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。
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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:
参照这篇的结构和内容吧:生物多样性与生态系统的稳定性(资源与环境学院 X X X)摘要:在生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,可以确定忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关。探讨多样性和稳定性的关系应从不同的生物组织层次上进行。扰动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统(或其他组织层次)区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰 " 类系统,稳定性的 ( 个内涵可以理解为:对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰的系统而言,利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。结合对群落和种群层次多样性与稳定性相关机制的初步讨论,:在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。关键词: 生物多样性;生物入侵;生态系统稳定性生物多样性是指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化,简单地说,生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物入侵则是指外地生物进入另一地区,因为在此地区没有天敌,会较快繁殖而形成种群,打破本地生态系统的平衡,对本地物种的生存造成威胁。生物入侵是对生物多样性的破坏。生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存和持续发展的物质基础。物种的多样性意味着生态系统的结构复杂,网络化程度高,异质性强,能量、物质和信息输入输出的渠道众多而密集,纵横交错,畅通无阻,因而流量大、流速快、生产力高。即使个别途径被破坏,系统也会因多样物种之间的相生相克、相互补偿和替代而保证能量流、物质流、信息流的正常运转,使系统结构被破坏的部分迅速得到修复,恢复系统原有的稳定态,或形成新的稳定态。1.生物多样性物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,它不仅可以反映群落组织化水平,而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。生物群落多样性研究始于本世纪初叶,当时的工作主要集中于群落中物种面积关系的探讨和物种多度关系的研究。1943年,Williams在研究鳞翅目昆虫物种多样性时,首次提出了"多样性指数"的概念,之后大量有关群落物种多样性的概念、原理、及测度方法的论文和专著被发表,形成了大量的物种多样性指数,一度给群落多样性的测度造成了一定混乱。自70年代以后,Whittaker(1972)、Pielou(1975)、Washington(1984)和Magurran(1988)等对生物群落多样性测度方法进行了比较全面的综述,对这一领域的发展起到了积极的推动作用。生物多样性通常包含三层含义,即生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。狭义的遗传多样性是指物种的种内个体或种群间的遗传(基因)变化,亦称为基因多样性。广义的遗传多样性是指地球上所有生物的遗传信息的总和。物种多样性是指一定区域内生物钟类(包括动物、植物、微生物)的丰富性,即物种水平的生物多样性及其变化,包括一定区域内生物区系的状况(如受威胁状况和特有性等)、形成、演化、分布格局及其维持机制等。生态系统多样性是指生物群落及其生态过程的多样性,以及生态系统的内生境差异、生态过程变化的多样性等。从目前来看,生物群落的物种多样性指数可分为α多样性指数、β多样性指数和γ多样性指数三类。α多样性指数包含两方面的含义:①群落所含物种的多寡,即物种丰富度;②群落中各个种的相对密度,即物种均匀度。β多样性指数可以定义为沿着环境梯度的变化物种替代的程度。不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少,β多样性越大。精确地测定β多样性具有重要的意义。这是因为:①它可以指示生境被物种隔离的程度;②β多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性;③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。群落物种多样性是梯度变化的。群落物种多样性的变化特征是指群落组织水平上物种多样性的大小随某一生态因子梯度有规律的变化。①纬度梯度:从热带到两极随着纬度的增加,生物群落的物种多样性有逐渐减少的趋势。如北半球从南到北,随着纬度的增加,植物群落依次出现为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、寒带苔原,伴随着植物群落有规律的变化,物种丰富度和多样性逐渐降低。