編者按:植物的基礎(chǔ)知識,屬于《藥用植物學(xué)》的內(nèi)容,是掌握《中藥鑒定學(xué)》的基礎(chǔ)。因此,我們?yōu)榇蠹铱偨Y(jié)了一系列的植物學(xué)基本概念,以期幫助大家更好地掌握知識。
莖:莖為植物的主干,一般生于地上或部分生于地下,有節(jié)與節(jié)間,生葉、芽和花。莖的主要功能是輸導(dǎo)、支持,亦有貯藏等功能。許多植物的地上莖(如麻黃)、地上莖皮(如杜仲)、地上莖木(如沉香)、地上莖髓(如通草)、地下莖(如黃連)都是重要的中藥。
?。ㄒ唬┣o的外部形態(tài):一般正常的莖主要有下列各部分:
1.芽:是未萌發(fā)的莖、枝或花。位于莖頂端的為頂芽,位于旁側(cè)葉腋的為側(cè)芽或腋芽。此外尚有一種不定芽,這種不定芽不是莖枝固有的,而是以后自節(jié)間等處發(fā)出的,它既可以于根上產(chǎn)生(如甘薯),也可以從葉上產(chǎn)生(如落地主根)、所以不定芽不能作為辨別莖枝的形態(tài)特征。頂芽萌發(fā)成為植物的主干或頂枝,側(cè)芽萌發(fā)成為植物的支干或側(cè)枝,但亦有長期不萌發(fā)的休眠芽與位于主芽側(cè)的副芽……如此種種,皆因植物種類而存所不同。
2.節(jié):是芽與葉的著生部位,通常凸出或微凹下,為辨別莖枝的主要特征,而莖節(jié)不明顯時,主要是通過其上著生的芽和葉,以及葉落后的葉痕與葉痕中的葉跡來察知其存在的。
3.節(jié)間:即節(jié)與節(jié)之間的部分。表面常有許多隆起或凹陷的細小裂隙狀皮孔。其形狀大小亦常隨植物種類而有所不同。
?。ǘ┣o的種類:一般正常莖,依質(zhì)地劃分有木質(zhì)莖與草質(zhì)莖,依著生劃分有直立莖、攀援莖、纏繞莖、匍匐莖。
1.木質(zhì)莖:即木質(zhì)部發(fā)達的莖。具有此種莖的植物稱為木本植物,其中高大、主干明顯、下部少分枝的為喬木(如厚樸),矮小、主干不顯、下部多分枝的為灌木(如小蘗),長大、柔韌、上升必需依附它物的則為木質(zhì)藤本(如木通)。
2.草質(zhì)莖:即木質(zhì)部不甚發(fā)達的莖。具有此種莖的植物稱為草本植物,其中在一年內(nèi)完成生長發(fā)育過程的為一年生草本(如旱蓮草),至第二年才能完成生長發(fā)育過程的為二年生草本(如茺蔚),至三年以上仍能長期生存的則為多年生草本(如薄荷),至于細長柔軟、上升必需依附它物的則為草質(zhì)藤本(如牽牛)。
3.直立莖:即直立著生不依附它物的莖(如亞麻)。
4.攀援莖:即需要依附它物才能上升的莖。其依附它物的部分有由根變態(tài)而成的吸盤(如常春藤),有由莖或葉變態(tài)而成的卷須(如烏蘞莓、豌豆)。
5.纏繞莖:即依靠莖本身纏繞上升的莖。纏繞莖又分左纏繞莖與右纏繞莖兩種。
?。?)左纏繞莖:為向植物體本身的左方纏繞,亦即由下向上呈反時針方向纏繞的莖(如打碗花)。
?。?) 右纏繞莖:為向植物本身的右方纏繞,亦即由下向上呈順時針方向纏繞的莖(如Lv草)。
6. 匍匐莖:即水平著生或匍匐于地面,節(jié)上同時有不定根長入地下的莖(蛇莓)。
?。ㄈ┣o的變態(tài):有地下的變態(tài)莖與地上的變態(tài)莖兩類,常見的地下變態(tài)莖有根狀莖、球莖、塊莖、鱗莖,常見的地上變態(tài)莖有卷須莖、刺狀莖、鉤狀莖、葉狀莖、仙人掌莖等。
