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植物茎秆力学特性研究论文

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植物茎秆力学特性研究论文

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

作物茎秆特性与抗倒伏主要与作物的:株高,节间长度、粗度与茎壁厚度,节间切面结构 ,茎秆化学成分,水稻茎秆性状的调控途径 ,肥料调控有关。一:株高 株高对水稻倒伏的影响争议较大,有学者认为水稻株高的增加加大了水稻倒伏可能性,也有极少数人认为增加水稻株高不会影响水稻植株抗倒性,但株高过高将加大水稻倒伏的危险性为大家所公认。2, 节间长度、粗度与茎壁厚度 :根据倒伏发生的部位,水稻倒伏一般划分为根倒伏和茎倒伏。旱地水稻因根系抓土较浅,根倒伏现象较为常见,但因种植面积太小而鲜有研究报道。水田种的水稻根系发达,入土较深,倒伏基本上发生在茎秆部位,尤其是茎基0~40 cm段与茎秆抗折力矩关系密切。大量研究表明,缩短增粗水稻茎秆基部节间,增加茎秆节间厚度,能有效增强水稻抗倒伏能力,茎基粗与茎秆长、茎基粗与茎秆强度及茎秆长与茎秆强度间均呈极显著正相关。 3,节间切面结构 :水稻节间切面结构主要有以下构造,由外而内依次为表皮、基本组织、维管束以及髓腔(中空部分)。其中,表皮部分的硅细胞与茎秆强度、病虫害抵抗力有关;表皮以内、维管束之间均为基本组织,组成水稻基本组织的薄壁细胞解体形成髓腔,厚壁细胞则形成坚强的机械组织;水稻维管束大体上排列成内外两环,外环小维管束埋藏于机械组织,内环大维管束为基本组织所包围,两环维管束之间形成通气组织。 4 ,茎秆化学成分:目前研究发现,水稻茎秆中与倒伏密切相关的化学成分主要有纤维素与半纤维素、木质素、可溶性糖与淀粉以及硅钾等矿质元素。纤维素与半纤维素是水稻茎秆的主要物质成分,直接影响水稻茎秆的机械强度。有研究表明,一定茎秆体积内纤维素含量越高,其抗弯折能力越强。通过抗倒伏能力不同的几个材料研究发现,抗折断能力较强的海南野生稻S与其他材料相比,从乳熟期到蜡熟期,其茎秆中总糖、可溶性蛋白质、纤维素、木质素含量均要高。旱种水稻倒伏率较水种水稻要高,其原因在于前者基部节间可溶性糖及淀粉含量较后者要低。而且通过适当的养分管理来增加基部节间的可溶性糖含量,可以降低氮含量,提高碳氮比,增加茎秆的形态建成和机械强度,提高茎秆抗折力。水稻灌浆后期提高茎秆中纤维素或可溶性糖以及硅钾元素的含量能够增强茎秆的抗倒伏性。5,水稻茎秆性状的调控途径 :植物生长是由基因表达,多种物质共同控制的程序性过程。在植物生理学上,控制植物体生长发育的微量生理活性物质被称为植物生长。植物生长调节剂防止水稻倒伏的作用机制则主要是通过缩短和增粗水稻基部节间,或者缩短基部节间和穗颈节,在一定幅度上矮化水稻植株,降低成熟期水稻植株重心来达到抗倒伏的目的。也有研究,施用植物生长调节剂还能充实水稻基部节间,增加水稻基部节间厚度和干物质量,增强节间抗折力,从而增强水稻植株的抗倒伏能力。5, 肥料调控 :中国水稻产量近50年来大幅度增长,除了育种技术的创新应用以外,以氮肥为代表的化学肥料的施用也起了重要的促进作用。在水稻生产中,肥料的施用能及时有效地补充植株体内各种生命活动所需的元素,促进植株生长发育和营养物质积累。另一方面,肥料的施用不当也会产生抑制甚至毒害作用。与水稻倒伏密切相关的肥料主要包括氮肥、硅肥、钾肥及钙肥。适时适量的氮肥能够有效促进水稻生长,增强水稻抗倒伏能力,而氮肥过量则会导致植株生育期延迟,基部节间伸长过度,引起水稻倒伏现象。施用硅钾肥能增加水稻茎秆硅元素和钾元素含量,使茎秆粗壮,机械强度增加,抗倒伏能力增强。也有研究发现,液态硅钾肥配比施用能缩短基部节间长度,增强水稻的抗倒伏能力。适量的钙肥也有增强茎秆抗折力的作用。水稻抗倒伏是水稻优质高产栽培中的重要研究课题。目前大多数研究都集中于水稻栽培生理,而对杂交稻抗倒伏遗传机制研究较少。发展多节间育种,优化水稻茎秆性状,是水稻中、高秆抗倒伏技术的另一可行性途径。另外,水稻根系是否发达也直接或间接影响水稻的抗倒伏能力;水稻成熟期遭受病虫害或不良天气影响是导致水稻发生倒伏的直接原因。因此,栽培过程中的病虫害防治以及适当深耕、适时地早种早收也是水稻生产中可以考虑的防倒伏有效措施。

