椴树茎的结构

实验二十八 椴树茎的结构

　　木本植物的茎，由于每年形成层的活动，向内形成的次生木质部的数量远比向外形成的次生韧皮部的量多。再加上韧皮部随着周皮的不断形成而脱落，所以木本植物的茎绝大部分是次生木质部，它为植物的生活提供了巨大的输水结构和支持结构。从经济意义上讲，次生木质部是木材的来源。

　　（一）椴树（ Tilia）茎标本的观察（也可用其它木材）

　　1．年轮 在木质部里，形成层的活动受到生长季中不同气候条件的影响。春季气候温和，雨量充足均匀，形成层活动旺盛，形成的细胞大而壁薄，材质显得疏松，颜色较浅称早材。生长季后期，天气渐冷，形成层活动逐渐减弱，直至最后停止活动，所形成的细胞小而壁厚，材质紧密，颜色深称晚材。这样年复一年周期性活动的结果，使前一年生长季后期形成的晚材与当年生长季早期形成的早材之间界限分明，这就是年轮线。数一下你所观察的标本生长几年了？每一年轮中哪部分是早材？哪部分是晚材？

　　2．边材和心材 靠近形成层的近期的年轮，其中的导管有输导水分的功能，木薄壁细胞和木射线细胞都是生活的，是木质部中具功能的部分，这部分的颜色比较浅，是边材。

　　中心的部分颜色很深，是心材。其中的导管由于周围相邻的薄壁细胞侵入腔内，形成侵填体，而将导管堵塞，使其失去输水功能，同时有一些物质如树脂、树胶、丹宁等渗入细胞壁或进入细胞腔内，从而使心材色深而质硬。心材的木薄壁细胞和本射线细胞是死细胞。

　　（二）椴树茎的发育过程

　　观察距生长点不同距离的椴树茎的横切面永久制片，可以了解其大致的发育过程。制片上有大小不同的四排切片① ，它们都是第一年的茎，直径越小的切片离生长点的距离越近，它的组织就越幼嫩。

　　第一排切片：直径最小，离生长点最近。此切片中初生分生组织已分化，原表皮层经过很少的变化形成一层表皮细胞；基本分生组织的变化也较小，主要是细胞扩大，液泡发达，细胞间隙出现，近维管束处稀疏地分布着大而色深的粘液细胞。此时，厚角组织还未形成。原形成层细胞较小，在横切面上呈多边形，径向的直径比切向的直径要短，具有浓厚的细胞质。它经细胞分裂向心地形成初生木质部，可见最近中心的原生木质部导管加厚的壁已形成。还可看到离心地形成的原生韧皮部。髓射线不明显。髓的边缘近原生木质部处有大而染色深的粘液细胞。

　　第二排切片：是椴树茎的初生结构。表皮细胞的外壁上形成了薄的角质层，表皮下的几层皮层细胞分化形成厚角组织。在皮层和髓中可见到大的分泌腔。原形成层分化形成后生木质部和后生韧皮部。并且在二者之间已出现束中形成层，与此同时束间形成层也已开始形成。形成层细胞呈长方形。

　　第三排切片：在韧皮部内形成了厚壁的韧皮纤维束。形成层细胞分裂形成了次生木质部和次生韧皮部，维管射线也清晰可见。表皮细胞外壁上有一厚层角质层，显微镜下呈无色半透明状。表皮细胞下面已形成完整的一圈周皮，可看到周皮由几层木栓层细胞，一层木栓形成层细胞和一层栓内层细胞组成。这说明椴树茎的周皮是由表皮下的皮层细胞恢复分裂能力而形成的。

　　第四排切片：周皮比第三排切片的茎加厚了，可见到有的地方木栓层的细胞层数较多，而有些地方则较少，这是什么原因？形成层的活动已形成了大量的次生木质部和较少量的次生韧皮部。髓射线在韧皮部的外部明显加宽，呈喇叭形。周皮外面仍有表皮细胞。

　　（三）观察二年生成熟的椴树茎横切面永久制片

　　在显微镜下识别周皮、皮层、韧皮部、形成层、木质部、维管射线、髓和髓射线（图28－1）。然后再详细观察每一部分的组成成分。同时考虑下列问题：

　　周皮由哪些部分组成？木栓层细胞有什么特点？木栓形成层和栓内层各由几层细胞组成？在观察中如何证实它们是生活的细胞？

　　韧皮部由哪些成分组成？那些成束的厚壁细胞为什么被染成红色？筛管有什么特点？在切片上如何识别它？那些位于筛管一侧的薄壁的、具有大细胞核和浓厚细胞质的细胞是什么？

　　木质部在横切面中占有多大的比例？它由哪些成分组成？导管和管胞有什么不同？什么是年轮？你所观察的材料是几年的？怎样确定的？

　　你看到髓射线了吗？它们呈什么形状？它与维管射线有什么不同？

　　有没有髓？在什么位置？在观察中怎样区别髓与木质部？