植物體是靠根，準確地說是靠根毛，像吸管一樣吮吸土壤里的水，但是這與嬰兒吮吸母奶可不大一樣，因為嬰兒吮吸的力量來自嬰兒本身，根毛吮吸的動力來自兩方面：當根內細胞液的濃度與土壤里水的濃度有差值，而且是細胞液的濃度必須大于土壤溶液濃度時，根毛才能順利地把水吸收到細胞內，進入植物體，否則將出現相反的情況。植物體在獲得水分的同時，也獲得了溶解在水中的無機鹽和有機物，保證植物生命活動的需要。

看，奇特的嘴的吃法當然也是與眾不同的，它靠的是濃度差的力量或者說是根壓的力量，把水吸入到體內的。

繁忙的莖

當我們在林中悠閑地散步或者風馳電掣般地穿行公路時，靜靜地矗立在旁邊的樹體內也在忙碌地進行著各種活動：從根部吸收的水分及無機鹽要運送到葉部；葉部光合作用產生的有機物也要運送到根部和植物體的其他部位。那么連接根與葉的是莖，物質在莖內是通過什么進行運輸的呢？

我們把一條帶葉的楊樹枝放在水里切斷，然后迅速地移到滴有幾滴紅墨水的水里，在陽光照射下幾個小時之后，再把枝條橫向切斷，這時觀察一下斷面，我們會看到斷面上有殷紅的斑點，再把枝條縱向剖開，會看到莖的剖面上有一條紅色細紋。

這紅色的細紋是植物體內水分的運輸路徑，這條路由根部開始，經過莖，再一直通過葉脈到達葉子各部分。在葉子里就是看得見的縱橫交錯的葉脈。

如果我們很細心的話，注意一下周圍的樹木，會驚奇地發現，有的樹木的枝條由于樹皮被破壞了一圈，在失去樹皮的上方形成瘤狀物，枝條的下部時間一久便枯死了。

原來在植物的莖內有兩條公路：一條在韌皮部，是由一串串篩管上下連接而成的，它的運輸方向是由上往下，即把葉子制造的營養物質運輸到根部或其他部位，另一條路線在木質部，它是由叫做導管的細胞上下連接而成，它的運輸路線是由下往上運輸，也就是說，把根部吸收的水分和無機鹽運送到葉部等。

組成導管的導管細胞由于細胞核、細胞質和橫壁都消失了，上下彼此連接形成中空的長管，水分在里面可以暢流無阻，加上葉部蒸騰拉力作用和水分子之間的吸引力，水和無機鹽可以源源不斷地向上運輸到植物體的各個部分，可真是與俗語水往低處流成了反照。水在導管中的輸導速度是很快的，速度最快的為每小時45米，最慢的每小時也有5米，一棵草5～20分鐘就能把水輸導到頂端，高達幾十米甚至上百米的樹木，莖的輸水能力就更大了。有人統計過，落葉樹1平方厘米的木質橫切面上，1小時可通過水量20立方厘米。

運輸有機物的篩管由于橫壁仍然存在，但橫壁上出現很多的孔，通過孔上下篩管連通形成有很多關口的公路，運輸速度也是很快的，大約每小時0．7～1．1米。葉制造的有機物30～60分鐘就可運送到根部。

所以植物體內的兩條公路是很繁忙的，運輸量也是很巨大的。

植物腰身粗細的秘密

放眼我們周圍的世界，看看挺拔而直指天穹的秀麗白楊、婀娜多姿的垂柳、迎著微風頻頻低頭的小草，讓人有一種直抒胸臆的溫柔感。大樹之所以挺拔，小草之所以迎風不倒，是因為它們都有堅強的脊梁——莖。植物的莖大都生長在地面上，負載著繁茂的枝葉、花、果實，還要抵擋風雨侵襲，因此，植物的莖具有強大的支持、抗御的能力。因此，莖的外形，大多數呈圓柱形。但有些植物的莖卻呈三角形，如莎草；方柱形，如蠶豆、薄荷；扁平柱形，如曇花、仙人掌，所以貌看植物的莖單一，實際上也是變化多端的。