1.根狀莖:莖部肉質(zhì)肥大呈根狀,橫長,莖節(jié)明顯而節(jié)問較長,莖上葉片通常相對較小而呈鱗片狀(如黃精)。
2.球莖:莖部肉質(zhì)肥大呈球狀,莖節(jié)與節(jié)間明顯,莖上葉片亦常退化呈鱗片狀(如荸薺)。
3.塊莖:莖部肉質(zhì)肥大呈不規(guī)則塊狀,莖節(jié)、節(jié)間、葉、芽皆不甚明顯,僅于表面凹陷處,有退化莖節(jié)所形成的芽眼及其中著生的芽(如馬鈴薯、薯蕷、黃獨等)。
此外,尚有一種小塊莖(又名零余子)形態(tài)特征與塊莖相似,但較細小,其著生部位不在地下,而在地上莖的葉腋處(如薯蕷、黃獨)。
4.鱗莖:莖部較退化而小,稱為鱗莖盤,而葉部則較發(fā)達,位于內(nèi)層,肉質(zhì)肥大的稱為肉質(zhì)鱗葉,位于外層、質(zhì)薄干枯的稱為膜質(zhì)鱗葉,有些種類尚有明顯的頂芽或腋調(diào)芽(如大蒜)。
此外,尚有一種小鱗莖(又名珠芽),形態(tài)特征與鱗莖相似,但較細小,通常著生于地上莖葉腋處(如卷丹)。
5.卷須莖通常卷須狀,常細長、柔軟、卷曲而常有分枝,位于葉柄對側(cè),由莖的主軸變態(tài)而來(如烏蘞毒)。
6.刺伏莖:通常刺狀,常粗短,堅硬,無分枝或有分枝,位于葉腋處,由莖的側(cè)軸變態(tài)而來(如皂莢)。
7.鉤狀莖:通常鉤狀,常粗短,堅硬,彎曲而無分枝,位于葉腋處,由莖的側(cè)軸變態(tài)而來(如鉤藤)。
8.葉狀莖:通常葉狀扁平,色綠,但其著生部位卻在葉腋,其葉腋外側(cè)的葉片往往較退化(如天門冬)。
9.仙人掌莖:通常肉質(zhì)肥大,成片塊狀、圓球狀、圓柱狀或棱往狀,葉片常部分或全部退化成針刺狀,僅個別種類具有完全正常的葉片(如仙人掌)。
?。ㄋ模┣o的組織構(gòu)造:莖主要由芽長大形成,其先端最幼嫩,依次有分生區(qū)、延長區(qū)、成熟區(qū)的劃分,成熟區(qū)部分才有較明顯的組織分化及最初形成的初生構(gòu)造。
1.莖的初生構(gòu)造:有雙子葉植物與單子葉植物兩種類型。
?。?)雙子葉植物莖的初生構(gòu)造:將莖的初生莖,自成熟區(qū)部分作一橫切片,則自外而內(nèi)可見到如下構(gòu)造。
1)表皮層:是莖最外一層細胞,細胞排列緊密,外壁明顯角質(zhì)化,常有毛茸及氣孔器。
2)皮層:緊接表皮層下方,由多層排列疏松或稍密的薄壁細胞組成,外皮層、中皮層、內(nèi)皮層通常分化不甚明顯,如有分化則:
外皮層:所組成的細胞常含葉綠粒,其有失薄壁組織常轉(zhuǎn)化為厚角組織或厚壁組織,排列相對較緊密。
中皮層:細胞較大而排列疏松,層數(shù)最多,是構(gòu)成皮層的主要部分。
內(nèi)皮層:細胞中常含淀粉粒,所以又稱為淀粉鞘,僅見于極少數(shù)的莖中,一般不明顯。
3)中柱:主要由以下三部分組成。
中柱鞘:為一至數(shù)層薄壁細胞構(gòu)成,通常在靠近維管束外側(cè)的中柱鞘部分多轉(zhuǎn)化為厚壁纖維,稱為中柱鞘纖維。
