植物形态多样性的观察实验
实验方法原理 地球上生活若数十万种植物，每种植物都有自己的形态特征。同一种植物受遗传和环境两方面的影响，其形态也会有不同幅度的变化，每一株植物可能各有不同。即便是同一株植物上的器官（如叶、茎），处于不同的部位时也有较大的差异。这就是植物形态的多样性。但是，同一类群在形态上总是有相同或相似之处，而不同类群的植物之间总是可以找到形态上的区别，就整个植物界而言，从藻类植物到被子植物，由于在进化史上的不同地位，形态上发生了巨大演变。由于被子植物是植物界中演化水平最高的类群，也是物种数目最多的类群，因此，研究植物形态、结构、系统演化和生态，更多地要面对的是被子植物。
实验材料 植物
仪器、耗材 手持放大镜镊子卷尺等
实验步骤
1 植物生活型的观察
植物的生活型是指植物长期适应综合环境条件形成的外貌类型。观察植物，区分乔木、灌木、草本和藤本植物。本本植物茎的木质化程度较高，而且地上部分不会枯死，草本植物则相反。区分乔木与灌木要考察其成株有无明显的主干：有明显主干者为乔木，如毛白杨、垂柳等，无明显主十则为灌木，如月季。木本植物还有常绿与落叶之分：落叶乔木或灌木在冬季落叶，如桃; 而常绿植物每年的任何季节枝条上都有绿叶，如油松。草本植物中，一年内完成生活史而后死亡的为一年生草本，如蚕豆; 第一年进行营养生长，第二年开花结实而后死亡的为二年生草本，如白菜；连续生活多年，每年冬季地上部分开花结实后枯死而地下部分存活的为多年生草本，如鸢尾。藤本植物也可分为两类：一类为本质藤本，如葡萄; 另一类为草质藤本，如牵牛 。
观察与思考：
① 常绿柏物落叶吗？它们在冬季为何还有绿叶？
② 乔木是否一定比灌木高大？灌木长大后是否会变为乔木？
2 植物营养器官形态的观察
(1) 根和根系
根是植物体向下生长的部分，吸收水分和矿物质并具固着和支持作用。生长于地下的部分并不一定就是植物的根，有些是变态的茎，如马铃薯的块茎、慈姑的球茎、蒜的鳞茎和蕨类植物的根状茎等。而有些植物的小定根也并不埋藏于土壤中，如玉米近地面茎节上产生的起机械支持作用的不定根。一株植物的根的总称即根系拔起一双子叶草本植物的根系，可见它有明显的主根，此为直根系 再拔出一单于叶柏物的根系，可见它有许多须根，无明显的主根，此为须根系。
观察与思考
① 植物的地下部分，何以知道它是根还是茎？
②对于吸收水分和矿物质的功能而言，直根系与须根系各有何优势？
(2) 枝条和芽
植物的茎以及其上着生的叶花芽等结构总称为枝条。观察木本植物的枝条：着生叶的位置为节，两个节之间的一段茎为节间，叶脱落后留下的痕迹为叶痕。植物的分枝方式有多种，在种子植物中常见的有：单轴分枝，如圆柏，毛白杨; 合轴分枝，如苹果; 假二叉分枝，如华北紫丁香,芽是着生于茎上的木伸展开的枝条、花或花序的雏体，按其位置可以分为顶芽和侧芽，按其性质可分为枝芽、花芽或混合芽。用镊子剥开玉兰等植物枝条十的顶芽和侧芽，以判断这些芽的性质。
(3) 叶序和叶型
叶序是指叶在枝条上的排列方式。每个节上着生 1 片叶时为互生，相对着生两片叶时为对生， 3 片或更多叶排成一轮即为轮生， 2 片或更多叶生于节的一侧则为簇生。仔细观察比较植物叶的排列方式，判断其叶序的类型。
