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神秘的植物王国

作者:雅风斋字数:72283状态:连载

第一章 植物知识浅识

植物是生物界中的一大类群,它们的细胞多具有细胞壁,大多数具有叶绿素、基质、细胞核,无神经系统。
目前,世界上已知的植物大约有35万多种,主要分为种子植物、苔藓植物、蕨类植物和拟蕨类植物等。
 
地球植物的起源与发展
大部分科学家都认为植物体最初是源自海洋的,而蓝藻就是在地球早期的海洋中出现的目前已知的最早的植物的祖先。
大约在距今25亿年的元古代,地球进化史上就出现了菌类、藻类等。其后藻类在地球环境的不断变化中曾经一度非常繁盛。大约到了4.38亿年前的志留纪,绿藻类摆脱了水域环境的束缚,成功征服较为干旱的陆地环境,进化成为蕨类植物。自此,原本死气沉沉的大地开始出现些微生机。
在距今约3.6亿年的石炭纪,石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类以沼泽森林的形式不断发展起来。
到了距今2.48亿年的三叠纪,曾经在古生代时期繁茂于大地之上的植物种类几乎全部灭绝,新生的裸子植物接替其开始兴盛。随着时间的不断推进,裸子植物进化出了花粉管,并摆脱了对水的过度依赖,在较为干燥的陆地之上形成了茂密的森林。
到了1.45亿年前的白垩纪时代,被子植物也开始在地球上出现,并于晚白垩纪迅速发展,代替了裸子植物,形成延续至今的被子植物时代。现代类型的松、柏,甚至水杉、红杉等,都是在这一时期产生的。
 
植物的基本分类
根据植物体的结构和进化,现代植物分类学将植物分为低等植物和高等植物两大类。
低等植物也叫叶状体植物,是最早出现在地球上的一群古老的植物生命体。
低等植物的植物体不存在根、茎、叶的分化,也没有中柱。包含了单细胞、群体、多细胞3种类型。
低等植物的有性繁殖器官很简单,大多数是由单细胞构成。
低等植物在营养方式上分为自养和异养两大类型:
①自养植物含叶绿素,能进行光合作用。
②异养植物不含叶绿素,无法进行光合作用。
高等植物是由原始的低等植物经过长期演化而来的,是对陆生生活长期适应的结果。
高等植物在体形结构、生理特性上都要比低等植物复杂的多。高等植物一般都具有根、茎、叶的分化,且有中柱。
高等植物在其通常的发育周期中,会有两个不同的世代:
①无性世代。这类植物的植物体被称为孢子体,能产生孢子进行无性繁殖。由孢子发育成的植物体,被称为配子体。
②有性世代。植物配子体产生精子和卵细胞进行有性繁殖,精子和卵细胞结合成合子,合子再发育成为孢子体,这个过程被称为有性世代。
这种无性世代与有性世代的相互交替现象,叫做世代交替。
植物的结构
 植物生命的依托——根
大多数的植物都是具有根的,尤其是陆生植物。
虽然植物的根通常位置“最低”,且通常处在暗无天日的地下,但其肩负的任务却是最重的。
植物的根主要起到固持植物体、吸收水分、以及储藏养分将水与矿物质输导给茎的作用。植物根系还有合成和转化有机物的能力,可以有效地改善其生存土壤的局部结构,为自身的更好生长创造合适的土壤环境。
根的结构
植物的根通常都是圆锥形的,其顶端是由根冠、分生区、伸长区和根毛区的根尖组成。其中根毛区密生的根毛具有非常强的吸水能力,植物生长所需的水分和养分几乎都是靠这个区域吸收来的。
根的类型
植物根并不是只有一种的,生存在不同环境中的不同植物,其根部样式也是有所区别的。
①不定根,指的是由植物其他营养器官长出来的根,如茎、叶中长出的根。
②假根,苔藓等较原始的陆生植物没有维管组织,只有由单细胞或多细胞组成的假根。这些假根可以帮助它们吸收水分、固定植物体。
③变态根,指由于功能改变引起的形态和结构都发生变化的根。根变态是一种可以稳定遗传的变异。主根、侧根和不定根都可以发生变态。
变态根主要有以下几种:
支柱根 有些植物能从茎干上长出一些柱状的不定根,向下伸入土中,辅助主根对植物体进行支持,这些便是支柱根。如榕树、玉蜀黍等就经常会生长出一些支柱根。
板根 许多生长在热带雨林中的树木个体都非常巨大,一般幼小的根是无法完成支撑任务的。所以这些树木都生长着非常特殊的根——板根。
气生根 有些植物的茎能长出不定根,暴露于空气中,称为气生根。植物的气生根除了能够吸收空气中的水分之外,还能攀缘在其他物体上。
附生根 有些植物的主根柔弱,必须从茎节上长出不定根攀附在其他的物体上,称为附生根。
贮藏根 植物贮藏根的外形肥大,有时又被称作块根或球根。植物的贮藏根内含有丰富的养料和水分,能够在不良季节维持植物的生长。
有些贮藏根是由植物的主根膨大而成的,如萝卜;有些则是从植物的侧面根或不定根膨大而成,如番薯。