②海拔梯度:随着海拔的升高,在温度、水分、风力、光照和土壤等因子的综合作用下,生物群落表现出明显的垂直地带性分布规律,在大多数情况下物种多样性与海拔高度呈伏相关,即随着海拔高度的升高,群落物种多样性逐渐降低。如喜马拉雅山维管植物物种多样性的变化,就表现了这样的规律。③环境梯度:群落物种多样性与环境梯度之间的关系,有的时候表现明显,而有的时候则表现不明显。如Gartlan(1986)研究发现土壤中P、Mg、K的水平与热带植物群落物种多样性之间存在着显著的关系。Gentry(1982)对植物群落物种多样性进行的研究表明,在新热带森林类型,物种多样性与年降雨量呈显著正相关,而在热带亚洲森林类型,两者则不存在相关关系。④时间梯度:大多数研究表明,在群落演替的早期,随着演替的进展,物种多样性增加。在群落演替的后期当群落中出现非常强的优势种时,多样性会降低。2.生态系统稳定性生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持自身结构和功能相对稳定的能力,以及在受到一定的干扰后恢复到原来平衡状态的能力。它包括以下几个概念。1.抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力也叫抗变能力,表示生态系统抵抗外界干扰和维持系统的结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性表示生态系统在受到外界干扰后恢复到原来状态的能力。2.局域稳定性和全域稳定性 局域稳定性表示生态系统在经受小的干扰后回到原状的能力。全域稳定性表示生态系统在经受一次大的干扰后恢复到原状的能力。对不同的生态系统来说,这两种稳定性可能有下列4种情况(图8-13):(1)局域稳定性和全域稳定性都低(图中以小球是否容易保持稳定来表示);(2)局域稳定性高,全域稳定性低;(3)局域稳定性低,全域稳定性高;(4)局域稳定性和全域稳定性都高。3.脆弱性和强壮性 能在环境条件改变不大的情况下保持稳定的生态系统称为脆弱的生态系统。能在环境变化范围很大的条件下保持稳定的生态系统称为强壮的生态系统3.生物的多样性导致稳定性在生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,可以确定忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关。探讨多样性和稳定性的关系应从不同的生物组织层次上进行。扰动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统(或其他组织层次)区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰 " 类系统,稳定性的 ( 个内涵可以理解为:对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰的系统而言,利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。结合对群落和种群层次多样性与稳定性相关机制的初步讨论:在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。例如采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行论述.物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态.在生物学各级水平都存在冗余,冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性,其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定,而且其功能只是在受到干扰时才明显地表现出来.削弱冗余,会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用,以此来增加群落的功能.固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构,冗余越多结构越复杂,群落越稳定.削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿,但使群落稳定性下降.①多数生态学家认为,群落的多样性是群落稳定性的一个重要尺度,多样性高的群落,物种之间往往形成了比较复杂的相互关系,食物链和食物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落由于有一个较强大的反馈系统,从而可以得到较大的缓冲。从群落能量学的角度来看,多样性高的群落,能流途径更多一些,当某一条途径受到干扰被堵塞不通时,就会有其它的路线予以补充②May(1973,1976)等生态学家认为,生物群落的波动是呈非线形的,复杂的自然生物群落常常是脆弱的,如热带雨林这一复杂的生物群落比温带森林更易遭受人类的干扰而不稳定。共栖的多物种群落,某物种的波动往往会牵连到整个群落。他们提出了多样性的产生是由于自然的扰动和演化两者联系的结果,环境的多变的不可测性使物种产生了繁殖与生活型的多样化。在群落多样性与稳定性的关系上,目前仍未定论。物种多样性在生物群落中的功能和作用:1.