全 文 ：禾本科(Poaceae)几种水保植物营养
器官的比较解剖学研究
赖 小 荣
(江西农业大学农学院 ,南昌 330045)
摘要　通过对香根草(Vetiveria zizanioides)、狼尾草(Pennisetum clandestinum)、知风草(Eragrostis ferruginea)等禾
本科植物的比较解剖学研究 ,认为这些禾本科(Poaceae)植物具有高度的生态适应性。
关键词　禾本科;营养器官;比较解剖学;生态适应
分类号　Q944.49　　文献标识码　A　　文章编号　1000-2286(1999)04-0495-06
禾本科(Poaceae)植物是世界上最重要的农用植物 ,也是理想的水保植物 。禾本科因其表面的一致
性 ,常使人认为其仅有简单的特点而已 。实际上 ,禾本科是植物中集合了诸多进化更新与弃废的科 。无
论是在热带雨林 、稀树干草原 、极地植被都有禾本科植物的分布 。其分布与生境之广泛 ,表现出相当强
的生态适应性[ 1] 。本研究旨在从解剖学角度 ,对禾本科几种直立 、密丛型水土保持植物进行比较解剖研
究 ,进而探讨禾本科植物与环境的关系 。
1　材料与方法
1.1　材料
(1)香根草 Vetiveria zizanioides.
(2)狼尾草 Pennisetum clandestinum.
(3)知风草 Eragrostis ferruginea.
1.2　方法
供试样品取自生长在干旱环境条件中的植株 ,每种器官试样各取 2个 ,分别取自不同的植株 。试样
取下后 ,立即用 FAA 固定液固定。采用石蜡制片法制片 ,切片厚度为 10 μm 。苏木精 、番红 ———固绿染
色。OLYMPUS BH-2型显微观察 、摄影。
2　结果与分析[ 1～ 5]
2.1　根
从表 1可知 ,禾本科植物根的解剖学极为相似 。都是由表皮 、皮层 、中柱三部分构成。在中柱内为
交替排列的原生木质部束或原生韧皮部 ,最后在原生木质部内部分化出大型的后生木质部导管 。原生
木质部束和后生木质部导管的数目很大程度上取决于种类与根的大小。
皮层因植物不同略有差异 。厚壁机械组织的细胞层数在不同的植物中是不同的。内皮层 ,尽管多
种禾本科植物都发生 U型增厚的卡氏带 ,但是增厚的程度仍存差异 。
收稿日期　1999-09-02
基金项目　国家计委“八五”重点科技攻关项目
作者简介　赖小荣 ,男 , 35岁 , 讲师
第 21卷第 4期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.21 ,No.4
1999年 12月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Dec.,1999
DOI :10.13836/j.j jau.1999119
表 1　三种禾本科植物根的解剖学
结构 香根草图 1～ 4
狼尾草
图 11～ 14
知风草
图 19 ～ 22
表皮 　　最外的一层细胞 , 寿命短 ,根毛枯死后 , 解体脱落
　　最外的的一层细胞 , 寿
命短 ,根毛枯死后 ,解体脱落
　　最外的一层细胞 , 寿命
短 , 根毛枯死后 ,解体脱落
皮层
　　外皮层:近表皮的 3～ 4
层细胞构成;后期成为厚壁
组织
　　外皮层:近表皮的 3 层
细胞构成;后期成为厚壁组
织
　　外皮层:近表皮的 2 ～ 3
层细胞构成;后期成为厚壁
组织
　　外皮层以内 8 ～ 9 层细
胞为皮层薄壁细胞;幼根中
的皮层薄壁组织细胞 , 呈同
心辐射排列 ,细胞间隙大;老
根皮层 ,有明显气腔
　　外皮层以内 10 ～ 11 层
细胞为皮层薄壁细胞;幼根
中的皮层薄壁组织细胞呈同
心辐射排列 , 细胞间隙大;老
根皮层有明显气腔
　　外皮层以内 7 ～ 8 层细
胞为皮层薄壁细胞幼根中的
皮层薄壁组织细胞呈同心辐
射排列 , 细胞间隙大;较老根
皮层有明显气腔
　　内皮层细胞壁呈 U 型
