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植物叶片形变研究论文

发布时间:2024-07-01 14:31:01

植物叶片形变研究论文

树叶的形状是各种各样的。那是因为树在不同的环境,不同的气候下。自然的优胜劣汰选择出来的,最适合自己形状的叶子。每一片叶子都在讲述一个故事——不仅仅是关于植物,还有它的环境植物的生长需要水,在水分充足的情况下,植物才有可能生长得很高大。同时,植物的生长还需要阳光,叶片吸收光线,通过光合作用将它们转化为食物。但过多的阳光直射,植物也会有被灼伤的危险。植物的叶片“设计”得非常精妙,可以更好地吸收阳光和二氧化碳适当的水和阳光有利于植物的生长,植物也会找到一个平衡点,在自己独特的生境下茁壮成长。但是最近,在研究了来自世界各地的大约7000株植物后,澳大利亚科学家发现,不仅仅是过热的温度会阻止叶子的生长,还有夜间的寒冷。相比于捕捉阳光,叶子会更谨慎地对待寒冷。悉尼麦克里大学的Ian Wright称:“限制叶子大小的因素中,寒冷要比过热更严重。”正如植物生长的环境千差万别,叶子的大小也各不一样。普通无花果树的叶子(左)看起来和蕨类植物不太一样为什么叶子有各种各样的形状呢?不是阳光和夜晚的冷空气告诉叶子该如何生长,每一个物种都需要开“家庭会议”,经过精心地调整和遗传,才能确定最终的生长形状。树叶的形状是对树木长期生态和进化历史的反应。每一个物种都会发展出自己独特的叶子形状,如简单、舒展的香蕉叶,针状、耐寒的松针等。松针的形状有利于保湿和对抗极端寒冷的气候对的植物,对的地方(对的叶子)2003年来自澳大利亚麦克里大学的一项研究表明,叶子的形状与植物的功能相关,确保在特定的环境下生长出不同的叶子。毕竟,对于植物来说,叶子的形状是事关植物生死的大事。例如,叶子的形状会影响植物如何截获阳光,锋利的叶片会有助于减少拦截正午时强烈的光线,有些植物甚至可以为自身提供阴凉。圆形叶片则会在白天拦截更多的阳光,同时可能会有更多的碳增益。热带松树叶子的角度是这样的,可以为自己遮阳叶子的设计必须足够舒展,以捕捉阳光进行光合作用,而且要保证气孔能吸收足够的二氧化碳。叶子的气孔帮助植物吸收二氧化碳,这是植物进行光合作用的一个关键要求叶子的尺寸扮演着关键的角色,像太阳能板一样,大叶子能获取尽可能多的阳光,较小的叶子则能避开太多的阳光,在寒冷的环境中牢牢地集中在一起。每一种植物都设计出不同的叶子来完全适应它的环境,如果不遵循这一规律,就会给植物带来灭亡。美国爱荷华州农业部的一份研究论文中介绍的垂叶榕,有些人把它带回家后,叶子全部都掉光了。经过细心地照料,叶子又长了回来,此时,叶子的大小、形状和厚度都比以前大了。这可能是因为这些植物的叶子可以完美地适应特定的环境,即使环境的改变只是从起居室到卧室的变化。植物为了适应环境,不可能完全生长成完美的模样。但美丽的外观正是在适应环境的过程中不断进化演变而来的。

叶子是植物的呼吸器官,吸收氧气同时释放二氧化碳和水汽,同时释放热量。在温热地区,植物叶片大,呼吸作用强,以保持植物体的正常生长。在寒冷地区,植物叶片小,主要是减少热量的散失。

植物在生长过程中,如果适当的添加一些科学技术,对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是我为大家整理的关于植物生长的科学论文,希望能对大家有所帮助。

摘要:在长期的进化过程中,植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同,本文通过水体与水生植物的发展过程,分析了不同水体对水生植物的生长的影响。

关键词:水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响

1水体与水生植物

概念

水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环,不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。

水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类,有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。

水体和水生植被的发展阶段

描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落,它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始,路径是:藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被,最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化,表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化,生物多样性下降。

任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用,早期环境因子起主导作用,到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如,沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种,适宜水位波动大的环境,它们呈稀疏分布,群落生物量低。当水位逐步稳定后,水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等,水底密闭起来,群落生物量增加。

2水体水位对水生植物的影响

在自然生境中,水位很少保持不变,面对这种动态条件,植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言,水位变动产生的影响也很显著。

植物形态的改变

以无性繁殖为主的水生植物,尤其是具有较遗传延展性的个体,能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里,蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的,能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变,主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面,主要包括叶柄伸长、异型叶的产生,茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制,由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间,部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老,只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升,浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长,但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统,在一定范围内的水位变动下,菱仍能固定在底泥中,而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹,无法形成种子,水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著,如苦草在深水中具有较高的株高,叶更长更薄,因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时,光强太大会抑制其生长,叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。

植物数量的增加

水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言,水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量,通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同 种植 物,水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加,茎重在整株数量中的比例上升,地下部分比例就会降低,分配到根和根状茎的数量降低,在风浪的作用下更容易被连根拔起。

植物物种的多样性

在沿岸带,通常水生植物生物多样性很高,其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则,适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因,而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动,特别是水位下降,通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵,从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件,为适应浅水生活的物种建立创造了机会,也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落,从而增加物种多样性。然而,在高水位条件下,很多湿地植物种的根茎萌发受抑制,降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间,夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的,相对于高水位,低水位的作用更显著而且有利。

3波浪形态的水体对水生植物的影响

江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程,浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替,岸坡趋缓并沉积土壤,为水生植物的生存繁衍创造了条件,植物的生长减缓了水岸的侵蚀,是演替的阻力,但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高,丰富了水体营养,提高了水体生物量,从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。

商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢,对岸线冲刷、侵蚀较小,对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射,强烈地直接拍打或摇动植物体,从而使植物叶片破碎、茎被折断,甚至植物体被连根拔起,影响植物的生长甚或导致其死亡。

4沼泽地对水生植物的影响

沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧,故沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多,如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主,多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。

5结束语

水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所,在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面,水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统,易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响,变得互动起来,水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。

摘 要: 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域,如城市规划、影视娱乐、 广告 宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作 方法 、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较,对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。

关键词: 三维技术; 植物; 生长; 动画

0 引言

植物是大自然的重要组成部分,随着计算机三维动画技术的发展,植物生长三维动画被广泛应用于 教育 、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。

1 植物生长三维动画的生长方式

经过大量的理论和实证研究, 总结 了植物生长三维动画方式,主要有以下几种。

⑴ 破土而出式

植物最初是生长在暗地里的一颗种子,慢慢破土而出,拔节而长,枝繁叶茂,开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程,营造出生命和希望爆发的活力。

⑵ 藤蔓伸展式

不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展,绝强地依附攀援,增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用,这类动画给人以在逆境中不屈服,顽强展示生命力和活力之意。

⑶ 层叠上升式

层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升,叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长,就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样,给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。

⑷ 迷幻障眼式

迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式,好比变 魔术 ,往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现,光效、烟雾之后植物出现在面前。

图1 植物生长三维动画方式

2 植物生长三维动画关键技术

植物生长三维动画有许多方法。3ds max、MAYA等三维软件都带有植物模型,粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少,粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现,能有效解决动画效果和创作效率上的问题,成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较,以助于提高应用者的动画创作效率。

Ivy Generator和Guruware Ivy插件

Ivy Generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件,主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节,可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型,侧重于计算机图形学,迅速生成逼真的植物模型,追求基于视觉效果的真实性[1]。但Ivy Generator不能直接实现植物生长动画,只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体,再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大,不适合表现大规模的植物场景[2]。

Guruware Ivy是Ivy Generator的改进版本。Guruware Ivy使用更方便,功能亦有增强,通过为Age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。

XFrog

XFrog是德国Greenworks公司开发的三维植物软件,可实现植物的直观交互建模和生长模拟。XFrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描,使得模型更加真实,开放的光年系统和层级的表现方式,使其操作性更简便,可控性更强[4]。XFrog在植物生长模拟过程中,通过关键帧动画实现,有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构,生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作,否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化,缺点是XFrog插补的部分较多,不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 GrowFX

GrowFX是俄罗斯Exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件,可创建参数化的树木、花草及其他植物模型,自由创建风力和生长动画效果,前提是要有GrowFX调节出来的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物库资源,还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节,快捷得到植物的其他形态。

Vue

Vue是一个专业的CG景观设计工具套组,可以制作出逼真的自然环境,还可以和3ds max等三维软件套用。Vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造,容易产生新的植物形态和物种,根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。Vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点,使得它特别适合表现自然空间大场景,主要用于中、远景表现[7-8]。

T-Gen插件

T-Gen是第一个完全整合进SoftImage|XSI的植物生成插件,拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有XSI工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。T-Gen各类参数几乎都可用于设置动画效果,强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件,拥有强大的植物库,模型真实感强,绘制效率高,支持植物动力学,可模拟风吹植物动画效果,分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能,凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用,以实现植物生长动画效果。

3 结束语

植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术,因各自不同的特点和优势,在表现一些大型的自然场景中,往往需要把多种方式相结合。

由于植物结构复杂,表面细节丰富,使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度,以下问题有待进一步深入研究:①当前主要实现单株植物的三维模拟,缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响,对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。

参考文献:

[1] 王海,林杉,黄心渊.植物生成软件的评价和比较[J].计算机仿真,:177-180

[2] 王媛等.An ivy Generator三维藤本植物建模技术应用研究[J].安徽农业科学,(08):3196-3197

[3] 孙楠.藤蔓可以这么“种”出来――Groupware Ivy插件牛刀小试[J].现代电视技术,:127-129

[4] 胡逊之.面向树木 科普知识 的三维游戏设计[D].北京林业大学,:27-28

[5] 王忠芝,胡逊之,伍艳莲,梁敬东.基于XFrog的树木建模及生长模拟[J].北京林业大学学报,:64-68

[6] Grow FX定制树[EB/OL].[2012-10-29

[7] 于淼,杨立新.基于Vue软件的景观场景表现技术的应用研究[J].中国园艺文摘,:94

[8] 贾勇,于淼.VUE软件在园林设计应用中的构成要素分析[J].中国园艺文摘,:116-117

[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊,:57-58

[10] 刘颖,罗岱,黄心渊.基于OSG的SpeedTree植物模型绘制研究[J].计算机工程与设计,:2406-2407

一般情况下,一种植物具有一定形状的叶子,但有些植物,却在一个植株上有不同形状的叶。这种同一植株上具有不同叶形的现象,称为异形叶性(heterophylly) 异形叶性的发生,有两种情况:一种是叶因枝的老幼不同而叶形各异,例如蓝桉.嫩枝上的叶较小,卵形无柄,对生,而老枝上的叶较大,披针形或镰刀形,有柄,互生,且常下垂。又如金钟柏的幼枝上的叶为针形,老枝上的叶为鳞片形。我们常见的白菜、油菜,基部的叶较大,有显著的带状叶柄,而上部的叶较小,无柄,抱茎而生。 另一种是由于外界环境的影响,而引起异形叶性。例如慈姑,有三种不同形状的叶,气生叶,作箭形;漂浮叶,作椭圆形;而沉水叶,呈带状。又如水毛茛,气生叶,扁平广阔;而沉水叶,却细裂成丝状。这些都是生态的异形叶性。