有关物种在生物群落中作用的假说,物种以什么样的机制维持生物群落的稳定?这是一个非常重要的但是目前还仍然没有解决的生态学问题,而且是生物多样性与生物群落功能关系中的核心问题。目前有关物种在生态系统中作用的假说有下列4种。(1)冗余种假说(Redundancy species hypothesis) :生物群落保持正常功能需要有一个物种多样性的域值,低于这个域值群落的功能会受影响,高于这个域值则会有相当一部分物种的作用是冗余的(Walker 1992)。(2)铆钉假说(Rivet hypothesis):铆钉假说的观点与冗余假说相反,认为生物群落中所有的物种对其功能的正常发挥都有贡献而且是不能互相替代的(Ehrlich,1981) ,正像由铆钉固定的复杂机器一样,任何一个铆钉的丢失都会使该机器的作用受到影响。(3)特异反应假说(Idiosyncratic response hypothesis): 特异反应假说认为生物群落的功能随着物种多样性的变化而变化,但变化的强度和方向是不可预测的,因为这些物种的作用是复杂而多变的。(4)零假说(Null hypothesis)零假说认为生物群落功能与物种多样性无关,即物种的增减不影响生物群落功能的正常发挥。 2、概念与类型:上述4个假说中都没有对每个物种的作用程度做出明确的说明。在生物群落中不同物种的作用是有差别的。其中有一些物种的作用是至关重要的,它们的存在与否会影响到整个生物群落的结构和功能,这样的物种即称为关键种(Keystone species)或关键种组(Keystone group)。关键种的作用可能是直接的,也可能是间接的;可能是常见的,也可能是稀有的;可能是特异性(特化)的,也可能是普适性的。依功能或作用不同,可将关键种分为7类。关键种的鉴定目前比较成功的研究多在水域生态系统,而陆地生态系统的成功实例相对较少(Menge等,1994 )。3.功能群的划分及其意义 :为了更好地认识生物多样性与生物群落结构和功能的关系,有必要引入功能群的概念。功能群是具有相似的结构或功能的物种的集合,这些物种对生物群落具有相似的作用,其成员相互取代后对生物群落过程具有较小的影响。将生物群落中的物种分成不同的功能群的意义表现在:(1)使复杂的生物群落简化,有利于认识系统的结构和功能(2)弱化了物种的个别作用,从而强调了物种的集体作用。4.多样性稳定性的意义及其价值生物多样性是地球上生命长期进化的结果,更是人类赖以生存的物质基础。由于当今世界人口的高速增长,人类经济活动的不断加剧,生物多样性正面临着日益严重的威胁,其原因原因在于以下几点:(1)人口增加;(2)生境破坏;(3)环境污染;(4)人类大规模的迁移。除外界因素之外,物种本身的遗传特点,也往往促成了灭绝的发生。如某些种定居与食物链的高级位,还有一些种分布的范围十分有限,某些种散步和定居的能力很弱,它门对环境有特殊的要求,等等这些原因。通过对生物多样性稳定性的研究,从生物多样性的保护与持续利用的角度出发,很好的利用生物多样性具有的现实及其未来的社会经济价值,等等。随着生物多样性研究的不断深入,从以物种为中心转向一生态系统为重点,即从多样性的生物学研究向转向多样性的生态学研究,在大多数物种特化群落或营养级网络层次上认识种群和群落的多样性结构、功能和动态特征。这样将能使种群生物学和保护生物学与生态学的研究内容有机的联系起来,予以它们某种统一规律的认识。充分考虑生物多样性从个体至生态系统的多层次组织结构及其功能的重要性,从而深入了解生物多样性的产生、维持和濒危机制,以及生物多样性结构与动态变化过程的相互关系。参考文献[1] 孙儒泳.动物生态学原理(第三版).北京师范大学出版社,.[2] 林育真.生态学.科学出版社,2004.[3] 人类发展与生存环境.中国环境科学出版社,2001.
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生物的多样性与稳定性 我想我们大家都学过生物起源,还有达尔文的进化论.它们,告诉了我们人类的起源与发展,为我们今后的科学的发展,也为了人类的进步和发展,奠定了坚实基础. 我想我们每一个人都听过这样一句话,一猪生九子连母十个样.这又说明了什么?说明了:虽然是同一种生物,但是它们的外行样貌也是不一样的.这也是生物的多样性的一个鲜明例子.也就是说,生物界没有完全相同的同一种生物.即使,它们具有了相同的外行,这种很少的特例,它们的性格特征.也是有所不同的. 像我们的现实生活当中,很少能看到有一样的人,不是吗?即使遇到了这样了很少的特例,他们的性格特征也是不一样的.大家也可以去向这样的母亲去咨询一下.这是无可后非的.我希望大家往后能面对这个现实,有效了利用起来.去发展创造我们的未来. 我想大家都知道,猪生猪,兔生兔.它们不可能生出猫和老鼠.对吧?这也就是生物学所说的稳定性.我想:也有可能大家都知道,有些生物会生出一些畸形的下一带但它也属于本身同一种生物.也不可能基因突变制其它生物.如果大家有谁见到过,可以给我打电话,我会告诉你,你是历史第一人,你可以获得吉尼斯世界记录,大过年的恭喜你了.世界生物的稳定的性,也给达尔文的进化论起到了相互促进的作用,适者生存不适者被淘汰,这个残酷的现实希望大家能够接受它,这是不可改变的.我相信你们会很好利用的. 不论世界的生物在怎么的发展与变化,事物的多样性与稳定性是不可改变的,也是世间万物都必须遵守的法则.希望大家能领会这个道理,能真正的运用其现实当中,来创造我们的社会,为我们的人类,现出自己的一份力量.
