地下變態(tài)莖

1.根莖 又稱根狀莖由多年生植物的莖變態(tài)成的橫臥于地下、形狀似根的地下莖。根狀莖上具有明顯的節(jié)和節(jié)間，具有頂芽和腋芽，節(jié)上往往還有退化的鱗片狀葉，呈膜狀，同時節(jié)上還有不定根，營養(yǎng)繁殖能力很強。如竹類、鳶尾、白茅和薊等。

2.塊莖 由莖的側(cè)枝變態(tài)成的短粗的肉質(zhì)地下莖，有頂芽和縮短的節(jié)間。呈球形、橢圓形或不規(guī)則的塊狀，貯藏組織特別發(fā)達，內(nèi)貯豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。從發(fā)生上看，塊莖是植物莖基部的腋芽伸入地下，先形成細(xì)長的側(cè)枝，到一定長度后，其頂端逐漸膨大，貯積大量的營養(yǎng)物質(zhì)而成。如馬鈴薯塊莖，頂端有一個頂芽，節(jié)間短縮，葉退化為鱗片狀，幼時存在，以后脫落，留有條形或月牙形的葉痕。在葉痕的內(nèi)側(cè)為凹陷的芽眼，其中有腋芽1至多個，葉痕和芽眼在塊莖表面相當(dāng)于莖上節(jié)的位置上呈規(guī)律地排列，兩相鄰芽眼之間，即節(jié)間。除馬鈴薯外，菊芋（洋姜）、甘露子（草石蠶）等也有塊莖。

3.球莖 由植物主莖基部膨大形成的球狀、扁球形或長圓形的變態(tài)莖。觀賞植物唐菖蒲和藥用植物番紅花具比較典型的球莖。節(jié)與節(jié)間明顯，節(jié)上生有退化的鱗片狀葉和腋芽，頂端有較大的頂芽。球莖內(nèi)都貯有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，供營養(yǎng)繁殖之用。從發(fā)生上看，有些球莖，如荸薺、慈菇等是由地下匍匐枝（側(cè)枝）末端膨大形成的。也有由主莖基部膨大而成者，如唐菖蒲。苤藍(lán)的球莖則是地上莖，節(jié)上著生發(fā)育正常的葉。

4.鱗莖 扁平或圓盤狀的地下變態(tài)莖。其枝（包括莖和葉）變態(tài)為肉質(zhì)的地下枝，莖的節(jié)間極度縮短為鱗莖盤，頂端有一個頂芽。鱗莖盤上著生多層肉質(zhì)鱗片葉，鱗片葉的葉腋內(nèi)可生腋芽，形成側(cè)枝，如水仙、百合和洋蔥等。營養(yǎng)物質(zhì)主要貯存在肥厚的變態(tài)葉中。大蒜的營養(yǎng)物質(zhì)主要貯存在肥大的肉質(zhì)腋芽（即蒜瓣）中，包被于其外圍的鱗片葉，主要起保護作用。

為了適應(yīng)不同的功能，有些植物的莖在形態(tài)結(jié)構(gòu)上發(fā)生有一些可以遺傳下去的變化，這就是莖的變態(tài)。一些植物的莖生長在地下，形成地下莖。

1、葉狀莖（葉狀枝）（phylloclade)

莖扁化變態(tài)成的綠色葉狀體。葉完全退化或不發(fā)達，而由葉狀枝進行光合作用。如曇花、令箭、文竹、天門冬、假葉樹和竹節(jié)蓼等的莖，外形很像葉，但其上具節(jié)，節(jié)上能生葉和開花。

2、枝刺(棘刺）（shoot thorn)

由莖變態(tài)為具有保護功能的刺。如山楂和皂莢莖上的刺，都著生于葉腋，相當(dāng)于側(cè)枝發(fā)生的部位。

3、鉤狀莖(hook-like stem)

由莖的側(cè)軸變態(tài)而來，通常彎曲呈鉤狀，粗短堅硬無分枝，位于葉腋，如鉤藤。

4、莖卷須(stem tendril)

由莖變態(tài)成的具有攀援功能的卷須。如黃瓜和南瓜的莖卷須發(fā)生于葉腋，相當(dāng)于腋芽的位置，而葡萄的莖卷須是由頂芽轉(zhuǎn)變來的，在生長后期常發(fā)生位置的扭轉(zhuǎn)，其腋芽代替頂芽繼續(xù)發(fā)育，向上生長，而使莖卷須長在葉和腋芽位置的對面，使整個莖成為合軸式分枝。

