狐狸貓與小數蛙今天來到阿里山森林遊樂區, 森林遊樂區裡面保有許多原生植物, 這些植物, 以不同的樣貌在森林裡生長著。 小數蛙看著這些樹木, 覺得每一顆都長得相當高壯。 走在森林裡, 陽光被廣大的樹蔭掩蓋。 小數蛙不禁心想, 樹木需要充足的陽光、水、養分、空氣, 才有辦法好好存活。 那森裡裡的這些樹木生長得如此鄰近。 有一些比較矮小的樹木, 甚至無法常常被陽光照料到, 那他們要怎麼維持生命呢? 狐狸貓想起老師說過, 植物的葉子會吸收陽光與二氧化碳來行光合作用, 製造養分, 那這些這麼高的樹木, 在樹頂的葉片行光合作用以後, 養分要怎麼運輸到樹的身體裡面? 前面有介紹過, 植物體內有「維管束」這個組織, 是植物體內負責運輸的構造。 今天我們就要來介紹, 植物體內的運輸構造。 我們知道植物有根、莖、葉、這三個器官, 有些植物還有花、果實、種子等其它器官。 其中植物體內也有像人體一樣遍佈全身的血管構造, 在人體是由血管中的血液運送水分和養分。 在植物體內, 則是透過運輸構造來運送, 不過植物體內負責運輸水分和養分的構造不是同一條通道, 而是有分別運輸水分與養分運輸的構造。 這些運輸構造是由縱向排列成管狀的細胞聚集成束, 所以稱為「維管束」。 讓我們進一步的來看看維管束的組成構造 維管束主要依運輸的物質不同, 分為「木質部」、「韌皮部」這兩個部分。 木質部主要負責運輸水分和從土壤吸收的礦物質, 它的細胞壁比較厚, 還具有支持的功能; 韌皮部則負責運輸光合作用所製造的養分、葡萄糖。 另外有些植物體在木質部與韌皮部之間, 還有一些很特殊的細胞, 稱為「形成層」。 形成層可以不斷的進行細胞分裂, 向外增生新的韌皮部, 向內增生新的木質部, 使得植物的莖不斷地加粗生長。 植物莖內的維管束通常有一定的排列方式, 大致上可以分為環狀排列與散狀散生排列兩種。 環狀排列, 是維管束排列在莖的周圍, 而且在木質部和韌皮部之間有一圈形成層, 常見的環狀排列植物如榕樹、向日葵、芹菜…等, 散生排列, 是維管束分散在莖內組織中, 木質部和韌皮部之間通常不具有形成層, 常見的散生排列植物像是玉米、水稻、小麥…等, 所以像玉米這類維管束散生排列的莖, 因為沒有形成層就不能長成像大樹一般高大。 不論何種排列, 在植物莖內的維管束構造中, 韌皮部都是分布在外側, 而木質部都分布在內側喔。 接著我們來練習一下 在莖內維管束構造中, 木質部分布於莖的____側,負責運輸_____; 韌皮部分布於莖的_____側,負責運輸_______。 內;養分;外;水份 內;水份;外;養分 外;養分;內;水分 外;水份;內;養分 植物的形成層會向內增生木質部, 向外增生韌皮部。 因此木質部位於莖的內側, 韌皮部位於莖的外側。 接著狐狸貓與小數蛙來到一片森林, 發現森林內有一些樹木被砍斷了, 他們看見在砍斷的木材橫切面上, 有深淺不一的花紋。 你知道這些花紋就是韌皮部與木質部嗎? 剛剛提到有些植物莖內具有形成層, 可以使植物的木質部與韌皮部不斷增生。 而具有發達形成層的木本植物, 它的莖可逐年持續加粗, 所以在生長了許多年之後, 形成層內側累積大量的木質部就形成木材。 在春、夏兩季, 氣候溫暖而且雨量豐富, 使細胞生長速度變快, 而木質部細胞在這時也長得比較大, 所以木材的顏色也顯得比較淡; 而秋、冬兩季因為寒冷乾燥的天氣, 使細胞生長速度慢, 所長出的木質部細胞也比較小, 木材的顏色就會顯得比較深。 隨著年復一年, 尤其是四季分明的溫帶地區, 樹木會持續堆疊累積形成一圈圈深、淺對比明顯的環紋, 就是我們所謂的「年輪」。 狐狸貓發現森林中, 有些樹木的樹皮有被松鼠咬破的痕跡, 好奇的想樹皮與我們的皮膚的功能是不是一樣的呢? 樹皮包含韌皮部及其外圍構造, 具有保護的功能。 我們可以發現樹木莖的構造, 由外而內依序為: 樹木表皮-韌皮部-形成層-木質部-木材。 狐狸貓在走到了神木區, 觀察到一棵奇怪的樹木, 已經被掏空一半了。 但仔細一看, 枝頭上還長著嫩葉。 這棵樹...好像還活著耶? 同學們這邊要注意喔, 樹木的中心是不具運輸水分功能的老化木質部, 也就是木材。 所以樹木就算中間的木材被掏空, 也不一定就會死亡喔。 因為在樹皮內側, 還有形成層可以產生新的木質部和韌皮部, 所以還是可以進行水分和養分的運輸工作, 植物的生命是不是很旺盛呢! 好的,我們來統整一下 植物根、莖、葉內運輸水分的細胞與運輸養分的細胞縱向排列成管狀,兩者聚集成束狀,叫 做維管束。 維管束運輸水分的構造叫做木質部,運輸養分的構造叫做韌皮部。 由於形成層在形成木質部細胞時會因為氣候等因素,長得大小及顏色不同,在樹幹或樹枝橫 切面上,會呈現深淺不同的環紋,稱為年輪。 同學們之後到森林裡面,也可以利用年輪來計算樹木的年齡,或是它曾經經歷過的環境或氣 候變化喔 我們下次見bye bye