植物叶片的研究论文

植物在生长过程中,如果适当的添加一些科学技术,对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是我为大家整理的关于植物生长的科学论文,希望能对大家有所帮助。

摘要:在长期的进化过程中,植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同,本文通过水体与水生植物的发展过程,分析了不同水体对水生植物的生长的影响。

关键词:水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响

1水体与水生植物

概念

水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环,不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。

水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类,有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。

水体和水生植被的发展阶段

描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落,它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始,路径是:藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被,最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化,表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化,生物多样性下降。

任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用,早期环境因子起主导作用,到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如,沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种,适宜水位波动大的环境,它们呈稀疏分布,群落生物量低。当水位逐步稳定后,水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等,水底密闭起来,群落生物量增加。

2水体水位对水生植物的影响

在自然生境中,水位很少保持不变,面对这种动态条件,植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言,水位变动产生的影响也很显著。

植物形态的改变

以无性繁殖为主的水生植物,尤其是具有较遗传延展性的个体,能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里,蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的,能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变,主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面,主要包括叶柄伸长、异型叶的产生,茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制,由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间,部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老,只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升,浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长,但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统,在一定范围内的水位变动下,菱仍能固定在底泥中,而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹,无法形成种子,水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著,如苦草在深水中具有较高的株高,叶更长更薄,因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时,光强太大会抑制其生长,叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。

植物数量的增加

水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言,水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量,通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同 种植 物,水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加,茎重在整株数量中的比例上升,地下部分比例就会降低,分配到根和根状茎的数量降低,在风浪的作用下更容易被连根拔起。

植物物种的多样性

在沿岸带,通常水生植物生物多样性很高,其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则,适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因,而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动,特别是水位下降,通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵,从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件,为适应浅水生活的物种建立创造了机会,也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落,从而增加物种多样性。然而,在高水位条件下,很多湿地植物种的根茎萌发受抑制,降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间,夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的,相对于高水位,低水位的作用更显著而且有利。

3波浪形态的水体对水生植物的影响

江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程,浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替,岸坡趋缓并沉积土壤,为水生植物的生存繁衍创造了条件,植物的生长减缓了水岸的侵蚀,是演替的阻力,但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高,丰富了水体营养,提高了水体生物量,从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。

商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢,对岸线冲刷、侵蚀较小,对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射,强烈地直接拍打或摇动植物体,从而使植物叶片破碎、茎被折断,甚至植物体被连根拔起,影响植物的生长甚或导致其死亡。

4沼泽地对水生植物的影响

沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧,故沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多,如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主,多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。

5结束语

水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所,在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面,水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统,易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响,变得互动起来,水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。

摘 要: 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域,如城市规划、影视娱乐、 广告 宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作 方法 、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较,对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。

关键词: 三维技术; 植物; 生长; 动画

0 引言

植物是大自然的重要组成部分,随着计算机三维动画技术的发展,植物生长三维动画被广泛应用于 教育 、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。

1 植物生长三维动画的生长方式

经过大量的理论和实证研究, 总结 了植物生长三维动画方式,主要有以下几种。

⑴ 破土而出式

植物最初是生长在暗地里的一颗种子,慢慢破土而出,拔节而长,枝繁叶茂,开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程,营造出生命和希望爆发的活力。

⑵ 藤蔓伸展式

不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展,绝强地依附攀援,增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用,这类动画给人以在逆境中不屈服,顽强展示生命力和活力之意。

⑶ 层叠上升式

层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升,叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长,就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样,给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。

⑷ 迷幻障眼式

迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式,好比变 魔术 ,往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现,光效、烟雾之后植物出现在面前。

图1 植物生长三维动画方式

2 植物生长三维动画关键技术

植物生长三维动画有许多方法。3ds max、MAYA等三维软件都带有植物模型,粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少,粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现,能有效解决动画效果和创作效率上的问题,成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较,以助于提高应用者的动画创作效率。

Ivy Generator和Guruware Ivy插件

Ivy Generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件,主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节,可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型,侧重于计算机图形学,迅速生成逼真的植物模型,追求基于视觉效果的真实性[1]。但Ivy Generator不能直接实现植物生长动画,只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体,再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大,不适合表现大规模的植物场景[2]。

Guruware Ivy是Ivy Generator的改进版本。Guruware Ivy使用更方便,功能亦有增强,通过为Age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。

XFrog

XFrog是德国Greenworks公司开发的三维植物软件,可实现植物的直观交互建模和生长模拟。XFrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描,使得模型更加真实,开放的光年系统和层级的表现方式,使其操作性更简便,可控性更强[4]。XFrog在植物生长模拟过程中,通过关键帧动画实现,有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构,生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作,否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化,缺点是XFrog插补的部分较多,不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 GrowFX

GrowFX是俄罗斯Exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件,可创建参数化的树木、花草及其他植物模型,自由创建风力和生长动画效果,前提是要有GrowFX调节出来的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物库资源,还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节,快捷得到植物的其他形态。

Vue

Vue是一个专业的CG景观设计工具套组,可以制作出逼真的自然环境,还可以和3ds max等三维软件套用。Vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造,容易产生新的植物形态和物种,根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。Vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点,使得它特别适合表现自然空间大场景,主要用于中、远景表现[7-8]。

T-Gen插件

T-Gen是第一个完全整合进SoftImage|XSI的植物生成插件,拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有XSI工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。T-Gen各类参数几乎都可用于设置动画效果,强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件,拥有强大的植物库,模型真实感强,绘制效率高,支持植物动力学,可模拟风吹植物动画效果,分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能,凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用,以实现植物生长动画效果。

3 结束语

植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术,因各自不同的特点和优势,在表现一些大型的自然场景中,往往需要把多种方式相结合。

由于植物结构复杂,表面细节丰富,使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度,以下问题有待进一步深入研究:①当前主要实现单株植物的三维模拟,缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响,对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。

参考文献:

[1] 王海,林杉,黄心渊.植物生成软件的评价和比较[J].计算机仿真,:177-180

[2] 王媛等.An ivy Generator三维藤本植物建模技术应用研究[J].安徽农业科学,(08):3196-3197

[3] 孙楠.藤蔓可以这么“种”出来――Groupware Ivy插件牛刀小试[J].现代电视技术,:127-129

[4] 胡逊之.面向树木 科普知识 的三维游戏设计[D].北京林业大学,:27-28

[5] 王忠芝,胡逊之,伍艳莲,梁敬东.基于XFrog的树木建模及生长模拟[J].北京林业大学学报,:64-68

[6] Grow FX定制树[EB/OL].[2012-10-29

[7] 于淼,杨立新.基于Vue软件的景观场景表现技术的应用研究[J].中国园艺文摘,:94

[8] 贾勇,于淼.VUE软件在园林设计应用中的构成要素分析[J].中国园艺文摘,:116-117

[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊,:57-58

[10] 刘颖,罗岱,黄心渊.基于OSG的SpeedTree植物模型绘制研究[J].计算机工程与设计,:2406-2407

叶子是植物的呼吸器官,吸收氧气同时释放二氧化碳和水汽,同时释放热量。在温热地区,植物叶片大,呼吸作用强,以保持植物体的正常生长。在寒冷地区,植物叶片小,主要是减少热量的散失。

