葉的形態特征主要表現在葉片的大小和形狀上。不同種類的植物有很大的不同。葉片的長度由幾毫米到幾米(如棕櫚、香蕉的葉片),王蓮的巨大漂浮葉直徑達兩米,可載住一個小孩。葉的形狀變化更大,葉片的形狀,包括葉緣、葉尖、葉基以及葉脈的分布等,每種植物都有其特點。葉在形態上的多樣性,是植物種類形態特征的重要方麵。
每個葉上隻有一個葉片的叫做單葉,像蓖麻、蘋果、南瓜、向日葵和玉米等。葉柄上有兩個以上葉片的葉叫做複葉,例如落花生葉柄上具4小葉,三葉橡膠具3小葉。複葉按小葉排列方式的不同又分為羽狀複葉和掌狀複葉,例如合歡的葉為羽狀複葉,大麻的為掌狀複葉。
各種植物的葉在莖上都有一定的著生次序叫做葉序,葉序有3種基本類型,即互生、對生和輪生。
在莖上每一節隻生有一葉的叫互生葉序。互生葉序的葉子成螺旋狀排列在莖上。如果任意取一個節上的葉為起點,螺旋而上,追溯到與起點葉在同一垂直線上的另一葉。同一垂直線上的兩葉(起點葉與終點葉)之間的螺旋距離叫做葉周。葉周中有一定數目的螺旋圈數和一定數目的葉。
狹葉蕁麻
莖的每一節上有兩葉相互對生,叫做對生葉序,例如丁香、薄荷等。在對生葉序中,下一節的對生葉常與上一節的葉交叉成垂直方向,這樣兩節的葉片避免相互遮蔽。
莖的每一節上著生3個或3個以上的葉,排成輪狀,叫做輪生葉序。夾竹桃、金魚藻的葉序為輪生葉序。
雖然每種植物葉的形態都有其特點,但許多植物在發育過程中,可以出現不同形態的葉。例如子葉是植物體最早形成的葉片,其形態與正常葉不同。又如桉樹幼小樹苗的葉為卵形無柄的對生葉,老株的葉為披針形有柄互生葉。
葉的結構
被子植物葉片的結構一般比較一致,是由表皮、葉肉和葉脈3部分所組成。
葉片是有背腹之分的扁平體,表皮也有上下表皮之分。表皮是由一層生活細胞所組成,但也有少數植物葉片表皮是多層細胞的結構,稱為複表皮。如印度橡皮樹可有3—4層細胞、夾竹桃可有2—3層細胞組成的複表皮。葉片的表皮細胞一般為形狀不規則的扁平體,側壁凸凹不齊,彼此互相嵌合、連接緊密,沒有細胞間隙,其外壁較厚,角質化,並具角質層,有的有蠟質。
大葉冷水花
在葉片的表麵還常有表皮附屬物——毛和氣孔(器)。葉肉由含有許多葉綠體的薄壁組織細胞組成,是綠色植物進行光合作用的主要場所。一般植物的葉片中葉肉明顯地分為2部分:由柵欄組織,位於上表皮之下,細胞呈圓柱形,其長徑與表皮成垂直方向排列;海綿組織,位於柵欄組織和下表皮之間,細胞呈不規則形狀。柵欄組織和海綿組織細胞內含有大量葉綠體,都有著發達的細胞間隙,構成了龐大的通氣係統,並與表皮的氣孔相通連。
葉片中的維管束叫做葉脈,葉脈在葉片上的分布形式一般分為兩大類:網狀脈序和平行脈序。網狀脈序的特點是葉脈錯綜分枝,連接成網狀,是雙子葉植物葉脈的特征。網狀脈序因中脈分出側脈的方式不同,又可分為羽狀脈序和掌狀脈序。蘋果、夾竹桃、枇杷等植物為羽狀脈序;南瓜、葡萄、槭樹、蓖麻等植物為掌狀脈序。平行脈序是中脈和側脈自葉片基部發出,大致互相平行,至葉片頂端彙合,它是大多數單子葉植物葉脈的特征。
裸子植物中的銀杏具有另一種類型的葉脈,叫做叉狀脈序,葉脈為二叉分枝式,這種脈序也常見於蕨類植物。
槲樹
生態類型
葉是植物暴露在空氣中麵積最大的器官。植物演化過程中適應不同的環境(特別是水),產生各種形態結構。依照植物與水分的關係,把植物分為旱生植物,中生植物和水生植物。
旱生植物的葉小而厚或多茸毛,在結構上表皮細胞的細胞壁厚,角質層發達。有些種類表皮為複表皮而且氣孔下陷,例如夾竹桃的葉。另一種類型的旱生植物叫做肉質植物,它們的葉片肥厚多汁,葉內有發達的薄壁組織,貯存大量水分。例如蘆薈、景天、馬齒莧等。仙人掌的葉片退化,莖肥厚、多漿、呈綠色,代替葉進行光合作用。
中生植物就是前麵所講的最常見、最普遍的類型。水生植物中許多類型是整個植物體浸沒在水裏,葉外形小而薄(例如黑藻),或成絲狀(如狐尾藻)。沉沒水中的葉表皮細胞外壁不角質化,沒有角質層或角質層很薄,細胞內具葉綠體。葉上沒有氣孔。葉肉隻有少數幾層細胞,沒有柵欄組織的分化。另外一些水生植物,植物體僅一部分浸沒在水中,葉露出水麵。其葉的結構除有發達的通氣係統外,基本上與中生植物葉相似。