园林植物观赏特性研究毕业论文

浅探桂花在中国园林中的应用桂花是我国传统十大名花之一,栽培悠久,分布范围广泛,各地园林均有,是著名的园林绿化树种。桂花一般在金秋时节盛开,以花香胜,但凡花之香者,或清或浓,不能两兼,唯桂花清可绝尘,浓能溢远,故人们都说“桂花馥郁”。因此,桂花在园林中的造景应用不仅具有广泛的群众基础,而且具有深厚的文化底蕴,雅俗共赏。 1桂花在古典园林中的应用 在我国古典园林中,以桂花为名的景点现以苏州园林中的最为著名,如网师园小山丛桂轩、留园闻木犀香轩、沧浪亭清香馆、耦园木犀廊、储香馆等。而在历史上,苏州古典园林中的桂花景点更是数不胜数。据《吴郡志》记载:桂本岭南木,吴地不常有,唐时始有植者。始建于三国时期的兴福寺中就有一唐桂堂,据说堂前大桂树为唐时所植,现仍枝叶繁茂。元代玉山草堂中有金粟影,万玉清秋轩有金粟坞。明代朱氏园(虎丘)中绿荫斋旁古桂至今仍在。清代的依绿园中有桂花坪,逸园中有因古桂丛生而得名的山之幽,渔隐小圃中有小山丛桂馆,西溪别墅中有桂子轩,端本园中有双桂楼,辟疆小筑中有金粟草堂,退思园中的天香秋满更是意境绝佳,清雅脱俗。 2桂花在园林中的应用手法 传统布置手法 在我国古典园林中,特别是江南私家庭院中,树木的布置一般来说以2种方式为主:一是用同一树种种植成林,如怡园听涛处的松,留园闻木犀香轩前的桂等。二是用多种树同植、配植,如同作画一样,对于树木的习性、色彩、花期、姿态及种植的环境均有较高的要求。私家庭院中的造景是以文化意境为欣赏要点、以个人审美为主,种植手法比较单一,桂花景观的营造脱离不了上述局限,总体来说均以丛植和群植为主,双桂流芳(或称双桂当庭)的传统对植手法在古典园林中也时有出现[1,2]。 公园中种植方式 与传统的布置手法相比,公园中桂花的种植方式更为多样,应用范围也更加广泛。桂花是常绿灌木或小乔木,分枝低,且枝叶浓密,树姿端正,作为障景材料十分合适。不仅可以遮蔽瑕疵,还有区隔空间、引导视线等作用。杭州市花港观鱼公园西里湖边的大草坪中央就布置了一个由桂花树群环抱而成的闭合空间,从而使整体空间具有多重性,不仅满足了游人不同的心理需要,而且打破了大片草坪所形成的单调感。合肥市逍遥津公园水榭景区南面入口处即以桂花、小竹为障,随曲径转折,引导视线左右往复,使景观步步不同。并以高大的乌桕和散置的山石作前景,框出西侧水面和水榭一角,使景物若隐若现。由于桂花的树形较小,就使东侧优美的林际线和侧影横斜的湖岸景色得以展现。越过桂、竹屏障后,水榭、假山、湖面展露眼前,令人豁然开朗。桂花还具有较强的隔音效果,成林或成列种植等都能起到良好的消除噪音的作用。在公路、铁路沿线、机场及机械噪音较大的工厂附近合理种植,应当会产生很好的环境效益[3]。 其他应用形式 桂花在园林中还有很大的应用空间,应当大胆地进行各种尝试。如在栽培方面,桂花的发枝力强,耐修剪,可以选择抗性更强、叶形较小的品种作绿篱种植。若对开花不大,桂花作为香花绿篱比现有的许多绿篱植物更优,并可在整形(造型)栽植等方面作进一步的尝试。扬州市蛰园中在两厅之间掇湖石为山,架空突起而孤立,在依山傍岩处种植了1株大桂花,郁郁葱葱,是古典园林中以桂花为主要观赏对象时少有的孤植的例子。而现代孤植树有单纯作为构图上的孤植和遮荫及构图相结合的孤植2种。其中孤植树的构图位置突出,以具备以下条件者为佳:体形巨大;开花繁茂;花有香气,且香味最好浓郁;树冠轮廓有变化;叶色具有丰富的季相变化。结合桂花的栽培水平与园林中常用孤植树种的情况可知,桂花孤植作主景树或庭荫树也是很合适的。 3桂花在我国园林中的配植 桂花的品种很多,而且适应性强,除了作主景时的丛植和群植方式外,桂花还被作为障景树、陪衬树、诱导树、过渡树配植,或为增添景观层次而种植,可用以配植的花木也非常多。由于桂花的多种优点,使桂花在苏州现存的八大古典庭院(拙政园、留园、网师园、文宅艺圃、环秀山庄、耦园、怡园、狮子林)中出现率达100%。网师园小山丛桂轩前的桂花多靠墙布置,间植几株腊梅,以木绣球、山茶、南天竹等点缀,在东侧小花台中种植海棠、山麻杆和寿星竹,与精巧的山石、漏窗相配,整体景观富有变化,层次感也非常好。留园闻木犀香轩两旁沿廊密植桂花,以紫荆、腊梅和紫薇各1株作点缀,仅在左侧临溪处植2株榔榆以均衡构图[4]。虽然讨巧的配植方法花样百出而少有流传,但此种配置时有应用,并逐渐成为一种传统的配植手法。 谈城市园林植物配置法随着各地园林绿化建设步伐的加快,植物配置的重要因素越来越受到重视,植物可以与大自然很好地协调,将历史文化内涵再现出来。本文结合笔者多年园林工程设计实践,阐述了园林植物在城市绿化中的实际应用,并对园林中植物种类的选择所产生效益及应注意的问题从专业角度进行了分析探讨。