随着人们绿化意识的增强和绿化观念的更新,传统花卉种植方式因存在诸多弊端,已不符合人们审美情趣的要求。例如,鲜切花缺少了一个从种植到开花结果的实践过程,且保鲜时间短;一般盆花常用土壤栽培,养护必须凭经验,不易管理,易患病虫害,与现代居室环境不和谐。花卉立柱式无土栽培!以下简称花卉立柱)是把工艺化塑料盆钵垒叠成一定高度,在其上栽植花卉,并用营养液自动循环浇灌来满足花卉生长对水、气、肥的需求而进行的栽培方式,集立体栽培、无土栽培、设施栽培于一身,具有技术新、工艺化、节水环保、绿化容量大、美观和易管理等优点,能最大程度满足人们种花养花的情趣。花卉立柱在城市公园、街道、庭院、居室、屋顶、阳台的美化绿化以及都市农业中具有广阔的应用前景。花卉立柱是插花、盆景以外的一种新型花卉生产模式和艺术形式,有望成为一种时尚的产业。1 花卉立柱系统结构根据应用场所和循环系统可将花卉立柱分为常规型和家庭型2类。 常规型花卉立柱系统通常采用水培法,进行较大面积的群体栽培主要应用于都市农业,城市公园街道,庭院屋顶绿化等。 立柱装置基本结构每667m2安装立柱600根,每根立柱由底座、中心轴和柱体构成。柱体的外壳是由白色工程塑料(ABS)浇注成的盆钵,一根立柱垒叠10~12个盆钵,高160~200cm,直径15cm,每个盆钵上设有5个栽培孔,花卉苗木即生长在栽培孔上。立柱成行状排列,柱体套在中心轴并立于下端的底盘上,便于旋转,也能随中心轴自由搬动。通过旋转使花卉苗木受光均匀。 营养液循环系统由贮液池、输液管道、滴淋头和回流沟组成。盆钵上的花卉苗木生长所需的养分,是由潜水泵把贮液池中的营养液送上输液管道,然后通过立柱顶端的滴淋头注入盆钵内的,当上一个盆钵内的营养液超过一一定水位后,即自动向下一个盆钵注入,直至营养液溢出栽培槽的出口,最后通过回流沟流至贮液池中。营养液可定时自动浇灌,循环利用。 家庭型花卉立柱系统有水培、基质培、混合培3种栽培方式。室内花卉单体栽培主要应用于居室、办公室、阳台绿化等。 立柱装置基本结构每套装置由底盆、中心柱、盆钵、微型泵和定时器构成。家庭型立柱一般垒叠3~6个盆钵,高50~100cm底盆采用圆柱体,体积约为6L用于贮藏和回收营养液。 营养液自动循环系统家庭型立柱底盆中的营养液由微型泵泵入,然后通过软管、淋头、盆钵,再回收到底盆,重复利用,通过24h程控定时器实现自动循环浇灌。2 栽培技术要点 品种选择常规型花卉立柱主要考虑其观赏性,品种选择以草本花卉为主,适栽品种有孔雀草、长春花、洋凤仙、万寿菊、百日草、千日红、杂交石竹、凤尾鸡冠花、三色荃、四季海棠、雁来红、彩叶草、观赏番茄、金盏菊、翠菊、矮牵牛、一串红、矮向日葵、吊竹梅等;家庭型花卉立柱考虑室内环境条件的特殊性,品种选择以耐荫观叶植物为主,适栽品种有万年青、合果芋、绿萝、常春藤、龟背竹、文竹、银皇后、绿宝石、小斑马、百合竹、袖珍椰子、富贵竹、朱蕉、鹅掌木、肾藏、白掌、虎尾兰、吊兰、君子兰、一叶兰、条纹竹芋、孔雀竹芋等。 无土育苗技术 草花无土育苗一般采用种子播种繁殖,也有通过扦插繁殖的,如万寿菊、孔雀草、四季海棠、长春花等。种子繁殖以穴盘无土育苗效果最好,出苗整齐而茁壮。相对于常规露地无土育苗来说,受地下害虫为害轻,育苗移栽时伤根少,缓苗期短。育苗基质为珍珠岩、泥炭与蘑菇废料的复合基质(体积比1:1:1)。育苗容器采用宁夏圣宝工贸有限公司生产的圣宝重型128育苗穴盘(8×16穴,穴大小3cm×3cm)。草花种子播种前用40%福尔马林100倍液浸泡15min进行消毒,不易发芽的草花品种用温水浸种和催芽。播种发芽后,当草花幼苗长至2叶(对)期后,每天喷浇稀营养液1次。当幼苗达到一定苗龄形态指标要及时移栽,一般移栽期为4~5叶(对)期。 耐荫观叶植物无土育苗通常采用分株或扦插繁殖,有许多观叶植物2种方法均可繁殖。分株繁殖较简单,当母株分化出的子株已长有根系,就可分离母株进行单独培育。方法是将母株挖起,去除基质,清除老根和烂根,然后找出根系自然分歧处,用手册开或用刀切开,要求分离出来的子株带有细根、枝条(叶片)和芽。扦插繁殖基质为珍珠岩。扦插用的插条剪成8~12cm长,去除插条基部的叶片,下部剪口要平滑,呈45°斜面,用50×10-6的吲哚乙酸浸渍剪口12h,促进发根。插后做好保湿工作,防止插条失水萎蔫。当根长出2~3cm即可移栽,移栽时尽量减少伤根。 养液管理 营养液pH值测定与调整笔者用的营养配方肥料由杭州龙山化工厂生产提供。花卉用营养液的pH值适宜范围为~,一般稳定在左右为最好。在营养液配制和使用过程中,可用手持式汉拿酸碱度测试笔定期进行pH值的测定。测试后,若发现营养液的pH偏高,用硫酸、磷酸或硝酸调整;若pH偏低,则用NaOH调整。 营养液EC值测定与调整花卉用营养液的适宜离子浓度(以EC值表示),因花卉不同生育期、不同栽培季节而有所差异,一般苗期略低,生育盛期略高;冬季略高,夏季略低。幼苗期适宜的EC值为~,开花期或成苗期(耐荫植物)适宜的EC值为~。一般可用DDS-11A型电导率仪定期测定营养液的EC值,若发现EC值过高加水稀释,过低则通过加配方肥料进行调整。 营养液含氧量的补充通过每天多次的营养液循环浇灌来补充营养液中的含氧量,从而满足花卉根系生长对氧气的需求。 供液时间与次数采取间歇定时供液的办法,通过定时器进行控制,一般每天供液2~4次,每次15~20min。供液在白天进行,夜间不供液;晴天供液次数多些,阴雨天少些;气温高光线强时供液次数多些,温度低光线弱时供液少些。 营养液的更换家庭型花卉立柱底盆容积小,每盆营养液使用期为1~2个月,即夏天1个月更换1次,冬天2个月更换1次。常规型花卉立柱因贮液池容积大,营养液使用期可延长至4~6个月。若发生污染,应及时更换。 病虫害防治据笔者观察,家庭型花卉立柱在室内摆放期间,一般很少有病虫害发生。花卉立柱大棚生产期间,各种病虫害均会发生。主要病虫害有:灰霉病、霜霉病、炭疽病、白粉病、叶斑病、叶螨、蚜虫、青虫、夜蛾等。应采取“以防为主,综合防治”的策略综合防治:(1)及时摘除枯枝败叶,清理病虫株;(2)物理防治,用-诱虫胶板诱杀害虫;(3)用一熏灵、利得烟熏剂等熏烟;(4)药剂防治禁用剧毒农药,选用低、中残毒农药,并做到对症下药;杀虫杀螨剂有7051杀虫素、万灵、一遍净、抑太保、吡虫啉等,杀菌剂有达科宁、多菌灵、大生、雷多米尔、杀毒矾等。3 应用前景探讨通过不同品种、不同花色的搭配、不同高度花柱的组合,可设计出富有不同艺术情趣的花卉立柱组合模式,表达不同的文化内涵。 在园林绿化上的应用花卉立柱组合景观可为城市公园增辉,也可作为移动花坛应用,在绿化死角具有与盆花相似的应用效果。 在都市农业中的应用花卉立柱组合可提升都市农业品位,增添现代园艺科技气息。 在街道绿化上的应用花卉立柱成行竖立于街道两旁,能明显增加街道的节日文化气氛,给人耳目一新的感觉。 屋顶花园花卉立柱节水环保,不积水,避免了屋顶土壤栽培的积水易渗漏等缺点。 在室内绿化中的应用家庭型花卉立柱,绿化容量大,美观易管理,是家庭居室、办公室美化绿化的理想选择。花卉立柱式无土栽培模式及其应用前景:

小学生的题目都这么难,汗……树叶脱落,与生长素有关,好像是叫 脱落酸 的

关于研究植物叶片形状的论文摘要

叶的脱落是指叶片从母体上自动脱离的过程。这现象是双子叶木本植物所具有的特征,有些草本植物如洋紫苏、秋海棠、倒挂金钟等也如此。但大多数草本植物甚至叶子死后也不脱落,只靠机械力量从母体上折断或由于腐烂而消失。 叶的脱落一般发生在叶柄基部与茎相连接的部位,这部位称为离区。离区包括离层和保护层。离层是分离发生的地方;保护层是叶子脱落后保护新暴露表面的几层细胞,这些细胞往往栓质化,以防止病菌的侵入和水分的散失。组成离区的薄壁细胞通常小于周围的细胞,在离区的维管束中,维管分子可能较短,也可能没有纤维,这些解剖学上的特性组合在一起使离区成为一个薄弱的区域。叶子将要脱落时,离区中发生许多变化,主要的生理活动是降解细胞壁和中胶层水解酶类的合成和分泌。由于酶的作用,使细胞彼此分离,这时叶子只靠维管束连接,在叶子本身的重力和其他机械力(如风的摇曳)作用下,维管束的联系在离层处折断,叶片就脱落,在脱落界面上留下完整细胞。叶的脱落与叶片衰老有关。随着植株年龄的增长,植株基部老叶相继脱落,不断地被茎端形成的新叶所取代。温带落叶树叶的脱落是由环境信号所启动的。这个信号通常是秋季日照长度的缩短,引起叶子内部的变化,最后导致全树的叶子同步衰老和脱落。生长在路灯下的树木或部分枝条,因为路灯晚间照明,延长了光照时间,使它们的落叶推迟,因此光周期可能是控制这类植物自然落叶的主要因素。另外,许多不良的生活条件如干旱、水淹、极端温度(特别是霜)、极端阴蔽、无机养分(特别是N、Ca、Zn)缺乏,病虫害及其它伤害,使植物体内正常代谢失调或中断,从而引起叶子的提早脱落。叶的脱落是一个复杂的生理过程。关于脱落机理,至今还未完全清楚,但它与体内激素变化有关。早在1933年,Labiach发现如将洋紫苏的叶片切去,残留的叶柄不久便会脱落,但若把兰花的花粉块(富含生长素)加到叶柄切口上,叶柄的脱落明显地推迟。之后,有人用合成生长素(如吲哚乙酸、萘乙酸、吲哚丁酸等)施加到除去叶片的叶柄上,表现和叶片存在时一样,脱落被推迟。这就是说,施加在叶柄切口上的生长素有“代替”叶片的作用。在进行活跃生活的叶片内合成的生长素,经叶柄运输可抑制脱落,如除去了作为离区生长素来源的叶片,内源生长素对脱落的抑制作用减弱或消失,从而加速脱落。这些实验表明生长素参与对叶片脱落的控制。1951年Shoji,Addicott和Swets以菜豆的第一复叶为材料,测定其叶片与叶柄中的生长素含量,结果看到幼叶的叶片内生长素浓度高,而且横过离区处的生长素浓度存在着一个浓度梯度,当叶片衰老脱落时,这一生长素浓度梯度消失。Addicott等通过进一步试验还发现,如把生长素加到除去叶片的叶柄离区的远轴端(离主轴远的、接近叶片的一端),可抑制其脱落,相反,若是加到近轴端(离主轴近的、接近枝条的一端)就会促进其脱落。由此,他们提出了叶的脱落主要由离区二端生长素浓度梯度控制的设想。即当离区远轴端生长素浓度较近轴端高时叶子不脱落;当这个梯度很小或不存在时,叶子就脱落;当离区远轴端生长素浓度较近轴端低时,就加速脱落。但有人发现如在叶片切除后不是立即用生长素处理叶柄离区远轴端,而是延迟几小时后才处理,则效果不明显,甚至反而促进脱落。因此“生长素梯度”学说不能圆满地解释落叶机理。近年来了解到乙烯是控制脱落的重要激素,它是促进脱落的效应剂。许多实验证明内源乙烯水平与脱落呈正相关。体内乙烯水平随生理状态和外界条件的变化而改变。当叶子成熟衰老时,或遇到干旱、涝害、高温、低温、病虫害及其他伤害等胁迫条件时,乙烯生成速度大幅度上升。乙烯促进脱落主要是因为它能促进壁降解酶——纤维素酶的合成和分泌,增强多聚半乳糖醛酸酶的活性,从而引起离区细胞壁的降解。乙烯的效应有赖于组织对它的敏感性。不同年龄的叶对乙烯的敏感性有很大差异,衰老的叶比生长旺盛的幼嫩叶要敏感,这与叶内生长素的含量有关。目前人们倾向于认为离区的生长素水平是控制乙烯敏感性的主要因素,生长素越多,离区细胞对乙烯越不敏感,只有当其生长素含量降低到某一临界值时,组织对乙烯的敏感性才能得以发展。Beyer认为叶片脱落时,乙烯作用的最初部位不在离区,而在叶片。由于乙烯有阻碍生长素运输的作用,因此叶片中乙烯含量的增加,使叶片中生长素转移到离区的数量减少。离区生长素的含量降低,导致细胞对乙烯的敏感性提高,促进了离区细胞壁和中胶层的水解酶类的合成和分泌,从而引起离区细胞的分离而脱落。不仅生长素和乙烯,其他植物激素如脱落酸、赤霉素、细胞分裂素也从不同方面影响着脱落过程。各种激素的作用不是彼此孤立的,它们之间有着错综复杂的关系。激素间的协调和平衡是左右脱落的主导因素。激素除直接作用于离区影响脱落外,还可通过源库关系支配着有机营养的运输而发生间接作用。叶子的自然脱落是一种正常的生理现象,是植物长期生长发育过程中形成的对环境的适应性。例如温带的落叶树,在冬前短日照诱导下,全树叶子同时衰老脱落,这对渡过冬季不良条件很有利。因为在冬季冻结的土壤中,根系吸水很困难,但冬季阳光仍较充足,且常有风,故蒸腾作用可相当强,如不落叶,必将给植物带来致命的灾难。冬前落叶,可最大限度地减少蒸腾面积,保持植物体内的水分平衡,有利于物种的保存和延续。又如随着茎的增长生长,植株基部老叶的相继脱落,可使植物及时去除已衰老、不再有功能的叶子,起一定更新作用。另外,一些受病虫危害的叶片提早脱落,可使植物摆脱感染源。由于叶子脱落前,叶中的有机养料和矿质,大部分已被运到植物仍在生长的部位,或转移到茎、根和芽中贮藏起来,供以后新叶生长利用。因此,落叶通常对植物并不是一种损失,而是一种很好的适应现象。

