无论是春夏秋冬,我们都是会随处看到各种叶子,记得小时候还用树叶制作书签。后来才知道叶着生在茎上,伸展在空中,主要功能就是制造有机物和蒸腾水分。现在很多书刊、报道都是会强调植物对环境的保护,其中特别强调叶子的净化空气作用,却很少提及叶子蒸腾水分给环境变化带来的影响。
说及叶子,就得说叶片,叶片是叶的主体部分。
植物的叶子的形态包括整个叶片的外形、叶片尖端、叶片基部、叶片边缘等几个部分。
植物的叶有正常的叶和变态的叶。我们通常看到的叶是正常的叶。
正常的叶一般是由叶片、叶柄和托叶组成,其中叶片是叶的主要部分。
叶形是指两个叶片的外形。不同的植物,叶形的变化很大,即使在同一种植物的不同植株上,或者同一植株的不同枝条上,叶形也不会绝对一样,多少还会有一些变化,但也不是说同一种植物的叶形是变化无穷的,它的变化总还是在一定的范围内。
如雪松针形叶片细长,顶端尖细如针,横切面呈半圆形;黑松叶片横切面呈三角形。
如垂柳披针形叶片长约为宽4~5倍,中部以下最宽,向上渐狭;若中部以上最宽,向下渐狭,则为倒披针形,如杨梅。
枸骨叶片为矩圆形亦称长圆形。叶片长约为宽的3~4倍,两侧边缘略平行。
桂花椭圆形叶片长约为宽的3~4倍,最宽处在叶片中部,两侧边缘呈弧形,两端均等圆。
女贞卵形叶片长约为宽的2倍或更少,最宽处在中部以下,向上渐狭。
猕猴桃的叶片是圆形的,叶片长宽近相等,形如圆盘。
又如水杉叶片是条形,金盏菊叶片呈匙形,银杏叶片是扇形,南方红豆杉叶片如镰形,如意堇叶片形同肾脏,紫荆叶片似心形,酢浆草叶片则为倒心形,白英叶片如提琴形,乌桕菱形叶片近于等边斜方形,扛板归三角形叶片呈任何一种三边近相等的形态,侧柏鳞形叶片细小呈鳞片状。
以上是几种较常见的叶形,除此以外还有剑形、锲形、箭形等。
其实在各种植物中,叶形远远不止这些,也不完全长得像上述那么典型,例如它即像卵形,又像披针形,因此只能称它为卵状披针形;有时它即像倒披针形,又像匙形,就称它为匙状倒披针形。在观察叶形时,要注意有些植物具有异形叶的特点,就是在同一植株上,具有二种明显不一致的叶形。如薜荔,在不开花的枝上,叶片小而薄,心状卵形;在开花的枝上,叶大呈厚革质,卵状椭圆形,两者大小相差数倍,但这两种叶都可出现在同一植株上。水生植物菱亦如此,浮于水面的叶呈菱状三角形,沉在水中的叶则为羽毛状细裂,两者相差悬殊。异形叶的现象出现在同一种的不同植株上,如柘树的雄株与雌株叶形不一,时常会被人误认为两种植物。
植物的叶尖是指叶片远离茎杆的一端,亦称顶端、顶部、上部。常见的叶尖也有各种形态,如卷须状、芒尖钻状、尾状、渐尖、锐尖、骤尖、钝形、凸尖、微凸、微凹、凹缺、倒心形
、截形、刺凸、啮断状等等。
叶基是指叶片靠近茎杆的一端,亦称基部、下部。常见的有:心形、耳垂形、箭形、楔形、戟形、盾形、偏斜、穿茎、抱茎、合生穿茎、截形、渐狭等。
叶缘即叶片上除了叶尖、叶基以外的边缘。常见的有全缘、齿牙状、锯齿状、重锯齿状、圆齿状、凹圆齿状、波状、睫毛状、掌状浅裂、掌状深裂、掌状全裂、羽状浅裂、羽状深裂、羽状全裂等。
变态的叶子,主要有常见的叶刺,如仙人掌类植物;还有叶卷须羽状复叶,如豌豆的叶子是靠着卷须缠绕在别的物体上,支持植株生长;洋葱是由一层层鳞片构成,这些鳞片就是变态的叶子。
