
网上查来的啊,不是原创 ^_^ !
俗话说“秋风扫落叶”、“一叶落知天下秋”。深秋季节,忽然吹来一阵秋风,一片片黄叶随风飞舞,纷纷扑入大地的怀抱。树木为什么会落叶呢?
我们知道,绿叶的主要用途是吸收太阳光进行光合作用制造养料,以及蒸腾水分。蒸腾水分可以使树木在炽热的阳光下不致于被灼伤。通常是气温越高,树木水分蒸腾得越多。一到秋冬季节,雨水稀少,空气干燥,土壤中的含水量也随之减少,满足不了树木生长的需要。再加上太阳光斜射北半球,日照时数一天天缩短,它提示树木冬季就要来临。此时树叶中就会产生一种激素——脱落酸。当叶片中的脱落酸输送到叶柄的基部时,在叶柄基部会形成一层非常小而细胞壁又很薄的薄壁细胞(科学家称这种薄壁细胞为离层),离层的形成会使水分不能再正常输送到叶子里。在脱落酸的作用下,离层周围会形成一个自然的断裂面。叶子由于得不到水分的正常补充,会逐渐干枯,自然断裂面越来越明显,经秋风一吹,便会落叶纷飞,甚至无风亦会自动飘零落下。秋天树木落叶能降低水分蒸腾和减少养料的消耗,让树木能安全度过寒冷干燥的冬季。
叶片里脱落酸的产生主要跟日照长短有关。秋分后,日照时间逐日变短,树木在接收到日照变短的信息后,叶片就开始积累脱落酸,当达到一定浓度时,叶片便会自动脱落。由于各种树木对日照长短变化的敏感度和水分需求的不同,所以落叶的时间也不尽相同;即使同一种树木,若所处的环境不同,其落叶时间也不会一样。因而人们常发现在瑟瑟秋风中,大多数树木的叶子已落尽,唯有靠近路灯的树上依然有树叶迎风傲立,这是因为路灯的照射弥补了自然日照缩短而造成的结果。所以,园艺上常用人工延长光照时间的方法来延缓花木早衰与落叶。而松树、柏树等常绿树木,因其叶片上有蜡质层保护,叶面又比较窄小,所以常青不落,经冬不凋。
落叶树在秋季短时日照影响 下,激发脱落酸作用,离层细胞迅速成熟,使树木开始落叶,有利于树木休眠过冬。
由于植物本身和外界因素的影响,组织细胞结构破坏,功能丧失,营 养物质转移而导致某一器官乃至整个植株死亡和脱落的一系列恶化过程称 为衰老。衰老是植物生活的一种适应机理,脱落是植物器官脱离母体掉落 下来的现象,衰老是脱落的原因,脱落是衰老的结果。生长素、赤霉素和 细胞分裂素能抑制衰老与脱落,而乙烯和脱落酸则促进衰老与脱落。
一、植物的衰老
植物和它的各个部分在生长发育过程中最后逐渐进入衰老阶段,叶和果实衰老比较明显的特征是脱落。
植物衰老是一个器官或整个植株的生命功能逐渐衰退并走向死亡的过程。无论是整株植物、植物的某一器官、植物的局部组织都可以在不同时期表现出衰老的现象。衰老可以发生在整株植物的水平上,也可以发生在器官和细胞水平上。一年生植物和二年生植物在开花结实后,整个植株即进入衰老状态,最后死亡;多年生草本植物,地上部分每年死亡,而根系可继续生存;多年生木本植物的茎和根可生活多年,但是叶和果实每年都要衰老脱落。输导组织的木质部导管、管胞或厚壁组织在植物旺盛生长时期,就已经衰老死亡。
1.衰老的生理生化变化
对植物来说,衰老不仅仅是生命过程的减弱,而是有着严格顺序的过程。在这个过程中,发生着极为显著的生理生化变化。
植物衰老时蛋白质含量明显降低。原因可能有两种,一是蛋白质合成能力下降,另一是蛋白质分解加快,或两者同时进行。这两种途径又不易区别,因为合成蛋白质的同时,蛋白质的降解也不断发生,实际上蛋白质的合成与分解过程是在不断地交替进行。
植物衰老时光合速率下降。电子显微镜下可以看到,当叶片衰老时叶绿体结构被破坏,叶绿体的基质解体,类囊体膨胀、裂解,嗜锇体的数目增多、体积加大,于是叶绿素含量迅速下降,光合电子传递和光合磷酸化过程受到障碍,从而导致光合速率明显下降。