呼吸根 生长在沼泽或者近海地带的植物,由于不能从土壤中获得充足的氧气,于是其支根冲出地表暴露在空气中,以协助植物体进行呼吸,这种根被称为呼吸根。
寄生根 槲寄生、菟丝子等植物经常寄生在其它植物体上,并以根部吮吸寄主的营养物质,这类的根就是寄生根。
 植物的身体主干——茎
茎是植物的营养器官之一,也是大多数植物可见的主干。
茎下接根,通过木质部将根部吸收到的水分和矿物质向上运输到各营养器官,通过韧皮部将光合作用的产物向下运输。
茎来源于植物胚胎的胚芽。准确地说作为胚轴组成部分的茎就是子叶下的部分。
有些植物的茎可以高达几十米,有些小草茎则仅有几厘米。
植物的根、叶、花全部要靠茎。虽然植物的茎并非都挺拔笔直,但它却跟人体的脊椎一样,是植物体的支柱。
茎的结构
在植物茎的顶端,生长着由分生区、伸长区和成熟区组成的茎尖,茎都是由茎尖分生组织不断分化形成的。每一个茎上通常都生有芽、节和节间。
 高等植物的营养器官——叶
叶是高等植物的营养器官,发育自植物茎侧边的叶原基。
叶内含有叶绿体,是植物进行光合作用的主要器官。同时,植物的蒸腾作用也是通过叶的气孔来实现的。
叶只出现在真正的茎上,即只有维管植物才有叶。蕨类、裸子植物和被子植物等所有高等植物都有叶。相对的,苔藓植物、地衣等则不具有叶。在这些扁平体中虽然能找到与叶相似的结构,但只能作为类似物。
从广义上来说,所有能进行光合作用的植物组织结构都可以称之为叶。也有一部分植物的茎为了不让水分被蒸散掉,演变成了如仙人掌般针状的叶子。
叶的结构
植物的叶包含了叶片、叶柄和托叶3部分。
叶片 指的是完全叶上扁平的主体结构,它会尽可能地吸收阳光,并通过气孔调节植物体内的水分多少和温度高低。
在叶片的纵切面可见3种主要结构:表皮组织(即上、下表皮)、叶肉组织(包括栅栏组织和海绵组织)及维管束组织。
叶柄 是连接叶片与茎节的部分。
托叶 则着生于叶柄基部两侧或叶腋处。托叶具有细小、早落等特点。
 被子植物的生殖器官——花
花是被子植物繁衍后代的生殖器官,一般都由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊等几个基本部分组成。
雄蕊与雌蕊是繁殖器官,花萼和花冠是用来保护它们并吸引昆虫前来传播花粉的。有些花虽然没有花瓣,但雌蕊和雄蕊是必具其一的。
花的类型
整齐花
呈辐射对称形状的花就是整齐花。
罂粟、郁金香、蔷薇、玫瑰都是整齐的、呈辐射对称的花,它们以不同的方式分为相等的两半。
整齐花的构造形式最简单。最早进化的花的花冠就是按这种方式排列的。
不整齐花
两侧不对称的花,就是不整齐花。
兰花便是一种不整齐花,它只能按一种方式分为相等的两半,而不是像梅花、菊花、月季的花朵那样规则,可以按不同方式分为相等的两半。
不整齐花通常会通过某些特殊种类的昆虫或其它动物为其传粉。
 植物的果实与种子
植物果实
植物的果实同植物的花一样,也属于被子植物的生殖器官,通常在开花授粉之后,以受精的子房为主体而形成,其中包含有种子。某些植物也可以通过单性结实形成果实,这样形成的果实在外形上与正常果实相似,但其中的种子没有生殖能力,且通常会发生不同程度的褪化,甚至完全消失。
果实的结构通常可分为种子和果皮两部分。果皮又可分为外果皮、中果皮和内果皮,其中外果皮的表面通常会生有不同形态的附属物,如腺毛、钩、翅等。
果实对于种子有保护功能,并能帮助种子传播。由于不同植物在长期的演化中形成了多种多样传播种子的方式,所以各种植物果实不仅在外观上具有极丰富的多样性,而且彼此的发育史也相差很大。
植物种子
种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。
被子植物的种子包被在由子房中胚珠长成的,子房发育成果实。这种种子根据在其发育过程中胚乳是否被吸收而分为有胚乳种子(如稻、麦、蓖麻等)和无胚乳种子(如豌豆、花生、蚕豆等)。
裸子植物的种子裸露在外、无包被。
种子一般由种皮、胚和胚乳等组成。胚是种子中最主要的部分,包括胚芽、胚根、胚轴和子叶,萌发后长成新的个体。胚乳含有营养物质。
 
植物与光照的关系
光是植物的生长能源,它可以促使植物体中的叶绿素产生自由电子与电位差,进行光合作用,放出氧气,并促进植物的蒸腾作用。
 光照对植物生长的影响
一般说来,绿色植物只有处在阳光的完全光谱下才能正常生活;植物缺光,就会逐渐黄化、死亡。许多现象和试验表明,光质、光照强度、光照方向等差异对植物的生态影响也存在着差别。
光质对有机物的合成和绿色植物的生长都有影响。在太阳辐射的7种可见单色光中,以红光和蓝紫光的利用率最高。
科学研究证明,植物在红光下合成糖类较多,在蓝紫光下合成蛋白质较多。因此用有色塑料薄膜控制光照条件、改变光质,可以在一定程度上影响植物生长过程中经光合作用产生的产物。