5、肉質(zhì)莖

由莖變態(tài)成的肥厚多汁的綠色肉質(zhì)莖?？尚泄夂献饔茫l(fā)達的薄壁組織已特化為貯水組織，葉常退化，適于干旱地區(qū)的生活。如仙人掌類的肉質(zhì)植物，變態(tài)莖可呈球狀、柱狀、或扁圓柱形等多種形態(tài)。

6、小塊莖(tubercle)和小鱗莖(bulblet)

有些植物的腋芽常形成小塊莖，如山藥的零余子（珠芽),半夏葉柄上的不定芽也可形成小塊莖。有些植物在葉腋或花序處由腋芽或花芽形成小鱗莖，如大蒜、洋蔥等。小塊莖和小鱗莖均有繁殖作用。

這類植物莖不同于一般形態(tài)，在植物學(xué)上常稱為變態(tài)莖，有的如球形，如仙人球（Echinopsis multiplex）；有的扁平如帶， 如令箭荷花（Epiphyllum ackermannii）；有的呈紡鍵狀，如紡錘樹（Cavanillesia atborea）等。這類植物大多數(shù)是生長在美洲和非洲的仙入掌科植物，它們是不是屬于旱生植物有爭議。布?。˙rown， 1933）曾發(fā)現(xiàn)仙人掌類的Rhopalota aphyll 生長在南非巖石間的水坑里，并沉在25厘米的水下。 英國皇家植物園在栽培這種植物時，也必須把栽培的盆子浸沒在水中，說明這類植物雖有許多旱生植物的特征，但不限于生長在 干旱的地方。固然仙人掌類植物可以生長在其它環(huán)境，甚至在水分條件好的地方生長還好，但應(yīng)當(dāng)看到它們大量分布的地方是美洲荒漠，稀樹干草原地帶，一生中要經(jīng)歷全部或一段時間的干旱生活時期，無疑是一種旱生植物。

肉莖植物形態(tài)特征

仙人掌類的根系不很發(fā)達，根細(xì)而多分枝，橫向延伸，在有水時生長快，屬淺根系；這類植物的莖肉質(zhì)有多種形態(tài)，有的植物長有棘刺或毛狀刺，顏色多為綠色，具同化能力；葉的情況多樣，有的不發(fā)育如蟹爪蘭（Zygocatus truncatus）， 有的葉發(fā)育扁平或圓柱狀鱗片，瞬即脫落，如仙人掌屬（OPuntia），有的能長正常的葉，但在旱季來臨時，脫落，到雨季來到時再長新葉， 如紡錘樹?？傊?，這類植物是在空間或時間上減少蒸騰量，其效果是驚人的，如有的仙人掌類植物作為標(biāo)本放置8 了年，重量僅從7.5公斤減少到 3.5公斤；有的放3年還澆水還能開花。

肉莖植物結(jié)構(gòu)特征

仙人掌類角質(zhì)膜厚，表皮細(xì)胞外切向壁加厚，氣孔器下陷；表皮下是厚角組織組成的下皮層；其內(nèi)是含葉綠體的同化組織；再向內(nèi)的皮層和中心的髄部都很發(fā)達，是一些大而圓形具紋孔的貯水細(xì)脃，常含粘液；維管組織和機械組織不發(fā)達，木質(zhì)部主要是含有環(huán)紋及螺紋的管胞，沒有生長輪。紡錘樹一類植物樹干粗達幾米，主要是莖內(nèi)有特別發(fā)達、疏松柔軟的木質(zhì)部，木質(zhì)部成了植物的貯水室，到雨季時，一株樹可貯幾噸水，到旱季時慢慢享用。

總結(jié)這類莖特征：①莖肉質(zhì)肥大多漿；②盡量縮小體表面積，有球形莖的形態(tài)；③莖具有同化作用；④莖表皮及角質(zhì)膜加厚；⑤氣孔器多下陷；⑥有特別發(fā)達的貯水結(jié)構(gòu)；⑦維管組織和機械組織不發(fā)達，⑧葉退化或早落；⑨多為淺根系。

植物的莖一般生在地上，但多年生植物常在土層中形成變態(tài)的地下莖，以渡過不良的生長季節(jié)。變態(tài)的地下莖與根有許多相似之處，但由于仍具莖的特征（有節(jié)和節(jié)間），其上的葉一般退化成鱗葉，脫落后留有葉痕，葉腋內(nèi)有腋芽。因此很容易和根區(qū)別開。為了適應(yīng)不同的功能，有些植物的莖在形態(tài)結(jié)構(gòu)上發(fā)生有一些可以遺傳下去的變化，這就是莖的變態(tài)。一些植物的莖生長在地下，形成地下莖 。