关键词:城市园林;植物配置

在园林绿化中观赏效果和艺术水平的高低在很大程度上取决于园林植物的选择和配置。如果不注意花色、花期、叶色、树形的搭配。随便栽上几株就显得杂乱无章.景色大为逊色;另一方面,园林植物品种丰富,形形色色,有的种类在一年中仅一次特别有效,或者在开花期、或者在结果期。因此,从园林植物特有的观赏性考虑。要求我们研究园林植物配置,以便创造优美长效的植物风景“艺术团”。
1 树种选择
一个城市的文化历史在园林植物的配置上的能够得到具体体现,如北京香山红叶(黄栌)、杭州柳浪闻莺(垂柳),都是与城市的历史文脉紧密联系的。在园林植物树种选择上,首先应遵循适地适树、植物多样性的原则,同时还要考虑市花市树、珍贵树种、古树名木的保护利用。城市的骨干树种(基调树种)应以乡土树种为主,适当选用已驯化的外来树种。市花市树是一个城市的居民经过投票选举并经过人大常委会审议通过,受到大众广泛喜爱的植物品种,也是比较适应当地气候、地理条件的植物。它们本身所具有的象征意义也已上升为当地文明的标志和城市文化的象征。如淮北市的梅花代表着高洁、坚强、谦虚的品格,给人以立志奋发的激励。名树名木是指城乡范围内树龄在百年以上的树木,具有科研、历史价值和纪念意义的、珍稀列级保护的、树形奇特罕见的树木以及在园林风景区起重要点缀作用的树木。
2 植物配置艺术手法
现代植物配置求群落景观, “师法自然”植物造景利用乔、灌、草形成树丛,树群时更注意深浅兼有,若隐若现,虚实相生,疏落有至,开朗中有封闭,封闭中辟开朗,从无形之虚造有形之实,体现自然环境美。配置艺术手法可试论如下。
考虑植物的生态习性
植物生态美首先要保证植物生长良好,因此进行植物配置时,要因地制宜、因时制宜,使植物正常生长,充分发挥其观赏特性。植物配置时要掌握每种植物的生态学和生物学特性。如落叶、常绿之分,慢生、速生之分,喜阳、耐阴之分,喜酸性与耐碱之分,耐水湿、喜干旱等等一系列。水池应种湿生植物如:落羽杉、垂柳、池杉、枫杨等,墙阴处应植女贞、竹等耐寒植物,背阴且能略受阳光之地栽杜英、山茶等。杜鹃要求一定的遮荫环境,一般在大乔木下的杜鹃开花,生长都较好。
充分运用植物的观赏寓意来表现意境美
意境美是中国古典园林的艺术,运用植物材料来创造园林意境。如松竹梅的“岁寒三友”,梅兰竹菊的“四君子”,红豆的相思,垂柳的惜别,松柏的苍劲,竹之虚以有节,梅之独傲霜雪,兰之幽幽清香,莲荷的吉祥如意等等采寓意造景。选择不同的树种,创造不同的景观效果,感受不同的寓意,从观赏植物的形态美到植物的意境美。
充分表现植物景观的色相和季相
不同的植物有不同的颜色,如针叶林呈蓝绿色,常绿阔叶林呈深绿色,银白杨呈现碧绿与银白交相辉映的色相,掌握不同的种群的色相,合理配置交换的林相。在我国在较长的植物生长期内,用较多的品种,满足对色彩的需求显示出相变化,按照植物的季相和不同花期的特点创造园林时序景观,使在不同的季节,在同一地区产生不同群落形象。春夏时节鲜花锦簇,二月兰、山桃、迎春、连翘等。早春竞争花开,月季、桃花、梨花、樱花等相继绽放。形成春季繁花似锦,夏季绿树成荫,秋季硕果累累,冬季枝干遒劲,四季演变的园林景观。
要根据环保的要求选择树种
在众多的树木之中,有许多不光具有一般绿化、美化环境的作用,而且分别具有防风、固沙、防火、杀菌、隔音 吸滞粉尘、阻截有害气体和抗污染等保护和改善环境的作用。因此,在城市园林、绿地、工矿区、居民区配置林木时,应该根据各个地区环境保护的实际需要,配置适宜的树木。例如,在粉尘较多的工矿附近、道路两旁和人口稠密的居民区,应该多配置一些侧柏、桧柏、龙柏、青桐、槐树、悬铃木等易于吸带粉尘的树木;在排放有害气体的工业区特别是化工区,应该尽量多栽植一些能够吸收或抵抗有害气体能力较强的树木,如广玉兰、海桐、构树、棕榈等树木。
要根据绿地性质进行配置
各街道绿地、庭园绿化中,根据绿地性质,规划设计时选择适当树种。如设计烈士陵园绿化,树木选择常绿树和柏类树,表示烈士英雄“坚强不屈” 高尚品德。在幼儿园绿化设计,选择低矮和色彩丰富的树木,红花继木、金叶女贞、十大功劳由红、黄、绿三色组成