生長在地中海西西里島埃特納山邊的一棵大栗樹，恐怕是世界上最粗的樹。它樹干的周長竟有55米左右，要30多個人手拉手才能圍住，樹下部有大洞可供采栗人住宿或當倉庫，傳說它能容納百騎而得名。美國加利福尼亞有一棵被叫做世界爺的巨杉，莖干粗大，若從樹下開一個洞，可以讓汽車或4個騎馬的人通過，它的樹樁，甚至可以當做舞臺用。然而，我們常見的路邊的小草，卻是高不盈尺，莖細得只有幾毫米。

那么，莖的粗細是由什么來決定的呢？

當春天來臨，萬物復蘇，楊柳返青之時，你不妨截取一段粗細合適的楊樹或柳樹的莖，會很輕易地剝下樹皮，你會發現剝下的樹皮的內面是一薄層白色的柔韌的東西，這部分叫做樹木的韌皮部。剝下樹皮剩下的部分，堅硬呈白色叫木質部，占莖的大部分。你這時用手指摸摸韌皮部的內面或木質部的外面，你會發現，手指有一種滑溜溜的濕潤的感覺，這是形成層，夾在韌皮部與木質部之間。形成層才是莖的粗細的決定者，因為這一層的細胞具有特別旺盛的分裂能力，少部分向外分裂的細胞形成新的韌皮部，主要是向內分裂的細胞形成新的木質部，新形成的韌皮部細胞，加在原有的韌皮部里面，新形成的木質部細胞加在原先形成的木質部外面。從莖的橫切面上看，形成層就好像是一個大皮圈，木質部面積不斷加大，皮圈也不斷擴大外移，這樣樹木的直徑也就隨著加粗了。所以莖的粗細是由神奇的形成層決定的。那么草本植物的莖卻如此之細，原因又何在呢？

原來草本植物的莖中沒有像樹木那樣的繞莖一圈的形成層，它們莖內的形成層是一束一束的，像星星一樣分散在莖當中。如果你看過玉米的莖的橫切面，會看到在莖中分散著一個一個的小黃點，那便是形成層所在部位，這樣的莖的加粗能力就很有限了。此外，草本植物生活周期很短，大多數在一個生長季節內就結束壽命，往往在它的莖還沒有來得及加粗時，生命就結束了，所以它們的莖都很細。

綠色工廠

一位著名的生物學家曾說過：您給一個最好的廚師、足夠的新鮮空氣、足夠的太陽光和足夠的水，請他用這些東西為您制造糖、淀粉和糧食，他一定認為您是在和他開玩笑，因為，這顯然是空想家的念頭，但是在植物的綠葉中卻能夠做到。

葉子是怎樣施展它那驚人的技藝的呢？原來，秘密發生在一個奇特的廠房里。這個廠房中有把太陽能轉移到糧食、棉花、木材中的神奇的力量。

這個神奇的廠房便是綠葉的葉肉細胞中的葉綠體，一個葉肉細胞中有許多葉綠體，相當于許多廠房。葉綠體中含一種綠色的物質，是一種復雜的有機酸，叫葉綠素。植物就是利用葉綠素進行光合作用制造養料。葉綠體懸浮于葉肉細胞的細胞質中，不停地進行著生產，即光合作用。這個過程可以用一個簡單的公式來表示：

公式的左邊是工廠的原料，公式的右邊是工廠的產品，公式正中是光合作用發生的條件，上面的光能是工廠的能源，下面的葉綠素是工廠的機器。

水來源于土壤，由根部吸收，經過莖中的導管到達葉脈中的導管進入葉肉細胞。

二氧化碳由葉吸收，在葉的表面有許多氣孔，氣孔是葉肉細胞與大氣進行氣體交換的門戶，二氧化碳由氣孔進入植物的葉并滲入葉肉細胞。

有了原料，機器葉綠素在能源光的啟動下，就可以進行生產了，葉綠素的復雜結構和絕卓的技能超越了世界上任何先進機械。

這個工廠最初的產品是葡萄糖，它經過進一步轉化變成淀粉，淀粉可以再轉變成蛋白質和脂肪等。

自然界中的這一座座數也數不盡的微型綠色工廠，它的產品不僅養活了自己，也養活了世間的一切生物。而它的神奇之力直到今天，對于自然界中擁有最高智慧的人類來說還是一個謎、一個神話，人類渴望在葉綠體之外用自己建造的工廠合成出糧食來，當然也僅僅是用水、二氧化碳及光和葉綠素等。

