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根是维管束植物的营养器官之一,通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分及养分,并且具有运输、支持及贮存植株合成的有机物质的作用。位于地表外的气生根(榕树)也属于根的一种。
根部的纵向由下至上可分为四个区,最顶端的是帽状结构——根冠,以上是分生区和伸长区,再上则是带根毛的根毛区(成熟区)。
可分为三种结构,由外往内分别为根被皮(又称表皮),皮层和中柱:
而在双子叶和单子叶植物的排列又有所区别:
根的生长分为初生生长(primary growth)和次生生长(secondary growth)。
根来源于胚胎的胚根。种子萌发的时候,幼根向下生长,这是根顶端分生组织活动的结果。顶端分生组织一方面向下分化根冠组织,替换被磨损的根冠部分。另一方面向上分化细胞,中柱原,皮质原和表皮原将会分生出中柱(包括中柱鞘,维管束和填充的薄壁组织。中柱鞘是顶端分生组织分裂出来的,具有分生能力的组织。维管组织和薄壁组织则是被分化出来的具有特定功能的组织),皮质和根表皮。这就是根的初生生长。
后来,根的维管形成层开始活动,向内不断产生次生木质部,向外分化出次生韧皮部,并不断把韧皮部的相对位置往外推。两者此时的关系已不是相间排列,而是初生韧质部在最外,往内是后分化的次生韧皮部,中间间以维管形成层,再往内接次生木质部,此三者成束状。束内有次生射线。而初生木质部则不在这个束状结构里,而是与之在根的横切面上呈同心圆相间排列。维管形成层的活动使得根的直径不断增大。而表皮部分木栓开始形成,形成更厚的木质化的保护组织替代衰老的、在根的生长过程中被磨损的表皮。这就是根的次级生长。
侧根是由中柱鞘细胞发生而来的。在侧根发生的部位,中柱鞘细胞突破皮层细胞向外生长,侧根顶端有顶端分生组织。根据主根与侧根的关系,可将植物的根划分为直根系和须根系两大根系。 ①起源:中柱鞘的一定部位(根尖的成熟区)。 ②形成过程:中柱鞘细胞脱分化→ 平周分裂(增加细胞层数) →各个方向分裂→ 新的生长点→ 突破皮层、表皮 →形成侧根 ③主根与侧根的生长存在一定的相关性:主根切断促进侧根生长。 (2)侧根的分布规律: 二原型———初生木质部辐射角两侧 三、四原型———正对初生木质部放射角 多原型———正对初生韧皮部
一株植物全部根的总称。种子发芽后,由胚根发育形成的圆柱状轴根,是植物的主根;后来当植物发育到一定阶段,中柱的中柱鞘活动产生侧根。按其形态,可分为轴根系(tap root system)和须根系(fibrous root system)。
植物的生存环境(如土壤情况和水分分布)、气候状况(如湿度和温度),影响着根系的形态。一般来说,轴根系的深入土壤的深度大于须根系。一般木本植物的根深达10-12米。而生活在沙漠地区的骆驼刺可深入地下20米,以吸收地下水。单子叶植物,如禾本科的植物,其须根入土只有20-30厘米。论伸展的直径,木本科植物可达10-18米,超过其树冠直径。禾本科植物只有40-60厘米。木本科植物的根吸收面积最大可达400立方米。
轴根系存在于双子叶植物中,特点是主根明显而发达,并且方向为竖直向下,侧根呈葡萄状分布于主根周围。
存在于蕨类和单子叶植物中,主根生长到一定阶段后即停止生长而不发达甚至萎缩,因此主根不明显。茎基部产生大量无主从分别的不定根,这些须状细根不断长长,以致所有的根呈须状分布。
不定根是由植物其他营养器官(茎或叶)长出的根,而非由胚根发育而成的根。由于这些是由植物茎部中的“根源体”发育而成的须根组织,可由扦插、湿度控制诱发其长出。 通常不定根为须根,则支持根、气生根及攀缘根也属于不定根的一种。 不定根也具有吸收养分、水分的能力。 当使用茎部扦插、根插、叶片扦插及鳞茎繁殖所长出的根便是不定根。 此种根类可如同一般根部让植物持续生长。 而并不是所有植物拥有大量的根源体使其发根,当植物体被破坏(修剪、风吹等)时便无法利用不定根存活,例如单子叶的棕梠科植物。
较原始的陆生植物(如苔藓)没有维管组织,只有由单细胞或多细胞组成的假根,用以吸收水分和固定植物体。
有些植物能从茎干上长出一些柱状的不定根,向下伸入土中,以加强支持植物体,称为支柱根。如榕树、玉蜀黍、某些红树和露兜树和浮萍等。
板根成因主要是由于热带雨林雨水冲蚀地表而土壤浅薄,林木常为了加强支撑高大沉重的树干与树冠以避免倾倒,主干基部的根会向地面上方隆起生长,进而渐次向四周延伸形成板状突起,此板状地表根称为板根。如银叶树、高山榕、印度榕等。
板根另一个成因则是植物老龄时根系已达地下水位,由于需要固着庞大的植物体而向地表四周延伸呈支架状突起。如杜英、凤凰木、木棉、木麻黄等。
有些植物的茎能长出不定根,暴露于空气中,称为气生根。除了吸收空气中的水分之外,还能攀缘在其他的物体上。这类植物包括榕树、玉米及蝴蝶兰(林头树)等 。(参见条目气生根)
漂浮型水生植物不具根冠,无法固定植株,但可吸收水中养分的,如浮萍。此外,水培植物因适应水中环境而长出根毛退化的根系,也称为水生根。
储藏根的外形肥大,其内储存丰富的养料和水分,以便在不良季节(干季或冬季)时能让植物利用;有块根、球根、肉质轴根。可由主根膨大而成,如萝卜、胡萝卜;也可从侧面根或不定根膨大而成,如木薯、番薯等。
生长在沼泽或者近海地带的植物,由于不能从土壤获得充足的氧气,支根暴露出泥沼表面,以协助植物体进行呼吸,称为呼吸根,如某些落羽松、海茄苳等红树林植物。
漂浮植物的根可发展出气囊状结构,帮助植株浮于水面。如白花水龙。
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