题目:浅谈观赏植物与养生作用 摘要:观赏植物有释放物质的特性,许多植物中含有抗菌素和具抗病毒作用的化学物质,这些植物可以散发出很多气体,使植物中的化学物质通过这些气体扩散到空气中,进而通过人的呼吸系统或皮肤毛孔进入人体,起到防病、强身、益寿的作用。关键词:观赏植物、养生、花卉、空气净化、保健论文: 现代都市人生活在繁华的城市,城市环境越来越不能满足人类的健康,但人们对环境的要求越来越高,更强调构建适宜人们生活的花园型城市。科学研究证明,许多植物中含有抗菌素和具抗病毒作用的化学物质,有些植物还能挥发出有益的化学物质,通过人的呼吸系统及皮肤进入人体,起到防病、强身、益寿的作用,这些植物通称为保健型植物或药用植物。 保健型植物在城市绿化中主要有以下几种应用方式: 1、杀菌、利于防病空气中通常有近百种不同的细菌,大多是病原菌。有些植物能分泌挥发性物质,具有杀灭病菌和原生动物的作用。植物杀菌素是植物保护自身的天然免疫性因素之一。如悬铃木的叶子揉碎后,能在3分钟内杀死原生动物。2、净化空气植物对于改善大气环境来说,有两大作用:一是能吸收二氧化碳“:制造”氧气;二是能够吸收大气中的有害气体,净化空气。大部分植物都能不同程度地吸收大气中的有害气体,例如:1公顷成林柳杉,每天能吸收60公斤二氧化硫,阔叶树中的臭椿、夹竹桃、悬铃木、杨柳类、广玉兰、银杏、槭树、柳树和加拿大杨等树种吸收二氧化碳的能力还要大于针叶树,在城市绿化中经常采用的大叶黄杨、女贞和生长快速的泡桐、洋槐、桉树等具有较强的吸收氟的能力,城市绿化中常采用的大叶黄杨、女贞和生长快速的泡桐、洋槐、桉树等具有较强的吸收氟的能力,城市绿化中常见的小乔木合欢和紫荆、木槿都有吸收氯气的能力,香樟树和悬铃木等都有较好的吸收臭氧的作用。还有些植物能分泌出程度和种类不同的杀菌素,成为大气中有些细菌的天敌。此外,园林植物还能够吸取大气中存在的一些放射性物质,而这些放射性物质也是有害于人类的。因此人们称绿色植物是一种廉价的、多功能的空气净化器。3、嗅觉治疗嗅觉治疗主要通过植物散发的气体,引起人们嗅觉的不同感受,从而对周围人群产生不同的功效。该类植物由于具有花香且有观赏价值,长期以来受广大人民喜欢,可针对其不同气体对人体产生的不同功效进行种植应用。如荷花香使人心情平和,可以在寺庙、医院内及公园的湖边角隅处种植,制造宁静休养的空间;玫瑰花香使人爽朗愉快,适合在公共场所种植;茉莉花、玉兰花香使人轻松舒适,桂花香沁人心脾、使人减轻疲劳,均适宜在小区、医院、学校、公园及小游园配植。植物保健应用有着深厚的历史渊源。我国古代民间端午节用苍术、艾叶、菖蒲、白芷、芸香熏燃后预防疾病,效果比紫外线好。华佗用绸布制成香囊,内装麝香、丁香、檀香挂在室内可治疗肺痨、吐泻。实验证明,这些香料有抑菌作用。目前,俄罗斯、美国、日本已有香花医院。在香花医院里治疗不靠昂贵的设备和药物,靠的是四季开放的鲜花。医生让病人吸入一定剂量的花香气,以此作为治疗手段。日本东京开设的“原宿诊疗室”,这家诊疗室主要治疗因过度紧张引起的疾病。一间20m2的休息室阵阵花香袭人,令人舒畅,心情愉快,忘却烦恼。“香味”来自放置于角落的薰衣草。美国也有类似医院。芳香植物还能提高工作效率。如日本心理学家的测试,将特定芳香气味导入工作场所,结果发现香味能消除人的疲劳紧张,减少操作失误。薰衣草香气中工作的电脑操作人员,击键差错可减少20%。茉莉花香的效果更好,可使失误降低1/3。效果最好的柠檬香气,能减少一半差错。4、体疗积极地体育锻炼能促使和增强人类体质,从而防止各种疾病。这就是广义的体疗类保健生态群落形成的基础。清晨,面对绿色植物,自然清净、呼吸流畅,使许多练功打拳者逐步忘我大道“入境”的真正清净境界。而面对某些特定的植物进行呼吸,还有一定的医疗作用。练功时面对松树(罗汉松、雪松、马尾松、油松、云南松)呼吸,则有驱风湿、舒筋、通经等作用。对关节酸痛、转筋挛急、脚气瘘软等疾病有一定的疗效。为什么松树对呼吸有这样的好处?因为松能挥发胡萝卜素、维生素C及含有a-莰烯(a-camphene)的油。人类练功三节活动,九窍俱开,十二经奇八脉,气血循行。吸入这些物质能疏通经络,增强器官的生化功能,从而起到医疗作用。面对樟树练功有通窍、止疼、避秽等疗效,特别时能刺激胃部,使胃部舒适温暖。因为樟树枝叶均有樟脑味,每当春季开花其香更甚,樟树挥发油类含有多种有机物,这些挥发性物质能祛风湿、暖肠胃。对一些气喘病、高血压、动脉硬化性心脏病患者,则益在白果树前练功。白果是名贵药材,银杏叶含有双黄酮、山奈酚、芸香甙等成分。人类呼吸时会感到清香,有益心、敛肺、化湿、止泻的作用。长期在银杏下锻炼对凶闷心痛、心悸怔仲、痰喘咳嗽均有疗效。自上世纪70年代起,世界上出现了人类追求森林浴的热潮。美国、日本相继出出现森林医院。日本全国人口的60%的国民参加森林浴。他们研究了健康和森林的关系后,公认森林是有益于人体健康的三浴之一(海水、日光、森林)。德国提出了“森林对全民开放”,该国医疗界经过临床测试,得出森林浴后人体增强抗病能力,机能调整恢复。5、调剂精神生活园艺有助于调剂现代人的精神生活。鲜花的芳香,使人赏心悦目,情志调畅。居室里放上几盆花卉,或在庭院种植一些花草、盆景,可以丰富和美化家庭的环境,增添生活情趣,消除各种消极情绪。养花做盆景既是体力劳动锻炼,也是文化艺术修养的体现。研究证实,经常观赏盆景、鲜花,可使那些性情急躁的人变得温顺,心情不好的人变得爽朗愉快,消沉的人变得积极向上。一些老年孤独症患者,参加园艺劳动后,生活增添了乐趣,其寂寞和孤独感也减轻了许多。而且,人们在种花养草中,通过感受和体验这种高雅的娱乐和享受,可调节情绪,给精神上带来某种寄托和安慰。基于现有的园林保健植物研究,依据保健植物的生理习性(时效特征、空间特征、保健方式),以及植物和不同年龄段的人体健康的关系,把园林保健植物分为以下四种类型:(一)婴幼儿、青少年适宜型强身为主;提高对周围环境的免疫力,注重学习和娱乐,培养认知世界的能力,启发青少年思维(如天竺葵,可防止儿童染上疾病或中毒)。 (二)成年适宜型健身为主;提神醒脑、拓展思维,提高工作效率;工作减压,缓解疲劳(如梅花、白兰花、绿萝等,能帮助整天都在不停地做创造性的工作的脑力工作者人头脑清醒、思维明晰,自然清新的香味使紧张的神经得到缓解);(三)老年适宜型防病为主;注重减缓衰老、降血压、防止心老血管疾病的发生,延年益寿(樟树散发出的芳香型挥发油,能帮助老年人祛风湿、止痛;菊花、金银花的香味,可使患高血压的人血压下降);养生林园艺根据各类植物合理搭配,形成乔、灌、草,花、果、叶相结合的植物群落体系,达到融保健、科学、文化、艺术为一体的植物景观,以新观念、新方法建成具有良好保健型的生态药用植物别墅花园,为促进居民的身心健康发挥应有的生态环境效应。在我国,保健型园林的发展才刚刚起步,但已经受到越来越多的重视,全国各地正积极尝试、大胆探索,涌现出不少成功的范例。要使保健型植物在城市园林中更好地发挥作用,应用时要注意以下原则:(1)要从园林绿化的角度出发,掌握其核心是“绿”的原则。(2)处理好植物间竞争、共生、循环的关系。(3)注意植物喜阴好阳的习性,尽量让其形成有规律、有功能、错落有致、美观得体的园林群落。既充分展现出植物绿化、美化的园艺效果,又让其发挥植物的药用保健作用。(4)保健植物的功效是缓慢的,因此,要想起到明显的效果,必须达到一定的数量。(5)每种保健植物的功效是不一样,所以不要混在一起种植,否则反而影响其功效。园林绿地是城市重要的基础设施,是为城市发展和广大市民服务的。我国经济的飞速发展和城市化进程的加快,推动着城市园林的功能不断拓宽。保健型园林既可改善城市环境,又可使人民群众在园林环境中获得保健知识,提高自我保健能力,非常符合我国人口众多、医疗措施缺乏和资金紧张等特殊国情。因此,广泛开展保健型园林建设将具有广阔的发展前景。参考文献:1、 现代园艺 2011年第22期《浅谈城市保健型植物园的作用》2、百度文库《园林保健植物对人体的功能作用》网址: 3、于晔《生态景观与其植物配置的中和观》昆明理工大学学报, 2006年5月4、徐乃雄《城市绿地与环境》中国建材工业出版社 2001年9月正文(论文)部分3000字。希望采纳。