绿色植物的主要分类依据是花,一般叶子形态与分布有关。叶子的外形可以从叶形、叶缘、叶尖、叶脉几方面考察:叶形(Leaf Shapes) 叶形是指叶片的外形或基本轮廓。叶形主要根据叶片的长度与宽度的比例以及最宽处的位置来确定(图)。常见的叶形有针形(acicular)、披针形(lanceolate)、倒披针形(oblanceolate)、条形(linear)、剑形(ensiform)、圆形(orbicular)、矩圆形(oblong)、椭圆形(elliptical)、卵形(ovate)、倒卵形(obovate)、匙形(spoon-shaped)、扇形(fan-shaped)、镰形(falcate)、心形(cordate)、倒心形(obcordate)、肾形(reniform)、提琴形(pandurate)、盾形(peltate)、箭头形(sagittate)、戟形(hastate)、菱形(rhombic)、三角形(triangular)、鳞形(scale-like 或squamiform)等(图6-6)。 不同的植物,叶形的变化很大,往往不完全像上述的那么典型。有的叶形是两种形状的综合,例如它既像卵形,又像披针形,称为卵状披针形;既像匙形,又像倒披针形,则称为匙状倒披针形。 通常每种植物具有一定形状的叶。但是有些植物,同一株植株上具有不同叶形的叶,称为异形叶性(heterophylly)。异形叶性的出现有两个原因:一是由于枝的老幼不同而发生叶形各异。例如薜荔的营养枝上着生的叶片小而薄,心状卵形,而花枝上的叶大且呈厚革质,卵状椭圆形,两者大小相差数倍。益母草的基生叶略呈圆形,中部叶为椭圆形并掌状分裂,顶生叶线形无柄而不分裂。二是由于外界环境的影响。例如水生植物菱浮于水面的叶呈菱状三角形,沉在水中的叶则为羽毛状细裂,两者相差悬殊。1、叶缘简介叶缘leaf margin 即叶片的周边,叶片的边缘。常见的类型有全缘(entire)、浅波状(repand)、波状(undulate)、深波状(sinuate)、皱波状(crisped)、圆齿状(crenate)、锯齿状(serrate)、细锯齿状(serrulate)牙齿状(dentate)、睫毛状(ciliiform)、重锯齿状(double serrate)等(图)。2、叶缘随叶肉的发育方法叶缘随叶肉的发育方法和叶脉的分布状态等而有各种形状。完全没有凸凹的光滑的叶缘[百合(Lilius spp.)、大红鸢尾(Iris sanguin-ea)]称为全缘(entire),但也有叶肉的发育部分受到抑制,而产生浅裂的(lobed)、半裂的(cleft)、锐裂的(incised)、深裂的(dissected,parted)等各种程度的缺口(缺刻)。浅裂缘根据裂口的形状,又分为有锯齿状的(serrate)、牙齿状的(dentate)、圆齿状的(crenate)和波状的(un-dulate),或发生立体起伏的幔弯状(repaudous)等。叶缘的形状大体上随植物而异,但是在不同的种即使同一个体也可看到有很大的变化,蒲公英属(Taraxacum)完全不定,香堇(Viola odorata)随季节而发生变化。此外,受病毒(virus)侵染的辣根(Cohlearia armopacia)、山萮菜,根据叶形成时的温度,缺刻有极大的差别。关于叶缘的形成,在单叶和叶原基轴平行于原基的两侧,或在原基稍近轴面分化出来,将来形成叶片的两条筋状边缘分生组织(marginal meristem)分化而进行叶缘的生长。周缘分生组织的活动一般在从幼叶覆盖茎尖的时期直到平面展开时期可一直被观察到,以后逐渐变得不活跃,不久叶缘便完成。名词解释——叶尖 leaf apex 叶茎的对应词,也就是叶片的尖端部分。一般呈平面状,如图所示,叶尖有种种不同的角度。这些也多成为植物种类的特征。单子叶植物的叶尖不少具有立体的结构[葱(Allium fistulosum)],还有铁角蕨属(Aspleni-um)等蕨类植物、成熟的叶尖能产生不定芽。当叶原茎发生时,就在其顶尖分化出顶尖分生组织进行顶尖生长,但其活动时期较短,最后构成叶尖部分。 (1)渐尖:叶尖较长,或逐渐尖锐,如菩提树的叶。 (2)急尖:叶尖较短而尖锐,如荞麦的叶。 (3)钝形:叶尖钝而不尖,或近圆形,如厚朴的叶。 (4)截形:叶尖如横切成平边状,如鹅掌楸、蚕豆的叶。 (5)具短尖:叶尖具有突然生出的小尖,如树锦鸡儿、锥花小檗的叶。 (6)具骤尖:叶尖尖而硬,如虎杖、吴茱萸的叶。 (7)微缺:叶尖具浅凹缺,如苋、苜蓿的叶。 (8)倒心形:叶尖具较深的尖形凹缺,而叶两侧稍内缩,如酢浆草的叶叶脉叶脉就是生长在叶片上的维管束,它们是茎中维管束的分枝。这些维管束经过叶柄分布到叶片的各个部份。位于叶片中央大而明显的脉,称为中脉或主脉(midvein)。由中脉两侧第一次分出的许多较细的脉,称为侧脉(lateral veins)。自侧脉发出的、比侧脉更细小的脉,称为小脉或细脉(minor veins)。细脉全体交错分布,将叶片分为无数小块。每一小块都有细脉脉梢伸入,形成叶片内的运输通道。3回答者: lidahai110 - 一级

假设: 叶子的形状,大小,颜色,厚度,叶脉的分布等都是不同相同的就是几乎都有含有大量叶绿素(除了仙人掌科的变态叶成了刺,以及其他的部分植物) 制定计划:, 材料用具:放大镜,镊子,叶子 ,小刀, 方法步骤,用小刀分别割下不同叶子的一点叶肉用镊子夹起叶肉,拿放大镜看,最后可得。 实验计划:1依据自己设计的探究计划完成实验 2请同学们观察并制作植物叶标本 得出结论 : 叶子的形状,大小,颜色,厚度,叶脉的分布等都是不同相同的就是几乎都有含有大量叶绿素(除了仙人掌科的变态叶成了刺,以及其他的部分植物) 表达方式:和你的同学交流探究过程和得出结论 进一步探究:对叶的形态进行描绘,分类,总结。

关于研究植物叶片形状的论文题目

学术堂最新整理了一部分关于园艺论文的参考题目:1、西藏园艺产业发展与农牧民增收致富探讨2、基于问题的园艺植物育种学探究式教学模式研究3、从指导教师角度谈园艺专业大学生科研训练计划项目的实施4、台风对浙江省设施园艺的影响及防避措施5、多倍体育种在园艺作物中的应用6、园艺专业观赏植物病虫害防治课程教学改革的探索与实践7、提高职业教育中园艺技术专业实习课教学质量的几点思考8、复合应用型园艺专业人才培养模式探讨9、探究设施园艺中的土壤生态问题及其清洁生产10、建设高校园艺实习基地培养农业科技人才11、云斑白条天牛对园艺作物的危害及习性12、园林园艺类中高职里面课程结构衔接对策13、现代园艺专科人才分类培养的探索与实践14、园艺植物繁殖学教学改革探索15、设施园艺智能化发展趋势与路径16、果树园艺技术与果树营养诊断策略之我见17、施用外源物质对园艺作物抗逆性影响研究进展18、"园艺产品贮藏与加工"课程教学改革探析19、高职园艺技术专业实践教学改革初探20、提高"园艺植物研究法"教学质量的探讨