此外,红外线有促进植物种子萌发和延长生长的作用;而紫外线则能抑制植物茎的伸长,但会促进花青素的形成和引起植物向光性的敏感。
光量和光照方向对植株的生长发育也有一定影响。对树木的影响最为明显,这是由于植物生长有趋光的特性,植物结实尤其需要充分的光照。
不同地区、不同种类的植物,由于长期处在不同的光照条件下,所以对光照强度形成了不同的生态适应性。按照植物对光照强度的不同需要,一般可划分为3种类型:
阳性植物
喜光 在较强的光照下才能生长发育良好,无法适应长期的荫蔽环境,光合作用补偿点较高。
阳性植物的主要受光器官是叶片。
阳性植物的叶子一般表皮较厚,颜色较浅,角质层或蜡质层比较发达,气孔通常小且密集,栅栏组织较发达,一般呈平行排列、能转动受光。
这类树木,还有树冠稀疏、透光度大、自然整枝良好、林冠下更新不良等特征,典型的有落叶松、油松、华山松、马尾松、桉、杨、桦、柳等。
阴性植物
耐荫 在较弱的光照下比在强光下生长发育良好,生长初期无法忍受过强的光照,光合作用补偿点较低。
阴性植物的叶子一般表皮较薄,颜色较深,角质层或蜡质层不甚发达,气孔大且稀疏,海绵组织发达,一般呈镶嵌排列,叶面向光。
这种树木,还有树冠浓密、透光度小、自然整枝不良、林冠下更新良好等特征,典型的有云杉、冷杉、铁杉、常绿槠栲、阿丁枫等。
中性植物
介于喜光和耐荫之间 中性植物既能在较强光照下生长,又能在较荫蔽的环境中生长,其特性居中。
这种树木被称为中性树种,典型的有杉木、麻栎、樟树等。
阳性、阴性、中性植物的划分,反映了光对植物生长和形态构造的作用,以及植物需光程度的差别,对于造林树种的选择和配置等都有重要意义。
当然,这种划分只是相对的,植物的需光度并非一成不变,而是与年龄、气候、土壤等条件有密切关系的:
①从年龄上看,同种植物一般幼年比成年耐荫;随着年龄的增长,植物的需光程度会逐渐增加。
例如,广东松幼苗期能耐庇荫,在天然状态下能更新成林;但到成年阶段,则呈现明显的阳性特征。
②就气候而论,植物在湿润、温热的条件下,耐荫程度要高一些;随着海拔或纬度的增加,植物的耐荫程度要低一些。
例如,栲树在广东、广西丘陵,一般表现为中性偏阴;而在闽北山地,则往往表现为中性偏阳。
③土壤条件对植物的需光程度也有影响。同种植物在肥沃疏松的土壤中生势旺盛,耐荫程度也大一些;在瘠薄干硬的土壤中则生长不良,耐荫程度较差。
例如,榛树在肥沃土地上树冠浓密,在贫瘠土地上则树冠稀疏。
 植物对光质、光量的反作用
我们都知道,环境和植物之间是可以互相影响的。所以,在光对植物产生影响的同时,植物也能改变光质、光量。这种反作用的影响在森林中尤为显著。
据统计,太阳投射到森林上的光线,约被林冠吸收35~70%、反射20~25%,而林下光量则只有5~45%。
树叶吸收的是对光合作用有用的光,如红、蓝光,反射的是无用的甚至是有害的光,如红外线及绿光等。
因此,通过林冠到达林地表面的光,无论光量和光质都发生了很大的改变,甚至会影响林下植物的种类、数量和幼树的生长。光因子的变化又会牵连许多生态因子的改变,例如空气温度、湿度和土壤温度、湿度等。
 
植物与温度的关系
一定的温度是植物生命活动的保证。
原生质的活性需要一定的温度才能维持,各种酶的生物催化作用也需要一定的温度才能进行。呼吸作用、光合作用、蒸腾等生理作用都只能在一定的温度范围内进行。另外,温度对植物发芽、抽叶、开花、种实成熟都有明显的影响。
在温度条件中,与植物生长发育最密切相关的就是气温与土温。
气温 的高低直接影响着植物的生理活动和生理作用。
土温 的变动则具有一定的间接作用。例如土层吸热、散热时发生的冷热变化,可以促进土壤内和地面上的空气交流;土温在一定幅度内升高,还有利于微生物对土壤中有机质的分解和某些无机盐的溶解。
 温度三基点
植物对温度有一定的适应范围。温度保持在适应范围内,植物生长发育正常;若温度超过了植物所能忍受的最高或最低范围,植物生长发育就会受到妨碍,出现温度伤害,甚至全株死亡。
根据不同温度对植物生长发育作用的效果,可以将植物温度划分出最高点、最低点和最适点,称为植物温度三基点。
不同植物的温度三基点也有相同,特别是生长在不同地带的植物,对温度的要求差异也会不同。热带树木如橡胶树、椰子等,要求日平均温度在18℃以上才开始生长;而许多温带树木,则要求当日平均温度只要达到10℃,甚至不到10℃就开始生长。
同一植物的不同发育时期的温度三基点也有区别,特别是在花粉母细胞减数分裂期和开花受精期波动最大、最敏感。
 温度对植物生长的影响
如果植物生存环境的温度不合理,就会对植物造成伤害。这其中包括了高温伤害和低温伤害两种。
高温伤害