加厚
　　内皮层细胞壁呈 U 型
加厚
　　内皮层细胞壁呈 U 型
加厚
中柱
　　中柱鞘为 2 ～ 3 层细胞
组成 ,是侧根发生之处;原生
木质部与韧皮部相间排列 ,
15 ～ 16 原型;原生木质部束
和后生木质部导管数目多;
中央为大直径的髓部
　　中柱鞘为 2 ～ 3 层细胞
组成 ,是侧根发生之处;原生
木质部与韧皮部相间排列 ,
12原型;原生木质部束和后
生木质部导管数目略少;中
央为大直径的髓部
　　中柱鞘为 2 ～ 3 层细胞
组成 , 是侧根发生之处;原生
木质部与韧皮部相间排列 , 9
～ 10 原型;原生木质部束和
后生木质部导管数目少;中
央为髓部
2.2　茎
表 2　三种禾本科植物茎的解剖学
结构 香根草图 5～ 6
狼尾草
图 15～ 16
知风草
图 23 ～ 24
表皮 　　表皮是茎最外的一层细胞 ,角质化
　　表皮是茎最外的一层细
胞 ,角质化
　　表皮是茎最外的一层细
胞 , 角质化
基本组织
　　茎内为基本组织所充
满;外轮维管束处 , 多层细胞
成为厚壁组织 ,并连成一环;
有大型的裂生通气道
　　茎内为基本组织所充
满;外轮维管束处 ,多层细胞
成为厚壁组织 , 并连成一环。
有稍大的裂生通气道
　　茎内为基本组织所充
满;外轮维管束处 ,多层细胞
成为厚壁组织 , 并连成一环;
有较小的裂生通气道
维管束
　　许多维管束分散在基本
组织中;外周为厚壁组织细
胞组成的维管束鞘;维管束
鞘中为初生韧皮部和初生木
质部 ,以及两端的厚壁细胞;
原生木质部腔隙不发达
　　多个维管束分散在基本
组织中;外周为厚壁组织细
胞组成的维管束鞘;维管束
鞘中为初生韧皮部和初生木
质部 ,以及两端的厚壁细胞;
原生木质部腔隙较发达
　　多个维管束分散在基本
组织中;外周为厚壁组织细
胞组成的维管束鞘;维管束
鞘中为初生韧皮部和初生木
质部 , 以及两端的厚壁细胞;
原生木质部腔隙发达
从表 2可知 ,禾本科植物成熟茎的解剖学很简单:纵向的维管束嵌入薄壁的基本组织中 。基本组织
发达 ,还形成通气组织。维管束有非常特征性的外观 ,即在一排小的原生木质部外存有两个大的后生木
质部导管 ,韧皮部位于后生木质部外侧 。在一些基本组织中的通气组织不很发达的植物 ,其原生木质部
·496· 　江 西 农 业 大 学 学 报 第 21卷
腔隙发达 。
2.3　叶
表 3　三种禾本科植物叶的解剖学
结构 香根草图 7～ 10
狼尾草
图 17～ 18
知风草
图 25 ～ 26
表皮
　　叶最外一层细胞 , 外侧
壁高度角化;泡状细胞 3～ 5
细胞组成 ,折扇状不典型
　　叶最外一层细胞 , 外侧
壁高度角化;泡状细胞分化
不很明显
　　叶最外一层细胞 , 外侧
壁高度角化;泡状细胞由 5
个细胞组成 , 折扇状形态典
型
叶肉 　　无海绵组织与栅栏组织分化 ,细胞不规则
　　无海绵组织与栅栏组织
分化 ,细胞不规则
　　无海绵组织与栅栏组织
分化 , 细胞不规则
叶脉
　　维管束鞘由一层较大细
胞构成 ,叶绿体离心状排列;
具有花环结构。
　　维管束鞘由一层较小细
胞构成 , 叶绿体小而少 ,离心
状排列;无花环结构。
　　维管束鞘由两层细胞构
成 , 内鞘细胞小 , 外鞘细胞
大。外鞘分布了较大叶绿
体;花环结构不明显。
从表 3可知 ,禾本科植物的叶结构包括表皮 、叶肉和叶脉三个基本部分 。其结构与茎相似 。但是 ,
叶脉的维管束鞘结构较复杂 ,依维管束鞘的结构特点 ,作为参考依据之一 ,可用来区分 C3 或 C4 植物。
就C4植物而言 ,也可有不同类型的维管束鞘 。
3　讨　论
(1)禾本科植物营养器官具有极为相似的结构 ,这与多种禾本科植物可并存于同一生境是相适应
的。解剖结果还表明 ,许多禾本科旱生植物除了具有共同的旱生植物特点外 ,同时还兼有水生植物结构
特点 ,主要表现在根 、茎 、叶有发达的通气组织 ,并贯穿一起。因此 ,许多旱生植物不仅抗旱 ,也可耐涝 ,
