爵床科植物茎为什么形状（爵床科植物代表）
植物的茎杆为什么是圆柱形的 自然界中的植物种类繁多，大小、颜色、形态各异，它们的叶子、花、果实和种子的形状也千变万化。但是，如果我们仔细观察，可以发现它们有一个共同点，我们看到的植物，不论直着长还是弯着长的，不管是高的还是矮的，几乎所有植物的茎杆都是圆柱形的。这是为什么呢？ 世界上所有的生物为了生存，总是朝着对环境更具适应性的方面发展，植物也是如此，茎杆长成圆柱形就是自身生长繁衍的需要，其益处多多。 首先，几何学知识告诉我们，表面积相同的情况下，圆柱体的体积最大。植物的茎担负着运输、储藏养料和水分的两大重任，不管是运输，还是作为储藏的仓库，都得需要空间。如果有同样数量的材料，希望做成容积最大的东西，显然，圆形是最合适的形状了。因此圆形茎杆的细胞数量、导管和筛管的分布数量要比其他形状的多的多，这样，圆形茎杆输送水分和养料的能力就更大，以及储藏一些光合作用的产物的容量也更大，更有利于树木的生长。几何学的知识还告诉我们，如果体积相同，那么圆柱体的表面积最小。所以，圆形的茎杆表面积最小。而露在外面的越少，受病、虫危害的机会也就越少了。 其次，由于圆柱形的容积最大，使圆柱形茎杆具有最大的支持力。一棵大树，有庞大的树冠，要靠一根主干支撑，一些果树还要挂上成千上万的果实，水稻和小麦细长的茎秆要支撑起沉甸甸的穗子，这么大的重量，必须有强有力的茎杆来支撑。所以树木往往要生长到一定时候才开始结第一次果实，在这一段漫长的时间里，它们主要的任务是建造自己的躯体，这需要耗费大量的养分，如果不是采用消耗材料最省而功能最大的结构，就会造成浪费，使结果年龄推迟，树木本身繁衍后代的时间也拉长了，这对树木来说是不利的。 再次，对于植物特别是高大的树木来说，圆柱形结构的茎杆对防止外来伤害也有许多好处。植物茎杆如果是正方形、或是长方形、或是圆以外的其他形状，那么，它们必定存在着棱角和平面。而棱角最容易碰伤和被动物啃掉的，平面又容易摩擦。植物的皮层是输送水分和营养物质的通道。皮层一旦损伤而中断，就会死亡。好在树干是圆柱形的，就是损伤，也是局部，其他部位皮层，照样可以输送水分和营养，供其生长。 另外，圆柱形植物茎杆可以很好地防止风暴的袭击。乔木、灌木和部分草本植物等都属于多年生植物，它的一生难免要遭受风暴等自然灾害的袭击。随着大气环流以及其它气象条件的变化，风的方向在一年四季中也是不断改变的。圆柱形的茎杆遇到任何方向吹来的大风，都容易沿着圆面的切线方向掠过，受影响的只是较小一部分。如果茎杆是正方形、长方形等形状等其他形状，受风力袭击就会大大增加，植物就会被风吹歪、刮倒、刮断而死亡。因此植物茎杆长成圆柱形是最适宜的。 植物茎分几类?茎有哪些主要特征?茎一般呈圆柱；有的茎呈方形，如唇形科植物的茎；有的呈三角形，如莎草科植物的茎；有的呈扁平形，如仙人掌的茎。茎的中心常为实心，但有些植物的茎是空心的，如芹菜、胡萝卜、南瓜等。稻、麦、竹等禾本科植物的茎中空，且有明显的节，称为秆。茎上着生叶和腋芽的部位称节，节与节之间称为节间。具节与节间是茎的形态主要特征，而根无节和节间之分，且根上不生叶，这是根和茎在外形上的主要区别。在叶着生处，叶和茎之间的夹角处称叶腋，茎枝的顶端和叶腋均生有芽。一般植物的茎节仅在叶着生的部位稍膨大，而有的植物的茎节特别明显，成膨大的环，如牛膝、石竹、玉蜀黍；也有植物茎节处比节间要小，如藕。各种植物节间的长短也很不一致，长的可达几十厘米，如竹、南瓜；短的还不到1毫米，如蒲公英。有些植物具有两种枝条，一种节间较长，称长枝；另一种节间很短，称短枝，如银杏、松。 植物的茎的形状是什么样子的？茎多为圆柱形，这与它的生理功能及所处环境有关。因为在同体积下，圆柱形的表面积最小，而表面积越小，蒸腾量越小。所以，茎的这种形态是它生长在空气中长期适应的结果。 茎的内部结构大致相同。从锯木的断面可以清楚地看到：有些部分质地疏松，颜色较淡，这是春天形成的春材(早材)；有些部分质地坚密，颜色较深，是夏末秋初时长成的夏材(晚材)。每年生长的春材和夏材合起来就构成一个圆环，这就是记录树木年龄的“年轮”。 |