所谓植物的高温伤害,就是迫使植物加强呼吸作用,增大蒸腾强度,进而大量消耗植物体内的有机物和水分,影响酶的活性、破坏新陈代谢,最终妨碍到植物的正常生长发育。
超过最高点的持续高温,还会引起植物细胞原生质胶体大量失水,出现蛋白质变性。
过高温度的为害症状有:枝叶暂时蔫萎、幼苗根颈倒伏、皮层灼伤灼裂、树皮坏死流脂等。其中对幼嫩部分伤害最大,严重时可以导致全株死亡。
对植物的高温危害一般出现在夏季。因此当天气开始变热时要及时利用遮荫、灌溉等措施来为植物进行有效的降温。
低温伤害
低温对植物的伤害可分为两类:
● 温度不低于0℃时,引起的喜温植物的低温伤害被称为“寒害”。常见表现是顶芽、嫩叶和幼茎的枯萎。
寒害产生的原因,主要是低温条件下ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的减少、酶活性的减弱,从而引起植物生理活动的活性降低,正常代谢平衡受到扰乱。
● 温度下降到0℃以下时,植物组织内部发生冰冻而引起的伤害被称为“冻害”。
植物组织结冰时,细胞间的水膜首先结冰(细胞外结冰),因此细胞壁及细胞内的水分被吸到细胞之外冻结,原生质大量失水,造成生理干旱和机械压力。
 植物对环境温度的反作用
植物对局部温度也有一定的影响,尤其是森林对温度的影响。
森林的蒸腾较大,消耗太阳辐射的热能较多,林冠的荫蔽,又能反射、阻挡一部分太阳辐射,所以一天之内,白天的最高温度低于旷野,特别在林冠下更是如此;入夜以后,又因林冠的阻挡,散热较慢,因而最低温度又高于旷野,形成日温差较小的特点。
由于同样的原因,一年之内,森林中的温度夏季低于旷野,而冬季则高于旷野,又形成年温差较小的特点,起到了一定的调节作用。
同时,又由于森林中湿度较高,这些影响综合起来,便使林区特别是林冠下的小气候得到改善,形成特殊的森林气候。
 
植物与水的关系
水是植物生命活动的必要条件,植物的一切生理功能都要有水的参与才能完成。
水在植物体的营养物质吸收和运输及光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的进行中都起到了至关重要的作用。水就像是植物的血液一样,如果没有了水,植物的生命就会停止。
 水分对植物生长的影响
水分的多少,对植物生长发育影响很大。树木的高度生长、直径生长、材积生长、根系生长,都在一定程度上受到其生长环境中水分、水质的影响。
植物体内有吸收水分和消耗水分的两个既矛盾又紧密相关的生理过程。只有植物水分的获得和消耗数值相对合理,植物体内的水分含量才能达到基本平衡。
水分缺失对植物的危害
不管什么种类的植物,如果其体内水分的蒸腾消耗大于水分吸收,就会引起植物体水分亏缺。
植物体水分亏缺最直接的后果就是植物细胞失去膨压、组织丧失紧张状态。其外在表现为植物叶、茎的幼嫩部分出现下垂,植物整体呈现“萎蔫”状态。
我们经常会看到公路两边的装饰花朵在午后的烈日照晒下出现萎蔫的状态。但是第二天我们去晨练时,又可以看到萎蔫消失的花朵。这是因为一般晚上的气温会下降,植物的蒸腾作用减弱,吸水作用补充了植物水分,萎蔫自动消失。这种萎蔫属于暂时萎蔫。
而我们看到因为大量失水而导致的不能恢复活力的植物,则一般属于永久萎蔫。
植物发生萎蔫主要是由于干旱,所以防旱、抗旱就成为防止植物萎蔫的重要工作。
水分过多对植物的危害
植物同人类一样,在缺水的时候会出现病状甚至死亡,同样在水分过多的时候也会出现个体伤害。通常水分过多对植物的伤害主要体现为涝害。
涝害的形成并不在于水分本身,而是因为植物根系的正常代谢有一定的规律和承受能力,当土壤孔隙充满水分时,植物根部就会出现缺氧,植物体有氧呼吸受到抑制,进而影响了植物根系的正常代谢。时间一久就会造成植物因窒息或生长恶化而死亡。
另外,值得注意的是,当土壤中的水分过于饱和的时候,就会使好气分解受到抑制、嫌气细菌异常活跃,导致土壤中积累过多的有机酸和二氧化碳,甚至会产生有毒产物,影响植物根系呼吸,令植物在无氧呼吸下产生过多的酒精,最终中毒死亡。植物因涝害死亡以后,其根系常腐烂发臭,就是这个原因。
为了防止涝害,根本的办法就是排水。
植物对水分量的适应程度
不同种类的植物,不但对水分的需要量不同,对水分的适应性也不同。
按照植物对水分的适应程度,可以分成4个不同的生态类型:
●水生植物
所谓的水生植物就是能够长期在水中完成生长发育的植物。
水生植物对水生环境具有长期适应性,其根系和输导组织一般已经在不断的进化过程中衰退,机械组织相对软弱。
水生植物的茎、叶都有发达的通气组织和多量的叶绿体,这就使其个体能够最大程度地有效利用水中微弱的氧气和光照。
根据水生植物在水层中生长的深浅,又可分为挺水植物(如芦苇、香蒲等)、浮水植物(如浮萍、菱角等)、沉水植物(如金鱼藻等)3种类型。
