葉子

植物組成部分

各種植物的葉子形態多種多樣,但它們都是由葉片、葉柄和葉托(托葉)構成的。有些植物的葉子沒有葉托,還有的葉子沒有葉柄,也有個別植物的葉子沒有葉片。葉子不光形狀不同,各種形狀的邊緣也不同,葉子的邊緣稱葉裂。

生態類型


葉是植物體中感受環境最大的器官,其形態結構最易隨生態條件的不同面發生改變,以適應所處的環境。在各種生態條件中,水分和光照對葉的形態結構的影響最大。
根據植物對水分要求的不同,將植物分為旱生植物、中生植物和水生植物;根據植物對光照要求的不同,將植物分為陽性植物、中性植物和陰性植物。

生理功能


葉是綠色植物進行光合作用蒸騰作用的主要器官,同時還具有定的吸收、繁殖和貯藏功能。
光合作用
綠色植物能吸收日光能量(主要在葉片內),利用二氧化碳和水合成有機物質,並釋放氧,這個過程稱為光合作用。光合作用是生物體內所有物質代謝和能量代謝的基礎,在新陳代謝各個途徑中佔有獨特的地位。它對自然界的生態平衡和人類的生存都具有極為重大的意義。
蒸騰作用
是水分以氣體狀態從生活的植物體內散失到大氣中的過程。它在植物生活中有者積極的意義:第一蒸騰作用是 根系吸水的動力之一;第二,根系吸收的礦物質,主要是隨蒸騰液流上升的,蒸騰作用對礦物質元素在植物體內的運轉有利;第三,蒸騰作用可以降低葉片的表面溫度,使葉片在強烈的日光下不致因溫度過高而受損害。
吸收與分泌作用
例如,根外施肥,即向葉面上噴酒一定濃度的肥料,就是利用葉片的吸收作用。又如,噴施農藥(如有機磷殺蟲劑)和噴施除草劑,也是通過葉表面吸收進人植物體內而起作用的。
繁殖作用
有些植物的葉還能進行繁殖,在葉片邊緣的葉脈處可以形成不定根和不定芽。當它們自母體葉片上脫離后可獨立形成新的植株。如落地生根就是在葉片邊緣的葉脈處長出具不定根的不定芽,當它們從母體脫落後即可形成新的植物體。葉的這種生理功能常被用來繁殖某些植物。如在繁殖柑橘、檸檬、秋海棠時,便可採用葉扦插的方法來進行;葉還有貯藏營養物質的功能,如洋蔥、百合、大蒜等鱗葉。

結構


雙子葉植物葉結構

被子植物的葉片扁平,形成較大的光合和蒸騰面積。由於上下兩面受光不同,內部結構也有所不同。一般把向光的一面稱為上表面或近軸面或腹面,相反的一面稱為下表面或遠軸面或背面。通常葉片的內部結構分為表皮、葉肉和葉脈三部分。
表皮
表皮來源於原表皮,覆蓋著整個葉的表面,有上表皮和下表皮之分,近軸面的是上表皮,遠軸面為下表皮。大多數植物葉的表皮由一層細胞構成,如棉花、女貞;少數植物的表皮由多層細胞構成的稱為復表皮,如印度橡膠樹夾竹桃等。表皮主要由表皮細胞、氣孔器和毛狀體組成。
葉肉是分佈在上、下表皮之間,由基本分生組織發育而來,主要由同化組織構成,此外還有可能有分泌腔、含晶體的異細胞及石細胞等。葉肉細胞富含葉綠體,是進行光合作用的主要場所。由於葉背、腹兩面受光的情況不同,雙子葉植物的葉肉細胞在近軸面(腹面)分化成柵欄組織,在遠軸面(背面)分化成海綿組織,具有這樣葉肉組織結構的葉稱為兩面葉,或異面葉,如棉花、女貞的葉。有的雙子葉植物葉肉沒有柵欄組織和海綿組織的分化,或者在上、下表皮都有柵欄組織的分化,稱為等面葉,如檸檬、夾竹桃的葉。兩面葉的度面顏色深而背面顏色淺,等面葉的背腹面顏色差別不大。
葉脈
葉脈是葉片內的維管束,由原形成層發育而來,在主脈和較大側脈的維管東周圍還有薄壁組織和機械組織,是由基本分生組織發育成的。葉脈的主要功能是輸導水分、無機鹽和養料,並對葉片起機械支持作用。雙子葉植物的葉脈多為網狀脈,在葉的中央縱軸有一-條最粗的葉脈,稱為中脈,從中脈上分出的較小分枝為側脈,側脈再分枝出更小的細脈,細脈末端稱脈梢,因此雙子葉植物葉片內的維管束在葉片中央平面上與葉表面平行地形成互相連接的網狀系統。

