植物根的生态类型及其功能

1、植物根的生态类型及其功能 根是高等植物在长期适应陆地生活过程中发展起来的一种向地生长的重要营养器官。在所处的不同环境条件下，不同植物的根有其独特的生长特性；通过长期的进化和对环境条件的适应过程，形成了多种类型的根系，并由此而产生了植物根系的多种功能。一根的生长特性植物的主根是由幼胚的胚根发育而来的。从种子萌发时起，胚根即首先向地下生长，形成主根，在主根上相继长出次生根，在次生根上长出二级次生根，在二级次生根上又长出三级次生根各级根的根尖部分还形成大量根毛。随着老根不断衰亡，新根陆续形成；根由细变粗，由短变长，由少变多，终于在土壤中形成与地上部体积相比，毫不逊色的庞大根系。根在土壤中的伸展是靠根

2、冠细胞的不断分裂和伸长而进行的。据报道，小麦扎根深度可达24米；苜蓿的根系能深扎37米；生长在南非的野生无花果树，它的根系长达130米。根系横向生长一般不及根的纵向生长分布密集和均匀。小麦根系的横向伸展范围能超过60厘米；香蕉、苹果根系的横向伸展可达27米。果树根系在土壤中的扩展范围，一般都超过其树冠的25倍。根系向深、广的扩展限度，与土壤的性质，地下水的深浅等环境条件有密切的关系。二根系的生态类型1直根系 由胚根发育而成的主根，作为根系的主轴，由此产生各级侧根，组成庞大的根系统。这种根系向下生长的能力很强。如沙漠中有称为骆驼刺的植物属直根系，它可以钻入地下15米深处的土壤中，直接吸收地下水。

3、以适应在灼热干燥的沙漠里缺水的生态特性。大多数双子叶植物和裸子植物都具这类根系，如大豆、蚕豆、棉花、油菜、马尾松等。2须根系 这类植物的主根一般不发达，早期就停止生长或枯萎而死。由胚轴或茎基部生长出许多长短、粗细大致相同，呈须状或纤维状的根，组成根系统，这类根系叫做须根系。按其来源属不定根，在土壤中占的面积很大，尤其在水分缺乏地区须根可深达8米，横向伸展可达30米左右。一般单子叶植物如小麦、水稻、玉米和鳞茎类植物的根都具有这类根系的特性。3肉质根 由主根或有胚轴参加而形成的贮藏根。这类根常常由于养料（淀粉或糖）的不断积累和贮藏，而显得粗壮肥厚，其一部分或全部变得柔嫩多汁，这类根经常被称为肉质根

4、。萝卜、胡萝卜、甜菜等根菜类植物的根就是。不同肉质根的肥大成因是不完全相同的，胡萝卜大都是由次生韧皮部增长而成；萝卜则由次生木质部增大所致。4块根 有些植物的根常常是一部分或全部由于异常的次生生长使大量的薄壁组织成为贮藏养料（葡萄糖、淀粉）的仓库，这种特殊肥厚的根，其状如块，故称为块根。例如番薯、大丽菊等。一般块根是由侧根或不定根增长肥大发育而成的，是适应于贮藏养料和越冬的变态根。5外生菌根 许多高等植物，特别是森林木本植物的根部，常常与土壤中的某些真菌营共生生活。这类真菌的菌丝包围在根尖端的外面，或深入根部的细胞间隙，并在根的表面交织成套状体，这种菌根称为外生菌根。菌丝利用根内的碳水化合物作

5、为自身的营养，同时由于菌丝的干扰使根毛发育不良，因此依靠菌丝把水分和溶解在水中的无机盐类供给其共生的伴侣，起着与根毛相同的作用。松属、栎属、桦属、栗属、椴属等植物都有这类菌根发生。6气生根 生长在茎上并暴露在空气中的不定根，称为气生根。一般气生根不具根毛，向下悬垂，在其外部包被若干层大型的死细胞，组成根被层。这些细胞可以通过管孔相互沟通，并从周围的空气中吸收大量水分或暂时贮存，或渗到根的组织中去。如常春藤、石斛、榕树、吊兰等植物的气生根就属于这一类型。7呼吸根 生长在热带海岸或泥泞的沼泽地带的一些乔木、灌木和多年生草本植物，由地下根或根状茎形成一种特殊的变态根，这种根的结构中有发达的通气组织（

6、气道），根的顶端生有皮孔，以与空气相接触；它能背地向上生长，伸出地面进行呼吸，故称为呼吸根。如红树、海桑、水龙等植物均有呼吸根。8不定根 这是由植物的叶或茎在受到一定的刺激后所发生的根，它们没有一定的发生位置，有扩大植物吸收面积和增强固着或支持植物体的功能。农业上及花卉栽培中，常利用植物和花卉的茎、叶能产生不定根的特性，进行扦插，压条等营养繁殖。在组织培养中，由愈伤组织长出的根也称为不定根，可以从它诱导产生芽而形成小植株。9支柱根 由茎节上长出的一种具有支撑作用的不定根，为某些植物的辅助根系。如甘蔗、玉米在接近地面的第一至第三茎节上，轮生着许多粗大的支柱根，斜向伸入土壤中，起着支持作用，加强茎

7、秆直立，减少倒伏。同时在土壤中大量分枝，兼有吸收水分和养分的作用。10寄生根 是一类伸入其他植物体内吸收水分和养料的变态根。如菟丝子、桑寄生、桷寄生、列当及独脚金等。此外，尚有水生根、附着根、攀援根、收缩根等等。三根系的功能除了上述几种在不同生态条件下形成的根，各有其不同的特殊作用外，总的说，一般植物的正常根都具有如下功能。1对植物起着支撑和固定的作用，有利于支持作物和防止倒伏。同时也有萌蘖发根，形成新的独立植株的作用。2具有从土壤中吸收水分和养料的功能。一般根系吸收水分和养料的能力的区域是根毛区。即使当土壤中的水分相当少或土壤溶液中的养分相当稀薄，某些植物也能依靠本身强大的根系，利用从叶片输

8、送至根部的光合产物作为能源产生根压，将水分和养分吸收入体内。3能将无机养分合成为有机物质，如根系能将无机氮转化成酰胺、氨基酸、蛋白质等。桃、苹果等甚至在无叶的状态下能把所吸收的无机氮在根内转变为有机氮，并贮藏在根内。根能把磷转化为核蛋白和类脂。根还能把糖转化为各种有机酸，并将其转化产物输送至地上的同代器官（叶）中，参加碳水化合物的光合作用过程。根系还能合成某些特殊物质，如激素（细胞激动素、赤霉素、生长素）和其他生理活性物质，能促进植物的生长和发育，其中某些物质还能使植物免遭病害。4能促使土壤形成团粒结构。实现这一功能是通过两个途径完成的，一是通过根系对士壤的挤压、穿透和紧密接触；二是通过老根的死亡，给土壤增添有机物质。5根系分泌的有机酸可以促进土壤矿物质的分解，并被吸收利用。并通过微生物的活动，将氮及其他元素的复杂有机化合物转变为根系易于吸收的物质。6根系分泌物还能为土壤微生物的