●湿生植物
所谓湿生植物就是能够在水分经常饱和的土壤中正常生长的植物。
湿生植物的抗旱能力一般都很弱。典型的代表有水稻、水芋、水松、红树等。
湿生植物的根、茎生有通气组织,能通过上部的叶、茎吸收氧气来供应根部的需要。
●旱生植物
所谓旱生植物就是能够在大气和土壤长期干旱的情况下正常生长的植物。
旱生植物的抗旱能力相对较强。典型的代表有麻黄、骆驼刺、仙人掌、金合欢等。
旱生植物除了有细胞的渗透压很高的生理生化特性外,还有一定的旱生构造。
旱生植物一般都具有发达的根系、输导组织和保护组织、叶子变小或褪化成刺状、鳞状等;旱生植物的气孔较少,通常深藏于表皮层内,借以加强吸水和减少蒸腾;一些肉质旱生植物的茎、叶薄壁组织发达并发展为贮水组织,能在植物体内积贮大量的水分,以供应其在干旱时期的生长需要。
●中生植物
所谓中生植物就是适应在水分条件中等的土壤中生长的植物。中生植物的耐水性介于旱生植物和湿生植物之间。自然界中的大部分植物都属于中生植物。
中生植物在生理、生化方面没有旱生植物的超强适应性,也没有湿生植物适应环境的通气组织。所以中生植物的抗旱能力远比不上旱生植物,抗涝能力也不及湿生植物。
水生、湿生、旱生和中生植物的划分是相对的,不存在绝对的界限。
 植物对水分的反作用
在水分对植物产生影响的同时,植物也反作用于其生长环境中的水。这种反作用在森林中尤为明显。
森林由于树冠阻留、地被吸收和林地透水作用,能减少地表径流约50%~80%,削弱了冲刷,滞蓄了洪水。尤其在较为严寒的地区,冬季积雪被截留,对涵养水源和保持水土有显著效果,于是形成了“山青才能水秀”的关系。
植物与空气的关系
空气对植物生长、生存也有着极为重要的意义。
按容积计算,空气主要是由78%的氮、21%的氧和0.03%的二氧化碳所组成。此外,还有少量的惰性气体以及组成不稳定的水汽和粉尘微粒、工业废气等。
 空气对植物生长的影响
在空气中占有一定比重的氧和二氧化碳是植物呼吸、光合作用所必需。如果没有空气,绿色植物就无法生存;同时空气中的大量粉尘、废气的污染对植物的生长则极为有害。
空气中有益气体对植物的重要性
空气中的氧对于植物极其重要,空气中的氧足够植物需要,而土壤中有时氧气缺乏,会影响植物生命的活动。
二氧化碳为光合作用所必需,空气中含量不多的二氧化碳稍有变动,对植物光合生产率就有很大影响。在大多数情况下,当空气中二氧化碳的浓度增高到平常的10~20倍甚至更高时,光合作用强度也会出现相应的增加。
另一方面,在生物呼吸和工业生产过程中,会释放出大量的二氧化碳。据研究,空气中二氧化碳浓度达到0.1%时,就会妨害到人体健康;达到2%时,人类和动物就会出现呼吸困难的状况。而植物恰好是天然的二氧化碳消耗者和氧气制造者。据统计,1万平方米的阔叶林每天约可吸收1吨左右的二氧化碳,同时释放出约0.73吨氧气。
空气中有害气体对植物的危害性
空气中除了对植物有用的气体外,还有对人类和所有生物都有害的粉尘、废气。
烟尘微粒会堵塞、遮盖叶面气孔,导致水、气进出植物体的通道不畅;同时还会减少叶面的受光。出现上述情况的时候,植物的蒸腾、呼吸、光合作用也都会受到妨碍,引发植物体内水分失调、新陈代谢受影响。
废气中主要的污染物质能严重危害植物。它们进入叶内,使植物出现脱水的状况。另外,具有强酸的废气,会使原生质、叶绿素、酶受到毒害,因而破坏植物正常的新陈代谢协调性。
 植物对空气环境的反作用
植物可以在其生长环境中起到滞尘和降尘作用。树木有高大茂密的树冠,能够减低风速,随着风速的降低,空气中携带的大粒灰尘下降。另外,由于叶子表面一般都不平滑、多绒毛或会分泌黏性油脂及汁液,这也能吸附大量的灰尘。
蒙尘植物经雨水冲洗后,又可以恢复滞尘作用。自然界中的植物就像天然的空气过滤器,时刻起着空气净化的作用。
丁香酚、柠檬醛等植物还能分泌出被称为植物杀菌素的具有极强的杀菌和杀死原生动物能力的挥发性物质。
夹竹桃、丁香、珊瑚树、厚皮香、大叶黄杨、女贞、洋槐、榕、构树、木麻黄等树种,还对二氧化硫等有害气体有较高的抗性和吸收能力,可供工业城市用来抗空气污染之用。
 
植物与风的关系
空气流动会形成风。风虽然不是植物必需的生长因素,但它有吹散污染空气、调节气温、影响降水和土壤中水分蒸发等一系列作用,这些都会间接地对植物生长发育产生不同性质和程度的影响。
 风对植物生长的影响
风对植物的影响主要决定于风的性质和风速。
●强度不大的风对植物有利。可以完成风媒传粉(如松、杉等)、传播种子(如松、杉、桉,槭等)等;吹走叶面附近蒸腾放出的水汽,有利于枝叶的散热降温,促进蒸腾和输导作用;吹走植物周围含二氧化碳较少的空气,换来二氧化碳较多的空气,提高植物光合作用的效率。