在园林植物造景因素中,色彩最为引人注目,给人的感受也最为深刻。色彩的作用多种多样,色彩予环境以性格:冷色创造了一个宁静的环境,暖色则给人一个喧闹的环境。色彩的不同运用会造成不同的园林风格:西方园林浓重艳丽,园林风格热烈奔放;东方园林色彩朴素合宜,园林风格恬淡雅宜,含蓄隽永。1、红色红色花系的园林植物有:海棠花、月季、郁金香、美人蕉、石竹、一串红、四季秋海棠等,这些都在园林布景中都是最常见的。常用的红色也可以分为不同纯度的,包括暗红、正红、粉红等。纯度较高的正红色在光照强度较低的情况下反而会更为鲜亮,纯度较低的粉红色次之,光线对于暗红色花系的影响是最大的,在光线较强的时候。例如中午或大晴天的时候花带的颜色较为鲜艳,随着光线的减弱到了较低的时候,到了傍晚或是阴雨天、多云天气的时候,天空云层较厚,对于太阳光的反射和折射强度加大,到达地面也就是照射到植物上的光线自然就少了很多,暗红色花色系的植物就会受其影响变得暗淡,有遮蔽物遮挡住阳光的时候,硬的效果同样会是花色暗淡。2、黄色黄色最为明亮,象征太阳的光源,所以给人以光明、辉煌、柔和、纯净、活跃和轻快的感受。黄色又有崇高、神秘、华贵、尊严等超然物外的感觉,因此,帝王、宗教西通都一黄色做宫殿、家具、服饰等的颜色。在自然界中,有28%左右是黄色花系的花,而且多数花都有香气,这些黄色的花给人带来温馨感。在园林中明快的黄色有独特的作用,幽深浓密的风景林,使人产生神秘和胆怯感,不敢深入,如在林中空地或林缘配置一株或一丛秋色或秋色为黄色的乔木或灌木,诸如银杏、桦木、无患子、黄刺玫、棣棠等,即可使林中顿时明亮起来,而且在空间感中起到小中见大的作用。园林中开黄色花的植物还有:连翘、迎春、金钟花、金盏菊、向日葵、一枝黄花、大花萱草、黄菖蒲、菊花等。在植物中黄色依然是少有并珍惜的颜色,黄色的纯度最高的一种颜色,所以光线的强弱对黄色花系的花的影响不如其他花色那么明显。但是对于一些浅黄色和暗黄色的还是有一定影响的,不如纯度较低的花色影响大。3、蓝色蓝色是天空与海洋的颜色,给人以深远、清凉、宁静的感觉。蓝色是典型的冷色和陈静色,在园林中,蓝色系植物以用于安静休息区,老年人活动区。园林植物中开蓝色的花不多,而且深蓝的右少,开花期多在夏季,恰好用冷色来去除酷热。开蓝色花的园林植物有:飞燕草、无头、风信子、耧斗菜、马蔺、八仙花、鸢尾、婆婆纳等。蓝色为纯度较为低的颜色,同紫色的情况差不多。光线强弱对于蓝色花系的花影响较大一些。正午的时光和天气晴朗的时候,蓝色的花有种可以使人感觉到凉爽,和降低太阳光线强度的功能,所以也会使颜色看起来没那么清冷。但在光线不足的情况下,例如到了早上、傍晚或是阴天多云的天气状况下,这种冷色系的花便会显得灰蒙蒙的,给人留下更加阴冷的感觉。在大厦林立的这种遮蔽物较多的地方,由于阴影的遮盖,这些蓝色花系的花带或花丛就显得过于冷清和暗淡。4、紫色紫色在可见光谱中,紫色光的波最短。尤其是看不见的紫外线更是如此。因此,眼睛对紫色光的细微变化的分辨力很弱,容易引起疲劳。紫色给人以高贵、优越、幽雅。流动、不安等感觉。开紫色花的园林植物有:紫藤、紫叶山酢浆草、紫丁香、薰衣草、鸢尾、风信子、假连翘等。紫色的花同蓝色花的情况类似,都是属于冷色系的花,颜色也是同系列的,在蓝色中增加点红色,所以相对于蓝色相对好一些,有偏暖的趋势,应该阳光对于紫色的影响相对较弱,但紫色的纯度较低,也会受一定的影响,所以大致情况与蓝色系花相似。5、白色白色象征着纯粹与纯洁,表示和平与神圣。白色的明度最高,人看到白色易产生纯净、清雅、神圣、安适、高尚、无邪的感觉,是人肃然起敬。