根_科学小屋

2022-04-20 10:54:57  浏览:297  作者:管理员

根

植物学名词,根是植物营养器官,通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分、无机盐及可溶性小分子有机质,并且具有支持、繁殖、贮存合成有机物质的作用。

结构

根分为根尖结构、初生结构和次生结构三部分。根尖是主根或侧根尖端,是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分,也是根的生长、延长及吸收水分的主要部分。根尖分成根冠、分生区、伸长区和成熟区。根生长最快的部位是伸长区。伸长区的细胞来自分生区。由根尖顶端分生组织经过细胞分裂、生长和分化形成了根的成熟结构,这种生长过程为初生生长。在初生生长过程中形成的各种成熟组织属初生组织,由它们构成根的结构,就是根的初生结构。若从根尖成熟区作一横切面可观察到根的全部初生结构,从外至内分为表皮、皮层和维管柱三部分。有形成层细胞分裂形成的结构与根尖、茎尖生长椎分生组织细胞分裂形成的初生结构相区别,称它们为次生结构。一株植物全部根的总称。胚胎的胚根形成的根是植物的主根。后来当植物发育到一定阶段,中柱的中柱鞘活动产生侧根。按其形态,可分为轴根系(Tap root system)和须根系(Fibrous root system)。 植物的生存环境,如土壤情况和水分分布,和气候状况,如湿度和温度,影响着根系的形态。一般来说,轴根系的深入土壤的深度大于须根系。一般木本植物的根深达10-12米。而生活在沙漠地区的骆驼刺可深入地下20米,以吸收地下水。单子叶植物,如禾本科的植物,其须根入土只有20-30厘米。论伸展的直径,木本科植物可达10-18米,超过其树冠直径。禾本科植物只有40-60厘米。木本科植物的根吸收面积可达400平方米。

直根系

直根系(Tap root system)由胚根发育产生的初生根和次生根组成,主根发达、明显,极易与侧根相区别,由这种主根及其各级侧根组成的根系,称为直根系。大多数的裸子植物和双子叶植物的根系,属直根系。如双子叶植物棉、蒲公英、大豆、番茄、桃等。一般直根系入土较深,其侧根在土壤中的伸延范围也较广,如木本植物的根系其伸延直径可达10~18米,常超过树冠的好几倍;草本植物如南瓜,其伸延直径达6~8米。

须根系

单子叶植物的主根出生后不久就停止生长或死亡,在胚轴和茎基部的节上生出许多粗细相等的不定根,再由不定根上生成侧根,整个根系外形呈絮状,所以把它称做为须根系。它是由种子根和不定根组成的。所以须根系主要是由不定根组成的。例如小麦就算是须根系。由胚根生长形成的一条主根就是种子根,在幼苗期起吸收水分和支撑作用,一般在不定根形成以后就逐渐枯死。不定根是从茎节上生出的,在每个未伸长节间的茎节上都会长出若干条不定根,且越向上的茎节上长出的根越粗,数量也越多,伸长节间的茎节上不再长根。

不定根

是植物的茎或叶上所发生的根。大多数情况下,不定根的发生是由于植物器官受伤或激素、病原微生物等外界因素的刺激,因此表现为植物的再生反应。 不定根的发生扩大了植物的根系,使植物和细胞具有了再生能力,在植物器官扦插和组织培养中广泛使用。

假根

一种单一的或多细胞的在菌丝下方生长出发丝状根状菌丝,伸入基质中吸收养分并支撑上部的菌体,呈根状外观。在藻类、菌类、地衣、苔藓和一些蕨类植物(包括蕨类植物的配子体)中,生于植物体的下面或基部,具有固着植物体和微弱的吸收功能的根样结构。它和真根有明显不同。在来源上,假根是从植物体的表面细胞或基部细胞延伸而成(地衣类是由地衣体下面的菌丝束延伸而成),而真根大多是由胚根发育而来(主根),或由中柱鞘细胞发育而来(侧根),也有的是从茎或叶上生出来(不定根)。从结构上,假根都很简单,不少为单细胞结构,如地钱、蕨的原叶体和伞藻等的假根。有的为多细胞结构,如葫芦藓等。也有些假根形成固着器,如海带等。无论何种假根,其内部均无维管组织,尖端也无根冠。而真根的结构都较复杂,内部都有维管组织,并具有根冠。真根的功能也为固着植物体和吸收水分和无机盐,但其效率要比假根高得多。凡假根的植物进化水平都较低,具真根的植物进化水平都较高。

功能

吸收水分和无机盐

根系从土壤中吸收水分的最活跃部位,是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象,称为主动吸水,而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程,称被动吸水。根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程,它与水分的吸收之间,各自保持着相对的独立性。根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织,以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面,然后经能量转换与 的作用,通过细胞膜进入细胞中,再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。

根系的吸收功能: 一种是根系对土壤养分的主动“截获”。其二是植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收)的影响下,土壤中的养分向根系表皮的迁移,成为“质流和扩散”。

“截获”养分是依靠根系不断生长时,生长出的新根系所接触的土壤中直接吸收养分。

“质流”由于植物蒸腾的作用,是根际水势下降,溶解在土壤里的养分随土壤水分迁移到植物的根表部位的过程叫“质流”

“扩散”是指养分通过扩散(自由流动)而迁移到根表的过程,这种养分流动速度慢、距离短。

固着和支持作用

根系将植物的地上部分牢固地固着在土壤中。

合成能力

根部能进行一系列有机化合物的合成转化。其中包括有组成蛋白质的氨基酸,如谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸等﹔各类植物激素,如:龙根生、 乙酸、细胞分裂素类,以及少量的乙烯等。

贮藏功能

根的薄壁组织发达,是贮藏物质的场所。

输导功能

输导功能是由根尖以上的部位来完成的。由根毛和表皮细胞吸收的水和无机盐通过根的维管组织输送给茎和叶的,而叶所制造的有机物也通过茎送到根,由根的维管组织输送到根的各部分,维持根的生长和生活。


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