●强度很大的干风对植物有害。会增加植物的蒸腾,使植物个体发生缺水状况,导致气孔关闭,影响气体交换,阻碍光合作用,甚至引起枯梢;大风还能摇动枝条,影响树液流动,吹落大量花果,甚至断枝折干,拔倒树木;长期的强风,会削弱树木的高生长和直径生长;长期的单向强风,则会造成树冠偏斜、材心不正、树干畸形等。
 植物对风的反作用
森林是空气水平运动的强大障碍,对风能起减速消能作用。当气流遇到森林的阻挡时,一部分在森林前面向上升起,在森林上空前进,越过林冠后才逐渐下降;另一部分穿入林内,风力消散在林木的枝叶摆动上,风速很快减低。
植物有抗风的能力,这种能力的强弱因树种、年龄、密度、林木所处的环境条件、风的性质和风力大小而异。一般浅根性的树种、木材软脆的树种、老残林、疏林抗风能力较弱。在风害严重的地方,最好不要种植浅根和易折的树种,或用枝干坚韧的深根性树种进行混交和防护。
 
植物与土壤的关系
土壤是植物扎根的地方,供给植物所需的大量水分、养分和根系所需的空气、温度。
土壤在很大程度上决定着森林或作物的生产力,也影响着它们的更新、生长和发育。同时,植物也对其生长环境中的土壤的形成、发育和肥力产生影响。
 土壤理化性质对植物生长的影响
土壤水分过少时,不但不能满足植物正常生长的需要,还会由于好气性细菌的氧化分解过于强烈,使土壤有机质含量迅速减少;但如土壤水分过多,尤其是地下水位过高时,就会与空气互相消长而造成土壤缺氧,同时导致嫌气性细菌的还原作用活跃,某些无机盐被还原成不能利用的状态,并产生某些有毒的还原产物,使根系和种子容易腐烂。
土壤空气中的二氧化碳含量,要比大气中高几十倍甚至成百倍,这对植物是有利的;但土壤中氧的含量则低于大气,特别是积水或板结时可以不及大气中的一半,这就会影响根系呼吸和种子发芽。
土壤温度的变化,对于土壤中气体交换、水分蒸发和微生物活动的强度以及无机盐溶解和有机物分解的速度都有影响。土壤反应不但影响着土壤微生物的种类和数量,而且直接影响土壤溶液的性质、成分。在碱性土中,磷、硼、锰等常因溶解度很低而显得缺乏,但钠盐却含量很高;在酸性土中,磷、钾、钙等缺乏而活性铁、铝过多。
由此可见,土壤的理化性质,对植物生长有显著影响。
 土壤的理化性质与植物分布的关系
土壤的理化性质与植物的分布也存在着密切的关系。
每种植物都有一定的选择适应性,对土壤条件也有一定的要求。
例如,沙质土适于旱生植物生长,沼泽地适于湿生植物生长;马尾松、油茶等宜于酸性土而不耐钙质土,但油桐在石灰性土壤中却生长良好;红树、木麻黄、黄槿等可以在滨海盐土中正常生长。
掌握好不同植物对土壤的不同要求,就可以“适地适树”,并将一些适应性狭窄的植物作为特定土壤环境中的“指示植物”。
 土壤的理化性质对于植物根系的影响
土壤的肥沃度、松紧度、厚度、地下水位、砾石层和新生体等,对植物根系的分布和生长都有着明显的影响。
同一种植物,种植在肥沃程度不等的土地上,其根量也会有较为明显的不同。
在密实土壤与疏松土壤上种植的同种、同龄的植物的呼吸强度也是所有区别的。
 植物对土壤理化性质的反作用
植物是重要的成土因子。
在岩石风化的作用上,植物根系穿插的机械作用及其酸性分泌物的化学溶解作用,都是风化的重要动力。
在土壤发育的过程中,不同的植物覆被,可以形成不同的土壤类型。这是因为植物可借根系从土壤深层选择吸收某些无机养分,又以“死地被物”的形式归还土壤表层,造成了这些元素和有机质的重新积累和分布,加上在各地的水、温条件下,分解淋溶也不一样所致。所以,在寒温带的针叶林下常形成灰化森林土,在暖温带的常绿阔叶林下常形成棕色森林土和褐土;我国南方山地黄壤、山地红壤的分布,也是与一定的森林带密切相关的。
植物与生物的关系
无论在什么地方,植物都是在其它有机体——植物和动物的包围之中的,植物与植物之间、植物与动物之间都有着极为错综复杂的关系。
 动物对植物生长的影响
动物对植物的影响,是多种多样的,有有害的一面,也有有利的一面。
动物对植物的有害影响
有些动物会危害植物生长、生存,如鹿、兔等喜欢吃树叶、幼苗、嫩枝或树皮,从某种程度上使森林的更新受到阻碍,甚至不能更新。
另外,某些植食性动物会经常性伤害某种或几种树木,这就非常容易改变森林的组成。
鸟、鼠等则喜欢吃或贮藏各种果实、松柏类的种子、树木的幼芽;而冬季缺食时,鼠类还会啃食幼树的树皮。这些对植物正常生长的危害都是很大的。
有些动物吃食浆果或核果,但因种壳坚硬或有蜡质,不能被动物消化,仍随粪便排出体外,堆积在植物附近或植株上,使其丧失发芽力。
无处不在的小型昆虫更是对植物为害严重。如豆象会使植物的种子品质变坏;根蝶类的幼虫会食害寄主植物的叶;有些昆虫还伤害木材。受了昆虫伤害的植物,也容易感受病菌或病毒的传染。
动物对植物的有益影响
动物是植物种子传播、植株授粉的媒介者之一。