白色可使其他颜色淡化而使人有协调之感,如在暗色调的花卉中,混入大亮白色花,可以使色调明快起来:色彩对比过强的花卉配置中,加入白色,可是对比趋向于缓和。单独成片的百花有时因过于素雅而有冷清甚至孤独、肃然之感。开白色花的园林植物有:白玉兰、流苏、丁香、山桃、白花山碧桃、四季秋海棠、珍珠梅等。白色花在鲜花丛中点缀数朵白花,花境显得清新而富有生气,平衡并不受影响。在设计宁静的环境时,要注意在完全光照下,白花由于自身的光亮而会令人迷离。在隐蔽处白色有着无可比拟的美丽,他是阴暗的花境变得明亮起来,其作用甚大。光线充足的情况下,白色花显得格外明亮,在光线不足的情况下,会提亮灰暗的色调6、橙色橙色,界于红色和黄色之间的混合色是欢快活泼的光辉色彩,是暖色系中最温暖的色,它使人联想到金色的秋天,丰硕的果实,是一种富足、快乐而幸福的颜色。橙色稍稍混入黑色或白色,会变成一种稳重、含蓄又明快的暖色,但混入较多的黑色,就成为一种烧焦的色;橙色中加入较多的白色会带来一种甜腻的感觉。开橙色系花的园林植物:金盏菊、月季、万寿菊、百日草、萱草、向日葵、麦秆菊、堆心菊等。从淡米色到锈褐色,橙色包括淡色类如桃色、杏黄色和琥珀色以及纯橘红色和浓色类,有些橙色植物鲜艳夺目,万寿菊为典型的橙色。在秋季柔和的光照下,各种深浅不同的橙色,无论是叶、浆果或花的色彩都显得那么鲜艳,如果再搭配蓝色花和紫色花,则色彩更加浓艳。夏季由于光照强烈而效果不佳。7、绿色绿色兼备了蓝色的深渊和黄色的明快感,象征着生命的颜色。人们在心理上对绿色的感应是和平、安定、清新、充满活力、丰满而有希望。绿色是大自然中隽永的底色或称基调,大自然辽阔的地面正是统一在他的基调之中。大自然赋予了植物叶片丰富多变的绿色,如浅绿、嫩绿、鲜绿、浓绿、黄绿、褐绿、蓝绿、墨绿、灰绿等。将不同绿色的植物搭配在一起,能形成美丽的色感。植物的花色和秋色叶虽丰富多彩,但观赏期较短,因此,植物景观设计中,不同绿色调的巧妙布置是较为明智的做法
浅谈大学校园的园林绿化的论文
摘要: 高校的园林绿化工作,以教育教学为主,围绕师生员工的工作、学习、生活,提供优良的环境。“环境育人”,校园中良好的绿化环境,能满足师生生理、心理上的需求,使人得到休息放松、心地平和、感情端正。对健康品格的塑造具有潜在的感染作用。随着园林绿化发展的趋势,人们对绿化的要求不再是一、两块草坪,三、四个花坛。而是要把校园绿化作为校园文化建设的重要组成部分来做,按照学校性质、师生的心理特点、功能要求和经济状况,营造出一个鲜明时代特征和独特艺术风格的多层次绿化空间。
1.大学校园绿化的基本原理
园林美学与景观设计原理
中国园林美学主要是探索在审美客体与主体之间所构成的审美关系里,向主体提供符合发展的审美需要的客观条件,即创造出懂得美以及相应地接受了真善教育的主体。中国传统园林艺术的最高境界是“虽由人作,宛自天开”,以园林绿化的手段充分体现了中国传统文化中“天人合一”的和谐的天人关系。大学校园绿地的景观规划与设计,就是要运用园林美学与景观设计学原理,科学合理组织各种景观要素,因地制宜,形成错落有致主次分明的景观体系。同时还要综合考虑经济效益、社会效益、环境效益,创造出优美实用具有鲜明特色的大学校园环境。
园林植物学与生态学原理
园林植物学是研究园林植物的种类、习性、栽培及应用的科学,是园林植物造景的理论依据。作为绿化的素材,园林植物科学合理的应用,不但能创造出优美的自然环境,还能创造出独特的人文景观,在校园景观的.塑造中起着至关重要的作用。生态学一词是由德国生物学家海克尔于1866年在《普通生物形态学》一书中首次提出来的,从创建开始起,它就把生物与环境及生物与生物之间的相互关系作为最主要的研究内容而一直延续至今。运用园林植物学与生态学原理进行植物造景,科学合理地创造出多层次、全方位、多色彩、生态型、园林式校园环境这是大学校园绿地景观规划与设计的重要内容。如耶鲁大学校园中,乔、灌、草科学合理地复层搭配,创造出相适的植物群落,同时植物季相变化明显,呈现出宜人的生态景观