禾本科植物葉結構

禾本科植物的葉片也是由表皮、葉肉和葉脈三部分組成,各部分的結構和雙子葉植物有所不同。
表皮
禾本科植物葉片表皮的結構比較複雜。除表皮細胞、氣孔器和表皮毛之外,在上表皮中還分佈有泡狀細胞。
葉肉
禾本科植物的葉肉,沒有柵欄組織和海綿組織的分化,稱為等面型葉。各種禾本科作物的葉肉細胞在形態上有不同的特點,甚至不同品種或植株上不同部位的葉片中,葉肉細胞的形態也稍有差異。如水稻的葉肉細胞,細胞壁向內皺褶,但整體為扁圓形,成疊沿葉縱軸排列,葉綠體沿細胞壁內楷分佈;小麥、大麥的葉肉細胞,細胞壁向內皺褶,形成具有“峰、谷腰、環”的結構,這就有利於更多的葉綠體排列在細胞邊緣,易於接受CO2和光照,進行光合作用。葉脈
禾本科植物的葉脈為平行脈,中脈明顯租大,與莖內的維管束結構相似,側脈大小均勻,彼此平行。維管束均為有限維管束,沒有形成層。木質部和韌皮部的排列類似雙子葉植物。維管束外有1~2層細胞包圍,形成維管束鞘,在不同光合途徑的植物中,,維管束鞘細胞的結構有明顯區別。

形態


葉片的形態

不同植物葉的形態多種多樣,大小不同,形態各異。但就一種植物來講,又比較穩定,可作為識別植物和分葉片的形態類型類的依據。葉的大小,差別極大。有的小如鱗片,僅幾毫米,如怪柳、柏木;大者從幾厘米到幾十米不等。如王蓮的葉片直徑可達1.8-2.5m。
葉片的形態主要根據長寬的比例和最寬處的位置而決定。常見的形狀有鱗形,條形,刺形,針形,錐形,披針形,匙形,卵形,長圓形,菱形,心形,腎形,橢圓形,三角形,圓形,扇形,劍形等。
葉尖的形態
葉片遠離莖桿的先端約1/3的部分稱葉尖。常見的形態有:
葉子
葉子
微凸:葉片頂端由中脈向外延伸,形成一短凸頭。
凸頭:葉片頂端由中脈向外延伸,形成一短而銳利的尖頭。
尾尖:先端 具尾狀延長的附屬物。如日本晚櫻、菩提樹、梅等。
漸尖:尖頭延長,但有內彎的邊。如垂柳、桃等。
驟尖:葉片 頂端逐漸變成一個硬而長的尖頭,形如鳥啄。
微凹:葉片頂端變成圓頭,其中央稍凹陷,形成圓缺刻。如黃楊
銳尖:尖頭成一 銳角而有直邊。如金纓子。
鈍形:先端鈍而不尖,或近圓形。如冬青衛矛厚朴等。
倒心形:尖端寬圓而凹缺,如紅花酢漿草羊蹄甲等。