這個美好的夢想決不是空想，它會在人類孜孜不倦的探索中一步一步實現。

自然界中龐大的生產者——綠葉

有人計算過，一個人活60歲，大約要吃進2萬斤糖類，3200多斤蛋白質、200斤脂肪，這些食物從何而來呢？食物直接和間接來自綠色植物的光合作用。全球綠色植物進行光合作用，一年能制造的有機物達4000多億噸，除了供給人類食用外，還能供一些工廠作原料。綠葉在制造有機物的同時，把光能轉化成化學能貯藏在有機物里，每年綠葉的光合作用貯藏的能量相當于24萬個三門峽水電站每年發出的電量，為人類在工農業、日常生活所需能量的100倍。目前最好的光電池的轉換效率也只有15％～16％，而綠色植物的光合作用的轉換效率一般達35％～75％，可見綠色植物充分利用太陽能甚至比原子核能效率還要高。綠色植物光合作用也是制造氧氣的生產者。經過計算，1天中人要呼吸近2萬次才能正常生活，一個人1晝夜要吸入體內的氧氣，其體積相當于6寸高的籃球場那么大。全世界約有50多億人口，再加上其他生物呼吸需要的氧氣，數量是相當可觀的。另外，人在吸進氧氣的同時還要向外呼出二氧化碳，1個人1年能呼出約300公斤的二氧化碳，全世界50多億人要呼出億噸以上的二氧化碳，再加上煤、石油的燃燒，以及細菌、真菌在自然界的作用下放出的二氧化碳，足夠地球上綠色植物的光合作用的需要。據統計，每年地球上的綠色植物放出的氧氣達1000多億噸（如果自然界綠色森林有計劃地采伐和栽種，自然界氧氣能夠達到平衡），大氣中的氧氣量不過200多億噸，按現有綠色植物光合作用的速度，大氣中氧的來源是夠人們利用的。

綠色植物的光合作用促進了大氣中二氧化碳和氧氣的循環，只有這樣一切生物才能夠生存。如果每人每天吸進075公斤的氧氣，呼出09公斤的二氧化碳，有人計算過，城市居民每人只有10平方米的綠地（草坪、樹木和花卉）面積，就可以消耗每人呼出的二氧化碳，并可從綠葉中得到每天每人所需的氧氣。

迷人的葉

千姿百態的植物給人類帶來了許多美好感受，而植物枝條上的片片柔綠或是濃翠或是嫣紅的葉兒，也給人們帶來了美的享受。

首先來說一說葉子的形狀：松針尖利細長，像是萬根綠針簇于枝條；楓葉五角分明，像天上的星星聚于樹端；圓圓的落葉像一只只碩大的玉盤；田旋花似十八般兵器中的長戟；劍麻葉像一把把脫鞘而出的利劍；芭蕉葉像片片巨形青瓦，迎著雨聲噼叭作響；燈心草葉像是一把縫鞋底用的錐子；銀杏葉像是一把驅除炎熱的折扇；智利森林里生長著一種大根乃拉草，它的一張葉片，能把3個并排騎馬的人連人帶馬都遮蓋住，像這樣大的葉子，有兩片就可以蓋一個五六人住的臨時帳篷。葉子的形態說也說不完，而每片葉兒都勾起人們無盡的遐想。

葉子生長的位置也非常有特色：有的是單片生長于莖上，有的則是成雙結對，有的數片有規律地交錯生長，有的緊貼在地面上。葉子相互錯開的角度非常準確，有120°、137°、138°、144°、180°，從上往下看，可以看到片片葉子互相鑲嵌又絲毫沒有遮蓋。葉子之所以如此巧妙地安排，一方面可使植物受力均衡，再者則是為了最大限度地感受陽光雨露，由此看來葉子還有對稱之美。

