在植物适应陆地生活中,维管系统起了什么作用

在植物适应陆地生活中,维管系统起了什么作用,第1张

水生植物登陆后由于空气没有浮力,提供的支撑比水中少得多,后来的陆地植物在茎干(后发展成树干)中吸收了更多的刚性分子,发展出了维管系统。 维管组织的进化对于水和溶质的分布是植物进化成更大的体的必要前提。维管系统包括 Xylem(木质部)和 Phloem Tissues( 韧皮部组织),木质部能将土壤中的水分和矿物质输送到幼芽; 韧皮部在整个植物中运输光合作用产生的食物

维管植物(vascular plant) 具有木质部和韧皮部地植物。包括极少部分苔藓植物、蕨类植物(松叶兰类、石松类、木贼类、真蕨类)、裸子植物和被子植物。

有木质部的植物是木本植物,所以草本植物不一定就是维管植物

是从蕨类植物开始出现的。

维管束是指维管植物的维管组织,由木质部和韧皮部成束状排列形成的结构。维管束多存在于植物的茎、叶(叶中的维管束又称为叶脉)等器官中。维管束相互连接构成维管系统,主要作用是为植物体输导水分、无机盐和有机养料等,也有支持植物体的作用。

维管植物包括蕨类植物、裸子植物和被子植物。

维管束只存在于高等植物中,在藻类植物和苔藓植物中是没有的。

藻类植物生活在水中,可以通过其细胞渗透作用直接从水中获得水分、无机盐和小分子有机物,不需要维管束。

苔藓植物是最低等的陆生植物,其组织细胞只有简单的细胞分化,没有真正的根,茎和叶也不完善,只能生活在荫湿、水分充足的地方,依靠它的假根和功能不完备的茎和叶从空气中吸收水分,其根和茎中没有维管束,也没有输送水分和养分的能力。所以苔藓植物无法长得高大。

植物进化到蕨类植物后,才进化出了维管束,其根、茎、叶等组织和器官才具备了输导水分、无机盐和有机养料等的能力,同时,蕨类植物还进化出了以纤维素和木质素为主的支撑组织,才具有了长得高大的能力。

蕨类植物出现于距今约4亿多年前的古生代志留纪,在古生代的泥盆纪、石炭纪繁盛起来,形成了几乎遍布陆地的高大的蕨类森林,与其进化出维管束有极大的关系。我们今天使用的煤炭几乎全是由那时的蕨类森林形成的。

在蕨类植物进化到种子植物时,其维管束系统也保留了下来。

不同类型的维管束

维管植物(vascular plant) 具有木质部和韧皮部地植物。现存地维管植物大约有25~30万种,包括极少部分苔藓植物、蕨类植物(松叶兰类、石松类、木贼类、真蕨类)、裸子植物和被子植物。

维管植物具有孢子体世代和配子体世代。孢子体非常发达,具有根、茎、叶等营养器官,并能产生具孢子的孢子囊。低等维管植物的配子体可以独立生活,但是形状细小,结构简单。到了种子植物,配子体更为退化,只有几个细胞在孢子内发育。

维管植物的学术意义

维管植物光合作用的产物是甲烷产生的主要碳源,植物根系的周转和碳物质的分泌为产甲烷细菌提供底物;维管植物根际氧化是甲烷氧化最主要的途径,在植物的生长期占到总氧化量的80%左右。植物传输O2的能力和根际O2的需求是影响根际氧化的主要因素;维管植物通气组织的传输促进了甲烷从土壤向大气的输送,但所采用的传输机制影响着气体的输送效率。

希望对楼主有用,意义这一块可能不太严谨!

