态的叶(四)叶片色彩自然界植物叶的颜色主要是以绿色为主，但同时还有少数植物叶子是有其它的颜色。如红色、黄色等，还有一些植物叶子带有不同颜色的斑点。(五)叶脉（LeafVeins）叶脉就是生长在叶片上的维管束，它们是茎中维管束的分枝。这些维管束经过叶柄分布到叶片的各个部份。叶脉在叶片上分布的样式称为脉序（venation），可划分为三大类（图）：分叉状脉（dichotomousvenation）网状脉（nettedvenation）平行脉（parallelvenation）第二节叶的形态建成一、生长锥上叶原基的发生二、完全叶各部分的发生三、叶片的生长发育1、叶原基的发生叶由叶原基发育形成。叶原基发生于茎尖生长锥的侧面，一般由表面的几层细胞分裂形成最初的突起，接着向长、宽、厚三个方向生长。但厚度生长开始与停止均较早，使叶原基早期即成为扁平形。以后基部继续增宽，有些植物（如禾本科）其基部可以包围整个生长锥。从突起到厚度生长停止，整体仍由分生组织组成，外形上尚未有叶片、叶柄、托叶的分化时均可称为叶原基。2、叶的发生与叶片的发育叶原基形成后，接着下部发育为托叶，上部发育为叶片与叶柄。叶片由叶原基上部经顶端生长、边缘生长和居间生长形成。叶原基上部的细胞分裂逐渐限于顶端，通过顶端生长使这部分伸长。不久，在其两侧的细胞开始分裂，进行边缘生长，形成具有背腹性的扁平雏形的叶片；如果是复叶，则通过边缘生长形成多数小叶片。边缘生长进行一段时间后，顶端生长停止。当幼叶逐渐由芽内伸出、展开时，边缘生长停止，整个叶片进行近似平均的表面生长，又称为居间生长。居间生长伴随着内部组织的分化成熟，和叶柄、托叶的形成而成为成熟叶。第三节双子叶植物和单子叶植物叶的结构异面叶——有栅栏组织和海绵组织之分的叶片；等面叶——有栅栏组织和海绵组织之分的叶片；不论异面叶还是等面叶，就叶片来讲，都有三种基本结构，即表皮、叶肉和叶脉。一、双子叶植物叶的结构1.表皮；2.叶肉；3.叶脉1.表皮epidermis1)、表皮层(上下)2)、气孔:双子叶植物的气孔分为四个主要类型。（1）无规则型（2）不等型（3）平列型（4）横列型guttation3)、排水器双子叶植物的排水器，由水孔和通水组织构成。水孔与气孔相似，但它没有自动调节开闭的功能。通水组织是指与脉梢的管胞相通的排列疏松的一群子细胞。4)、表皮毛：为表皮的附属物，形态各异，功能不同。蜜腺、腺鳞、腺毛均为表皮毛的结构，但它们又具有分泌功能，因此又称其为分泌结构。外分泌结构包括蜜腺、腺毛、腺鳞、盐腺等；内分泌结构包括分泌腔、分泌道、分泌细胞、有节乳汁管（很多细胞端壁消失后形成的，如蒲公英）和无节乳汁管（一个细胞发育的，桑科、大戟科植物中存在）。2．叶肉（mesophyll)栅栏组织，海绵组织。palisadeandspongytissue1)栅栏组织：为一列或几列长筒形有棱的薄壁细胞，其长轴与上表皮垂直作栅栏状排列。其细胞层数和特点随植物种类而不同。栅栏组织细胞内叶绿体的分布常决定于外界条件，特别是光照条件，强光下，叶绿体移动而贴近细胞的侧壁，减少受光面积，避免过度发热；弱光下，它们分散在细胞质内，充分利用散射的光能。2)海绵组织：位于栅栏组织与下表皮之间，其细胞形态、大小常不规则，并有短臂突出而互相连接如网，胞间隙很大，在气孔内方，形成较大的气孔下室。3．叶脉（leafvein）它的内部结构是由维管束和伴随的机械组织组合而成。由薄壁组织组成的维管束鞘包裹着。禾本科植物的叶为单叶，它分为叶鞘和叶片两部分，叶鞘狭长鞘状，起保护、输导和支持的作用。叶片呈条形或线形，上有纵平行脉序。叶片与叶鞘连接处的外侧叫叶颈，是一个不同色泽的环，稻的叶颈为淡青黄色，叫做叶环（栽培学上叫叶枕）。在叶片与叶鞘相接处的腹面，有膜状的突出物，叫做叶舌，它可防止水分、昆虫和病孢子落入叶鞘内。叶舌两旁的耳状突出物叫叶耳。叶耳、叶舌的有无、大小及形状常作为识别禾本科植物的依据。二、禾本科植物的叶禾本科植物叶的组成:（一）叶片（二）叶鞘、叶耳、叶舌P119，图6－1B，C，D禾本科植物叶的结构1.