具有更为广泛的生态适应 ,这也许是一种进化的表现。
(2)尽管一些特征为禾本科植物所共有 ,而另一些或一类特征仅在少数植物中存在。因此 ,某些禾
本科植物能适应更广泛的特定环境;不同的禾本科植物可有不同的生境 。一般来说 ,C3 植物主要分布
在世界冷温地区 ,也可出现在热带 。C4 植物主要分布在热带和亚热带环境。可见 ,维管束鞘的解剖结
构差别 ,是禾本科植物对不同生境的适应。
(3)百喜草是禾本科一种著名的水土保持植物 。同类研究资料表明百喜草根解剖结构上具有内皮
层处多层细胞发生增厚现象 ,较为独特 。(另文发表)百喜草在水土保持实践中 ,在不同生境条件下被引
种 ,定植成功 ,正反映出禾本科植物具有高度的生态适应性 。
参　考　文　献
1　[ 英] G·P 查普曼 、W·E 皮特著.禾本科植物导论[ M] .北京:科学出版社 , 1996
2　李正理 ,张新英编著.植物解剖学.北京:高等教育出版社 ,
3　郑国钅昌主编.生物显微技术[ M] .北京:人民教育出版社 , 1985
4　E.G.卡特著(李正理译).植物解剖学—试验和解说 , 北京:科学出版社 , 1973
5　肖德兴 ,赖小荣 , 曲雪艳 ,等.百喜草和几种水保植物营养器官的解剖研究[ J] .江西农业大学报 , 1999 , 21(4):488～ 494
·497·第 4期 赖小荣:禾本科(Poaceae)几种水保植物营养器官的比较解剖学研究
1.香根草结构:图 1～ 10
图 1:幼根(50×)　图2:老根(50×)　图 3:示气腔 、内皮层(132×)　图 4:侧根发生(50×)　图 5:示茎结构(20×)
　图 6:示茎局部(50×)　图 7:示叶结构(60×)　图 8:叶脉维管束(200×)　图 9:示叶肉(66×)　图 10:示一个维管束
(200×)
·498· 　江 西 农 业 大 学 学 报 第 21卷
2.狼尾草结构:图 11～ 18
图 11:示幼根(50×)　图 12:示老根(50×)　图 13:示皮层气腔 、内皮层(132×)　图 14:示侧根发生(50×)　图 15:
示茎结构(20×)　图 16:示茎局部(50×)　图 17:示叶结构(100×)　图 18:示维管束(200×)
·499·第 4期 赖小荣:禾本科(Poaceae)几种水保植物营养器官的比较解剖学研究
3.知风草结构:图 19～ 26
图 19:示幼根(50×)　图 20:示老根(50×)　图 21:示气腔 、内皮层(132×)　图 22:示侧根发生(50×)　图 23:示茎
结构(20×)　图 24:示茎局部(50×)　图 25:示叶结构(100×)　图 26:示维管束(100×)
Comparative Anotomic Study on Vegetative Organs of
Plants of Poaceae for Water and Soil Conservation
Lai Xiaorong
(College of Agronomy , JAU , Nanchang 330045)
Abstract　Based on comparative anotomic study of several grasses , such as vetiveria zizanioides , Pennisefum
clandestinum , Eragrostics ferruginea , and so on.This paper draws a conclusion that these grasses have strong abili-
ty of ecological adaptation.
Key words　Poaceae;vegetative organ;comparative anotomy;ecological adaption
·500· 　江 西 农 业 大 学 学 报 第 21卷