叶片衰老过程中,呼吸速率在衰老的前期还能维持一个稳定的水平,而在衰老末期,呼吸速率迅速下降。而离体叶片在整个衰老过程中呼吸商与正常呼吸时不同,这说明衰老时的呼吸底物有了改变,试验证明这时它利用的不是糖,而是叶片衰老时由蛋白质分解产生的氨基酸。此外,衰老时呼吸作用的氧化磷酸化逐渐解偶联,产生ATP量也减少,致使细胞内合成过程所需的能量不足,更进一步加速了衰老的进程。
叶片衰老过程中,细胞内部各种结构都发生破坏,最后质膜也破坏,于是细胞内部的物质大量外流,细胞本身解体。
2.衰老的内部原因
德国莫利斯提出,衰老是由营养缺乏引起的。植物各部分在生长发育过程中互相争夺营养,果实和根、茎生长点是吸引营养物质较强的器官(顶端优势),而较老的器官就处于缺乏营养的状态。如果将果实或生长顶端摘去,即可推迟植物其它部分的衰老。这是因为生长的果实和根、茎顶端可以产生生长素,促使有机营养物质向生长点运输。但雌雄异株植物的雄株尽管不开花结实,也和雌株一样要衰老。另外,即使大量施肥也不能阻止已经开花结实的一年生植物衰老、死亡。
如果正在衰老的离体叶片开始生根,即可复壮,可能是根产生某种物质运到叶中,阻止了叶的衰老。试验证明,正在衰老的叶片施用细胞分裂素即可以复壮,而且植物的根确能产生细胞分裂素。所以,从根运出的抗衰老激素,事实上就是细胞分裂素一类的物质。细胞分裂素抗衰老的机理还正处于研究当中,有人将一滴细胞分裂素滴于叶面,发现周围的有机物和无机营养即被活化,而且向处理区移动。这是因为细胞分裂素能诱导细胞分裂,并提高多种代谢过程,包括蛋白质,RNA和DNA的合成。代谢活动旺盛的细胞常产生生长素,因此能调运营养物质向那里运输。但是,在来自根系的细胞分裂素供应相同的情况下,同一株植物上的较老叶片表现衰老,这可能是因为较年青的和正在生长的组织产生较多的生长素,使营养物质和细胞分裂素更多地运向这些部位,从而引起较老叶片处于缺乏营养和细胞分裂素的状态而逐渐衰老。
3.衰老的控制
光照能延缓植物衰老,其中红光能阻止蛋白质和叶绿素含量的减少,远红光照射则能消除红光的阻止作用,因而光照延缓衰老是光敏素在衰老过程中起着光控制作用。植物激素能有效地调控衰老,生长素、赤霉素和细胞分裂素等能延缓叶片衰老,而脱落酸和乙烯则促进叶片衰老。试验证明,叶片衰老是由内源激素所控制的,多年生木本植物在秋天短日照条件下,生长素和赤霉素含量减少,脱落酸含量增多,叶片就衰老。干旱时叶片中脱落酸含量增加,叶片容易衰老甚至死亡。
二、植物的脱落
老叶与成熟果实的脱落,是器官衰老的自然特征。营养失调、干旱和病虫害等可使器官在尚未长成时就提早脱落。果树的落花、落果,棉花的蕾铃脱落,大豆的落花、落荚等,都会给农业生产带来损失。因此,有效的控制衰老,是保证作物产量的途径之一。
1.器官脱落与离层形成
植物器官的脱落与器官内部形成离层有关。叶片脱落前,接近叶柄基部一段区域中的细胞,经分裂而形成的几层薄壁细胞,这些细胞在叶片达到最大面积之前已经形成,但并不发生变化而维持现状。离层的作用在于脱落时不损伤原来的组织,同时还可保护新产生的组织,使伤口免受干操和微生物的侵害。离层的薄壁细胞比周围的细胞要小,具有较多淀粉粒和浓厚的细胞质。落叶前,离层细胞胞间层和纤维素的细胞壁分解,甚至整个细胞和邻近细胞内含物都消失。这时,叶柄只靠维管束与核条连接,在重力作用下或风的压力下,维管束折断造成叶片脱落。一般情况下,叶片在形成离层之后才脱落(图13-27)。
2.影响脱落的因素
脱落是衰老的结果,控制衰老才能有效控制脱落,影响衰老的因素同时也影响植物器官的脱落。
(1)影响叶片脱落的因素
