第4章 描述植物的形态术语
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第4章描述植物的形态术语
植物特征的资料是对任何一种植物进行分析所必需的。对一种植物的形态学描述(描述植物学phytography)是通过一系列的术语用半技术性的语言来合适地表达,从而提供了对这种植物的准确描述。对于一个分类群的分析,描述的形态术语要走在分类学或系统发育分析的前面。维管植物(Tracheophyes)的营养结构统一包括根(root)、茎(stem)及叶(leave)这样的器官,繁殖结构在不同的类群中有所不同。蕨类植物以孢子叶球、球果、孢子叶、小孢子叶、大孢子叶和孢子为代表。裸子植物以球果、大孢子叶、小孢子叶为代表。有花植物有不同的花序(inflorescence)、花(flowers)、种子(seed)和果实(fruit)。所有这些器官都表现出相当的变异性,要通过大量的术语进行充分的描述。
形态描述术语被用于描述物种已经有几个世纪了,并且将继续成为分类证据的主要来源。描述术语非常详尽,在这里我们仅就最常用的进行阐述。
习性和寿命
一年生植物(Annual):在一个生长季节生活和完成生活周期的植物。短命植物(ephemeral)每年只存活一到两周(如蔓黄细心Boerhavia repens)。
两年生植物(Biennial):存活两个生长季的植物,在第一个生长季营养生长,在第二个生长季开花。
多年生植物(Perennial):生活两年以上并且在生命周期里开花数次(只结一次果的植物除外,这些植物可存活数年,但是开花后即死亡,比如龙舌兰属植物和竹子的一些种类)的植物。多年生草本植物(herbaceous perennial),地上的苗每年冬天都会死去,每年再由接近地面的储藏部分长出地上的苗。木本多年生植物(woody perennial),地上枝条是木本的,可存活很多年。木本多年生植物可以是乔木(tree)(具有明显的树干或者从树干伸出的枝条由顶部产生——歧伞树(deliquescent tree)如印度榕树;茎(caudex)干完全不分枝,而顶端由叶子形成树冠,如棕榈树;或者主干持续生长,逐渐变细并按向顶的顺序长出枝条——塔状树(excurrent tree)如暗罗属polyalthia植物)或灌木(shrub)(有一些明显的枝条从地面上长出)。半灌木(suffrutescent plant)是一种介于木本和草本之间的中间状态的植物,它的基部一年又一年持续生长,然而它的上部每年都死去。纤弱的攀缘类植物可能是木本(木质藤本(liana))的或者草本(草质藤本)(vine)的。
值得注意的是草本、灌木、半灌木和乔木代表的是不同习性类型。一年生植物、两年生植物和多年生植物代表了寿命或植物生长的时间。
根
根与茎不同,没有节和节间,但具有不规则的分枝并可从内部长出侧根。在种子萌发后,胚根伸长形成主根,进而形成直根(taproot),但是还有一些其他的情况:
不定根(Adventitious):从胚根或其他根部以外的部分长出的根。
气生根(Aerial):生长在空气中。在附生植物中,气生根被称为附生根(epiphytic roots),在兰科植物中发现有悬挂的附生根,且这些根被海绵状的根被(velamen)组织覆盖。兰科植物也有一些固着根,可以穿过缝隙帮助固定。
同化根(Assimilatory):绿色的含叶绿素的根具有同化二氧化碳的能力如青牛胆属(Tinospra cordifolia)和川苔草科(Podostemaceae)的许多植物。
须根(Fibrous):是线形坚韧的根,普遍存在于单子叶植物,尤其是禾草类植物中,在自然界中通常为不定根。
肉质根(Fleshy):肥厚而柔软,具有很多的储存组织,储存根可能是以下直根的变型:(1)纺棰状的(Fusifom):中部膨大,两端尖细,如萝卜(Raphanus sativus)。
(2)圆锥状的(Conical):顶端粗大,向下逐渐变细,如胡萝卜(Daucus carota)。
(3)芜菁状的(Napiform):非常粗壮几乎成球形,下端突然变细,如芜菁(Brassica rapa)。
具储存功能的的不定根的变型包括:
(1)块状的(Tuberous):从茎的节上长出一群块茎,如甘薯(Ipomoea batatas)和木薯(Manihot esculenta)。
(2)束状的(Fasciculated):膨大的根成束存在,如天门冬属(Asparagus)和大丽花属(Dahlia)的某些种。
(3)具小结节的(Nodulose):不定根的顶端膨大如头状,如,芒果姜黄(Curcuma amada)和闭鞘姜(Costus speciosus)。
(4)念珠状的(Moniliform):根的一部分交替膨大和紧缩而呈念珠状的形态,如参薯(Dioscorea alata)。
图4.1 根A: 萝卜Raphanus sativus的纺锤
状的肉质根;B:胡萝卜Daucus carota的圆
锥状肉质根;C: 芜菁Brassica rapa的芜菁
状肉质根。D: 甘薯Ipomoea batatas的块根。
E:大丽花属Dahlia的束生块根;F:姜黄属
1种Curcuma amada的有小结节的根;G: 念
珠状的根;H:红树属Rhizophora的呼吸根;
I:玉蜀黍Zea mays的支持根;J:露兜树属
Pandanus的支柱根;K:孟加拉榕Ficus
benghalensis的支柱根;L:石斛属
Dendrobium的气生根;M:槲寄生属Viscum的有吸器的根把吸器仅仅伸入到木质部; N:松属Pinus的带菌丝体根。
吸器(sucking):小的根侵入到寄主木质部,用于吸收水分和无机营养物质,如半寄生植物(槲寄生属Viscum),或者也可以侵入到寄主的韧皮部中,获得光合作用的产物,如全寄生植物(菟丝子属Cuscuta)。
菌根(Mycorrhizal):真菌菌丝与植物的根共生,有助于根的吸收。真菌菌丝侵入到皮层细胞内(内生菌根endotrophic mycorrhizae可以在兰花中发现)或在根的表面形成覆盖物,仅有少量菌丝穿入外层细胞的细胞间隙中(外生菌根ectotrophic mycorrhizae在松类中发现)。特化的泡状灌木菌根(V AM,vesicular arbuscular mycorrhizae)在禾草类植物中发现,真菌菌丝穿入到皮层细胞中,形成一个菌丝团称为丛枝状吸器arbusculum。
呼吸根(Respiratory):一些红树属Rhizophora植物的根并不向地生长,而是直立向上生长,根上具有特化的皮孔(pneumathodes(气囊)),用于气体交换,这些根也被称作气囊根(pneumatophores)。
支柱根(Prop):从树的基部分枝上产生的一些延长的气生根,扎入土中,起支持作用,且通常代替主要的树干如榕属(Ficus)的一些种(如在Sibpus,Kolkata的印度生物园的巨大的孟加拉榕F. benghalensis)。较大的悬挂的支柱根常用来作弹簧跳运动。
支持根(Stilt):从茎基部的节上发生的不定根,伸入土壤,增加植物的支持作用如玉蜀黍(Zea mays)或露兜树(Pandanus)。