关于植物成长的小论文·急

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菊科植物的花和果



赵毓棠



菊科是比较年青而进化程度较高的一个大科.虽然出现在地球上的时间较晚,但由于该科植物在形态结构上先进,对环境适应能力强,使这个年青的科在较短的时间内,不论在种的数量上还是分布范围上,均跃居世界种子植物之冠.许多植物分类专家和系统演化专家都一致认为它在被子植物（尤其是双子叶植物）系统演化中的地位,发展到了最高阶段.
菊科植物的绝大部分属、种的营养体都是草本,木本者甚少,仅占本科植物种数的1.5%.从进化角度看,草本植物以种子或地下器官（根、根茎、块茎、球茎等）度过环境的不良时期,比木本植物适应性强,因而较木本植物进化.菊科植物除少数种类（如百日草、鬼针草）为对生叶外,多为互生单叶.
1．菊科植物繁殖器官的特点是头状花序.
头状花序是由许多无柄小花（或仅有一朵花）密集着生于花序轴的顶部,聚成头状.外形酷似一朵大花,实为由多花（或一朵）组成的花序.一般再由许多头状花序组成圆锥花序、伞房花序等.漏芦属的头状花序小,只包含一朵花,由许多小的头状花序又组成较大的复头状花序.
头状花序的最外面,包有总苞,一般为绿色,叶状,它的功能无疑是在头状花序未开放之前,包在外面起保护作用.但本科中许多属、种的总苞,特化成具有特殊用途的器官,如蜡菊的总苞变成膜质,并有鲜艳的色彩,用它吸引昆虫；牛蒡、苍术及苍耳等的总苞变成钩刺,腺梗菊、豨莶等的总苞上具粘质的腺毛,可利用动物来传播果实、种子.
由许多小花集成头状花序,这就使本来不太明显的每个小花集在一起,显得较大而醒目,尤其当某些属、种花序边缘的舌状花开放后,使花序变得更大、更醒目,以利于招引更多的昆虫.
有些属、种的头状花序中,各小花之间有了明确的分工,如向日葵,花序边缘的舌状花是不能结实的无性花,中间的管状花既能产生花粉,又能结果实,是两性花,而金盏菊与之不同,边缘的舌状花是能结实的雌花,而中间的管状花全是只能产花粉而不能结实的雄花.
2．头状花序上每朵花的结构,简要概括有如下几点：萼片变成冠毛,花瓣5枚连合,雄蕊聚药、子房2心皮下位.但各属、种之间差异很大,简化或特化现象很普遍.
萼片：萼片是保护器官,尤其在花蕾时期.菊科的头状花序外围有总苞统一保护,所以萼片失去了它原有的作用,有些种类特化成为果实顶端刺状、毛状或片状的“冠毛”,成为果实种子的传播器官,如蒲公英、鸦葱等具毛状冠毛,可借风力使果实到处飘扬.又如鬼针草,冠毛变成刺状,可使果实附着于动物身体上,借以传播.
花瓣：5枚,互相连合成管状或舌状.从进化角度看,合瓣花是后出性状,要比离瓣花进化.若花瓣的基部连合成较长的管,顶端五个花瓣呈辐射对称排列的,叫管状花,如向日葵花序中央的小花.若花瓣基部连合成较短的管,五个花瓣连合成为片状,两侧对称,向一侧伸展的叫作舌状花,花瓣顶端五个齿,表明该舌状花是由五枚花瓣连合而成.如蒲公英的花.有的种类花瓣基部连合成较长的管,但花瓣五枚形成唇形,分上下二唇,往往有的只发育一个唇,另一个唇退化,形成假舌状花,如金盏菊和向日葵花序外围的小花.在花冠管的基部,有环形的蜜腺,可分泌花蜜贮存在管的基部.
雄蕊：5枚,花丝互相分离而花药边缘互相连合形成空筒形,即聚药雄蕊.每当花药成熟时,将花粉粒撒在聚药雄蕊的“筒”中,待雌蕊花柱生长时,将它们“推”出筒外.有些种类花药的基部特化成“尾”状,其功用是保护花瓣管基部的蜜腺和花蜜,免遭灰尘或雨水的侵蚀.在每个花药的顶端有突出的“药隔”,在雄蕊未成熟时,此五个药隔互相靠合形成一个“盖子”,封住花药管的口部,起防护作用.
雌蕊：子房下位,二心皮构成,一室,一枚倒生胚珠,基底着生.花柱一条,伸于花药管中,顶端柱头2裂,但在雌蕊尚未成熟时,柱头不张开.在花柱上部,常生有一圈毛,叫“扫粉毛”,每当花柱发育而伸长的过程中,此“扫粉毛”即可将雄蕊花药“撒”在花药管中的花粉粒“推”出,便于来访的昆虫携带.菊科植物花一般都是雄蕊先熟,花柱伸长过程中将花粉粒“推”出后,顶端的柱头再张开来接受其它花传来的花粉.这是避免自花传粉的适应.但是,一旦柱头上没接受到其他花传来的花粉,即异花传粉遭到失败,也无妨,柱头可以下弯,将“授粉面”接触到自己的花柱上,沾上自花产生的花粉粒,完成自花授粉.