夏天綠葉煥發出勃勃生機，秋天則是黃葉撲簌，那是另一種美。葉的世界真是美麗得很。

奇妙的葉

世界上的植物成千上萬，也就有了各種形狀的植物葉。而這些形狀不一的植物葉子也就有了許多奇妙之處。

先說說思茅草，它的葉緣上有許多鋒利的細齒，這是為了自衛用的，經受過它的自衛抵抗而被劃破了手的魯班，就因此受到啟發而造出了世界上的第一把鋸子。

生長在海邊的椰樹有十分寬大的葉子，為何在強大的風雨之中卻安然無恙呢？原來它的葉子表面有一道道凸起或凹下的波紋。正是這些波紋使葉子能夠承受較大的壓力。這就好像是一張平紙不能承受住什么，但是把它折成折扇狀，它就能承受重物的壓力。

車前草十分常見，誰知在它的葉子中也存在著令人吃驚的秘密：它的葉子按螺旋狀排列，而兩片葉子的夾角竟都是137°30′，結果使所有的葉子都能照射到陽光。于是人們受到啟發而建造了螺旋形的高樓，使得陽光能照進每一個房間。

玉米葉呈圓筒狀，這也是有什么意義嗎？原來，它使葉子更牢固，而不易被破壞。人們仿造它的形狀建造起跨越海峽或大河的橋梁，竟堅實牢固得很。

由此可見，植物的葉子構造是十分巧妙的，這其中的意義也深遠得多。

秋風掃落葉的秘密

一夜秋風，遍地黃葉，人便會平添幾分惆悵。可你想過嗎？為什么植物會落葉？誰是這幅蕭條的秋景圖的設計師呢？

早春，伴隨著聲聲春雷，萬物吐翠，嫩綠的枝芽慢慢展開了她的笑臉。如果說此刻的葉子尚處于旺盛生長的青年期的話，那仲夏的樹葉便已到了壯年期，她們旺盛地進行各種代謝活動，為植物體維持生命和生長提供必要的能量。但萬物有生必有死，葉子經過了她的青壯年以后，便開始步入暗淡的老年，開始衰老死亡了。

早在本世紀40年代，科學家們就認為葉子的衰老是由性生殖耗盡植物營養引起的。不少實驗都指出，把植物的花和果實去掉，就可以延遲或阻止葉子的衰老，并認為這是由于減少了營養物質的競爭。如果有興趣的話，你不妨做這樣一個實驗，在大豆開花的季節，每天都把生長的花芽去掉，你會發現，與不去花芽的植株相比，去掉花芽的大豆的衰老明顯地延遲了。

但是，進一步觀察，你會發現，并不是所有植物都是這樣的。許多植物葉片的衰老發生在開花結果以前，比如雌雄異株的菠菜的雄花形成時，葉子已經開始衰老了。這樣看來衰老問題并不是那么簡單。

隨著研究工作的逐步深入，人們現在知道，在葉片衰老過程中，蛋白質含量顯著下降，遺傳物質含量也下降，葉片的光合作用能力降低。在電子顯微鏡下可以看到，葉片衰老時，葉綠體遭到破壞。這些變化過程就是衰老的基礎，葉片衰老的最終結果就是落葉。

從形態解剖學角度研究，人們發現，落葉跟緊靠葉柄基部的特殊結構——離層有關。在顯微鏡下可以觀察到離層的薄壁細胞比周圍的細胞要小，在葉片衰老過程中，離層及其臨近細胞中的果酸酶和纖維素酶活性增加，結果使整個細胞溶解，形成了一個自然的斷裂面。但葉柄中的維管束細胞不溶解，因此衰老死亡的葉子還附著在枝條上。不過這些維管束非常纖細，秋風一吹，它便抵擋不住，斷了筋骨，整個葉片便搖搖晃晃地墜向地面，了卻了葉落歸根的宿愿。

說到這里，你也許要問，為什么落葉多發生在秋天而不是春天或夏天呢？是啊，為什么沒有春風掃落葉呢？是因為秋風帶來的寒意嗎？