探究空氣鳳梨的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)特性的關(guān)系

1、探究空氣鳳梨的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)特性的關(guān)系摘要：空氣鳳梨(Epiphytic Tillandsia)是一種生長(zhǎng)在空氣中、不需要土壤的特殊植物，它們生長(zhǎng)所需的水分 和營(yíng)養(yǎng)可以全部通過(guò)葉片從空氣中吸收，并且空氣鳳梨具有很強(qiáng)的耐旱性和耐光性。通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)觀察 對(duì)其結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)特性的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單探究。關(guān)鍵詞：空氣鳳梨；耐旱性；葉片鱗片1目的通過(guò)對(duì)空氣鳳梨的基本結(jié)構(gòu)和解剖結(jié)構(gòu)的觀察，探究其耐旱性、耐光性以及其他生長(zhǎng)特 性與其結(jié)構(gòu)的聯(lián)系。并對(duì)一些結(jié)構(gòu)的功能作合理性的假設(shè)。2材料空氣鳳梨(Epiphytic Tillandsia)；顯微鏡；刀片；解剖針3方法觀察空氣鳳梨的整體結(jié)構(gòu)及顏色等特征，比較與普通植物的異同點(diǎn)

2、制作葉片的橫切片、縱切片，在顯微鏡下觀察葉片的結(jié)構(gòu)刮取葉片表皮的鱗片，在顯微鏡下觀察鱗片的結(jié)構(gòu)。4結(jié)果4.1整體結(jié)構(gòu)植株整體呈線狀，有些許卷曲，葉呈長(zhǎng)條狀并向上略微彎曲(圖4.1-1)。表面有白色鱗 片，由于白色鱗片的存在，使得葉片顏色呈現(xiàn)出灰綠色甚至是灰白色(圖4.1-2)。所取植株 未見(jiàn)有明顯的根。圖4.1-1整體結(jié)構(gòu)圖4.1-2葉片4.2切片觀察葉橫切面近似圓形，未見(jiàn)有明顯的柵欄組織、海綿組織等等組織。表皮外明顯可見(jiàn)有盾 狀鱗片。高倍鏡下，葉綠體清晰可見(jiàn)，但排列得很稀疏。圖 4.2-1圖 4.2-2由于葉片呈線狀，撕取表皮進(jìn)行觀察十分困難，所以選擇對(duì)表皮進(jìn)行縱切。邊緣的鱗片 清晰可見(jiàn)，而

3、且可以看到鱗片有一定的紋理?？煽吹谨[片密集的分布在表皮上，鱗片中央有 似細(xì)胞型棕褐色結(jié)構(gòu)，環(huán)繞周?chē)袌A環(huán)，最外層為向外輻射的條紋狀結(jié)構(gòu)（圖4.2-3）。同時(shí)還在一些切片中發(fā)現(xiàn)了針晶。圖 4.2-3圖 4.2-4有四個(gè)細(xì)胞，外圍有兩圈細(xì)胞將中央四個(gè)細(xì)胞圖 4.3-1片在高倍鏡下的結(jié)構(gòu)十分明顯，中央在向外羸射型的長(zhǎng)條狀的結(jié)構(gòu)，相互之間連接得很緊密。圖 4.3-25分析空氣鳳梨的葉片稀少且葉呈線型，表面積較小，減少了水分的蒸發(fā)和散失；根部退化， 可能是因?yàn)樯娴赝寥栏珊担瑹o(wú)法從土壤中吸取水分，從而根部退化;同時(shí)葉片表面有鱗片， 使整體顏色偏淡，大大減少了過(guò)強(qiáng)的光照對(duì)植株的影響，也說(shuō)明了空氣鳳梨對(duì)干旱

4、、強(qiáng)光環(huán) 境的適應(yīng)。根據(jù)葉片橫縱切，空氣鳳梨比較特殊的結(jié)構(gòu)就是表皮外的鱗片。通過(guò)切片和刮取的鱗片 的觀察，以及同一鱗片在不同焦平面的形狀，可以推斷鱗片的立體結(jié)構(gòu)類(lèi)似于碗狀的片狀結(jié) 構(gòu)。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，得知鱗片中央的細(xì)胞為碟狀細(xì)胞，向外為環(huán)狀細(xì)胞，最外為翼狀細(xì)胞1 根據(jù)觀察，碟狀細(xì)胞和環(huán)狀細(xì)胞緊貼在表皮上，構(gòu)成“碗底”和“碗足”，翼狀細(xì)胞與表皮 形成一定的傾角，并相互之間緊緊貼合，構(gòu)成“碗”的主體。各個(gè)“碗”的性狀各不相同， 但基本結(jié)構(gòu)都相似。翼狀細(xì)胞呈細(xì)長(zhǎng)的條狀，無(wú)法推斷其是否為活細(xì)胞還是死細(xì)胞。但是其細(xì)長(zhǎng)的管狀結(jié)構(gòu) 理論上有毛細(xì)現(xiàn)象的作用（與植物根部吸水的作用類(lèi)似）；空氣鳳梨所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水

5、，通 過(guò)細(xì)長(zhǎng)的翼狀細(xì)胞吸收并運(yùn)輸?shù)竭_(dá)環(huán)狀細(xì)胞和碟狀細(xì)胞。環(huán)狀細(xì)胞和碟狀細(xì)胞細(xì)胞的作用可 能是轉(zhuǎn)運(yùn)翼狀細(xì)胞所吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)到植物體內(nèi)。翼狀細(xì)胞與表皮形成一定傾角并向外伸展， 有效增大與空氣的接觸面積，有利于從空氣中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。葉片橫切未見(jiàn)部分旱生植物的厚角質(zhì)層，推測(cè)鱗片還有防止水分散失的功能。同時(shí)針晶 的發(fā)現(xiàn)也有可能與其生存的惡劣環(huán)境有關(guān)。6結(jié)語(yǔ)結(jié)合實(shí)驗(yàn)，初步推測(cè)出空氣鳳梨的鱗片對(duì)其生長(zhǎng)有極其重要的作用，同時(shí)其整體結(jié)構(gòu)也 有一定的作用。但是由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，無(wú)法作進(jìn)一步的探討和研究，只能根據(jù)已有基礎(chǔ) 做基本的推測(cè)。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，如有條件，可以繼續(xù)作如下探究：（1）除去鱗片，與正常植株 的水分吸收和養(yǎng)分吸收進(jìn)行比較；（2）除去翼狀細(xì)胞，與正常植株的水分吸收與養(yǎng)分吸收進(jìn) 行比較；（3）比較不同鱗片密度的植株的水分吸收和