城市湿地植物群落构建与景观设计研究~~~~各种语言论文代写、发表、翻译、现存论文提供~~~~一、立项的背景和意义湿地(Wetland),是地球上独特的生态系统,是陆地生态系统与水生生态系统之间的过渡性生态系统,是一种特有的土地资源和生境,是重要的物种基因宝库。国际《拉姆萨尔湿地公约》(Ramsar Converntion,伊朗1971)给地球表层湿地下的定义是:湿地(Wetland)系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、湿原地、泥炭地或水域地带,带有或静止、或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域,并以水成土和土壤水分饱和为其主要特征。1992年1月,中国加入联合国《拉姆萨尔湿地保护公约》(LWWPC)。同时在同年6月制订的《中国21世纪议程》中,将湿地保护和合理利用列入议程并为优先项目。2000年3月,国家林业局编制并公布了《中国湿地保护行动计划》。湿地保护与利用的概念,已经从“湿地作为水禽及其栖息地”上升到新的高度,即“保护湿地,更是为了保护其独特的生态、社会和经济功能,特别是保护湿地在提供淡水资源、蓄洪防旱、控制环境污染等方面的功能和效益。”湿地由于其特殊的水文条件,支持了独特的适应此条件的生物系统,具有丰富的生物多样性和很高的自然生产力。植被(Vegetation)是湿地的显著标志,沼泽(Marshland)是湿地的主要类型。湿地与森林、海洋并称为地球的三大生态系统,是自然界最重要的生态系统之一,由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物及其与上述生命形成有关的非生命的水、光、热、无机盐等组成,这些要素互相联系、互相制约,形成了一个动态平衡的生态系统,它具有涵养水源、调节气候、均化洪水、促淤造陆、降解污染物的功能,被称为地球之“肾”;同时由于湿地生态系统特殊的水、光、热等条件,其初级生产力高,能量积累快,成为许多重要野生水生动植物的生长栖息之地,尤其是鱼类和珍稀水禽的栖息与繁衍区域,它对保护生物多样性和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要作用。城市与水、城市与湿地有着不解之缘,大凡世界上的绝大多数城市都有湿地(水系),如北京的海(北海、中海和南海),上海的江(黄浦江),济南的湖(大明湖),而杭州兼具江(钱塘江)、湖(西湖)、河(运河)和溪(西溪),世界上的著名城市如纽约、东京、日内瓦、巴黎和堪培拉也是如此。但是,正由于湿地具有多种生态功能和社会经济价值以及诱人的吸引力,湿地正越来越受到人们的关注和影响。随着我国人口的增长、城市化加速和经济的快速发展,为了追求短期效益,许多地区的湿地,特别是城市湿地(Urban Wetland)正受到严重地影响,主要表现在对城市湿地盲目地开垦和侵占、工业和生活污水随意排放、湿地面积急剧减少、湿地动植物逃离和死亡、湿地生态系统严重干扰、湿地景观的破坏。城市(Urban)和城市边缘(Suburban)湿地,受城市化、工业化影响最深,破坏程度最大。如何在搞好城市建设、实现城市经济的可持续发展同时,保护、恢复和改善城市湿地的生态系统,还湿地之本来面貌,已成为城市湿地生态恢复的当务之急,也是城市规划中的当务之急,而在城市湿地生态恢复中,植被的恢复和湿地植物群落构建是最基础的,也是最被关注的,从一定意义来讲,植物群落能否得到科学地营造,直接关系到城市湿地建设和城市湿地景观构建的原动力。浙江省是我国东南沿海经济发达的省份,经济发展和人民生活水平在全国都处于前列,浙江省委、省政府提出,要提前基本实现现代化,实施“蓝天、碧水、绿地、清净”工程,建设“绿色浙江”,全面进行生态省建设,建立全面小康社会,这给园林绿化建设提出了更高的要求,生态省建设首先是绿化建设,城市湿地的绿化建设是生态省建设的客观要求和重要组成部分,本课题立足浙江,面向全国,通过对我省重要城市湿地植物群落构建的研究,提出城市湿地植物景观营造的方法和途经,保护、恢复和改善城市湿地的生态系统,改善城市湿地的景观,为中国城市边缘湿地的可持续利用做出了有益的尝试,为生态省建设和“绿色浙江”建设服务,为城市化推进服务,为全面建设小康社会服务。二、国内外研究现状和发展趋势湿地是目前国际众多学者关注的前沿研究领域,还没有形成完整的科学体系,但近年来发展得非常迅速,国内外对湿地的研究主要集中在湿地水文、湿地植物资源调查、湿地水污染、湿地分类、湿地鱼类、湿地鸟类等方面的研究。在湿地水文学研究方面:1869年,湖泊学创始人福艾专著《湖泊学专长概论》,奠定了湿地研究的开始;1923年,瑞士全国水文局领导人、日内瓦大学理学院院长兼地质学教授高莱写就的权威性《湖泊学》专著,主要对湿地水文学进行研究,专著中记载了距今100年前后的湿地水文研究深度。在湿地土壤研究方面:1979年,Cowardin等专家开始将“水成土”(hydric soil)术语引入到湿地土壤研究,20多年间,专家们对水成土的理化性质特别是其生物地球化学过程进行了深入研究。著名的有Mausbach and Richardson(1994);Richardson et al.(1994);Vepraskas(19994);Hurt et al.(1998);and Vepraskas and Sprecher(1997);杨青、吕先国(1998)研究了湿地基底呼吸活动;白军红、余国营等(2001)利用统计学定量研究湿地土壤养分的空间异质性等。在湿地植物研究方面:1999年,朗惠卿主编《中国湿地植被》,比较全面地介绍了我国湿地植被的专著,首次全面、系统地记述了我国湿地植被的植物区系、植物生态、植物群落,并对植被分类、分布、区划以及形成、结构、演替过程、生产力与营养物循环深入探讨;2001年美国学者朱莉K.克朗克和M.修伯翰芬尼斯(Julie 和 Fennessy)合作出版了《湿地植物――生物学和生态学》(Wetland plants: biology and ecology),对湿地植物群落生态学、湿地生物化学和植物作为湿地生态完整性的进行研究;陈吉泉研究了河岸植被特征及其在生态系统和景观中的作用(1996);汤庚国、李湘萍、谢继步等对江苏湿地植物的区系特征及其保护与利用进行研究(1997);李湘萍、汤庚国、王定胜等研究了江苏湿地植物群落学特征及其分布和演替规律91998);顾长明等对安徽湿地与生物多样性保护开展研究(2003)。在城市湿地研究方面:还刚刚开始,1999,陈运生对浙东湿地的古地理环境研究作了研究;杨学军、唐东芹提出了城市地区湿地生境类型的生态绿化与对策(2001);2002,陈久和以杭州西溪湿地为例对城市边缘湿地的可持续利用进行研究。人类对城市湿地研究较迟,作为现代城市湿地生态设计的研究却是上个世纪才开始,1925年荷兰生物学家蒂济(Jaques P. Thijsse)和园艺师西普克斯()在布罗门代尔(Bloemendaal)2公倾土地上创造了一座乡土植物的的园林,种植了一些湿地植物。随着经济快速发展和城市化的加剧,环境的迅速恶化,迫使人们在考虑对于自然湿地索取同时,开始重视如何保护湿地,增加城市生物多样性,于是在上个世纪90年代初,上海率先开展了生态园林的研究,其中有一部分专门研究城市湿地。上个世纪90年代末,北京市园林科研所的陈自新和北京林业大学苏雪痕等园林专家开始进行北京城市园林绿化生态效益的研究,课题科学地分析了植物景观的生态效益,测定了近百种植物的环保效应和环境适应性,并提出了不同环境下的多种植物种植结构方式,达到了世界先进的水平,为园林环境生态设计的科学化作出了新的贡献。在理论研究突破同时,实践上也进行了大胆地尝试,广东中山岐江公园、北京土城遗址公园、杭州西湖西进等城市湿地公园建设正如火如荼地开展。但从国内外城市湿地研究来看,对城市湿地植物群落构建和定量化设计还未见报道,而这却是丰富城市生物多样性,特别是城市水生植物和城市水生动物最直接也是最基础的,我们希望通过对城市湿植物群落构建进行研究,进一步丰富城市生物多样性,改善城市湿地景观,让“地球之肾”发挥健康机能,为人类服务。参考文献1、中国花经,陈俊愉,程绪珂主编,上海文化出版社,1990╱82、中国高等植物,傅立国等主编,青岛出版社, 2000╱103、陈久和:《试论城市边缘湿地的可持续利用———以杭州西溪湿地为例》,浙江社会科学2002年第6期,第181-183页。4、余国营:《论湿地研究的若干基本科学问题》,《地理学报》2002年第2期,第25~26页。5、陈运生:《浙东湿地的古地理环境研究》,《地理科学》1999年第3期,第35~36页。6、陈桥驿.浙江地理[M].杭州:浙江教育出版社,2001.116.7、顾长明等,安徽湿地与生物多样性保护研究,安徽农业大学学报,2003,30(3):323-3288、汤庚国,李湘萍,谢继步,等,江苏湿地植物的区系特征及其保护与利用,南京林业大学学报,(4):47-529、江苏植物研究所.江苏植物志.南京:江苏人民出版社,197710、刘昉勋,等.江苏海岸沙生植被的研究.植物生态学与地植物学学报、1986。10(2):115-12311、刘昉勋,等.江苏海滩植被演替的研究.植物资源与环境,1992,1(1):13-1712、林文棣.中国海岸带林业.北京:海洋出版社、199313、陈宜瑜.中国湿地研究.长春:吉林科学出版社,199514、刘厚田.湿地生态环境.生态学杂志,1996,15(1):75—7815、殷康前,倪晋仁.湿地研究综述.生态学报,1998,18(5):439~、国家林业局等编制.中国湿地保护行动计划.北京:中国林业出版社,、陈吉泉.河岸植被特征及其在生态系统和景观中的作用.应用生态学报,1996,7(4).18、许木启,黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究.生态学报,1998,18(5).19、李湘萍,汤庚国,王定胜等.江苏湿地植物群落学特征及其分布和演替规律.南京林业大学学报,1998,22(1).20、杨学军,唐东芹,城市地区湿地生境类型的生态绿化与对策,林业科技通讯,2001•721、Kenneth , Douglas T. Shaw, Kurt W. Weiler. Hydrologic design of a wetland:advantages of continuous modeling. Ecological Engineering 4(1995)99-11622、Richardson,J. L. 2001. Wetland soils:genesis,hydrology,landscapes and classification23、Cronk,J. K. and M. Siobhan Fennessy. plants:biology and ecology24、Gopal, Brij. \iodiversity in wetlands:assessment,function and conservation.三、研究开发内容和技术关键1、研究内容①、城市湿地类型和湿地植物调研现状进行分析,对国内(以长江三角地区为主)主要城市湿进行较为系统的调查研究,通过目前城市湿地的景观现状、生态特色和植物应用,分析城市湿地类型的多样性和可应用湿地植物的丰富性。②、城市湿地植物群落构建研究构建城市湿地植物群落模型,研究湿地群落的安全性、稳定性、景观丰富性和美感可变性。总结出不同类型城市湿地的植物群落特色。③、城市湿地生态效益评价选择不同类型的城市湿地,测定湿地植物的生长量、光饱和点、光补偿点,建立光响应曲线,建立绿量回归方程,对城市湿地进行生态效益进行评估。④、城市湿地植物景观设计选育适合长江三角洲地区的特色湿地植物30-50种,根据测定的生长指数、光响应曲线和绿量回归方程,初步定量地开展湿地植物景观设计,克服城市湿地植物应用的随意性和设计的模糊性。⑤、城市湿地植物快繁技术研究结合长江三角洲地区,选育城市湿地特色植物8-10种,利用现代先进植物繁育技术和设施,进行快繁技术研究和产业化开发。2、技术关键①城市湿地植物群落构建。自然界的植被群落是植物经过长期自然选择和演替的结果,而人工湿地植物群落不仅受湿地植物“装配式”地模仿自然构建,还受到水位、城市负载的影响,使得群落构建可变性和复杂性。②城市湿地植物景观设计。通过生长、生态因子测定,利用生态位的原理进行城市湿地植物定量设计,因受环境影响,测定数据会有偏差,导致设计的非唯一性和不确定性,富有挑战性。目前,我们已经制定了初步研究计划和方案,吸取森林植被群落和城市陆地植物定量设计的经验,从我省城市湿地的实际出发,吸收国内外各种先进经验,通过认真测定、科学分析,结合不同类型湿地实际,解决好我们的城市湿地群落的不稳定性和景观丰富性,攻克技术难关。四、预期目标(主要技术经济指标、应用或产业化前景)1、主要技术经济指标①发表湿地相关学术论文3-5篇,城市湿地专著1本②选育城市湿地特色植物30-50种,并进行扩繁;③测定20-25种湿地植物光响应曲线和绿量回归方程;④城市湿地植物设计样板工程(示范湿地)1-2处。2、应用或产业化前景① 可以整体改善城市湿地景观的单调性和生态脆弱性;② 提高城市湿地生物多样性和功能可持续性;③ 增加城市湿地经济效益、生态效益和社会效益;④ 改善城市环境,减缓城市矛盾,提高城市的品位。本研究的产业化主要是利用湿地植物素材、造景技术、设计品牌、模型指标等进行城市湿地的植物景观设计,推广湿地植物素材、群落模型、数据指标,引导城市湿地开发和生态建设。五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解1、研究方案本课题根据群落理论和生态原理开展城市湿地植物群落构建,其研究方案主要包括以下三方面:①、城市湿地植物调查和指标测定②、城市湿地植物群落构建和景观设计③、城市湿地植物快繁技术研究生态效益评价2、技术路线3、组织形式(1)、项目研究体系结构和组成本项目的主要研究人员由浙江林学院园林、植物、生态等专业科研人员组成,为了使学科完整性和利于工作开展,适当邀请校外协作单位人员参加研究和样板湿地建设,共同团结、高效、严谨的课题研究组,其构成简单示意如下:城市湿地植物群落构建研究项目组织方式示意图(2)、项目实施的组织、管理、方法及步骤成立课题组,由浙江林学院蔡建国博士主持,北京林业大学博士生导师苏雪痕教授担任顾问。课题组在项目下达以后,首先召开课题组会议,明确分工、落实任务、各司其职、分头执行。在项目执行中,做到月月互通情况,半年一次汇报,一年一次汇总检查。项目研究中期全面检查,找出问题,及时寻求解决办法,保证项目研究顺利进行。项目结题,通过技术验收鉴定,达到预定的技术目标。4、课题分解子课题一:城市湿地类型和湿地植物子课题二:城市湿地植物生态效益评价子课题三:城市湿地植物群落构建和设计子课题四:城市湿地植物快繁技术研究计六、计划进度安排在项目实施年限为2005年1月-2008年12月,共3年。分步实施:1、2005年1-10月:城市湿地调研分析;湿地植物选育和引种栽培。2、2005年11月-2006年10月,城市湿地植物选择和指标测定;城市湿地植物群落模型研究。3、2006年11月-2008年5月,城市湿地植物群落构建和试点;城市湿地植物景观设计;城市植物快繁技术研究。4、2008年6月-12月,材料总结和论文撰写;课题结题和验收。七、现有工作基础和条件课题组具有较强的技术力量和基础条件。◆浙江林学院具有较强的科研力量,课题组成人员从事科研工作多年,曾主持和参与研究的项目有省科委重点课题,国家自然科学基金、省自然科学基金、省教委、省林业厅种苗站等研究项目10多项,并有多项成果获奖。浙江林学院现已有试验湿地和苗木基地,并有组织培养设备和设施齐备的温室。园林植物与观赏园艺学科是重点学科,设备先进,基础好。◆主持人蔡建国博士:师从我国园林植物开发和园林植物造景权威苏雪痕教授,从事园林植物研究10余年,曾先后主持和参与省科委、浙江省自然科学基金、省教委、省林业厅种苗站项目多项,并如期完成研究任务,主持和参加研究的成果多次获奖,先后发表论文多篇,并主持和参与安排及参与了多个良种基地、花木基地的建设工作,并使这些场均能成功建成并取得良好效果。近几年开展城市植物配置、植物优化、城镇绿化技术集成与示范等方面的科研项目,并主持完成多项城市绿化规划设计任务。◆课题组主要成员都是从事湿地植物、园林植物育种、景观生态、园林效益评估、园林设计和试验分析等教学、科研多年,对城市湿地和湿地植物较为了解。◆已完成的相关课题和成果已发表相关论文多篇,已完成和在研相关课题5个(“浙江省城市林业结构调整及优化技术研究”、“杭州市道路行道树及公共绿地树种规划”、“城市绿化观赏花木新优品种引繁与开发研究”、“滨海特色园林植物引繁与开发研究”和“农村小城镇绿化工程集成技术应用与示范研究”),完成有关规划设计项目多项。◆仪器设备城市湿地植物群落构建研究项目仪器一览表仪器名称 型 号 数 量 价格(元) 备 注照度计 ST-85 2 1860 租用负氧离子测定仪 1 16000 租用叶面积测定系统 AM-100 1 52705 租用温、湿、光照记录仪 HOBO H8系列 3 6000 租用数码相机 CANON 1 7000 已有笔记本电脑 NEC 1 15000 已有手持GPS定位仪 2 4000 已有八、经费预算预计所需的研究经费为15万元,具体见下表。城市湿地植物群落构建研究项目经费预算经费开支预 算(万元) 设备费 能源材料费 试验外协费 资料印刷费 会议及调研费2.4 1 租赁费 鉴定验收费 人员经费 管理费 其他费用1 1 0 1 1

