学习植物形态生理学要掌握的主要内容,就是植物器官的内部结构。而植物器官的结构是立体的。那么如何理解植物器官的立体结构,在头脑中建立起器官的立体构象呢?我们是通过对器官横向和纵向切片的观察综合出器官的整体结构的。以根的结构为例,首先我们观察根的矢状纵切面(通过根的对称中心的纵切面)。在这个纵切面上,我们看到从根的顶端开始到根长根毛的区域(我们称之为“根尖”)可划分为四个部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区(也称根毛区)。还可以观察到各个区域的细胞形态以及分布情况。如:根毛区从外到里为表皮、皮层、中柱。在中柱可以看到导管、纤维等细胞为纵向伸长的细胞。然后再观察根的各个区域的横切片,在横切片上可以看到各个区域内的细胞的宽度和在根内部的分布。仍以根成熟区为例,在成熟区可以看到从外到里为表皮、皮层、中柱。在中柱可以看到初生木质部和初生韧皮部为相间辐射状排列,而且木质部中导管的横切面为圆环状。综合两个切面的观察结果,我们就能够理解根的立体结构,在头脑中建立起根的立体构象。
另外,在学习掌握植物器官的结构时,要与器官所承担的生理功能联系在一起。我们现在所看到的植物器官是经过长期的进化形成的,植物器官的进化方向就是内部结构更加适应器官所完成的主要生理功能。如:根的两个主要生理功能是支持和吸收。为了完成支持功能,根产生了许多分支,形成发达的根系。同时在根的表面形成许多的根毛,根毛一方面可以增加根的表面积,另一方面可以吸附更多的土壤颗粒。我们再看一下根的内部结构是如何适应它的吸收功能的。大多数植物的种子在萌发时都是先出根,其原因是种子本身所贮藏的用于种子萌发所需的养分是有限的,新生的植物体必须尽快能从外界吸收营养,而植物体一旦长出根来,在根的中柱的最外端就开始分化出导管(初生木质部),以便缩短从根表面到中柱之间的运输距离,把从土壤吸收来的水分和养料尽快通过导管向上输送到植物体的地上部分。由此我们也就好理解为什么初生根木质部的发育方式是“外始式”发育。还有为什么根尖有根冠,而茎尖却没有“茎冠”,这主要是因为根是在土壤中生长,其在生长过程中必然要和土壤之间产生很大的磨擦,如果没有根冠保护根的分生区,那么根在生长一段时间以后,其分生区就会被破坏,而停止生长。茎的生长则不同于根的情况,因此茎尖的分生区外面就没有一个类似于根冠的结构。