园林植物在景观设计中的应用李文(东北林业大学, 哈尔滨150040)摘要: 园林植物在景观设计中的应用已经不是简单的栽树、种花, 而应该走向美学, 走向生态。这种植物景观设计才能与城市整体景观相结合, 才能代表城市绿化、美化的整体水平。关键词: 园林植物; 景观设计; 美学; 生态学观赏植物是城市景观创作的重要题材之一。由于园林植物材料本身是一个有生命的个体, 需要特定的生境条件。因此, 用园林植物创造景观,既要考虑美观, 又要考虑植物成活, 涉及到美学原理和生态原理。1 走向美学的设计植物景观设计是一个艺术门类, 它要遵循形式美原则, 并可通过以下形式体现设计者的构思。111 对比与协调对比是借两种或多种性状有差异的景物之间的对照, 使彼此不同的特色更加明显, 提供给观赏者一种新鲜兴奋的景象。协调是通过布局形式、造园材料等方面的统一、协调, 使整个景观效果和谐。其中对比可有以下几种:空间对比开敞空间与闭合空间的对比。如果人从开敞空间骤然进入到闭合空间, 视线突然受阻, 会产生压抑感; 相反, 从封闭空间转到开敞空间, 则会豁然开朗。如东北林业大学校园主楼后, 通过高大植株组成的夹道很封闭, 当进入到喷泉区时, 空间对比强烈, 小空间也显得很开阔, 使人心情舒畅。方向对比园林中由植株构成的具有线的方向性时, 会产生方向对比, 它强调变化, 增加景深与层次。如空旷的草坪和竖向高耸的密林相比,草坪显得更加开阔。又如水平方向开敞的大草坪与垂直方向的孤植树之间的对比, 使孤植树更加突出。体量对比体量指景物的实体大小而言, 还有粗细与高低的对比关系, 目的是相互衬托。如哈市开发区绿地大小高低错落的球形剪型树与细长的桧柏对比, 令人耳目一新。色彩对比色彩是造型艺术(视觉艺术) 的主要因素。“远观其色, 近观其形”, 色彩给人第一印象。三原色中, 每两种原色混合成的间色与第三种原色之间构成补色, 也称对比色。如橙与蓝、红与绿、黄与紫, 这种色彩对比能使人产生兴奋、刺激的感觉。如在花坛设计中, 黄色的金盏可以用紫色的矮牵牛镶边, 绚烂夺目。

