《花卉趣味百話》（連載）

陳宣章陳瓏玥編著

十九、花卉的莖

花卉中，人們最關(guān)心的是花、果、子、葉，但最重要的則是莖和根。最早擁有莖的植物為現(xiàn)已絕種的庫(kù)氏裸蕨，現(xiàn)存則是松葉蕨。它們沒(méi)有真正的根、葉。因此，維管束植物（導(dǎo)管植物）中，最早出現(xiàn)的器官是莖，根、葉則由莖演化而成。陸生植物的莖是從裸蕨綱植物體軸的地上部分發(fā)展而來(lái)?；ㄊ侨~演化而來(lái)，并且產(chǎn)生子和果。

植物為不斷適應(yīng)陸地環(huán)境的不斷變化，產(chǎn)生各式各樣的莖。從系統(tǒng)演化觀點(diǎn)看莖的分枝方式、習(xí)性及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有以下進(jìn)化趨勢(shì)：1。分枝方式以二叉分枝最原始，合軸分枝與假二叉分枝最進(jìn)化。2。木本多年生為原始，一、二年生草本為進(jìn)化類型。3。莖內(nèi)維管柱結(jié)構(gòu)，以實(shí)心（莖中央無(wú)髓，完全由木質(zhì)部組成）最原始；中央出現(xiàn)髓為進(jìn)化類型；維管柱上出現(xiàn)葉隙最進(jìn)化。

有時(shí)需區(qū)別莖與根。莖生葉的位置叫節(jié)，兩節(jié)之間部分叫節(jié)間。莖頂端和節(jié)上葉腋處都生有芽，葉子脫落后節(jié)上留有葉痕。這就是莖與根區(qū)別的形態(tài)特征。( 文章閱讀網(wǎng)：www.sanwen.net )

木本植物莖上的芽鱗痕，可計(jì)算出樹(shù)苗或枝條的年齡。芽是未萌發(fā)的莖、枝或花：位于莖頂端的為頂芽；位于旁側(cè)、葉腋的為側(cè)芽或腋芽；不定芽自節(jié)間等處發(fā)出，既可生于根上（如：甘薯），也可生于葉上（如：落地生根）。不定芽不能作為辨別莖枝的形態(tài)特征。還有長(zhǎng)期不萌發(fā)的休眠芽及位于主芽側(cè)的副芽……如此種種，皆因植物種類而有所不同。

節(jié)是芽與葉的著生部位，通常凸出或微凹下，是辨別莖枝的主要特征。莖節(jié)不明顯時(shí)，通過(guò)其上著生的芽、葉以及葉落后的葉痕、葉痕中的葉跡來(lái)察知其存在。節(jié)間表面常有許多隆起或凹陷的細(xì)小裂隙狀皮孔，形狀大小隨植物種類而不同。

基部細(xì)胞生長(zhǎng)，漸漸分化為三種系統(tǒng)：1。保護(hù)系統(tǒng)（表皮）。2?；鞠到y(tǒng)（皮層、髓部）。3。運(yùn)輸系統(tǒng)（維管）。頂端分生組織產(chǎn)生新的細(xì)胞或組織的過(guò)程，叫做初生生長(zhǎng)，產(chǎn)生初生組織及初生結(jié)構(gòu)。石松類、真蕨類和一些水生被子植物中，運(yùn)輸水分的木質(zhì)部占莖的中心。但大多數(shù)植物的維管組織成筒狀，或分離成為一束一束再排列成筒狀，或一束束的維管束分散于整個(gè)莖的組織中。皮層界于維管組織和表皮之間，髓部位于筒狀維管組織中央。幼莖每一節(jié)里的維管系統(tǒng)常分出一至數(shù)個(gè)維管束，通到葉柄基部與葉的維管束相連。每個(gè)維管束叫做葉跡。葉跡上的木質(zhì)部、韌皮部完全與莖的木質(zhì)部、韌皮部相聯(lián)。緊接葉跡的上方，維管柱有一部分呈一堆近于球形、細(xì)胞壁很薄、沒(méi)有分化的薄壁組織充實(shí)其中，這是維管柱形成過(guò)程中沒(méi)有分化的組織。維管束上充實(shí)薄壁組織的區(qū)域，好象維管柱的空隙，叫做葉隙。莖的維管系統(tǒng)也通到芽里，與芽的維管束相聯(lián)，所以芽也有芽跡或芽隙。