葉基的形態

葉片靠近莖桿的先端約1/3的部分稱葉基。常見的形態有:
葉子
葉子
下延:葉片基部沿葉柄向下生長並延生於莖上。
漸狹:基部兩則逐漸內彎變狹,與葉尖的漸尖類似。
楔形:中部以下向基部兩邊逐漸變狹如楔子,如垂柳。
截形:基部平截成一直線,好像被切去的。
圓形:基部呈半圓形,如蘋果。
耳垂形:基部兩側各有一耳垂形的小裂片,如油菜。
心形:與葉柄連接處凹人成缺口,兩側各有一圓裂片,如紫荊。
偏斜形:基部兩側不對稱偏斜,如秋海棠。
盾形:葉片與葉柄相連在葉片的中央,或在邊緣以內的某一點上。
合生穿莖:對生葉的基部兩側裂片彼此合生成一整體,而莖恰似貫穿在葉片中。
箭形:基部兩側的小裂片向後並略向內,如慈姑
戟形:基部兩側的小裂片向外側伸出,如打碗花

葉緣的形態

葉片的邊緣稱為葉緣,常見的形態有:
葉子
葉子
全緣:葉緣平滑不具任何齒或缺刻,如玉蘭、蠟梅、紫藤等。
鋸齒:葉緣具尖銳的鋸齒,齒端向前,如木樨桃等。
重鋸齒:鋸齒邊緣又有鋸齒,如日本晚櫻、棣棠等。
鈍齒:葉緣具鈍頭的齒,如大葉黃楊。
牙齒:尖銳齒 ,齒端向外,幾成90度。
波狀:邊緣起伏如小波浪,如茄。
缺刻:葉邊緣 凹人和凸出較具翅緣大而深的,稱缺刻。又根據裂片的數目和排列方式不同分為三出葉裂、羽狀葉裂和掌狀葉裂;也可根據裂片深度不同分為淺裂、深裂和全裂。

葉脈

葉脈在葉片中的分佈方式稱脈序,常見的有以下幾種。葉脈的形態
葉子
葉子
平行脈序:側脈與中脈平行或近平行達葉頂,或自中脈分出平行走向葉緣。是單子葉植物的脈序類型,如小麥、水稻、棕櫚等。根據排列的不同又分為直出平行脈、側出平行脈、射出平行脈和弧狀平行脈四類。
網狀脈序:是雙子葉植物的脈序類型,主要特點是葉脈的小分枝互相連接成網。又包括羽狀網脈和掌狀網脈兩類。前者的時片中間是具一條明顯的主脈兩側分出許多側脈,側脈間又分出許多細脈,如桃梨等;後者的葉片自葉基分出多條較粗大的脈,星輻射狀伸向葉緣再進行多級分枝形成網狀,如葡萄、棉花等。
叉狀脈序:每條葉脈均呈多級二叉狀分枝,是比較原始的一種脈序,如銀杏。
三出脈:葉片基部或近基部具有三條明顯的葉脈,稱三出脈。如天竺桂、肉桂、朴樹等。

葉序

即葉在莖或枝上著生排列方式及規律。常見的有:
葉子
葉子
互生:每節只生一葉,如香樟、山茶、月季、紫藤等。
對生:每節著生兩葉,如木樨、臘梅、凌霄等。
輪生:每節著生三葉或者三葉以上,如夾竹桃等。
簇生:節間極度縮短,多數葉叢生短枝上,如銀杏、雪松、落葉松等。
基生:葉自地表基部發出呈蓮座狀稱基生,如非洲菊風信子、麥冬等。

葉的變態

植物的葉因種類不同與受外界環境的影響,常產生很多變態,常見的變態有:
捕蟲葉:有些植物葉發生變態,能捕食小蟲,這類變態葉稱為捕蟲葉。如豬籠草的葉柄很長,基部為扁平的假狀葉,中部細長如卷鬚狀,可纏繞他物,上部變為瓶狀的捕蟲器,葉片生於瓶口,成一小蓋覆於瓶口之上。瓶底內部有許多腺體,能分泌消化液,將落入的昆蟲消化利用。
鱗葉:葉變態成鱗片狀,稱為鱗葉。鱗葉有三種情況:一種是木本植物鱗芽外的鱗葉,也稱芽鱗;另一種是地下根狀莖上退化的葉——鱗葉或鱗片;還有一種是百合、洋蔥的鱗莖 上肉質、肥厚,具貯藏作用的鱗葉。
葉卷鬚:由葉的一 部分變成卷鬚狀,稱為葉卷鬚。適於攀緣生長。如豌豆複葉頂端的2~3對小葉變為卷鬚。
苞片(苞葉):生在花下面的變態葉稱為苞片(或苞葉),如棉花外面的副萼為苞片。苞片數多而聚生在花序外圍的,稱為總苞,如向日葵花序外邊的總苞。苞片或總苞具有保護花和果實的作用。有此苞片還有鮮艷的顏色,如一品紅
葉刺:有此植物的葉或葉的某部分變態為刺,稱為葉刺,如刺槐酸棗的托葉變態為硬刺,仙人掌屬的些植物在扁平的肉質莖上生有硬刺。