叶的形态结构和生理叶是由叶原基发育而来的,一般叶(完全叶)的组成包括叶片(lamina 或blade)、 叶柄(petiole) 和托叶(stipule)三部分。叶片扁平,绿色,可进行光合作用。叶柄是连接茎与叶片的结构部分,是茎叶间物质运输的通道, 能调节叶片的位置与方向。托叶则是叶柄基部的一对附属物,形状多样,有绿色片状(光合)、刺状(保护)、鞘状裹茎(保护腋芽)等。其中叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成,其结构特点对植物生理起着不同的作用。表皮细胞排列紧密,物色透明,外面具有角质层,起保护叶片的作用。表皮具有气孔,是气体交换的“窗口”,植物可以通过气孔吸收空气中的二氧化碳,为光合作用的进行提供原料。叶肉细胞位于上、下表皮之间,叶肉细胞内含有大量的叶绿体,是植物进行光合作用的主要部分。多数植物的叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织。栅栏组织靠近表皮,是由一些排列较紧密的长圆柱状细胞组成,主要进行光合作用。而海绵组织靠近下表皮,是由一些排列较疏松的不规则形细胞组成,胞间隙发达,主要进行气体交换,也能进行光合作用。叶脉中有导管和筛管,输送水分、无机盐和有机物,起输导作用,还含有机械组织,起支持作用。叶是植物暴露在空气中表面积最大的器官,因此外界环境对叶片的形态结构有明显的影响,植物在进化过程中适应不同的生态环境,形成多种生态类型的叶。按照植物与水分的关系,把植物分为旱生植物(xerophytes)、中生植物(mesophtes)和水生植物(hydrophytes)等三种类型。旱生植物叶在形态结构上有多种适应性特征,但是,其共同的特征都是:叶表面积和体积的比值比较低,即相同体积的叶,旱生植物有较小的蒸发面。上面所提到的旱生叶的特征,如叶形小、肉质叶、叶肉排列紧密、栅栏组织和输导组织发达、气孔器多而且下陷等,都是与减小叶的蒸发面积有关。按照生长环境中水的深浅不同,水生植物分为整个植株都沉在水中的沉水植物;叶片飘浮在水面上的浮水植物;茎叶大部分挺伸在水面以上,根生长在水中的挺水植物三种类型。在长期适应水生环境的过程中,水生植物的体内形成了特殊结构,其叶片结构的变化尤为显著。对于挺水植物而言,除胞间隙发达或海绵组织所占比例较大外,与一般中生植物叶结构相差不多。沉水植物叶片较薄,叶肉组织不发达,没有栅栏组织和海棉组织分化,叶肉全部是由海面组织构成,叶肉细胞中的叶绿体大而多,叶肉组织的细胞间隙很发达,形成发达的通气组织。叶脉很少,木质部不发达甚至退化,表皮上没有角质膜或很薄,没有气孔器。表皮细胞具有叶绿体,能够进行光合作用。浮水植物的叶的上下两面朝适应旱生和水生两个方向发展。上皮细胞具有厚的角质层和蜡质层,气孔器全部分布在表皮,靠近上表皮有数层排列紧密的栅栏组织,叶肉中含有机械组织。靠近下表皮的叶肉细胞之间有大的细胞间隙,形成发达的通气组织,下表皮细胞角质层薄或没有。光照强度是影响叶片结构的另一重要因素。许多植物的光合作用适适合在强光下进行,而不能忍受荫蔽,这类植物称为阳地植物(sun plant)。大多数农作物,包括水稻在内,都属此类。另一类植物,它们的光合作用适合在较弱光照下进行,在全日照条件下,光合效率反而降低,这类植物称为阴地植物(shade plant)。许多林下植物属于此类。叶是直接接受光照的器官,因此,其形态结构受光的影响也很大。阳地植物的叶称为阳叶(sun-leaf),由于受光受热较强,常倾向于旱性叶的结构。叶片一般较小,质地较厚。表皮上覆盖厚的角质层;有的叶片表面密生绒毛或银白色鳞片,可以反射强光;气孔器小而密集,常下陷;叶肉细胞小,排列紧密,叶色较浅,海绵组织不发达而栅栏组织发达,常有2~3层,有时在叶上下表皮都有栅栏组织。机械组织也很发达,叶脉长而细密。阴地植物的叶称为阴叶(shade-leaf),因为植物体长期处于荫蔽条件下,其结构常倾向于水生植物的结构。阴叶的叶片大而薄,栅栏组织发育不良;细胞间隙发达,叶绿体较大,叶色浓绿,表皮细胞常有叶绿体,气孔器较少,表皮细胞角质层较薄。这些特点,适应于荫蔽条件下吸收和利用散射光来进行光合作用。阳性植物的叶片在排列上常与直射光成一定角度,叶镶嵌性不明显。而阴性植物的叶柄或长或短,叶形或大或小,使叶成镶嵌状排列在同一平面上以利用不足的阳光。同一植物上不同受光部位的叶片,其形态结构也会明显表现出阳性叶和阴性叶的性质。近顶部的叶和向阳面的叶,趋向于阳性叶结构,而荫蔽的叶趋向于阴性叶结构。水稻的旗叶,一般有较高的光合强度,其内在原因之一就是具备了阳叶的结构特点。所以,栽培水稻时要防止叶片早衰,使更有效地进行光合作用,使幼穗源源得到光合产物的供应,达到籽粒饱满,保证旗叶和上部二、三叶的继续生长是十分重要的。总之,为了适应不同的生态环境,植物的叶片形态结构发生了相应的改变,以便植物更好的生存。