裸子植物和雙子葉植物除有初生結(jié)構(gòu)外，還有由維管形成層形成的次生韌皮部、次生木質(zhì)部及由木栓形成層形成的周皮，即次生結(jié)構(gòu)。次生結(jié)構(gòu)增加，使莖加粗，稱為次生生長(zhǎng)。維管形成層來(lái)源：1。束中形成層：初生韌皮部與初生木質(zhì)部之間保留的分生組織。2。束間形成層：髓射線的一部分具有分生能力薄壁組織細(xì)胞。兩者連接在一起成一圓筒狀，在橫切面上為一個(gè)圓環(huán)，即開(kāi)始活動(dòng)：1。細(xì)胞切向分裂，向內(nèi)形成木質(zhì)部細(xì)胞，加添在初生木質(zhì)部外方；向外形成韌皮部細(xì)胞，加添在原有韌皮部?jī)?nèi)方。2。徑向分裂增加原始細(xì)胞，擴(kuò)大維管形成層本身的圓周，以適應(yīng)莖的不斷加粗。

莖的功能：輸導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分；支持葉、花和果實(shí)在一定空間；有的莖還有光合作用、貯藏營(yíng)養(yǎng)和繁殖的功能。有些植物的莖功能特化，不只是支持和運(yùn)輸，形態(tài)也不只是著生枝葉，稱之變態(tài)莖。如：仙人掌的塊莖，洋蔥的鱗莖，荸薺的球莖，姜的根莖，草莓的走莖，葡萄的卷須（莖卷須），還有莖（枝條）特化成葉狀的蘆筍等。

莖的類型與植物生活期長(zhǎng)短有關(guān)：1。喬木或灌木壽命長(zhǎng)，莖里有維管形成層，形成堅(jiān)硬的木質(zhì)部，增強(qiáng)莖的堅(jiān)固性。喬木主干粗大；灌木分不出主干，離地面處同時(shí)有粗細(xì)相似的分枝。2。草本壽命短，僅莖基部有少量木質(zhì)部，莖干軟弱。又分為多年生、二年生和一年生。3。灌木狀草本：莖下部是木本，上部是草本。冬季草本部死亡，如：艾屬、金絲桃屬。

單子葉植物的莖沒(méi)有維管形成層，沒(méi)有次生生長(zhǎng)。有些單子葉植物的莖可以加粗，是由莖端基部的初生加厚分生組織細(xì)胞進(jìn)行分裂的結(jié)果。禾本科植物莖的結(jié)構(gòu)有兩種情況：1。莖里有許多維管束，分散在整個(gè)莖的基本組織中，如高粱、玉米。2。維管束分布莖的周圍，規(guī)則地排列成兩圈：表皮層內(nèi)側(cè)一環(huán)厚壁組織起支持作用，中心髓部的，在節(jié)間居間生長(zhǎng)過(guò)程中被破壞，形成空的髓腔，如：小麥、水稻、竹。禾本科植物莖的節(jié)間基部有居間分生組織，保留分生能力，使莖干迅速伸長(zhǎng)，如：玉米、小麥、水稻和竹的拔節(jié)。這種生長(zhǎng)就是居間生長(zhǎng)。

莖的變態(tài)有兩種發(fā)展趨向：特別發(fā)達(dá)與格外退化。變態(tài)部分保存莖特有的形態(tài)特征。如：有節(jié)和節(jié)間，有退化成膜狀的葉，有頂芽或腋芽，所以與根有顯著區(qū)別。

地下變態(tài)莖有四種類型：1。根狀莖。竹的根狀莖稱竹鞭，其頂芽不斷向前生長(zhǎng)，就是鞭尖；腋芽稱竹筍。荷的地下莖稱藕。狗牙根、白茅根狀莖繁殖力很強(qiáng)。2。塊莖。馬鈴薯塊莖具螺旋排列的腋芽；菊芋（洋姜）、半夏、甘露子（草石蠶）等都有塊莖。3。球莖，如：荸薺、慈菇、芋。4。鱗莖，如：洋蔥、水仙。