植物抗寒性研究论文

基因工程技术的现状和前景发展 【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术;前景;现状一、基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。二、基因工程应用于医药方面目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。三、基因工程应用于环保方面工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。四、前景展望由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。【参考文献】[1]楼士林,杨盛昌,龙敏南,等.基因工程[M].北京:科学出版社,2002.[2]李庆军,董艳桐,施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技,2002,27(2):22 26. 这还有一篇

论文题目要在导师的指导下选择,除非老师要你先选,要根据自己的兴趣和熟悉选择一个。 园林技术专业毕业论文选题(仅供参考)一、市场类 关于有益花卉及食用花卉的市场需求 二、应用类中国花卉市场及前景地被植物及其在长兴中心城市园林设计中的应用置石在长兴城区绿化中的应用球根花卉在园林中的应用草坪草的应用花境植物材料的选择与应用攀援植物及其在新罗区垂直绿化中的应用三、科研类耐旱性地被植物的抗性研究园林地被植物调查及应用初探铁冬青种子室内发芽率的测定试验室内观赏植物选择与应用的探讨花店鲜切花实用保鲜技术常用园林树木的抗性研究中国花卉生产现状及发展对策长兴中心城市行道树调查及应用初探城市园林植物种类与生长状况研究城市改造中文化遗产的保护现状 设施园艺在园林育苗中的应用研究 草本植物在地面装饰中的应用研究 丘陵山区防护林体系建设四、设计类某城市滨水区景观设计方案设计某城市广场景观方案设计某城市道路景观方案设计某城市公园景观方案设计滨河大道凤凰广场的改造与设计 1200 平方米的屋顶花园设计 植物激素对绵鸡儿微体快繁的影响 多效唑对熏衣草试管苗的分生与生根影响到研究 临沂地区园林植物主要害虫种类调查 临沂城区主要木本园林植物多样性调查分析 地方绿茶主要害虫种类危害性调查 黄瓜子叶分化率影响因素的研究抗寒基因表达载体构建 香樟引种栽培试验 五、管理类生态园林的建设方法与养护管理技术六、调查类某居住区景观调查某工厂景观调查某城市广场景观调查丘陵山区防护林现状调查某农业观光园调查某城市道路景观调查浅淡园林绿化工程质量控制工作要点浅析园林绿化工程监理机构的组织形式浅淡园林绿化工程质量控(zhi liang kong)制工作要点园林绿化工程旁站监理工作任务和要点园林树木养护管理方法的探讨浅淡地被植物在园林绿化中的应用现代栽培技术在大树移植中的应用怎样控制园林绿化植物种植的质量乡土植物在园林中应用现状与前景怎样控制园林绿化植物种植的农户庭院结构与功能的关系 不同植被覆盖下土壤氮素分析 南兰北移最佳基质配方研究 无花果配方施肥技术黄金梨引种表现与早丰栽技术 无花果良种引种与栽培技术 盛之丰在园艺作物上应用效应试验 ××市杞柳丰产栽增技术试验 杞柳特性与土质条件的关系研究 水肥耦合对杞柳品种特性的影响研究 根灌保水聚水技术研究 番茄灰霉病的发生与综合防治 植物激素对熏衣草微体快繁的影响 行道树树盘管理对树木生长的影响 山东茶区不同品种茶树的形态解剖结构的研究 临沂动植物园植物种类的调查与应用的研究 菊花等植物的保持加工工艺 不同种源香樟树幼苗抗寒性研究不同环境条件对种子发芽实验的影响花卉装饰与应用 露地花卉种子萌发期耐盐性研究

