上週介紹完植物的「根」,本週李老師要來詳細介紹一下植物的「莖」。
「莖」其實就是植物的主幹,其功能可分為「支持」、「運輸」及「儲存」。
作為一個「支持器官」,「莖」具有向陽性,同時也是生長葉、花、果實的地方。
作為一個「運輸系統」,「莖」將植物根部所吸收的「水分、礦物質」輸送至各處
,並經由葉的「氣孔」排出多餘水分。再將葉部行「光合作用」所製造的「醣、
養分」分送至各處或貯藏。
李老師說除了以上兩點,「莖」還有一個「貯藏」的功能,植物莖中的「薄壁細胞」
也具有儲存「水分、養分」等相當大的功能,僅次於植物的貯藏器官。
若我們由外型來分辨,「莖」可以分為:表皮、節、節間、側枝、芽等。
「表皮」:為樹的最外層,保護著「水分、養分」的流失,並防止蟲獸的侵擾。
(圖為茉莉)
「節」:為側枝(枝條)或葉片於「莖」上著生的位置。
(圖為茉莉)
「節間」:即為兩個「節」中間的部份。
(圖為茉莉)
「側枝」:亦可稱為「枝條」,是自「主幹」分叉而出,較小的枝幹。
(圖為櫻花)
「芽」:「莖」的頂端或葉腋都生有「芽」。
(圖為茉莉枝條頂端的芽)
若談到「莖」的內部構造,包括:導管、篩管、木質部、形成層、韌皮部、維管束
、髓等。
(圖為植物剖面圖)
其中「維管束」包括木質部、形成層、和韌皮部,貫穿了植物的根莖葉。
李老師告訴我們:植物的「莖」可分為「木本」、「草本」、「藤本」等三種。
一.「木本植物」的「莖」具有較高的支撐力,木質部較發達,隨四季溫度及水分多寡
,產生一圈的年輪。
(圖為植物年輪)
木本植物依「生長高度」可分為:大喬木(18公尺以上)、小喬木(5~9公尺)、
灌木(5公尺以下)。其中「喬木」是指由根部發生獨立的主要莖幹,而相對的
「灌木」是指不具有明顯的主要莖幹,而在近地面處就有分枝出現。
木本植物依「樹皮外觀」可分為:「無深裂型」、「深溝縱裂型」、「長瘤刺型」
、「具皮孔型」、「剝落型」等五種,以下就這五種來做介紹。
1.「無深裂型」:植物內側「木質部」的細胞,與外側「韌皮部」的細胞生長速度
大致均等,樹皮較無裂狀且不粗糙,常見如:大王椰子、澀葉榕。
(圖為澀葉榕)
2.「深溝縱裂型」:成因是「形成層」不斷的分裂,「形成層」一方面在內側製造
「木質部細胞」,一方面在外側製造「韌皮部細胞」,但韌皮部細胞無法長得很大
,而木質部細胞卻可以大幅成長,雙方成長速度不同之下,樹幹的「表皮組織」
會受到破壞而產生裂痕。常見如:楓香、樟樹。
(圖為楓香樹皮)
(圖為樟樹樹皮)
3. 「長瘤刺型」:有些植物的莖上有刺,這些「刺」分別來自「表皮組織」、
「皮層」或內部的組織。表皮組織的瘤刺較粗短,皮層內部的針刺比較尖細,
也較硬,常見如:吉貝木棉、萊姆。
(圖為萊姆)
4.「具皮孔型」有些樹的莖幹上有「點狀」或「短腺狀」的孔洞,這就是「皮孔」。
「皮孔」是通氣的構造,幫助植物做氣體的交換。常見如:台灣欒樹、櫻花樹。
(圖為台灣欒樹)
(圖為櫻花樹)
5.「剝落型」植物可分為兩種,其一是的樹皮會完全剝落而光滑,如:九芎、
檸檬桉。而另一種則是樹皮多層而疏鬆,可一層一層剝下來,如:白千層。
(圖為檸檬桉)
(圖為白千層)
二.「草本植物」的莖相較於「木本植物」則顯得柔軟富彈性,這也是因為其
「木質部」不明顯的緣故,「草本植物」生命週期可分為一年生、二年生、多年生
等。
三.「藤本植物」的莖沒有辦法自己直立,僅能攀附於其他職務或岩石上,常見如
木質藤本植物:蒜香藤。
(圖為蒜香藤)