地上變態(tài)莖有四種類型：1。卷須，如：葡萄卷須生在腋芽對(duì)方、黃瓜卷須生在腋芽處。2。莖刺：其中的維管組織相聯(lián)，與皮刺不同，如：皂莢。3。葉狀莖：有明顯的節(jié)和節(jié)間，葉片退化，如：竹節(jié)蓼、假葉樹(shù)、天門冬等。4。肉質(zhì)莖：貯藏水分，并營(yíng)光合作用，葉退化或成刺狀，如：仙人掌等。

還有些植物整個(gè)體軸高度退化，分不出根、莖、葉的結(jié)構(gòu)，如：川草科植物生長(zhǎng)于急流中巖石或小石塊上，莖退化。大花草目和無(wú)莖草屬植物都是寄生植物，莖和根退化，只有菌絲狀組織。前者寄生于森林植物根部，花朵特大；后者寄生于桑寄生屬植物莖干上，花序短小，果實(shí)成熟后全部脫落，再?gòu)募闹鞅砻嬷匦律L(zhǎng)新花序。

大多數(shù)種子植物莖為圓柱形，少數(shù)植物的莖形狀特奇：莎草科莖呈三角柱形；唇形科莖為方柱形；有些仙人掌科莖為扁圓形或多角柱形。

根據(jù)莖的生長(zhǎng)方向分直立莖、平臥莖、匍匐莖、攀援莖、纏繞莖、斜升莖、斜倚莖。

搞清楚莖的基本知識(shí)，再看莖的趣事：

1。植物樹(shù)干有一張一縮“脈搏”跳動(dòng)的奇異現(xiàn)象：每逢晴天麗日，太陽(yáng)東升時(shí)，樹(shù)干就開(kāi)始收縮；夕陽(yáng)西下到夜間，樹(shù)干停止收縮，開(kāi)始膨脹到次日早晨。這種日細(xì)夜粗的搏動(dòng)，每天周而復(fù)始，但每一次搏動(dòng)，膨脹總略大于收縮，樹(shù)干就這樣逐漸增粗長(zhǎng)大。雨天，樹(shù)干“脈搏”幾乎完全停止，不分晝夜地持續(xù)增粗，直到雨后轉(zhuǎn)晴，樹(shù)干才重新“搏動(dòng)”。

“脈搏”現(xiàn)象由植物體內(nèi)水份運(yùn)動(dòng)引起。經(jīng)精確測(cè)量發(fā)現(xiàn)，根部吸收與葉面蒸騰的水份一樣多時(shí)，樹(shù)干不會(huì)發(fā)生粗細(xì)變化。兩者不平衡時(shí)，樹(shù)干就增粗或收縮。白天植物大多數(shù)氣孔開(kāi)放，水份蒸騰多，樹(shù)干收縮；夜晚氣孔關(guān)閉，蒸騰減少，樹(shù)干增粗。相當(dāng)多的木本植物都有這種現(xiàn)象，尤其是一些速生的闊葉樹(shù)種。

2。年輪：大多數(shù)樹(shù)木的形成層在春夏生長(zhǎng)迅速，質(zhì)地疏松，稱為春材或早材；秋冬生長(zhǎng)緩慢，質(zhì)地緊密，稱為秋材或晚材。合起來(lái)就形成一個(gè)圓環(huán)，代表一年的生長(zhǎng)情況。但有些樹(shù)木例外，如：柑橘，每一年形成三環(huán)，稱為“假年輪”。熱帶樹(shù)木因季節(jié)變化不明顯，年輪也不明顯。由于地震，樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)生異常，損害會(huì)造成年輪寬度的突然變窄或者缺失，甚至導(dǎo)致樹(shù)木死亡。這些由外界干擾因素對(duì)樹(shù)木生長(zhǎng)的影響在樹(shù)木年輪上記錄下來(lái)，可推測(cè)過(guò)去發(fā)生地震的年代。