植物激素:生长素含量与分布和植物叶片的脱落有密切的关系。试验证明,当离层远轴端生长素浓度较近轴端的浓度高时,叶片不脱落;当二者的浓度差很小或不存在时,叶片就脱落;当离层远轴端生长素浓度较近轴端的浓度低时,就加速叶片的脱落。植株正常生长的条件下,叶片不断产生生长素,使远轴端的生长素浓度高于近轴端,营养物质供应充足,叶片健壮生长而不脱落。当叶片衰老时,叶片中产生的生长素量减少,使远轴端生长素浓度等于或低于近轴端,这时叶片脱落。脱落酸也可促使叶片脱落,秋天的短日照是引起落叶的信号,因为短日照促使树木产生脱落酸而提高了叶片中脱落酸的含量。乙烯对叶片的脱落也有明显的促进作用,乙烯一方面加速叶片的衰老过程,另一方面能诱导离层中果胶酶和纤维素酶的合成,加速离区细胞的溶解。细胞分裂素能延缓叶片衰老,但秋季由根系运往叶片的细胞分裂素供应减少,减少叶片营养物质的供应而导致叶片的衰老。叶片脱落是叶片中生长素、脱落酸、乙烯和细胞分裂素等诸多因素共同作用的结果。
植物营养:糖类、氮素和无机养分的供应也是影响植物器官脱落的原因。糖类的缺乏会导致叶片、花和果实的脱落。增加糖类的积累,同时避免氮素过量,供给适当的水分,加强光照,就能防止提早脱落。无机养分中钙的缺乏会引起某些植物落叶,因为钙能阻碍细胞壁胞间层中原果胶酸钙的形成。锌的缺乏也能促进落叶,因为锌是生长素合成所必需的。
(2)影响花和果实脱落的因素。
与叶片脱落相类似,影响花和果实脱落的主要因素也是激素和营养。
受精是种子和果实发育的必要条件,如果不受精,花开后便要脱落。所以凡能影响受精的条件都能影响花、果脱落。苹果开花时遇雨,开花后几天就大量落花,从而使产量降低,其原因就是因为阴雨天气影响受精之故。受精后的子房、胚或胚乳会产生一些激素,促进子房生长并发育成果实,这种现象肉质果实的发育比较典型。含种子较多的果实,往往比含种子较少的果实长得大些。如果由于某些原因使果实中一部分种子没有发育,果实在这部分的生长也减弱,这就是畸形果形成的主要原因。
激素对果实的作用除了它能够促进子房的生长发育外,还能抑制离层的形成,使花、幼果不易脱落,所以果实中的种子如果能继续发育,果实也不易脱落。而在果实发育的后期,其中的脱落酸和乙烯含量增加,导致果实脱落,这是一种正常的脱落。
果实和种子形成需要有大量营养物质供应,营养不良,果实的发育就受到影响,甚至脱落,一般的落果主要是由于营养失调引起的。棉花的试验表明,幼铃中含糖量在开花后迅速增加的,就能正常的生长发育,如果因去叶、遮光而致使含糖量下降的,使很快脱落。未受精的幼铃,含糖量也少,也要脱落。肥水不足,植物生长不良,叶面积小,光合能力较弱,光合产物较少,不能满足大量花果生长的需要,是作物营养不良的原因之一。但如果水分和氮肥过多,营养生长过旺,光合产物大量消耗于枝叶生长方面,使花、果得不到足够的营养,也会导致果实种子营养不良而造成脱落。
干旱、高温、光线不足、病虫等所引起的落果,也是因为这些因素影响了植物的营养之故。可见营养是促进果实和种子发育的主要条件,而营养失调则是引起落花落果的主要原因。要防止落花落果,就需要改善植物的营养条件,这是农业生产管理的主要内容。
3.脱落的控制
植物激素能有效地控制脱落。低浓度的生长素(IAA)促进脱落,而高浓度的生长素则抑制脱落。赤霉素能抑制脱落,而脱落酸和乙烯能促进脱落。为防止和减少棉铃脱落,可在棉花结铃盛期用20ppm的赤霉素喷洒,用20ppm的2.4-D喷洒柑桔,均可防止脱落,提高坐果率。为了促进脱落,则可喷洒乙烯利促进老叶脱落,使棉田通风透光。喷洒40ppm 的萘乙酸钠可使梨树和苹果树进行疏花、疏果,避免坐果过多使果实品质变劣。
植物的寿命比动物要长很多,但植物也一样会老死。
