植物部落：植物向地性及其生长调整

植物的根总是向着地心生长，茎总是背地而长，这种生长现象叫做向地性。向性（向光性、向地性、向水性、向肥性等）是植物的适应现象之一。所以，播入土壤中的任何种子的位置都是随意的，或平躺，或倒置，然而幼芽总是向上拱出地面，得到阳光和空气，而根则总是扎入土壤中吸收水分和养料。如果我们取一株蚕豆幼苗，改变一下它原来的姿势，把它横着放。几小时后，它的茎就会由原来水平的位置变成向上弯曲，而根则向下弯曲。

我们再仔细观察一下根和茎发生弯曲的部分，它们都在生长最快尖端：根尖和茎尖部位。根尖以上的成熟区部位和茎尖以下的部位却并不怎么弯曲。这说明只有正在生长的部位才能产生这种弯曲运动，所以属于一种生长运动。这种运动反应是由于重力的作用而产生的，根向重力方向弯曲，叫正向地性；茎则背离重力方向而弯曲，具有负向地性。由于向地性是重力引起的，所以不在土壤中也能发生。早在大约200年前就有一个叫奈特的英国人设计了一个很有趣的实验证明了这一点。他把几盆幼小的植株固定在一个可绕纵轴旋转的轮子边缘，就像儿童坐转椅一样。然后用力使轮子水平地旋转起来，他发现由于旋转轮子产生的离心力加速度（同重力加速度一样），使茎朝向轮子的中轴，而根则背轴弯曲。由此得知，使植物根向下生、茎朝上长的真正原因并不是土壤，而是重力。因此，把向地性称为向重力性更为确切。

那么，植物为什么在重力的作用下会发生不同方向的弯曲运动呢？通过实验知道，原来是根尖或茎尖中生长最快部分的细胞的生长速度产生了差异，生长快的一侧就会向生长慢的一侧弯曲。生长速度差异是两侧生长素在重力的刺激下发生了分布不均等的结果。当把根横着放的时候，由于重力的作用，根尖细胞中靠下的一边生长素多，而根对生长素比茎叶都敏感，过多的生长素反而抑制了细胞的生长，造成下边生长慢，上边生长快，于是根朝下生长。茎尖或胚芽鞘尖横放时，重力的刺激也会使尖端靠下边的生长素分布较多，生长较快，于是产生背离重力方向的向上弯曲。茎朝上方和有阳光的方向（向光性）生长，使叶片面对天空和太阳，有利于接受和争夺阳光。根的向重力性使它向下方生长，有利于吸收水分和养料。这种运动是生长运动。一旦生长停止，运动也就结束。由于这种生长运动与刺激来源的方向有关，所以属于向性运动。(www.xing528.com)

不同的植物利用向性运动调整生长姿态的情况不大相同，由此形成相差极大的各种株型。如像水杉这些树木的茎干负向地性明显，正向光性不明显，所以树干挺直。