心理学与环境行为学原理
校园心理学和环境行为学对大学校园绿化的影响是无处不在的,恰当的运用环境行为学和心理学原理,分析大学校园师生的心理特征及行为与环境的关系,可以创造出符合大学教职员工和广大学生普遍心理和行为习惯的校园环境。
从生理的需要知道精神的需要,主体的数量呈现明显递减的“金字塔”形。在大学校园中,对于有着较高知识文化和审美标准的大学师生而言,安全、认同、自我实现、学习与美学的需要尤为重要,在校园绿地景观的规划与设计中就要以此为出发点,考虑大学师生的心理特点和需要,在空间的创建上要想方设法将这些抽象而迫切的心理需要,通过绿化的手段以软硬景观的物质形态得以物化,给予满足。
2.大学校园绿地的功能
提高生态质量。
校园绿地的植被、水体能够以其所具有的自然性能,产生一定的生态效应,改善和提高校园的自然生态的质量。
环境保护功能。
校园内的植物能够调节气温、湿度,防风固沙、净化空气、吸烟滞尘、杀菌防病、减弱噪声等功能。
美化环境,提高生活质量。
绿地为校园景观平添无尽的色彩和意境,为师生提供清新、优美的自然氛围和休闲、娱乐的活动场所。
起到隔离、保护作用。
校园内的花草树木,把教学区、生活区、运动区、道路等各个不同的功能区域有机地隔离开来,提高了各个区域的安全度。
3.校园绿化中存在的问题及解决的办法
存在的问题
缺乏科学认识和长远规划
由于校园园林绿化建设不能产生直接的经济效益,加上师生对校园绿化功能不可替代性的认识不够,校园绿化建设的作用和价值得不到足够的重视。校园园林绿化建设工作往往是“说起来重要,做起来次要”。校园园林规划设计与校园建设不同步,规划方案缺少前瞻性、长远性和可持续发展性。有些高校公共绿地反复多次改造,树种频繁更换,如此重复建设,造成资金浪费。
缺少规划设计方案
校园文化氛围由于重视不够,有的高校在绿化景观规划设计上投资较少或不投资,只是简单地在建筑周围安置一些绿地或照搬照套公园绿化规划模式,没有体现自身的文化和美学内涵;有的高校盲目投资,在设计上过分追求新、奇等观赏效果,追求理想化的高标准设计,忽略了校园原有的经济、环境、文化等因素,没有把园林建设的基本规律与学校特点相结合,导致设计与操作脱节,不能体现校园文化特色,使得总体设计水平难以达到较高的层次。
4解决办法
面向未来,顺应社会发展趋势,做好总体规划
当今社会科学技术高速发展,人类在对信息技术发展美好憧憬的同时,更加眷恋赖以生存的生态环境。高校校园建设应遵循让信息化与园林化和谐并存的“信息园林”的建设理念,营造一个既具有传统文化氛围又富有时代气息的师生学居环境。应在学校总体发展目标指导下,顺应社会发展趋势,根据校园的实际情况,做好总体规划。
合理配置植物
发挥植物群落的最大生产率,充分注意乔、灌、花草等对环境改善有益的植物群落的综合运用,以最大限度发挥绿地的生态效益。把握好树、草、花的比例,尽可能选择多种乔灌木和地被植物,利用植物不同冠型、色彩、质感,搭配成错落有致的生态植物景观。
科学养护管理
保证校园环境可持续发展“三分种,七分管”,校园绿化建设必须遵循植物的自然生长规律,进行科学管理,才能达到良好的绿化景观。
5.结语
