在陆地上生长的植物统称为陆生植物,陆生植物又分为湿生植物、中生植物和旱生植物。
1. 湿生植物
在潮湿环境中生长,不能忍受长时间的水分不足,抗旱能力最小的陆生植物,称为湿生植物(hygrophyte)。
湿生植物又分为两个亚类:阴性湿生植物和阳性湿生植物。阴性湿生植物是典型的湿生植物,主要分布于阴湿的森林下层,如热带雨林中的各种附生蕨类和附生兰科植物,这些种类由于叶片极薄,或由于气生根外面生有根被,能直接从空气中吸收水分。
还有一些阴性湿生植物生长在热带森林下层荫蔽湿润的环境中,如海芋( Alocasia macrorhiza )、秋海棠( Begonia grandis )等。这些种类的根系极不发达,叶片柔软,海绵组织发达,栅栏组织和机械组织却不发达。阳性湿生植物主要生长于阳光充沛、水分饱和的土壤环境中,如水稻、灯芯草( Juncus effusus )、毛茛( Ranunculus japonicus )等。
阳性湿生植物由于土壤经常发生短期干旱,特别是大气湿度较低,因此其湿生形态结构不明显。一般而言,阳性湿生植物叶片有角质层,输导组织较发达,根系不发达且无根毛,根、茎、叶内都有通气组织并互相连接。
2. 中生植物
生长于水湿条件适中的陆地上的植物,称为中生植物(mesophyte)。中生植物的种类最多、分布最广、数量最大,一般栽培作物大多属于此类。由于环境中水分减少,中生植物具有一整套保持水分平衡的结构和功能。其根系和输导组织比湿生植物发达,叶片表面有角质层,栅栏组织比较整齐,比湿生植物发达,叶片中虽有细胞间隙,但无完整通气组织。
3. 旱生植物
在干旱环境中生长,能忍受较长时间干旱且仍能维持水分平衡和正常生长发育的植物,称为旱生植物(xerophyte)。这类植物多分布在干热草原及荒漠区,一般有很发达的根系,可增加对水分的吸收,同时地上部叶面积很小,叶片特化为针状、鳞片状等,而且气孔下陷,叶片表面有很厚的角质层或白色绒毛,在干旱条件下叶片可以收缩、卷曲,减少水分散失。
旱生植物又可分为两个亚类:
①含水分极少的少浆液植物,如骆驼刺、麻黄等;
②多浆液植物(肉质多浆植物),如仙人掌科、番杏科、景天科等科的植物。
前者有两个明显特征:
①叶面积小甚至退化,以减少水分蒸腾;
②根系非常发达,能增加吸水量,保证水分供应。后者的主要特征是根、茎、叶薄壁组织变为储水组织,茎叶肉质化,储水能力很强;有些种类的叶退化成刺,由绿色的茎代行光合作用(图4-3)。
图4-3 植物适应干旱生存的一些生长形式
1. 树干中贮水的落叶“瓶形”树(如猴面包树)
2. 茎中贮水的植物如仙人掌类
3. 叶中贮水的植物如龙舌兰属(景天科)
4. 具深主根系的常绿树和灌木(硬叶型)
5. 落叶、常多刺灌木
6. 具叶绿素茎灌木
7. 丛生禾草
8. 垫状植物
9. 地下芽植物
10. 鳞茎植物1
1. 一年生植物
12. 耐干化植物