3。植物的絲：眾所周知“藕斷絲連”，絲是什么呢？植物導(dǎo)管內(nèi)壁的一定部位特別增厚成各種紋理，呈環(huán)狀、梯狀、網(wǎng)狀。地下莖藕的導(dǎo)管壁增厚部卻連續(xù)成螺旋狀，特稱螺旋形導(dǎo)管。藕折斷時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)壁增厚的螺旋部脫離，成為螺旋狀細(xì)絲，直徑3-5微米。細(xì)絲像被拉長(zhǎng)的彈簧，在彈性限度內(nèi)不會(huì)被拉斷，可拉長(zhǎng)至10厘米左右。

藕絲在荷梗、蓮蓬中也有，但更纖細(xì)。采一根荷梗，把它折成一段一段，提起來(lái)像一長(zhǎng)串小綠“燈籠”，連接的就是這種細(xì)絲。細(xì)絲看上去是一根，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)是由3-8根更細(xì)的絲組成，宛如一條棉紗是由許多棉纖維組成一樣。

杜仲科杜仲屬植物有14種，后來(lái)相繼滅絕，僅我國(guó)特有的杜仲一種孑遺植物。因樹(shù)皮質(zhì)脆易折斷，斷面有銀白絲狀物相連，細(xì)密、略有伸縮性，故別名木綿、檰、絲楝樹(shù)皮、絲棉皮、棉樹(shù)皮、絲連皮、扯絲皮、玉絲皮等。杜仲絲由“橡膠細(xì)胞”胞腔中膠質(zhì)團(tuán)塊形成，膠絲細(xì)長(zhǎng)條狀，稍彎曲或扭曲成團(tuán)，表面顯顆粒性，故與藕絲不同。

4。植物的運(yùn)輸系統(tǒng)與水壓：植物離不開(kāi)水。含水量：原生質(zhì)為80-90％；葉綠體和線粒體為50％左右；液泡為90％以上；瓜果可超過(guò)90％；幼葉為80-90％；根為70-95％；樹(shù)干平均為50％；休眠芽為40％；成熟種子10-14％或更少。各種生化反應(yīng)必須以水為介質(zhì)或溶劑來(lái)進(jìn)行；水是光合作用基本原料之一；甚至“曇花一現(xiàn)”就靠花瓣快速吸水膨大、張開(kāi)；牽牛花清晨開(kāi)放，日光曝曬后失水卷縮；植物運(yùn)動(dòng)也靠水壓；藤蘿果莢失水干燥才能爆裂迸出種子等。根吸收水，莖的導(dǎo)管運(yùn)輸水，葉蒸騰水，而氣孔開(kāi)合調(diào)節(jié)水。高大的樹(shù)，根到樹(shù)冠達(dá)百米，而大氣壓僅10。34米水柱壓力。

根吸收水有被動(dòng)吸水（葉蒸騰引起）和主動(dòng)吸水（根壓引起）。夜間和清晨空氣濕潤(rùn)時(shí)，某些植物（特別是它們的幼苗和葉尖）分泌出水滴，稱吐水，如：滴水觀音。鳳凰山上十多米高的大樹(shù)竟吐水如雨。切斷植物的莖時(shí)，連根部分的切端木質(zhì)部處形成水珠，稱為傷流。這都是根壓引起的。根壓一般不超過(guò)0。2MPa，遠(yuǎn)較蒸騰造成的拉力小，在植物吸水總量中貢獻(xiàn)很小，也不足以將水運(yùn)到離地幾十米的樹(shù)冠上去。

白天葉片蒸騰失水，水勢(shì)下降，水從土壤中經(jīng)根系和莖向葉片流動(dòng)，形成蒸騰流，其速度可達(dá)每小時(shí)幾十米。蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ貏e是高大植物。假如沒(méi)有蒸騰作用，由蒸騰拉力引起的吸水過(guò)程便不能產(chǎn)生，植株較高部分也無(wú)法獲得水分。植株幼小時(shí)，暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。長(zhǎng)大后，莖枝形成木栓，莖枝上的皮孔可蒸騰，為木本植物特有。皮孔蒸騰量極小，約占0。1%。蒸騰作用絕大部分在葉片上進(jìn)行，分為角質(zhì)蒸騰（5-10%）和氣孔蒸騰（主要形式）。植物從根部吸收到的水分，大約只有1%留在體內(nèi)，用于各種生理過(guò)程，而其他的99%會(huì)通過(guò)蒸騰作用散失，而且數(shù)量很大。據(jù)估計(jì)：一株玉米從出苗到收獲需消耗四、五百斤水。夏季，一株樹(shù)木一天的需水量約等于其全部鮮葉重的5倍。