鸟类啄食浆果时,植物的种子常会粘在其喙上,又因擦喙运动等原因而掉下,随后发芽、生长。许多草本植物的种子有刺、钩、芒、黏液或类似的构造,当动物在草丛中行走时,就会附在它们身上,令其帮助完成种子散布。
昆虫是许多植物传播花粉的媒介。一般说来,昆虫的躯体上通常有毛,在花中爬行时,雄蕊上的花粉,就擦到昆虫身上,当这只昆虫飞到另一朵花中爬行时,又把花粉授到柱头上,这样便完成了虫媒授粉的过程。
此外,啄木鸟、寄生蜂和两栖类的青蛙、蟾蜍和爬行类的蜴蜥等,都能大量消灭害虫,减少昆虫对植物的破坏;蚯蚓能翻动土层,使土壤疏松、加速有机质的分解,间接地促进植物的生长发育。
 植物对动物类群的反作用
植物群落的组成、分布和变化,对动物也有影响。
例如,低山丘陵区大面积营造松类纯林,往往会导致松毛虫大量发生;而西双版纳的森林曾因部分遭受破坏,引起大象成群结队地迁徙。
 植物对植物类群的影响
植物相互间的关系,可分直接关系和间接关系两类。直接关系是一种植物对另一种植物,直接发生有益或有害的作用;间接关系则是通过环境条件的改变,对一种或多种植物发生影响。
●藤本植物的茎软而细长,必须缠绕或攀缘在支持植物的身体上才能上升。有些藤本植物能把支持植物的茎束缚得很紧,影响它的生长,严重的可致其死亡,因此称为森林中的“绞杀植物”,在热带雨林中较为常见。
●附生植物在热带、亚热带阴湿的森林中最为繁茂,其中蕨类和兰科植物很多。它们附着在高大树木的枝、干、叶或岩石上,虽然与附生的树木之间并不存在营养上的依附关系,但如果生长太多时,特别是地衣,也可妨碍树木通气,致使树木死亡。
●寄生在树木上的种子植物种类很多,它们依靠从寄主体内吸取营养为生,不同程度地为害寄主的生长发育。
●共生植物则是相互有利的,特别值得重视的是根瘤细菌和豆目植物的根的共生关系。
根瘤细菌生活所需的有机物质取自豆目植物,又固定大气中的游离氮素供豆目植物利用,大大增强了豆目植物的氮素营养,互利作用非常显著。
其它植物如胡颓子、杨梅、罗汉松、木麻黄等的根上,也有类似的根瘤,不过这些植物的根瘤,是和放线菌共生的。不仅在种子植物的根里,九节木、紫金牛等热带植物的叶上也可以形成叶瘤。
除了上述直接关系以外,通过改变环境条件而相互影响的间接关系也不容忽视,例如幼林郁闭以后,引起林内光照条件改变,湿度、温度等各方面也发生相应的变化,林冠下的阳性植物就逐渐减少,阴性植物逐渐增多,进一步还可能对原有树种的天然更新产生影响,甚至能引起树种的更替。
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中国最早的植物辞典
《花果卉木全芳备祖》是中国最早的植物学辞典,同时也是世界上最早的植物学辞典。它是由南宋时期的学者陈景沂编撰。全书共有58卷,包括有果、花卉、草木、农桑、蔬菜和药物等部分。
现存的唯一原本保存于日本宫内厅书陵部。
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中国最早的地方性植物志
《南方草木状》是中国最早的地方性植物志。是由晋代的代嵇含所撰写。
《南方草木状》分为上、中、下3部分。分别介绍了广东、广西等地的草、木、果、竹。
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世代交替在高等植物中的表现各不相同。
在苔藓植物中配子体占绝对优势,孢子体以寄生状态存在,依靠着配子体供给它所需的养料。
在蕨类植物中孢子体状比较发达,配子体则褪化为原叶体,但仍能独立生活。
裸子植物和被子植物的孢子体则更发达,而配子体也进一步褪化,寄附在孢子体上。这是其长期适应陆生生活的结果。孢子体趋向不断发展的同时,配子体由于得不到水而逐渐趋于褪化,最后只能寄生于孢子体上。
越是高等的陆生植物,它的孢子体越发达,而配子体则越褪化,这就是植物界由低级向高级发展的一个重要标志。
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板根就是一些高大植物在树干基部向四周围生长出的板状突起物。在木棉、木麻黄、凤凰木、银叶树木种类中多有发生等。
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不同的植物种类,托叶的形态也不同。
例如豌豆有着大的叶片状托叶;洋槐和酸枣的托叶呈针形;山樱花的托叶呈羽状,其作用是保护幼叶。
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我们看到的美丽花朵,多数是植物的花冠。
由于花瓣的离合、花冠筒的长短、花冠裂片的形状和深浅不同,形成了各种类型的花冠:十字形、筒状、漏斗状、坛状、钟状、高脚碟状、轮状、蝶形、唇形、舌状等。