研究植物多样性的论文

侯继华,黄建辉,马克平. 2004. 东灵山辽东栎主要树种种群11年动态变化. 植物生态学报. 28(5): 609-615杨景成,黄建辉,潘庆民,韩兴国. 2004. 西双版纳不同热带生态系统土壤有机质的光谱学特性. 植物生态学报. 28(5):623-629黄建辉,韩兴国,杨亲二,白永飞.2003.外来种入侵的生物学与生态学基础的若干问题.生物多样性. 11(3):240-247杨晶,黄建辉,詹学明,李鑫,杜丽华,李凌浩,2004. 农牧交错区不同植物群落土壤呼吸的日动态观测与测定方法比较. 植物生态学报 28(3): 318-325杨景成, 韩兴国, 黄建辉, 潘庆民. 2003. 土壤有机质对农田管理措施的动态响应. 生态学报. 23(4):787-796杨景成, 韩兴国, 黄建辉, 潘庆民. 2003. 土地利用变化对陆地生态系统碳贮量的影响. 应用生态学报. 14(8):1385-1390黄建辉,白永飞,韩兴国.2001.物种多样性与生态系统功能:影响机制及有关假说.生物多样性. 9:1-7黄建辉,韩兴国.2001.关键种,关键在哪里?植物生态学报 25:505-509王瑾,黄建辉.2001.暖温带地区主要树种叶片凋落物分解过程中主要元素释放的比较.植物生态学报. 25:375-380白永飞,李凌浩,黄建辉,陈佐忠.2001.内蒙古高原针茅草原植物多样性与植物功能群组成对群落初级生产力稳定性的影响.植物学报. 43:280-287渠春梅,韩兴国,苏波,黄建辉,蒋高明.2001.西双版纳片断化热带雨林常绿乔木幼树水分利用效率的边缘效应研究.植物生态学报. 25:1-5苏波,韩兴国,渠春梅,黄建辉.2001.东灵山油松纯林和油松-辽东栎针阔混交林土壤氮素矿化/消化作用研究.植物生态学报25:195-203李贵才,韩兴国,黄建辉.2001.哀牢山木果柯林及其退化植被下土壤无机氮库的干季动态特征.植物生态学报. 25:210-217渠春梅,韩兴国,苏波,黄建辉,蒋高明.2001.云南西双版纳片段化热带雨林植物叶片S13C值的特点及其对水分利用效率的指示.植物学报. 43:186-192黄建辉,陈灵芝,韩兴国.2000.几种常微量元素在辽东栎枝条分解过程中的变化特征.生态学报. 20(2):229-234黄建辉,李海涛,韩兴国,陈灵芝.2000.暖温带两种针叶林生态系统中茎流和穿透雨的养分特征研究.植物生态学报. 24(2):248-251苏波,韩兴国,渠春梅,黄建辉.2000.箭叶锦鸡儿群落加速亚高山草甸-箭叶锦鸡儿-硕桦林演替系列的演替进程.植物学报. 42(7): 751-757苏波,韩兴国,黄建辉,渠春梅.2000.植物的养分利用效率(NUE)及植物对养分胁迫环境的适应策略.生态学报. 20(2):335-343黄建辉,韩兴国.1999.土壤生物在有机质分解过程中的作用研究进展.见:植物科学进展 Vol. 2,李承森主编.北京:高等教育出版社黄建辉,韩兴国,陈灵芝.1999.森林生态系统根系生物量研究进展.生态学报.19(2):270-277严昌荣,陈灵芝,黄建辉,韩兴国.1999.中国东部主要松林营养元素循环的比较研究.植物生态学报. 23(4):351-360苏波,韩兴国,黄建辉.1999. 15N自然风度法在生态系统氮素循环研究的应用.生态学报. 19(3):408-416黄建辉,陈灵芝,韩兴国.1998.辽东栎枝条分解过程中几种主要营养元素的变化.植物生态学报. 22(5):398-402黄建辉,韩兴国,陈灵芝.1998.暖温带落叶阔叶林辽东栎枝条分解过程中有机物质的变化.植物学报. 40(4):362-369黄建辉,陈灵芝,韩兴国.1998.森林生态系统中凋落物分解的研究进展.见:植物科学进展 Vol. 1,李承森主编.北京:高等教育出版社.218-236严昌荣,韩兴国,陈灵芝,黄建辉,苏波.1998.暖温带落叶阔叶林主要植物叶片中δ13C种间差异及时空变化.植物学报. 40(9):853-859于顺利,马克平,陈灵芝,黄建辉.1998.东灵山地区退化生态系统的恢复于重建实验.植物生态学报. 22(3):275-280苏波,韩兴国,黄建辉,朱伟兴.1998.稳定性15N同位素在自然生态系统氮素循环研究中的应用.见:植物科学进展 Vol. 1,李承森主编.北京:高等教育出版社.208-217黄建辉,高贤明,马克平,陈灵芝.1997.地带性森林群落物种多样性的纬度特征研究.生态学报. 17(6):611-618黄建辉,Jill Baron,Dan .溪流两边的湿地对其含氮量的贡献(英).植物生态学报. 20:289-302高贤明,黄建辉,万师强,陈灵芝.1997.太白山弃耕地植物群落演替的生态学研究.II 群落的a多样性.生态学报. 17(6):619-625黄建辉,韩兴国,1995.生物多样性和生态系统稳定性.生物多样性 3:31-37韩兴国,黄建辉,娄治平.1995.关键种概念在生物多样性保护中的意义与存在问题.植物学通报.12(生态学专辑):168-184黄建辉,韩兴国.1995.森林生态系统的生物地球化学循环:理论和方法.植物学通报. 12:195-223马克平,黄建辉,于顺利,陈灵芝.1995.北京东灵山地区植物群落多样性的研究.II,丰富度、均匀度和物种多样性指数.生态学报. 15(3):226-234黄建辉,陈灵芝.1994.北京东灵山地区森林植被的物种多样性分析. 植物学报 36(增刊):178-186黄建辉.1994.物种多样性的空间格局及其形成机制初探.生物多样性 2: 103-107江洪,黄建辉,陈灵芝等.1994.东灵山植物群落的排序、数量分类与环境解释.植物学报. 36(7):539-551黄建辉,陈灵芝.1991.北京百花山附近杂灌丛的化学元素含量特征.植物生态学与地植物学学报.15(3):224-233