一株同樣高的蘋果樹(shù)和仙人掌種在一起，夏天一天的失水量，蘋果是10-20公斤，而仙人掌卻只有20克，相差上千倍，就因?yàn)橄扇苏频娜~片退化成刺。有的植物，刺變成白色茸毛，可反射強(qiáng)烈陽(yáng)光，借以降低體表溫度，也可減少水分蒸騰。

除根以外，植物地上部也能吸收水分。在少雨而多霧、露的特殊地區(qū)，如：智利、秘魯安第斯山脈海拔1000米高度之處的植物，水的主要來(lái)源通過(guò)葉片吸收。

液泡為90％以上；瓜果可超過(guò)90％；幼葉為80-90％；根為70-95％；樹(shù)干平均為50％；休眠芽為40％；成熟種子10-14％或更少。各種生化反應(yīng)必須以水為介質(zhì)或溶劑來(lái)進(jìn)行。水是光合作用基本原料之一。甚至“曇花一現(xiàn)”就是靠花瓣快速吸水膨大、張開(kāi)；牽?；ㄇ宄块_(kāi)放，日光曝曬后失水卷縮；植物運(yùn)動(dòng)也靠水壓；藤蘿果莢失水干燥才能爆裂迸出種子等等。根吸收水，莖的導(dǎo)管運(yùn)輸水，葉蒸騰水，而氣孔開(kāi)合調(diào)節(jié)水。高大的樹(shù)，根到樹(shù)冠達(dá)百米，而大氣壓僅10。34米水柱壓力。

根吸收水分為被動(dòng)吸水（葉蒸騰引起）和主動(dòng)吸水（根壓引起）。夜間和清晨空氣濕潤(rùn)時(shí)，某些植物（特別是它們的幼苗和葉尖）分泌出水滴，稱為吐水，如：滴水觀音；鳳凰山上十多米高的大樹(shù)竟吐水如雨。切斷植物的莖時(shí)，連根部分的切端木質(zhì)部處形成水珠，稱為傷流。這都是根壓引起的。根壓一般不超過(guò)0。2MPa，遠(yuǎn)較蒸騰造成的拉力小，在植物吸水總量中貢獻(xiàn)很小，也不足以將水運(yùn)到離地幾十米的樹(shù)冠上去。

白天葉片蒸騰失水，水勢(shì)下降，水從土壤中經(jīng)根系和莖向葉片流動(dòng)，形成蒸騰流，其速度可達(dá)每小時(shí)幾十米。蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?，特別是高大植物。假如沒(méi)有蒸騰作用，由蒸騰拉力引起的吸水過(guò)程便不能產(chǎn)生，植株較高部分也無(wú)法獲得水分。植株幼小時(shí)，暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。長(zhǎng)大后，莖枝形成木栓，莖枝上的皮孔可蒸騰，為木本植物特有。皮孔蒸騰量極小，約占0。1%。蒸騰作用絕大部分在葉片上進(jìn)行，分為角質(zhì)蒸騰（5-10%）和氣孔蒸騰（主要形式）。植物從根部吸收到的水分，大約只有1%留在體內(nèi)，用于各種生理過(guò)程，而其他的99%會(huì)通過(guò)蒸騰作用散失，而且數(shù)量很大，據(jù)估計(jì)1株玉米從出苗到收獲需消耗四、五百斤水。夏季，一株樹(shù)木一天的需水量約等于其全部鮮葉重的5倍。

一株同樣高的蘋果樹(shù)和仙人掌種在一起，夏天一天的失水量，蘋果是10-20公斤，而仙人掌卻只有20克，相差上千倍，就因?yàn)橄扇苏频娜~片退化成刺。有的刺變成白色茸毛，可反射強(qiáng)烈陽(yáng)光，借以降低體表溫度，也可減少水分蒸騰。

除根以外，植物地上部也能吸收水分。在少雨而多霧和露的特殊地區(qū)，如智利、秘魯安第斯山脈海拔1000米高度之處的植物，水的主要來(lái)源是通過(guò)葉片吸收的。

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