自然界为什么会出现这么丰富多采,千姿百态的植物呢?因为每一种植物,只能在适应于它的环境条件下生长和发育,但环境条件千变万化,在不断地改变,植物也必须不断地发生变异和更新,同它相适应。产生的新性状,有的可以遗传给后代,新的后代又可能产生新的变异。植物既有不断进行自我复制的遗传性、又有不断变异的特殊性。由于有变异,植物界才能从最简单的原始单细胞植物,逐步发展并联合成群体,又从群体进化为多细胞的植物体。这种由简单到复杂,由低等到高等的一系列进化过程,都和外界环境条件的变化,发生密切的联系。下面列举几种生活于不同环境中的植物类型。 水生植物现存的各种水生显花植物,是由陆生植物再度退回水域的次生现象。有的是全株沉没于水中;有的是植株的叶片漂浮于水面,或仅植株的一部份挺出水面。例如金鱼藻Ceratophyllum demersum,狐尾藻 Myriophyllum spicatum都是沉水植物;其表皮细胞壁变得很薄,没有角质层、腊被或木栓层;植物体的各个部位都能直接从水中吸取水分和无机盐,因此根系往往退化或仅用于固着;输导系统也随之减弱,但水中的空气很稀薄,因此体内产生多而大的气室,可以贮存大量的空气,一方面有助于光合作用和呼吸作用时进行气体交换;同时可使植株漂浮于水的上层而不至下沉。其叶子细裂成丝状,是适应水中光线微弱的特点,细裂的叶片可增加与光的接触面,茎叶及表皮细胞都有叶绿体可以增强利用光能的能力。另一些植物,如风眼兰Eichhornia dpeciosa叶柄中部有膨大如胡芦状的气囊。水鳖Hydrocharis dubia气室位于每个叶片的背面。水龙 Jussieua repens 在植物体上产生许多棒状的白色呼吸根,根内贮满了空气。这些都是专门的浮水装置,可使植物体漂浮于水面上,能够获得充分的阳光和空气,这类植物称为浮水植物。还有香蒲Typha latifolia 荸荠 Eleocharia dulcis等挺水植物;植物体的大部分挺出水面,对阳光和空气的需求可以得到满足;但下部沉没于水中,气体交换仍较困难,所以体内的通气组织也较发达。干旱荒漠植物在气候非常干旱,年雨量较少(仅几十毫米,甚至几毫米),而且60%~80%集中于夏季,其它时间就更加干旱。由于土壤严重缺水,常常引起盐渍化现象。有机物质极为缺乏。植物要在这样的环境中生活,必须有抵抗极度干旱的能力;增强吸水力,减少水份丧失和大量贮存水份等特性。但不同的种类其抗旱的方式也各不相同;例如仙人掌属Opuntia(图1)和大戟属Euphorbia的某些种类,它们之所以能生活在沙漠地带,是因其茎变成肥胖而肉质化,叶子退化,体内的薄壁细胞能贮存大量的水;贮存的水份有时可达本身重量的95%。同时体表层角质化,气孔深深下陷。细胞内有丰富的粘液,这些都可使水份蒸发变得极为缓慢。在长期缺水的情况下仍能维持生活。有人做过这样的实验:将1棵体重公斤的仙人球移入室内,六年没有给水,六年后这棵仙人球仅蒸发掉11公斤的水。总之旱生植物整个新陈代谢都极为缓慢。这是它们在生存斗争中获得的适应性。盐生植物不论在沿海的海滨、干涸的内陆湖或是盐湖附近,都有盐土出现。土壤中除食盐外,还有石膏,钙盐和镁盐,盐土中的交换性钠起加水作用,生成氢氧化钠,再与土壤中的二氧化碳化合,生成碳酸钠,即成为碱土。这种高盐的生活环境一般的植物是无法生长的,但却有一些喜欢多盐,并且具有特殊适应能力的植物,能世世代代生活在此。例如:滨藜属Atriplex,碱蓬属Saeda,海乳草属Glaux等。它们对不同气温和海拔都有很强的适应能力。只要是含盐的土壤,不管是青藏高原或东南沿海,都能看到它们的踪迹。它们的外部形态与内部结构和旱生植物有许多相似的特征;因盐土使它们产生生理干旱,所以植物体变成肉质,体内含有很高的水份,可达体重的90%以上。并积累大量的盐份,可达4%左右,因此细胞液的渗透压很高,可达40—100大气压,根系也很发达,这就保证植物可以从高盐的土壤中吸收到足够的水份。并可将体内多余盐份通过茎叶的分泌腺排出体外,称为泌盐作用。另一种类型的盐生植物是生长在我国南方的海滩上,构成海滩森林──红树林,它们是由红树 Rhizophora apiculata(图 2)、海莲Bruguiera sexangula、榄李Lumnitzera racemosa……等种类组成。涨潮时整个植物被海水淹没,退潮时暴露于海滩上,它们不但要适应海水和沼泽泥中的盐份,还要抵抗海潮和波浪的冲击。它们除具有一般盐生植物的特点外,还在树干的下部产生许多支柱很,向下弯曲成拱形并深深扎入泥土中,使植株能牢牢地固定在泥滩上。这种根还有呼吸的功能,因沼泽泥土中空气极少,体内的通气组织相当发达,下陷的气孔、皮孔等都有助于体内外气体交换。有些还可以产生一种呼吸根,露出地面,执行气体交换。由于长期生长在海潮涨落及海水冲击的环境,种子难于得到一个稳定的萌发环境,繁殖的方式也发生了变化,种子成熟后并不脱离母体,而是在母体上发育成幼胚,具有一个粗壮棒形的胚轴,它们可从母体吸取大量的养料,贮存于幼胚内,长到一定程度脱离母体,借助本身的重量下堕而插入沼泽泥土中,几小时后胚轴即长出侧根,将幼苗固定在海滩上。部分幼胚可能被海水冲走,只要碰到合适的泥滩,就能很快生长发育。这种过程称为胎生现象。高山植物在高原地区,特别是在4000米以上的山顶,常年积雪不化,气温极低,年平均温度在0 ℃以下;风力又大,紫外线很强,土壤脊薄,水份稀少;就在这样的雪线下仍有一些不畏严寒,傲然挺立在雪山上的植物生存着。如雪莲Saussurea medusa(图3),个体矮小,茎节强烈的缩短,莲座状的叶序紧贴地面,呈半球形,有利于抵抗高山疾风的吹袭。又能从地表面获得稍高的温度。既可防寒,又可减少水份的丧失,还能将过强的阳光,特别是紫外线反射出去,免于伤害体内的组织。并有粗壮而深长的根系,可从砾石缝中或瘠薄的土壤中吸收水分和无机盐。这些形态特征是他们战胜恶劣环境的重要武器,是长期适应环境的结果。森林下的植物生长在森林下的植物,对光线的要求是很敏感的,因为光线被乔木层和灌木层所遮蔽,能射入林下的光线极为稀少,但阳光又是植物生命活动中不可缺少的。林下的草本植物必然要为本身的生存及如何获得阳光去斗争,有些种类就向着喜欢荫蔽的方向发展。例如天南星Arisaema consanguineum,重楼 Paris fargesii,其叶片变成大而宽,又薄又光滑,成水平展开,叶绿体的体积增大,这些都有利于吸收微弱的阳光。另一些种类,它们变成附生生活,例如石斛Dendrobium nobile,硬叶兰Cymbidium pendulum (图4)它们附生在乔木树干或分枝上,使植株能上升到比较容易获得阳光的空间。在林下还能见到这样一类植物,它们的茎干变得特别细长而柔韧,如异萼藤 Porana racemosa,石蒲藤Pothos chinensis,蛇葡萄 Ampelopsis brevipedunculata,它们产生特殊的攀援器官,攀援上升或以茎干缠绕于其他树上;使其叶子可以到达森林的上层,保证可以获得光合作用所需要的阳光,称为藤本植物。还有一些是以缩短生活史周期的方式来适应林下的生境,例如银莲花属Anemone和紫堇属Corydalis的某些种。当早春,森林的上层──落叶的乔、灌木还未长出叶子,这是森林下阳光最充足的时候,它们就破土而出,极其迅速的长出茎叶,并很快的开花结果,在短短的几个星期之内,完成它的整个生活史过程,等到乔、灌木的叶子生长齐全,阻碍阳光透入林下时,它们早已完成了这一代的生活史命,已将种子散布出去,称为短命植物。寄生植物在植物界也有一小部分植物,它们和动物一样,体内没有叶绿素,不能进行光合作用,自己不能制造有机物质,而是靠寄生在它种植物体上,吸收寄主体内的养料来营养自己,称为异养植物或寄生植物如兔丝子 Cuscuta chinensis 无根藤 Cassythe filiformis,锁阳 Cynomorium coccineum,它们的叶子都退化了,植物也不再呈绿色。另一些种类,虽然也有寄生的特性,其根仍然插入它种植物的体内,吸收寄主的水份和部分养料,但其叶子仍正常发育,细胞中的叶绿素仍可进行光合作用,制造有机物质,兼有自养的特性。这部分植物称为半寄生植物例如桑寄生Loranthus parasiticus,就是这类植物的代表。共生植物在我们收获花生Arachis hypogaea和大豆Glycine soja的时候,常常可以看到根系上有一粒粒像砂粒的东西,那叫根瘤,因为有根瘤菌Bacterium生活在根的组织中,并在根细胞中繁殖,使得该处的组织反常发展,而成根瘤。这些植物可以提供给固氮根瘤菌所需要的水份和无机盐,及居住场所,而固氮的根瘤菌可将空气中的游离氮固定为可利用的氮源,除供固氮的根瘤菌本身所需外,还可提供给花生或大豆利用,这两种不同的植物共同生活在一起,互利互惠,互为补充,使各自都能在生存斗争中得到好处。因这种共生的特性对种族的保存和发展有利,而被一代代的遗传下来,并发展为一支强大的队伍,豆科植物和一些其它的植物都有和根瘤菌共生的现象。食虫植物在我们日常生活中一般很少有人注意到植物也能吃动物。植物界确有一些种类,它们长期生活在缺氮的环境中,只靠根系从土壤中吸取氮源是不够的;必须发展其它的获氮途径。例如狸藻Utricularia aurea(图5)它们生活在酸性的小池塘或水沟中,氮素营养很缺,生活环境迫使其植物体不得不产生变异。经过自然选择,及遗传的作用,其部分叶片发展成鼠笼式的捕虫囊;囊口有门(瓣膜)及触毛。在水中游动的小虫子碰到囊口的触毛,门立即打开,小虫子随着水流进入囊内,该门的构造是只能进不能出,进入囊内的小虫再也出不来了。溺死在囊内的消化液中,因囊内壁有许多能分泌消化酶的腺细胞,这种酶能把虫体的蛋白质分解消化,以补充植物体对氮素的需要。还有猪笼草Nepenthes mirabilis其捕虫囊像个瓶形,是部分叶柄的变态,囊口的小盖才是叶片本身。茅膏菜 Drosora peltata叶片变成具有许多腺毛的捕虫器,它们都能分泌消化蛋白质的酶,将虫体的蛋白质转化为本身所需的氮素。