尽管叶子形态千变万化,但在显微镜下观察,叶子的结构却基本相似,叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。叶子的结构和形态,主要受光和受热不同,才发生了不同的变化。
叶片通常为一很薄的扁平体,有利于光穿透叶的组织以及最大面积的吸收光、二氧化碳进行光合作用。
叶的大多数内部组织分化成富含叶绿素的薄壁组织,使叶呈现绿色。在叶的薄壁组织之间分布着维管束,称为叶脉。叶脉起着支持叶片伸展和输导的作用。
叶片的形态和机能随着植物的种类而有种种不同,但一般是从叶原基的上部发育而产生的扁平状结构,含有大量的叶绿体,能旺盛地进行光合作用,也就是吸收二氧化碳,制造有机物,贮藏能量,放出氧气的过程。
在叶片的发育过程中,叶脉的原形成层同时分化成许多细脉,另外,在许多情况下,远轴面的表皮细胞则分化成气孔。植物在暗处进行呼吸作用,也就是吸入氧气,呼出二氧化碳。进行呼吸作用的通路主要就是叶表皮的气孔。应该知道的是,植物在光下也同样进行呼吸作用,只是不如在暗处显著就是了。呼吸作用是吸收氧气,分解有机物,释放能量,放出二氧化碳的过程。
如果植物没有光合作用制造有机物,呼吸作用就无法进行,因为呼吸作用所分解有有机物,正是光合作用的产物,所释放出来的能量正是光合作用贮藏在有机物里的能量。反过来说,如果植物没有呼吸作用,光合作用也无法进行,因为植物进行光合作用对原料的吸收和对产物的输导,所需要的能量正是呼吸作用释放出来的。由此可见,植物的呼吸作用和光合作用具有相互依存的关系。为何昼夜温度差异较大的地区,粮食作物的子粒饱满,果树和瓜类的果实比较甜,就是这个原因。
叶子除了具有呼吸作用和光合作用,还有蒸腾作用,但这个作用常被人们忽视了。叶脉气孔是叶子与外界交换气体的门户,蒸腾作用主要是通过叶表皮上的气孔进行的。
植物由根部吸收来的水分,就是通过导管输送到叶肉细胞里的,其中一小部分作为光合作用的原料,大部分化为水蒸气通过气孔散发到大气中,从而降低叶片的温度,不受高温伤害。叶子的蒸腾作用对植物生活有着重要意义。
到了秋天或冬天,为什么很多花卉树木的叶子会脱落?那是因为落叶以前的叶柄基部有一层植物细胞在分裂,形成几层小型的薄壁细胞,叫做离层。离层细胞分离,叶柄就从离层部位折断,叶子就掉啦。这种落叶现象是植物为了减少蒸腾,保持体内水分,度过寒冷或干旱的一种适应本能。
读懂了植物的蒸腾作用,就会明白:植物出现萎蔫现象,就是土壤缺水,叶面水分蒸腾超过了根部吸水,也影响了光合作用。所以要及时灌溉,提高土壤含水量和空气湿度。在移栽幼苗时,尽量减少根毛损伤,保证根的吸水功能,设法降低蒸腾作用,如在阴天的划傍晚移栽,去掉一部分叶子,移栽后给植株覆盖遮荫,等等。
我们为什么要提倡大规模地植树造林,就是发挥植物能够提高空气湿度的蒸腾作用,增加降雨量,降低空气温度,可以减轻干旱,调节气候。
一枚小小的叶片,有着很多深奥的学门。当我学习了关于叶子的相关知识后,我非常感叹大自然的造化,叶子的特殊构造,以及呼吸作用、光合作用和蒸腾作用,造就了千变万化的植物世界。自古以来,人类以叶为衣,以果为食,以木筑屋,没有植物,也就没有了这个世界。要读懂这个世界,不妨对植物多一些了解。
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