表皮：气孔器、长短细胞、泡状细胞2.叶肉：等面叶(无栅栏组织和海绵组织之分)3.叶脉：平行叶脉，由维管束、薄壁组织、机械组织组成⒈表皮上、下表皮的组成稍有不同：上表皮由长细胞、短细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而成，下表皮没有泡状细胞。长细胞排成纵列，侧壁弯曲，外壁角化并硅化；短细胞（硅细胞和栓细胞）分布在长细胞之间。泡状细胞是一些大型的薄壁细胞，成组分布于两条叶脉之间的上表皮，其功能与叶片的内卷和展开有关。气孔器也分布在长细胞之间，由一对哑铃形的保卫细胞和一对菱形或半球形的副卫细胞组成。上、下表皮的气孔器数目相差不大。⒉叶肉没有栅栏组织和海绵组织之分化，由同形的细胞组成，属于等面叶。叶肉细胞形状不规则，细胞壁向内皱褶。⒊叶脉禾本科植物的叶具平行脉。叶脉维管束为有限外韧维管束，其结构由韧皮部、木质部和维管束鞘组成。维管束鞘由一层薄壁细胞(C4植物）或两层细胞(C3植物)，外层为薄壁细胞，内层为厚壁细胞组成。较大的叶脉，其维管束上、下方常有厚壁组织与表皮相连。第四节叶的生态类型一、光照－－阳生植物和阴生植物叶的结构阳生植物：叶片厚而小、角质膜较厚、栅栏组织和机械组织发达、细胞间隙较小。阳生叶指阳地植物的叶，这类植物适应于强烈的阳光而不能忍受荫蔽。阳叶的结构倾向于旱生结构的特点。阴生植物与阳生植物叶片结构相反。叶片较薄，宽阔，角质膜较薄、栅栏组织和机械组织不发达、细胞间隙较大。二、旱生和水生植物叶的结构1.旱生植物：叶片结构主要朝着降低蒸腾和贮藏水分两个方向发展（裸子植物、芦荟、马齿苋）。2.水生植物：通气组织发达旱生植物叶片的结构特点：朝着降低蒸腾和贮藏水分两个方向发展。降低蒸腾作用表现在：减少叶的蒸腾面积，表皮高度角化，有很厚的角质层，表皮毛和蜡被比较发达。有些旱生植物，气孔陷入表皮平面之下，也有位于特殊气孔窝内（如夹竹桃）的。贮藏水分：表现在叶为肉质多汁，常有贮藏水分和粘液的组织，如剑麻等。水生植物叶片的结构特点主要表现在：保护组织的衰退，如表皮上的角质层很薄，有吸收作用，叶片较厚，一般无栅栏组织，通气组织发达，叶脉很少，其中的输导组织和机械组织非常衰退三、C3和C4植物叶的结构特点1.最初光合产物不同：C3是三碳化合物：C4是四碳化合物2.叶片结构不同：C4维管束鞘细胞叶绿体多、细胞器也多、排列紧密。如甘蔗、玉米等。第五节叶的衰老与凋亡、脱落1.叶的衰老的表现和原因叶绿素减少、叶色变黄、细胞间隙大、叶片萎蔫、气孔关闭等2.叶的脱落离层的形成及产生原因3.叶的衰老、脱落与农业生产的关系离层和落叶：离区：木本落叶植物在落叶之前，靠近叶柄基部分裂出数层较为扁小的薄壁细胞，它们横隔于叶柄基部，称为离区离层：在离区形成后，在其范围内，一部分薄壁细胞的胞间层发生粘液化而分解或初生壁解体，形成离层。保护层：离层形成后，叶受重力或外力作用时，叶便从离层处脱落,在离层的下方发育出木栓细胞，逐渐覆盖整个断痕，并与茎部的木栓层相连。这个由木栓细胞所形成的覆盖层称为保护层第六节叶的生长特性与农业实践叶的生长特性与种植方式不同叶位叶与作物产量叶的再生长与草皮、牧草和饲用作物生产第八节被子植物营养器官间的联系植物体整体性的表现一、功能的协同性二、器官间结构的联系三、营养器官生长的相关性及其调节一、功能的协同性1.根的被动吸收和主动吸收水分2.光合作用的原料－－水3.根系营养来源二、营养器官间结构的联系（一）（1）根与茎初生结构上的连接与变化关键部位是根茎过渡区（2）茎的初生结构与叶结构的连接—叶迹与叶隙（图6—23）（3）茎的初生结构与分枝的连接——枝迹与枝隙（图6—23）二、营养器官间结构的联系（二）二、营养器官间结构的相关性（三）四、营养器官间相关生长的调节土壤条件激素代谢变化地上部分的生长发育干旱生长素气孔开闭生长减弱或停止淹水细胞分裂素光合速率叶衰老高地温赤霉素蛋白质合成不开花、结果缺矿质脱落酸叶绿素分解器官脱落盐过多乙烯相关生长产生的原因：外部因素（生态环境）；内部因素（遗传因素）阴生花卉龟背竹的栽培技术