葉色多樣性


一般來講,正常葉 片中葉綠素與類胡蘿蔔素的分子比例約為3: 1,而使葉片呈現綠色,但在落葉時由於這種比例發生改變,或者是由於花青素的存在等,使葉片的顏色發生改變,呈現紅紫、黃等色,這對豐富觀賞植物的色彩,提高觀賞價值顯得尤為重要。除正常的綠色外,葉色可分為以下幾類:
新葉有色類:新生幼葉呈現艷麗色彩。如山麻桿、天竺桂、黃連木石楠等的幼葉呈紅或紫紅色;金葉女貞金葉衛矛等的新葉呈金黃色。
秋色葉類:每年秋季樹葉變色比較一致、持續時間較長、觀賞價值較高。如雞爪槭楓香南天竹三角槭水杉、毛黃櫨等的秋葉呈紅或紫紅色;銀杏鵝掌概、懸鈴木金錢松等的秋葉呈黃或黃褐色。
常色葉類:有些觀賞植物的品種,葉常年呈現異色,稱常色葉樹。如紅葉李紫葉桃、紫葉小檗、等常年呈紅或紫紅色;金葉假連翹、金葉雞爪槭、酒金千頭柏、金葉榕等常年呈黃或金黃色。
斑色葉類:葉片具有其他顏色的斑點、斑塊或條紋,構成金邊、金心、銀邊、銀心、灑金等斑駁彩紋,如蹄紋天竺葵、灑金桃葉珊湖、花葉鵝掌藤、花葉艷山姜花葉常春藤、花葉垂榕、銀紋沿階草、彩葉草等。

基本類型


一個葉柄上只有一個葉片的葉稱為單葉。如棉花、桃和油菜等。
在葉柄上著生兩個以上完全獨立的小葉片,則被稱為複葉。複葉在單子葉植物中很少,在雙子葉植物中則相當普遍。根據總葉柄的分枝情況及小葉片的多少,複葉可分為以下類型:複葉類型
羽狀複葉:小葉片排列在總葉柄兩側呈羽毛狀。頂生小葉一個者稱為奇數羽狀複葉,如刺槐,紫藤等。頂生小葉兩個者稱為 偶數羽狀複葉,如雙莢決明皂莢等。葉軸不分枝者稱一回羽狀複葉,如刺槐,紫藤,雙莢決明等。葉軸分枝一次者稱二回羽狀複葉,如鳳凰木,藍花楹,合歡等。葉軸分枝兩次者稱三回羽狀複葉,如南天竺等。
掌狀複葉:小葉排列在葉軸頂端如掌狀稱掌狀複葉,如木棉七葉樹等。
三出複葉:只有三個小葉的複葉稱三出複葉,如秋楓野迎春車軸草等。
單身複葉:只有一個小葉的複葉稱單身複葉,如柑橘,柚等。