完整的叶分为 3个部分•叶片、叶柄和托叶。托叶是叶柄基部的片状结构，并非所有植物的叶都有托叶。观察各种植物的叶，判断哪些植物的叶具托叶，哪些无托叶。注意有些植物托叶早落，要仔细观察叶柄基部有尤托叶脱落留下的痕迹。如果一叶柄上只有一叶片，即为单叶；一叶柄上若生多个叶片，则为复叶。复叶又分为掌状复叶和羽状复叶，羽状复叶更细分为奇数羽状复叶与偶数羽状复叶，只要有顶生小叶即可认定为奇数羽状复叶。另外，有些植物的叶柄先有分枝，冉在分枝曰勾成复叶，这就可能是二回甚至多回的复叶。 观察每一种植物的叶，判断其类型，然后，从叶片的形状以及叶尖、叶基、叶缘的特征对它们作出描述
观察与思考
① 如果某种植物小枝上的单叶排列于一平面上，如何将其与羽状复叶区分开来？
② 叶在空间分配上有何规律？叶的镶嵌排列有什么意义？
3 植物繁殖器官形态的观察
(1)花和花序
花是适应于生殖功能的高度缩短的枝条 一朵完全花应该包括花梗、花托、花萼、花冠雄蕊群和雌蕊群。不同类群的植物，花的形态千变万化，而同一类植物化的形态总有相对稳定的特征。花的结构是被子植物分类最为重要的形态学依据。对一朵化，应该考察它的对称型（两侧对称/辐射对称），花的各部分（萼片、化瓣、雄蕊、雌蕊）的数目、排列及离生或合生。将花纵剖，判断子房是否与花托或萼筒愈合，如果子房并不与其他部分愈合，即为子房上位，否则为子房下位或半下位。一部分植物的花单生于枝顶，如玉兰；或者单生于叶腋。而多数植物的花形成各式花序。注意观察各种花序类型，如车前的穗状花序、毛白杨等杨属植物形成的荣剪花序、马蹄莲的肉穗花序、荠菜的总状花序、蒲公英的头状花序、韭的伞形花序、胡萝卜的复伞形花序、水仙的伞房花序、石竹的聚伞花序等。
(2) 果实和种子
果实是一朵花中已受精的雌蕊的子房部分发育面来的结构。但有时果实并非纯粹是由一朵花中的子房形成的。观察桑的聚花果，注意它是由一个花序形成的。每一个聚花果中包含有由多朵花形成的多个果实。而玉兰等的果实属于聚合果，它虽然含有多个小蓇葖果，但每一聚合果都来自一朵含有多个离生雌蕊的花。如果一朵含单一雌蕊的花形成 4个果实，这就是单果。某些植物类群的单果的形成过程中有子房以外的部分参与，这类果实是假果，只有纯粹由子房形成的果实才是真果。蒲公英、向日葵等菊科植物的瘦果是由下位子房形成的，因而属于假果。果实的果皮都可分外果皮、中果皮和内果皮 3 层，不同类型果实的 3 层果皮的质地有所不同，解剖所观察到的果实，根据果实的每层果皮的质地、成熟后是否变干、子房室及是否开裂来判断果实类刮。
裸子杻物只有种子，没有果实。观察油松等松属植物的“球果”，它有多片种鳞螺旋排列，掰开一种鳞，可见其基部有一对带翅的种子，种鳞与组成被子植物雌蕊的心皮类似，但它没有通过边缘的愈合将种子严密地包被起来。被子植物的种子都位子果实之中，剥开所观察的果实观察其内的种子数目与形态。
4 植物形态变异的考察
植物界种类繁多，形态各异。每一种植物的各个形态性状也都会有不同程度的变异。观察校园中生长的各种植物，注意植物与植物之间以及同种植物种内的形态变异，把握以下几点．
(1) 变异在植物界中普遍存在，变是绝对的，不变是相对的，要注意哪些性状是高度可变的，哪些性状是相对稳定的，注意考察变异的幅度。
(2)植物个体与个体之间、类群与类群之间在形态上既有相同或相似之处，又有差异。要注意哪些特征是个性，哪些特征是共性。
(3) 对某种植物而言，都有区别于其他植物的特征，但有些特征是本质特征，另一些则是非本质的。要注意考察那些本质特征。