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植物的趋光性表现
●生长在空旷地域上的孤立木,既可以接受到上方光也可以接受到侧方光,所以树冠生长得广阔且干形粗矮,发育较早、结实;
●只受上方光照的林木,树冠狭窄而干形通直,发育较迟而结实较少。
●只受单侧光照的林木,树冠偏歪,干形不正,髓心偏斜;
●光照不足的密林被压木,生势衰弱,发育受到抑制。
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许多高山植物具有茎秆短矮、花色鲜艳等形态特征,这与高山上紫外线较多是分不开的。
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合理变温对植物生长的影响
一定程度的变温,对植物生长发育是具有良好影响的。
例如,许多植物种子在经过变温后其发芽势会有所提高。火炬松幼苗,在昼夜温差最大时生长最好。红薯也具有在土壤表层结薯和要求较大昼夜温差的特性。
这些实例从某种程度上都证明了合理的变温对某些植物的良好生长发育有着不容忽视的作用。
另外,遵循了一定规律的季节性温度变化对植物生长也是有好处的。
植物的发芽、开花、结实等物候期与温度高低有着较为直接的联系。植物在不同的物候期需要不同的温度量。
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近年来,有研究表明,植物组织内一旦结冰,温度每降低1℃,压力增加12巴,温度继续下降,冰晶逐渐扩大。
这种情况一方面会导致植物细胞失水,使它的胶体结构发生不可逆的转变;另一方面会致使植物体内的压力增加,促使其化学键破裂、细胞膜变性和细胞壁撕裂,最终引起植物细胞的损伤或者死亡。
这种现象,降温速度越快,受害越重。
当冰融化时,升温速度的快慢又成为植物受害轻重的一个重要因素。
冰融化得越慢,植物受害越少。因为在冰融缓慢的过程中,植物仍然来得及把细胞间隙中的水分吸到细胞中去;温度回升太快,融化的水分迅速蒸腾,就来不及回到细胞中去。对植物危害最大的就是“结冰-融化-结冰”的反复交替。这种反复会使原生质处在“失水-饱和-失水”的状态,对植物体造成不可挽回的伤害。这种现象,在温带多霜地方尤其严重。
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减少干旱的方法
1. 采用人工灌溉来补充水分;
2. 通过多施有机肥和松土除草等措施,来增强土壤的持水能力并减少蒸发;
3. 通过营造森林来改良气候和保持水土;
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很多人都养过一些花花草草,除了爱好外,还可以装饰我们的生活环境。但是我们偶尔会出现这样的疑惑,为什么我明明每天给自己心爱的花草浇水,但是它们最终还是死掉了呢?
其实,这常常就是因为我们“过度关心”植物,给它们“喂”了太多的水,最后导致它们“喝水撑死”了。我们生活中较常栽养的植物,如仙人掌等由于其水分消耗过程比较缓慢,是不能够过多浇水的。
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为生态环境点亮“ECO”
人类的生活水平随着科技的进步在不断地提高,现代家庭中有车已经不是一件稀奇的事情了。虽然开车出行给人们的生活带来了极大的方便,但也同时存在着隐患。
据科学数据显示,汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车平均一年排出的有害废气比自身质量还要大3倍。这些有害物质对植物生长的危害性是非常大的,严重的情况下,甚至可能导致植物的生长受阻、最终死亡。
当然,在这个高速发展的社会现状下,完全杜绝车辆的行驶是不可能的。但是我们仍然可以在开车的时候尽量减少对环境以及植物世界的破坏。
现在的车上都有“ECO”的指示灯,当这个指示灯点亮的时候,就说明车辆处在节能的状态;当指示灯灭掉的时候,则处于非节能状态。而处在节能状态中的车辆的尾气排放量也要少很多。
所以,请点亮“ECO”,为构建绿色家园出一份力吧!
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寄生在树木上的菌类最主要的如多孔菌目,主要使木材腐朽。
树木幼苗可以受镰刀菌等侵袭发生枯萎病,叶上也可能有锈菌和粉霉菌等寄生。

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