龐大的根係
根是植物生長時必不可少的器官,是為適應陸地生活而逐漸發展起來的。種子萌發時,首先衝破種皮而伸出的是胚根。胚根向下生長成為主根。主根生長很快,以番茄為例,當幼苗剛長出第一片真葉時,主根已經紮入土中55厘米;幼苗長到4~5個星期,主根已經深深地紮入地下1~1.5米深了。如果條件適宜,番茄幼苗的主根還可以以每日3.14~7.50厘米的速度向地球球心推進。隨著主根長到一定長度之後,在主根四周,由它又長出許多細小的側根。側根像主根一樣,又可再長出側根,如此反複分枝下去,便形成了一個龐大的根係。一年生的蘋果樹苗,就大約有3.8萬條側根以及由這許多側根與主根組成的根係。在大豆、棉花、向日葵這些植物中,都有這種主根、側根分明的根係,這叫直根係。直根係是大多數雙子葉植物的根係結構形式。而水稻、小麥、玉米這些屬於單子葉植物的根就不同,由於它們的主根發育不好,從它們莖的基部會長出一些像胡須一樣的根來,這種根叫不定根,它們長得很發達。這樣,那些長短差不多,像胡須一樣簇生在一起的不定根,就形成了根的又一種形式——“須根係”。一株長到八片葉子的玉米,它的不定根的數目可達0.8萬~1萬根之多。直根係和須根係,是植物的兩種主要根係形式。由於植物有龐大的根係,這對於將植物牢牢固定在土中以及更有效地吸收營養來說,都是極為有利的。據統計,一株冬黑麥,平均每天要生長出11.5萬條新根和由新根形成的1.19億條根毛。如果把這些新根連接起來,就等於冬黑麥根一天要伸長5千米,根毛則伸長了80千米,把這麼多根鋪展開來,它是一個多麼大的吸收麵積!根在土壤裏分布的總表麵積比地上莖、葉的總表麵積的和還要大。在寬度上,如蘋果,根的伸展寬度,最大的距離可以達到27米,比樹冠要大2~3倍。所以我們常用“根深蒂固”、“盤根錯節”形容根係的繁茂與龐大,可說一點也不過分。
生長在沼澤和我國南方海邊淤泥地帶的植物,如台灣的海茄在長期適應淤泥環境的演化過程中,它們生出了一種呼吸根。呼吸根的根端向空中生長,一條條矗立於空氣中,這樣就保證了植物的根係照樣可以自由通氣。這種呼吸根的景觀可謂奇中之奇。生活在我國廣東沿海的紅樹及生長在水邊的水鬆,也有這種有趣的呼吸根。
根的變態類型還可以舉出不少,像常春藤和淩霄花莖上的不定根,是用來使自己固著在其他植物上或者牆上,以支持它的莖幹向上攀緣,所以也叫做攀緣根或附著根。其他,如菟絲子,它們把自己的根伸進寄主植物的身體裏麵,吸取寄主植物的水分和養料,這種根叫寄生根,是寄生植物“不勞而獲”奪取營養的一種手段。
根的變態,主要是由於植物的特殊生活方式和對環境條件改變時所發生適應的結果。它們並不是病態的變化,而是正常的和健康的,並且可以遺傳。所以說,根的變態是植物在長期適應環境和自然選擇中而獲得的。變態器官的結構和功能與植物的生活是協調一致的一種適應形式。
除了以上所述這些正常的根以外,還有很多有不同用途、形狀特殊的根。蘿卜、胡蘿卜、甘薯,我們吃的是它們的貯藏根。貯藏根貯藏了植物生活上所必需的食物,在冬天,植物地上部分枯死以後,它們在地下度過冬季的嚴寒,到來年又由它們再發出幼芽,長出新的植株來。
蘭科和天南星科中的一些熱帶植物,它們的根不生在土裏而是附生在樹幹或其他物體上。在它們的莖上還生長出大量暴露在空中的氣生根。我國南方有一種榕樹,樹冠高大,從樹幹上垂下很多根,這些根可以一直垂到地麵,再紮進地下,這叫支柱根,它有加強支持植物的作用。由於從樹幹上垂下的支柱根又多又粗,給人以“一樹成林”的壯觀感覺。板根也是一種支柱根,不過它是在樹幹的基部向四周突出發展成板子一樣的形狀就是了。在熱帶雨林中,許多樹木的板根,“板”高可達3~8米,真好像一堵堵牆壁,對植物可以起到穩定樹幹的作用,這也可說是根中之一奇。
植物的莖
莖是指支撐葉、花、果等器官生長的植物地上部分。莖的形狀是多種多樣的。常見的是直立莖,這種莖主幹及分枝明顯,而且直立向上。但是,在自然界中,有許多種植物因為長期適應各種特殊的生活環境,莖的功能和形態發生了種種變化,改變了原來莖的形式或直立習性。比如牽牛花、蔦蘿、菟絲子、扁豆和豇豆的莖,本身細長而不能直立,必須纏繞在其他的支持物或植物體上,這叫纏繞莖。草莓、蛇莓、甘薯,它們的莖是匍匐在地麵上生長的,在莖的節上再長出葉和不定根,這種莖叫匍匐莖。還有一些莖,像根一樣橫生在地底下,這種莖就叫做根狀莖,如蘆葦、藕、草石蠶、薑及中藥裏有名的黃精、玉竹等植物的莖就是。
更為奇特的要數變態莖了。仙人掌的莖就是一種變態莖。它的莖幹扁化成葉狀,體表內側的細胞內充滿了葉綠體,完全可以起到葉子一樣的功能,進行光合作用和蒸騰作用。常見的仙人掌有仙人球、仙人鞭、山影,等等,因為它們的祖先大多生長在幹旱的環境裏,在長期適應這種惡劣環境的過程中,它們的植物體演變成肥厚多汁的肉質莖,而葉子卻退化成針狀。在仙人掌生長得較多的墨西哥,有一種名叫強刺球形仙人掌,壽命可以達到五百年以上,直徑2~3米,莖可長成重至數千斤的巨球。另一種高大柱形的仙人掌,莖高十餘米,雖無常見的綠葉,但那玉柱般的身軀平地拔起,堪稱壯觀。變態莖的另一些突出的例子是假葉樹、竹節蓼、曇花等的葉狀莖及土豆和天麻、荸薺和慈菇、洋蔥與大蒜、百合等的塊莖、球莖和鱗莖。葉狀莖,莖變為葉狀並可代替葉進行光合作用;而塊莖、球莖或鱗莖卻變成了塊狀或者球狀,或者鱗片狀埋在地下成了貯藏器官,驟看起來,真有點麵目全非,一般都不以為那原來是植物的莖,反而往往錯把它們當成植物的根。