3．菊科的果实是不开裂的干果,果皮致密,其中只含有一粒种子,一般认为是瘦果.但它来源于二心皮,并且是子房下位形成的,这与由一心皮形成的子房上位的瘦果有所不同,严格说起来应叫“菊果”或“连萼瘦果”（Cypsela）.
菊科植物大多数花序较大而鲜艳,适于虫媒传粉,但另外有些属、种的花并不鲜艳,例如蒿属（Artemisia）、苍耳属（Xanthium）及豚草属（Ambrosia）等,它们的花序很小,黄绿色,很不鲜艳.这些植物是由虫媒特化成风媒的一个类型.苍耳属植物是雌雄同株,异花,雄花序较小,还保留扁平的头状花序,花期很短,花谢后即脱落,往往不被人们注意到.雌花序（即所谓的“苍子”）的花序轴（托）木质化,外有许多钩刺,其中包有两朵雌花,每朵雌花只剩下一个子房和二裂的花柱,成熟时整个花序脱落.
向日葵在我国各地广为种植,取材容易,而且花序及花都较大,便于观察,下面将它的各部器官作一简述,供教学参考.
向日葵是原产北美洲的一年生大型草本油料作物,种子含油量43.9～52%.高2～4米,大型的心脏形叶,互生.头状花序单生于茎顶,一般直径30厘米,大的可达60厘米.头状花序的花序轴（托）扁平,其中充满白色海绵状的填充物（薄壁细胞）.花序边缘围有3～4层绿色的总苞.最外圈的花为鲜黄色的“舌状花”（边花）,中央为黄褐色的管状花（盘花）.舌状花（边花）（见图c）是不育性的无性花,功能就是吸引昆虫来访,帮助传粉.花瓣基部连合成短管,花瓣上部扁平、伸展,由三枚花瓣连合而成,另外两枚花瓣退化,所以有人称它为“假舌状花”.子房三角柱状,内无胚珠,花柱和雄蕊皆退化,不复存在.萼片退化成膜质的“冠毛”,一般三枚,分别着生在子房三个角的顶端.子房基部无明显的苞片.管状花（盘花）（见图B）的五枚花瓣基部连合成管状,上部五个齿,辐射对称.在花瓣管的下部膨大成球形,上生纤毛,其作用有二：1．膨大的空腔内贮花蜜供来访的昆虫采食.2．膨大的部分彼此靠得紧密,填充了花冠管之间的空隙,防止雨水、灰尘或长吻昆虫伤害下面的子房.萼片退化成膜质三角形的小薄片,着生在扁平子房的两个上角,已无明显的作用,果实成熟时脱落.雄蕊的花药黑褐色,连合成管,药隔三角形,黄褐色.雌蕊的子房下位,未成熟时白色,壁薄而软,待成熟后,果皮变硬而具黑色花纹.每个子房的基部都有一枚膜质的苞片包住子房,白色,顶端有三个裂齿,当果实成熟脱落时,此苞片仍存留在扁平的花序轴上.
菊科植物依据头状花序内花的形态及乳汁的有无可分为两个亚科12个族.划分标准即：
管状花亚科（Asteroideae）植物体不含乳汁,头状花序皆为管状花或至少花序中的盘花为管状花.包括11个族,大多数菊科植物都属于此亚科.应当说明的是我们日常栽培的菊花（Dendranthema morifolium）虽花序中央的盘花似舌状,那是长期人工选择的结果,它无乳汁应归于本亚科.蒿属、向日葵等,也都属于本亚科.
舌状花亚科（Cichorioideae）植物体含乳汁,头状花序上皆为舌状花.只包含一个族.蒲公英、莴苣、苣荬菜等都属于本亚科.
菊科植物与人类生活关系较为密切.其中有许多著名的观赏花卉如菊花、大丽菊、万寿菊、金盏菊、翠菊、蜡菊、大波斯菊（秋英）、瓜叶菊、雏菊等.日常食用的蔬菜有莴苣、茼蒿（北京称蒿子秆）,菊芋（姜不辣）,生菜等.药用种类较多如除虫菊、红花、牛蒡、蛔蒿（花序中产驱蛔虫有效成分——山道年）、苍术、泽兰、大蓟等.可提取芳香油的植物有艾纳香（Blumeabalsamifera）,蒸馏后提取的挥发性物质即冰片,黄花蒿（Artemisia annua）全草可提取芳香油.橡胶草（Taraxacum kok-saghyz）是北方较寒冷地区的草本橡胶资源植物,苏联曾大量栽培.对人类生活有害的植物如蒿属某些种,专门生长在农田中,是庄稼的大敌.豚草属一些种的花粉对某些人易产生过敏反应.