植物之中也是分木本和草本植物,草本植物的寿命标准上都比较少,少则一两月多则三四年。而木本植物相对来说比较长,根据相对的基因特性,其生命周期也有不同的长度。
虽然大家会看到树木一年四季周而复始的抽枝生芽,但到了生命周期衰老阶段的树木会有不一样的现象,体内的营养和水分会来不及供应给上方的需求,树木的衰老也就是从这里开始,在之后的数年里,衰老的树木生芽的树枝越来越少,直到根部完全腐朽为止。
其实具体情况也许和动物一样是植物体内细胞的活性下降,这一部分有可能和细胞体内的线粒体减少相关,目前只是清楚动物细胞衰老后线粒体数量减少体积增大,涉及到细胞活性和寿命这块不太了解。通俗点就是前面说的树越高,运送水分到叶子的难度就增加,光合效率也因此降低。
植物内部也是会出现细胞的死亡,除去包括细胞主动死亡-程序性死亡、细胞凋亡还有一种是细胞被动死亡即细胞坏死,在细胞凋亡的过程是消耗能量的,在主动的进行消耗中,凋零细胞速率快于繁衍细胞的速率时,植物整体应该是呈现衰老的迹象的。
动植物的生老病死和细胞、基因有着密不可分的关系,以上的说法也许有误,这些问题也不是一时就能解决的,占据科学前沿不断的关注吧。
目前发现时间最长的应该是南极的地衣或者是红杉吧,据英国《每日邮报》4月20日报道,由瑞典于默奥大学(Umea University)的库尔曼教授带领的一个科研小组在瑞典中部地区发现了20株左右的云杉,树龄都在8000岁以上,其中一棵云杉,经科学家们利用碳测定法判断,早在公元前7542年就已经开始生根了,至今已经拥有9550岁的”高龄”,令人惊讶的是至今它的生命力依然很顽强。不过理论上说由于植物分生组织可以不断的生长分化导致植物是可以无限生长的,也有可能是基因导致适应性和抗病力下降,能真正的没有寿命长短的大概也只是存在理论上吧。
部分论点来源于论文,网络。
动植物细胞中的线粒体其实是寄生细菌? .中华自然科学网[引用日期2017-07-02]
植物细胞巧妙的生命活动 . 何生 . 维普[引用日期2017-07-02]
部分来源于摄图网摄影师 . geralt[引用日期2017-07-02]
早在40年代,科学家们就认为衰老是有性生殖耗尽植物营养所引起的。不少试验都指出,把植物的花和果实去掉,就可以延迟或阻止叶子的衰老,但问题并不是那么简单,如果有兴趣不妨做这样一个实验,在大豆开花的季节,每天都把生长的花芽去掉,你会发现,与不去花芽的植株相比,去掉花芽的大豆的衰老显著地延迟了。进一步观察还发现,许多植物叶片的衰老发生在开花结实以前,比如雌雄异株的菠菜的雄花形成时,叶子已经开始衰老了。随着研究工作的逐步深入,现在知道,在叶片衰老过程中蛋白质含量显著下降,RNA含量也下降,叶片的光合作用能力降低。在电子显微镜下可以看到,叶片衰老时叶绿体被破坏。这些生理变化和细胞学的变化过程就是衰老的基础,叶片衰老的最终结果就是落叶。从形态解剖学角度研究发现,落叶跟紧靠叶柄基部的特殊结构——离层有关。在显微镜下可以观察到离层的薄壁细胞比周围的细胞要小,在叶片衰老过程中,离层及其临近细胞中的果胶酶和纤维素酶活性增加,结果使整个细胞溶解,形成了一个自然的断裂面。但叶柄 中的维管束细胞不溶解,因此衰老死亡的叶子还附着在枝条上。不过这些维管束非常纤细,秋风一吹,它便抵挡不住,断了筋骨,整个叶片便摇摇晃晃地坠向地面。其实,走在马路上就可以找到答案。仔细观察一下最为常见的行道树法国梧桐。你会发现,深秋时节,大多数的梧桐叶已落尽,而靠近路灯的树上,却总还有一些绿叶在寒风中艰难地挺立着。因此我们可以得出这样的结论,影响植物落叶的条件是光而不是温度。实验证明,增加光照可以延缓叶片的衰老和脱落,而且用红光照射效果特别明显;反过来缩短光照时间则可以促进落叶。