根、茎、叶的分化蕨类植物(图一)蕨类植物是植物中主要的一类,是高等植物中比较低级的一门,也是最原始的维管植物。蕨类植物也称为羊齿植物,它和苔藓植物一样都具有明显的世代交替现象,无性生殖是产生孢子,有性生殖器官具有精子器和颈卵器。 蕨类植物大都为草本,少数为木本。蕨类植物孢子体发达,有根、茎、叶之分,不具花,以孢子繁殖,世代交替明显,无性世代占优势。通常可分为水韭、松叶蕨、石松、木贼和真蕨五纲,共约12000种,大多分布于长江以南各省区。多数蕨类植物可供食用(如蕨)、药用(如贯众)或工业用(如石松)包括了原始的脉管类,例如蕨类、木贼和石松。 这三种植物,有同样的发展史,都是在泥盆纪开始出现。繁殖过称中,所有的蕨类植物都需要静止的水,新生的植物只能存活在肥沃的地方。因此,不容易在整年干燥的地方或四季变化极大的地点看见它们的踪迹。但是蕨类植物的孢子体远比配子体为发达,并且有根、茎、叶的分化和由较原始的维管组织构成的输导系统,这些特征又和苔藓植物不同。 蕨类植物产生孢子,而不产生种子,则有别于种子植物。蕨类植物的孢子体和配子体都能独立生活,这点和苔藓植物及种子植物均不相同。总之,蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。[1][2]编辑本段分类蕨类植物(图二)蕨类植物对于蕨类植物的分类系统,由于植物学家意见不一致,曾经把蕨类植物作为一个门,其下5个纲,即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲(楔叶纲、有节纲)、真蕨纲。 前四纲都是小叶型蕨类植物,是一些较原始而古老的蕨类植物,现存在较少。真蕨纲是大型叶蕨类,是最进化的蕨类植物,也是现代极其繁茂的蕨类植物。中国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门,即将上述5个纲均提升为亚门。蕨类植物是高等植物中比种子植物较低级的一个类群,旧称“羊齿植物”,志留纪晚期开始出现,在古生代泥盆纪、石炭纪繁盛,多为高大乔木。 二叠纪以后至三叠纪时,大都灭绝,大量遗体埋入地下形成煤层。现代生存的大部分为草本,少数为木本,主要生活在热带、亚热带湿热多雨的地区。孢子落地萌发成原叶体,其上产生颈卵器,受精卵在颈卵器内发育成胚胎。[1][3]编辑本段分布蕨类植物(图三)蕨类植物分布很广,除了海洋和沙漠外,无论在平原、森林、草地、岩隙、溪沟、沼泽、高山和水中,都有它们的踪迹,尤以热带和亚热带地区,为其分布中心。 地球上生存的蕨类约有12000种,分布世界各地,但其中的绝大多数分布在热带亚热带地区。中国约有2600种,多分布在西南地区和长江流域以南。中国多分布于长江以南各地。如铁线蕨、卷柏、贯众、肾蕨、满江红、鳞木和桫椤等,属之约12000种,中国约有2600种,多种蕨类植物可供食用(如蕨,紫萁),药用(如贯众、海金沙)或工业用(如石松)。 中国西南地区是亚洲、也是世界蕨类植物的分布中心之一,云南的蕨类植物种类达到约1400种,是中国蕨类植物最丰富的省份。中国宝岛台湾,面积不大,但蕨类植物有630余种之多,台湾是中国蕨类植物最丰富的地区之一,也是世界蕨类物种密度最高的地区之一。 编辑本段生境蕨类植物(图四)蕨类植物体内输导水分和养料的维管组织,远不及种子植物的维管组织发达,蕨类植物的有性生殖过程离不开水,也不具备种子植物那样极其丰富多样的传粉受精、用以繁殖后代的机制,因此,蕨类植物在生存竞争中,植物,通常生长在森林下层的阴暗而潮湿的环境里,少数耐旱的种类能生长于干旱荒坡、路旁及房前屋后。

维管组织(vascular tissue)由木质部和韧皮部组成的输导水分和营养物质,并有一定支持功能的植物组织。

在有次生生长的植物(大多数裸子植物和木本双子叶植物),维管组织包括来源于原形成层的初生木质部和初生韧皮部(合称初生维管组织)及来源于维管形成层的次生木质部和次生韧皮部(合称次生维管组织)。

在只有初生生长的植物(大多数蕨类植物和单子叶植物)维管组织只包括来源于原形成层的初生木质部和初生韧皮部。

根的初生结构初生结构由表皮,皮层和维管柱三部分组成。表皮仅一层细胞,位于根的根毛区的最外面。皮层由许多薄壁细胞组成。分内皮层和外皮层,内皮层细胞的壁上具凯式带。维管柱由中柱鞘,初生木质部和初生韧皮部组成。

初生木质部包括导管,管胞、木纤维和木薄壁细胞。初生韧皮部包含筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞。根的次生结构根的次生结构有两部分,一是次生维管组织包括形成层,次生木质部和次生韧皮部。

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