維管束:呈環(huán)狀排列,為韌皮部、形成層、木質(zhì)部等三部分組成的無限外韌維管束。韌皮部通常有篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞及韌皮纖維;形成層固位于維管束之中,所以稱為束中形成層;木質(zhì)部則有導(dǎo)管、管胞、木質(zhì)纖維,以及未木質(zhì)化或已木質(zhì)化的薄壁細胞。
髓部:主要由形體較大,排列疏松的薄壁細胞組成,位于莖中央部分的稱為中髓,位于各維管束間,呈半徑向分布的,稱為射線或射髓。
?。?)單子葉植物莖的構(gòu)造單子葉植物莖與雙子葉植物莖基本相似,亦有表皮、皮層、中柱等部分構(gòu)造,但它們間的最大不同點卻是單子葉植物莖所特有的散生中往,即維管束的散在排列。
1)單子葉植物的地上莖:皮層及髓部等皆無明確的分化和周界,加以維管束的散在排列,所以自整個莖的橫切面上,只能自外而內(nèi)見到表皮、木栓、厚壁或厚角組織、薄壁組織及維管束的存在。單子葉植物莖的維管束主要是有限外韌維管束或周木維管束。
2)單子葉植物的地下莖:因有明顯的內(nèi)皮層,所以皮層和中在等有明確的分化和周界,但其組成中柱的維管束排列仍是散在的,且是散在于表皮層以內(nèi)的各個部分的薄壁組織間。
2.莖的次生構(gòu)造:莖的次生構(gòu)造亦如根的次生構(gòu)造,是由于形成層的活動而產(chǎn)生的,裸子植物及雙子葉植物有形成層,單子葉植物沒有形成層,所以只是裸子植物及雙子葉植物的莖才有次生構(gòu)造。
木栓形成層與束間形成層的產(chǎn)生,以及束中形成層的活動,莖的初生構(gòu)造即開始轉(zhuǎn)化成為次生構(gòu)念形成層活動產(chǎn)生的一切組織都是次生組織。這些組織和部分主要是:
?。?)周皮:由靠近表皮層的皮層薄壁細胞恢復(fù)分主能力所成的木栓形成層分生而成,其外側(cè)為木栓層,內(nèi)側(cè)為綠皮層。
?。?)次生維管束:由相鄰維管束間的薄壁細胞恢復(fù)分生能力所成束間形成層分生而成,其外側(cè)為次生韌皮部,內(nèi)側(cè)為次生木質(zhì)部。
?。?)次生韌皮部與次生木質(zhì)部:由束中形成層活動產(chǎn)生,其活動的結(jié)果使原有的維管束漸次長大,并將初生木質(zhì)部與初生韌皮部分別推向內(nèi)外兩側(cè)。
在一些有春、夏、秋、冬或雨季與旱季等季相交替的地區(qū),多數(shù)木本植物常于其次生木質(zhì)部能察見明顯的年輪,這種年輪,主要是溫暖多雨季節(jié),當(dāng)植物生長旺盛時所形成的疏松春材與低溫干旱季節(jié),當(dāng)植物生長緩慢時所形成的致密秋材交互出現(xiàn)而形成的,所以通過年輪可以判別植物的生長年限。
至于邊材和心材只是一個部位概念,位于莖干中心,出現(xiàn)較早,質(zhì)地堅硬干燥,生活細胞較少,內(nèi)部積貯物質(zhì)多,而色澤較深的為心材;與之相反,位于莖干木部四周,出現(xiàn)較晚質(zhì)地松軟濕潤,生活細胞較多,內(nèi)部積貯物質(zhì)少,而色澤較淺的為邊材。有鑒于此,從藥用角度來看,于檀香、沉香等木類藥材,心材常優(yōu)于邊材。
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