夏季一过,秋天来临,日照逐渐变短,是它在提醒植株——冬天来了。经过艰苦的努力,科学家们找到了能控制叶子脱落的化学物质。它就是脱落酸,脱落酸能明显地促进落叶,这在生产上具有重要意义,在棉花的机械化收割中,碎叶片和苞片掺进棉花后严重影响了棉花的质量,因此在收割以前,人们先用脱落酸进行喷洒,让叶片和苞片完全脱落,保证了棉花的质量。还有一些激素的作用正好相反,赤霉素和细胞分裂素则能延缓叶片的衰老和脱落。但是还有很多问题依然在等待我们不断去探索,去研究。 也许有一天,一夜秋风以后,推开窗户,人们见到的还是满园的绿色。
植物能活那么久的原因如下,全能性:植物细胞跟动物细胞的差异在于细胞的全能性能力,截取植物身体的一部分,通过脱分化”和再分化”操作可以使那一小部分重新长成完整的植株,像这种细胞能够分裂分化成任意特定细胞的能力被称作全能性。由于每个细胞内部的基因是一样的,所以理论上除没有细胞核的细胞外,任何细胞都具有全能性,动物细胞也一样,不过实验证明动物细胞无法做到和植物细胞一样的效果,动物细胞的全能性貌似被某种机制被压制。
细胞分裂次数:细胞的分裂次数在一定程度上能够决定生物的寿命,对人类来说当细胞分裂60次左右后就会停止分裂,这时人类会慢慢走向衰老最终死亡。对于某些长寿的植物来说,它的细胞分裂次数虽然不是无限的但也非常高,且由于代谢缓慢,这两个原因加持下自然寿命也就高。
生命周期差异:从现象上看,造成生命周期差异的原因代谢速率的缘故,动物的代谢速率远高于植物的代谢速率,同时,动物细胞的分裂、更新速率比植物细胞快太多,所以动物的寿命相对植物要少。
发财树是一种常绿植物,由于寓意较好,姿态好看,深受广花卉爱好者的喜爱,可是有些朋友种植的发财树会出现年年枯萎,年年更换现象,这是为什么呢?
每一种盆栽植物,都有它自己独特的生长习性,就拿发财树来说,发财树喜欢温暖湿润环境,不耐寒,喜欢疏松肥沃,透气保水的酸性土壤。那么怎样才能养好发财树,保证它枝繁叶茂呢?
首先,购买发财树的时候需要挑选那些枝干表皮光滑有水分的发财树,如果表皮已经有褶皱并且比较严重的的话,最好不要购买,只有健康的发财树才能更好的生长。
第二,发财树花盆的选择
发财树由于根系不算太发达,所以花盆选择时候只需要比原来的花盆能大上一圈就行,不需要太大,太大的花盆土壤增加,浇水时候不利于水分挥发。
第三:土壤的配比
从生长习性可以看出来,发财树喜欢疏松透气性比较好的酸性砂质土壤,所以给发财树配土的时候可以使用河沙,腐殖土,以及少量田园土3:5:2比例混合直接使用就可以。这样的土壤透气透水性是非常好的,也有保肥作用。
第四:浇水问题
发财树枝干有一定的储水能力,平时可以减少浇水频率,做到干透浇透原则,切忌过度溺爱,怕发财树缺水而增加浇水频率,那样只会导致枝干腐烂,叶片发黄掉落。不干不浇,浇则浇透即可。
第五:光照问题
除春季冬季可以放置在室内阳台全天日照以外,夏季和秋季一定要移至远离强光照射的散光地方养护,光线太强,容易导致植株枯萎死亡。
那么针对发财树年年枯萎,年年更换的问题, 到底是因为什么因素导致的呢? 我们可以分析下导致发财树死亡的原因:
1:发财树枯萎死亡,一般多发生于冬季春季之间。春冬季节,由于空气比较干燥,气温不高,水分挥发比较慢,所以不可给发财树直接浇大水,可间歇性的沿着花盆周围浇灌少量水分即可,一般10天左右一次就行。平时应该多向枝叶喷水增加湿度,水的温差不可太大,25°左右温水最好。
2:春季冬季气温较低,应把发财树放置于阳台处,让其接受全天的光照养护,可以每天给枝叶喷水一次增加湿度即可,如果春冬季节还把发财树放置于散光处的话,发财树就会叶片发黄掉落直至死亡。