植物的外形与生活环境的联系.docx

植物的外形与生活环境的 联系 植物因不能自由迁移 生长位置，所面对的环境 因子变化多端且错综复 杂，因此经过长期的自然 进化，都以不同的外形而 具备了适应自己生长环境 的能力光环境对植物的影响 光环境改变使植物产生驯化及适应的能力甚为 明显各种植物有其光合 作用特性及能力，非耐阴 性植物在强光照环境下可 善用光源，光合作用旺盛， 生长也良好；相反地，另 有一部分植物（耐阴性植物）在低光照环境下其光 资源的利用效率较高，故 可长期生存在低光环境 中这两种对光需求不同 的植物各有其适宜的生长 环境，例如在崩塌、裸露 的地方，或经火灾烧过的 地方，非耐阴性植物的种 子可在这种环境条件解除 休眠而发芽成小苗，而且 可充分利用强光照进行光 合作用，以致生长迅速而 占据这些地方同一树种的不同个体 间，因为生长在不同强度 的光照下，会将生理活性节以求生存例如生长在 低光度下的植株，会改变 光合作用特性，以求长时 间生存另外，形态性状 的改变及光合作用产物在 物适应光度减弱的另一策 略在低光度环境，植物 根系重量减轻，原因在于 光合作用产物分配给根系 的比例降低了，以减少根 系呼吸作用的耗损；至于叶片则会比较薄且较大， 以减少分配在单位叶面积 的碳水化合物，截取更多 的光量；在茎部方面，则 延伸节间长度，长得较高， 期望能突破周围或上面其 他植物的遮荫。

从这角度来看，长期的光度减少及 光波组成的改变，植物以 改变内在生理及外在形态 性状的策略以求生存，但 遗传特性并未改变，所以可视为适应环境改变的驯 化机制在温带、寒带及高山 地区，日照长度在一年当 中有明显的变化，植物也 受到日照长度周期变化的 影响春天来临时开花且 绽放新芽，秋天则停止生 长，叶片也渐次呈现黄化 或红化的秋色，随后以休 眠的冬芽度过寒冬让我们来看看温度变nr化所衍生的驯化及适应现 象植物会吸收来自太阳 辐射的能量，其中一部分 供光合作用，一部分反射 回大气中，最后一部分则 以蒸散作用将热能蕴涵在 水气中散失显然，第二 及第三种生理程序会影响 植物体热能的平衡生长在高光度下的植 物，其叶片较小，叶缘缺 刻较深，在生态学上深具 意义，即表示单位体积的 叶片有较大的表面积，而 有利于热的散逸此等个 体的叶表面的气孔密度较 高、气孔腔较小，水分及 空气通过的阻力较大，但 在缺水时敏感度较低，可 在强光环境下避免水分散 失过快，也可在植物体内 缺水时，继续进行缓慢的 蒸散作用以平衡体内过多 的热能他们的根系也较 为发达，以便自土壤中吸 收较多的水分供给叶片蒸 散作用之需不同植物，平衡热能 进出体内的功能不同，如 高大的森林可吸收较一般 农作物更多的光能，使我 们感觉森林区域的光度较 农作物区域为暗而较不刺 眼。

不过，森林的水分蒸nr散作用较农作物旺盛，可 将吸收的光能蕴涵在水气 中以蒸散方式散失，而农 作物却以较高比例的热辐 射来散热，所以森林区域 较为凉爽温带、寒带及高山地区，一年四季温度变化显著，且随着纬度及海拔高 度的增加呈剧烈变化晚 夏至秋天之际，植物因日 照时数缩短而停止生长， 且因温度的逐渐下降而自 柔弱多汁的状态转变为含 水量低且木质化的坚硬状 态，体内的生长素平衡也 改变，这种驯化过程称之 为低温健化或霜健化经 过低温健化的植株可在随 之而来的冬天低温下生存 而不致绝种植物在秋冬之际生长 缓慢或停止虽对植物不 利，但从相反的角度看，却因而有足够的时间及资 源以抵抗更严厉逆境的能 力；春天的苏醒与生长却 要冒着偶发逆境的危害， 这种适应方式也可视为植 物与环境间的平衡与妥 协水环境对植物的影响 水分也是植物适应环 境的方式中的重要影响因 子水分缺乏是最常见的 逆境，在夏天因为水分的散逸快速，可能在一天之内就出现水分不足而使叶 软化、下垂、卷曲的叶片， 可减少太阳辐射的截留 量，减少叶片水分的蒸散 损失，可视为植物维护体 内水分的方式片下垂、凋萎事实上，植物的光合作用吸进 二氧化碳并释放氧，以及 蒸散作用释出水分皆经由 叶表面的气孔同时进行。

早上日出之后，由于阳光 的诱导而使气孔张开，光 合作用及蒸散作用得以进 行随后因阳光逐渐增强， 这些作用也渐趋旺盛当叶片水分散失速率高于水 分自根部吸收后运送至叶片的速率时，气孔腔会缩 小、阻力上升以减缓水分 的散失速率，光合作用速 率也会下降水分严重不 足时，气孔腔完全关闭，蒸散作用及光合作用完全 停止同一种植物的不同个 体间，长期生长在土壤水 分较短缺地区的，其叶片 通常较生长在土壤水分充 沛地区者为小、为厚，叶 片上的气孔较小但较密 集同时根系的生长较为 繁茂，而且更深入土层， 以增加水分的吸收能力， 平衡蒸散作用的耗损在不同植物间，由于 长时间在不同环境演化， 也使之具有不同的水逆境 忍受能力，或逃避干旱的 特性例如生长在干燥地 区的一年生植物，雨季来 临时种子即发芽、生长， 在数星期内开花、结果， 熟，而以种子度过干季， 逃避旱季的危害至于多 年生的植物，则以减小叶面积或于干季落叶的方式减少水分的散失，甚至于 叶完全退化，如仙人掌的叶退化为针刺，而木麻黄 的叶退化为鞘状齿裂，我 们所见类似叶的部位，事 实上是枝条变形的生活中常见的植物适应环境的表现：含羞草，原产地是赤 道附近的热带雨林，为了减少狂风和暴雨对叶子的 伤害，才会进化成一触就 缩的反射。

仙人掌类，为防止体 内水分蒸发，所有的叶子 全进化成针刺，既能保护 自己,又减少了水的流失林中的大多数喜阳植 物都会向高处生长，目的 是能接收更多的阳光猪笼草，是有名的热 带食虫植物，猪笼草的叶 端形成瓶状，上有小盖， 平时小盖是开着的小盖 的里侧能分泌蜜汁来引诱 小虫，当小虫掉到瓶里边 时，不仅小盖能及时关上 而且瓶里还生有密密的小 毛，小虫纵然有翅也难以 飞走in爬墙虎，攀缘植物， 枝上有卷须，卷须顶端及 尖端有黏性吸盘，遇到物 体便吸附在上面，无论是岩石、墙壁或是树木，均IU能吸附。