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。

秋海棠属( Begonia )是世界上物种多样性最为丰富的类群之一,是全球维管植物物种数量排名前十的大属,种类超过2,000种。近日,由 深圳市仙湖植物园与深圳华大生命科学研究院 牵头完成秋海棠属植物基因组研究,在植物学领域国际权威刊物《新植物学家》( New Phytologist )(IF=)发表题为“ Genomes shed light on the evolution of Begonia, a mega-diverse genus ”的研究成果。 此项研究的测序及组装数据已存储于国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号为: CNP0001056  。 秋海棠属植物主要分布于热带及亚热带地区,多数种类生活在阴湿的环境,属于典型的阴生植物。此外,秋海棠属植物叶型、叶斑变化多样,花色丰富,兼观叶与观花于一身,观赏价值极高, 是现今最具应用价值的园艺观赏花卉之一。 研究团队完成桑寄生状秋海棠( Begonia loranthoides )、铁十字秋海棠( Begonia masoniana )、黑武士秋海棠( Begonia darthvaderiana )、和盾叶秋海棠( Begonia peltatifolia )4种秋海棠属植物全基因组组装,并完成了74个全球代表性的种类的浅层基因组测序。组装结果显示,4个物种基因组大小介于331 Mb ~ 799 Mb,基因数量介于22,059~23,444之间,BUSCO评估均达到91%以上, 高质量的基因组组装为秋海棠属植物功能基因组学研究以及分子育种培育新优品种提供重要的参考。 该研究还发现,秋海棠属祖先在大约三千五百万年前(35 MYA)经历了一次特有的全基因组加倍事件(WGD),该事件对秋海棠属植物多样性演化和耐阴适应性具有重要贡献。WGD发生后,很多与光合作用及能量代谢相关的基因得以保留与富集,并且发现与红光、蓝光及紫外光接收有关的受体基因(PHOT、CYR1/2、PHY及UVR8)均保留了多个拷贝,且部分已经发生了的功能分化,这对秋海棠属植物适应阴生环境、提高光合利用率具有重要意义。研究发现转座子(TE)在秋海棠属植物基因组中占有很大比例,且种间特异性较高;不同种之间活跃的TE的类型与数量均存在明显的差异。TE在功能基因启动子及内含子等不同位置插入的模式及数量在不同物种间存在明显的差异,且偏向插入到一些与胁迫反应相关的基因,揭示了TE与秋海棠物种的形成及适应性关系十分密切。此外,杂交与基因渐渗对秋海棠属植物多样化形成具有相当贡献度,尤其在美洲分布的类群,祖先可能发生了多次杂交事件。 该研究成果为揭示秋海棠属植物多样性形成及适应性进化提供了新的见解,并为秋海棠属植物后基因组学研究提供了重要的参考。 仙湖植物园植物研究中心李凌飞博士、董珊珊博士、李娜以及华大生命科学研究院陈晓丽博士、方东明副研究员、郭兴博士为论文共同第一作者。另外,爱丁堡皇家植物园、西双版纳植物园、南宁植物园、上海辰山植物园、新加波植物园、中国科学院植物研究所、昆明植物园、福建农林大学、南京农业大学、华南农业大学、广东省农科院、佛罗里达大学、比利时根特大学等国内外多个科研院校合作者参与该研究。华大生命科学研究院刘欢研究员和仙湖植物园张寿洲研究员为共同通讯作者。相关工作得到了国家重点研发计划项目、深圳市城管局科研项目等资金的支持。参考文献:

园林植物物种多样性研究论文

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:

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