植物組成部分名


(圖)葉子
(圖)葉子
在自然界中,動植物是主宰,植物提供了各種動物的必須生活來源,而葉子又是進行光合作用的場所,是孕育生命最基礎,最原始的地方。各種植物的葉子形態多種多樣,但它們都是由葉片、葉柄和葉托(托葉)構成的。完整含有葉片、葉柄和葉托的葉子稱完全葉。有些植物的葉子沒有葉托,還有的葉子沒有葉柄,也有個別植物的葉子沒有葉片。
葉子的組成
(1)葉片
葉片的表皮由一層排列緊密、無色透明的細胞組成。表皮細胞外壁有角質層或蠟層,起保護作用。表皮上有許多成對的半月形保衛細胞。位於上下表皮之間的綠色薄壁組織總稱為葉肉,是葉進行光合作用的主要場所,其細胞內含有大量的葉綠體。大多數植物的葉片在枝上取橫向的位置著生,葉片有上、下面之分。上面(近軸面、腹面)為受光的一面,呈深綠色。下面(遠軸面、背面)為背光的一面,為淡綠色。因葉兩面受光情況不同,兩面內部的葉肉組織常有組織的分化,這種葉稱為異面葉。許多單子葉植物和部分雙子葉植物的葉,取近乎直立的位置著生,葉兩面受光均勻,因而內部的葉肉組織比較均一,無明顯的組織分化,這樣的葉稱等面葉,如玉米、小麥、胡楊。在異面葉中,近上表皮的葉肉組織細胞呈長柱形,排列緊密整齊,其長軸常與葉表面垂直,呈柵欄狀,故稱柵欄組織,柵欄組織細胞的層數,因植物種類而異,通常為1~3層。靠近下表皮的葉肉細胞含葉綠體較少,形狀不規劃,排列疏鬆,細胞間隙大而多,呈海綿狀,故稱海綿組織。
(2)葉柄
葉柄是葉片與莖的聯繫部分,其上端與葉片相連,下端著生在莖上。通常葉柄位於葉片的基部。少數植物的葉柄著生於葉片中央或略偏下方,稱為盾狀著生,如蓮、千金藤。葉柄通常呈細圓柱形、扁平形或具溝漕。
(3)葉托(托葉)
托葉是葉柄基部、兩側或腋部所著生的細小綠色或膜質片狀物。托葉通常先於葉片長出,並於早期起著保護幼葉和芽的作用。托葉一般較細小,形狀、大小因植物種類不同差異甚大。在有些植物中,托葉的存在是短暫的,隨著葉片的生長,托葉很快就脫落,僅留下一個不為人所注意的著生托葉的痕迹(托葉痕),稱為托葉早落,如石楠的托葉。有些植物的托葉能伴隨葉片在整個生長季節中存在,稱為托葉宿存,如茜草、龍芽草葉柄基部有一對葉片狀的托葉始終存在。
葉子的形態
就像人的長相各不相同一樣,植物的葉子也有各種各樣的形狀如鱗形、披針形、楔形、卵形、圓形、鐮形、菱形、匙形、扇形、提琴形、腎形等。世界上找不出兩片完全相同的葉子。葉子不光形狀不同,各種形狀的邊緣也不同,葉子的邊緣稱葉裂。我國古代的發明家魯班,就是受齒狀葉裂的啟發,發明了鋸。在適應各種生活環境的過程中,一些植物的葉子發生了變態,最典型的是沙漠中的仙人掌植物,為了保存體內的水分,節制蒸騰作用,它們的葉子退化成了細小的針狀葉。

壽命最長的葉子


常青的松柏,它的葉子是永遠不凋落的嗎?不,松柏也是要換葉子的,不過,它的葉子不是一下子全部凋落,而是一部分一部分地換,所以看起來松柏永遠鬱鬱蔥蔥。松柏葉子的壽命也的確比桃李等落葉樹的葉子長,可以生存三到五年。
那麼世界上哪種植物葉子的壽命最長呢?這要數非洲西南部沙漠中的“百歲蘭”的葉子了。
百歲蘭外形奇特,它的莖又短又粗,高只有一二十厘米,可是莖幹周長卻達4米。與平放著的大卡車輪胎相仿。這種植物只有兩片葉子。葉子初生時質地柔軟,為適應乾旱的沙漠環境,以後逐漸變成皮革那樣。這兩片葉各長2-3米,寬30厘米,兩片葉拼在一起,比一張單人草席還要長出一大截。這種葉子的先端逐漸枯萎,葉肉腐爛,剩下的木質部分纖維卷盤彎曲,再加上又粗又短的莖幹,人們遠遠望去,還以為是伏地的怪獸呢!
世界上還有比這更大的葉子,也還有比這更奇形怪狀的葉子,但是沒有比百歲蘭更長壽的葉子了,它的葉子壽命竟長達100年以上。