而「莖」的質地可以分為:「草質」、「漿質」、「木質」、「幹」以及「桿」。
以下李老師依此五項稍作說明。
1.「草質」:含纖維,質地柔軟,常見如:牛筋草。
(圖為牛筋草)
2.「漿質」:內含大量水分,常見如:酢漿草。
(圖為紫葉酢漿草)
3.「木質」:具大量次生木質部。
4.「幹」:樹木莖的木質化主軸。
5.「桿」:莖中空而明顯者,常見如:稻桿。
(圖為稻桿)
現在來介紹「莖」的生長方式,植物為了適應外界環境,各有其生長方式,如:
「直立莖」、「纏繞莖」、「攀緣莖」、「平臥莖」及「匍匐莖」等五種。
1「直立莖」:大多數植物的莖直立向上生長,常見如:大王椰子。
(圖為大王椰子)
2.「纏繞莖」:藉「螺旋狀」纏繞他物而攀附生長,「右旋」的纏繞莖有:白扁豆;
「左旋」的纏繞莖有:牽牛花;左右皆可的「中性」纏繞莖有:山藥。
(圖為「右旋」纏繞莖:白扁豆)
(圖為「左旋」纏繞莖:牽牛花)
(圖為「中性」纏繞莖:山藥)
3.「攀緣莖」:多為藤本植物所有,「莖」幼時較為柔軟,不能直立也不能匍匐在
地面上,通常利用氣根或卷鬚來攀附他物,常見如:葡萄、薜荔、絲瓜。
(圖為葡萄)
(圖為薜荔)
(圖為絲瓜)
4.「平臥莖」:平鋪於地面生長的莖,但「莖」上「不」產生「不定根」,常見如:
西瓜。
(圖為西瓜)
5.「匍匐莖」:細長橫走在地上的莖,亦稱為「蔓莖」,節上有不定根,常見如:
番薯、草莓。
(圖為蕃薯)
除上述的介紹,李老師現在要來為我們講解「莖的變態」,「莖的變態」可先分為
兩大類:「地下莖」及「地上莖」。
「地下莖」的變態可細分為四項:「根狀莖」、「塊莖」、「鱗莖」、「球莖」。
1.「根狀莖」:像「根」一樣橫臥於地下,常見如:蓮藕、薑。
(圖為南薑)
2.「塊莖」:莖短小肥厚,有發達的「薄壁組織」貯藏豐富的營養,常見如:馬鈴薯。
(圖為馬鈴薯)
3.「鱗莖」:莖很短,呈盤狀,上面著生厚鱗片狀葉,可一片片剝下,營養貯藏在裡
面,常見如:洋蔥、百合。
(圖為洋蔥)
4.「球莖」:其變態之部分膨脹成「球形」或「長圓形」,有明顯的節、節間、和
頂芽,常見如:芋頭。
(圖為芋頭)
而「地上莖」的變態可細分為:「葉狀莖」、「針狀莖」、「肉質莖」等。
1. 「葉狀莖」:莖扁化成葉狀,有明顯的節、節間,而葉片退化,常見如:曇花。
(圖片為曇花)
2.「針狀莖」:是「分枝」或「芽」的變態,其中的「維管束」相連,和皮刺不同,
常見如:萊姆、柚子。
(圖為萊姆)
(圖為柚子)
3.「肉質莖」:莖肥大多肉,「薄壁組織」特別發達,可貯藏水分,也可行光合作用
,葉大多退化至針狀,以減少水分散失,如仙人掌、火龍果。
(圖為火龍果)
(圖為仙人掌)
除了以上三項「地上莖」的變態,李老師還說到俗稱美人腿的「筊白筍」是屬於
「病態莖」,因筊白筍植株受到共生菌「黑穗菌」的刺激,使其莖部腫大而形成
「病態莖」,但是不影響其食用價值。
(圖為筊白筍)
最後李老師要介紹一個最為特別的,它就是香蕉、芭蕉的「偽莖」。我們常見的香蕉
、芭蕉植株,其主體是大根的「偽莖」,其繁殖方法是利用地下的根蘗(塊莖)
來繁殖,而不用退化的「種子」來繁殖。
(圖為芭蕉,其繁殖方法是用地下的根蘗來繁殖)
(圖中褐色小點是芭蕉已然退化的種子)
聽完李老師精采又豐富的講解,
相信大家對於植物的「莖」都有更近一步的認識了吧。
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