植物杂志图片

这位男子在这些年的时间里面是走遍了全国各地,然后对这些花的生长进行了拍摄,所以视频在经过剪辑之后,我们就能够看到这2000多种罕见的植物开花,真的是非常有意思的。

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杨宗宗创办自然里植物学社,全身心投入到了植物科普教育工作中。过去八年,从小热爱新疆植物的杨宗宗一共发现了8个新物种,拍下2000多种罕见植物开花。 在杨宗宗眼中,做植物科普比动物科普更困难。

大百合Cardiocrinum giganteum(图片来自喵喵植物控)

曾引起轰动的大百合是怎样被发现的?

1824年,一位外科医生从印度前往尼泊尔,出身于丹麦的纳萨尼尔·瓦立池(Nathaniel Wallich)的职业除了是一名外科医师,也是植物学者和探险家。这年七月,他在尼泊尔喜玛拉雅山脉南麓加德满都谷地的谢奥普雷Sheopore首次见到了一种高大的百合科植物。

这种开着白色巨大花朵的百合科植物,茎干高大挺立,矩圆心形的叶片青翠,成片开放,花朵在山谷中散发出隐隐幽香,纳萨尼尔·瓦立池对这种植物进行了科学描述,并将它命名为Lilium giganteum,即大百合。大百合的拉丁种加词giganteum意思是巨大的,可以想象,这种高大硕壮的大百合在它的发现者心里留下的那种震撼。

不久以后,出生于奥地利的贵族军官、探险家和植物学家休格尔男爵Baron Hugel 在喜马拉雅地区印度的旁遮尔Peel Punjal 、克什米尔等地也相继发现了这种大百合。很快,大百合被引进了欧洲的花园,1850年,英国园艺学家对大百合进行了商业化的生产开发,在英国花展的首次登场亮相就引起了极大的轰动。在欧洲庭院里栽培的大百合,因其植株高大、花大优美、芳香怡人,于是得到了“百合王子”的美誉。

1852年,达尔文的朋友,著名的植物学家胡克(Joseph Dalton Hooker)在国际权威的《植物学杂志》(The Botanical Magazine)上对该物种作了详细的植物学性状描述。在此之后,除了喜玛拉雅山脉一带,在中国的横断山脉和中国南方的山地沟谷发现了越来越多的大百合种群,大百合陆续被引种到世界各国,在澳大利亚还培育出了开黄花的大百合新品种,被引种到新西兰的大百合,在当地适宜的条件下,甚至成为了那里的入侵植物。

大百合(Cardiocrinum giganteum)英国植物学家、昆虫学家、百合属植物研究专家Henry John Elwes绘制(图片来自网络)

大百合不在“百合属”中

我国大百合主要分布在西南各省区,尤其是在中国西南高山地带沟谷、草甸、和密林中自然生长的大百合种群,华西雨屏带独特的气候条件和特有地理环境为大百合的生长繁衍提供了最适宜的环境 , 这里也是我国大百合分布最密集的地方。每年5月中旬到6月端午的初夏,成片生长的大百合在山野中开放,此起彼伏、蔚为壮观。

成片生长的大百合在山野中开放(图片来自喵喵植物控)

顾名思义,大百合的中文名也是“大的百合”的意思。大百合有百合之名,许多人也将它当作百合的一种。在纳萨尼尔·瓦立池首次在尼泊尔发现并命名大百合后的很长时间里,大百合也的确在百合属Lilium之中,以至还有“百合王子”的美誉。直至20世纪初,因为这种具有网状脉的心形叶片且植株巨大的百合科植物有显著区别于百合属其它植物的特征,同时大百合同百合属的其它物种存在生殖隔离,于是,植物学者将大百合从自百合属中划分出 , 成立了大百合属Cardiocrinum。

整个大百合属只有三个种,在种下还有不多的几个变种,其中中国有两个种,大百合Cardiocrinum giganteum、荞麦叶大百合 Cardiocrinum cathayanum,另外还有分布在日本的日本大百合Cardiocrinum cordatum。大百合属的拉丁属名Cardiocrinum源于希腊文kardia心脏和krinon百合组成,是指它有别于百合属植物披针形或条形的卵状心形叶片。尽管成员不多的大百合属早已从百合属中独立出来,不过研究表明它同百合属的关系仍然非常接近。

荞麦叶大百合 Cardiocrinum cathayanum分布于我国湖北、湖南、江西、浙江、安徽、江苏,和没有苞片的大百合相比,荞麦叶大百合花有一枚苞片,总状花序的花量更少,只有3-5朵,植株也小,高不足1米。(图片来自喵喵植物控)

日本大百合Cardiocrinum cordatum花绿白色,原产于日本和俄罗斯鄂霍次克海的一些岛屿(库页岛、北方四岛)(图片来自网络)

日本大百合的多花变种大姥百合(图片来自喵喵植物控)

大百合平滑的茎干直立,高度可以接近3米,显得极为粗壮高大,茎干绿色圆筒状,中空。茎干的中上部往往带有红紫色,顶端渐渐变窄。大百合的叶是互生的,向四面散生,叶有柄,茎干下部的叶片宽卵圆形,基部心形,先端渐尖。茎干中、上部叶片渐呈卵圆形,叶的面积也渐渐变小,到茎干最上面时叶柄也消失了。大百合的叶有非常明显的中脉和网状脉 ,叶片上表面光亮深绿色,下面色较浅。春发的基生叶碧绿油亮,宽卵圆形心形,叶脉呈现紫色。在高大的花序长出前,叶柄基部会膨大形成鳞茎,大鳞茎可抽出高大的茎,但在花序长出后随即凋萎。

大百合春发的基生叶(图片来自喵喵植物控)

三月,在四川华西雨屏带林下新发出的大百合,伴生植物是大叶碎米荠。(图片来自喵喵植物控)

盛花期时是一场视觉与味觉的盛宴

大百合顶生总状花序有花10-16朵,每年五月下旬至六月下旬大百合进入到盛花期。每当上百株大百合在山野森林间同时开放的时候,风起香飘,数里可闻,真是一道极为壮观的视觉和味觉的盛宴。

大百合白色的花被片狭喇叭形,每一瓣花被片呈条状倒披针形,内面是大百合标志似的淡紫红色条纹。大百合有雄蕊 6 枚,外面3 枚较长。花丝顶端与花药背面的一点相连,整个雄蕊犹如“丁”字形,易于摇动,花粉呈现醒目的黄色,看起来颇有点颤巍巍的感觉。这种花药着生方式称为丁字药(versatile anther),这也是百合科植物的典型特点。雌蕊末端膨大成扁形柱头,微微3裂。

大百合顶生总状花序有花10-16朵(图片来自喵喵植物控)

花期过后,大百合会结出近球形的蒴果,蒴果的顶端有一个小小的尖突,基部有粗短果柄,果实在秋季成熟后呈红褐色,最后会开裂为3瓣,每一瓣里面都藏着数百枚极轻的种子,种子呈扁钝三角形,红棕色,周围有淡红棕色半透明的膜质翅。当秋风吹起时,这些带着翅膀的小小种子就会随风飞舞,离开它们的小屋,随风四散,开始了生命的新旅程。大百合的种子具较宽的翅,可随重力和风力散播,非常有利于它们居群的扩散。不过,在自然状态下,大百合从种子萌芽到再次开花结果,会经历长达五至六年的时间。

大百合近球形的蒴果(图片来自喵喵植物控)

大百合成熟的蒴果开裂为3瓣,里面藏着极轻的带膜质翅种子(图片来自喵喵植物控)

居然能被作为山野菜?

大百合属的几位成员的鳞茎都富含淀粉和多种营养成分,生活在北海道的阿伊努人打磨大姥百合的鳞茎获取淀粉食用。大百合嫩叶也可以食用,在日本,直到今天,日本大百合还常常被作为山野菜出售。大百合属的鳞茎还富含粗纤维和矿质元素,属于高纤维且营养全面的野生食用蔬菜,具有很大开发潜力。

随着大百合果实的成熟,它们的叶柄开始慢慢枯黄,宽大的叶片也慢慢萎焉,高大挺立的花茎也开始枯黄,最终,植株地上高大的茎干全部枯萎消亡。和百合属的植物的鳞茎不同,大百合属的地下鳞茎在它抽出花茎后也开始慢慢走向消亡,但大百合植株的地下鳞茎会从母鳞茎不断萌发出新的小鳞茎,经过冬季的休眠,随着春天气温的回升,小鳞茎萌动出芽生长,长出了新的植株幼苗,地下鳞茎也完成了新老更替,大百合又开始了生命轮回。当又一年的春风再次吹过山野,苏醒的大百合会在同一片山谷林间生长,抽出高高的花茎,初夏季节,浓荫深处,昔日的謦香依然如故。

枯死的老株茎干边,从新鳞茎萌发出的大百合依然盛放。(图片来自喵喵植物控)

编辑:姚迪

(专家:孙海,植物科普作者、《花卉》杂志社编委,喵喵植物控作者,科普中国微平台原创首发)

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