学校校园绿地景观规划设计应结合大学的性质、办学宗旨,通过充分研究大学的自然、历史、文化等方式,以绿化的手段塑造文化意境,体现大学独特的人文内涵,彰显独特的个性,游息于柳暗花明的绿色校园,品赏于人文浓郁的亭廊格架,冥想于水木明瑟的山石池泉,沉思于曲径通幽的静谧空间,师生自会感到清静闲适,悠然自得,在优美的自然环境中身心得以放松和自由——这就是大学校园应有的绿地景观和人文景观,也是大学校园绿化的最终目的所在。
参考文献
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毕业论文和实习报告是有本质不同的,如果是实习报告,您可以写实习期间的工作情况;如果是毕业论文,则必须要写与本专业相关的内容。所以,您在写毕业论文时要写关于园林专业的内容。提供一些园林专业的毕业论文的选题,供写作参考。1环境艺术在城市园林绿化中的应用研究2城市步行商业街的环境设计3滨水绿地的环境景观设计4城市绿地景观评价5森林公园规划设计6观光生态园规划设计7观生态林评价指标8手持GPS在园林规划图修测中的应用研究9某企业园林规划与设计10几种耐盐碱植物引种的研究11盐碱地耐盐植物引种的研究12耐阴植物在园林绿化中的应用13常绿植物在园林绿地中的应用14李果实色泽机理研究15冰核细菌对杏花器官霜冻的研究16耐旱地被植物选育17耐旱性地被植物的抗性研究18彩叶植物组织快繁19几种彩叶树种抗寒性研究20北方常用园林植物抗SO2能力的研究21北方常用园林植物抗汽车尾气能力的研究22几种园林树木的耐阴性研究23山桐子、四照花、清榨槭的光合特性研究24几种园林植物的组织研究25黄连木花粉萌发特性研究26天女木兰的种子萌发过程27生长调节在草坪上的应用效果28草坪的合理建植与维护技术29PGR对草坪根系发育的影响30野生花卉栽培生理研究31绿色通道植物多样性配植研究32园林植物标本数据库研究33彩叶植物叶色发育过程中的形态、生理变化34彩叶植物叶色发育的分子研究35红色植物红色素的摄取及特性研究36常见花卉栽培技术的专家系统建立37城市绿地景观规划与设计38动物园景观规划与设计39居住区绿地安全防护作用研究40滦河景观风光带总体规划41湿地生态公园规划设计42园林建筑小品及其植物配植研究43居住小区景观环境设计44城市园林绿化树种规划研究45树桩盆景传统造型的市场定位和创新思路46文人树盆景发展现状和前景展望47园林苗圃栽培与管理技术研究48故宫御花园的造园分析49园林工程的施工与管理50莲池造园艺术分析
浅谈园艺植物害虫的生物防治技术论文
在平平淡淡的日常中,大家最不陌生的就是论文了吧,论文的类型很多,包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。你写论文时总是无从下笔?下面是我精心整理的浅谈园艺植物害虫的生物防治技术论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要 :
在城市生态系统中,园林植物是非常关键的组成部分,而在园林植物养护中,园林害虫常常对园林植物造成了危害,对其防治研究具有较大的现实意义。园林植物害虫的种类繁多,在对其防治的过程中,如果使用传统的防治方法,很容易出现灭虫不彻底的现象,而使用生物防治方法能大大提高防治效率。鉴于此,本文对园艺植物害虫的生物防治进行了研究。
关键词:
园艺植物,生物防治,研究;
在当今城市建设和园林绿化过程中,目前的绿地系统和园林植物种类跟以往相比,要复杂得多。随着全球气候恶劣变化,温湿度季节分配的失调,导致早涝灾害的.现象频繁发生。再加上人类活动的频繁以及干扰,使得植物结构失调,加上品种单一,植物的地下空间不足。最终,可使生长环境变坏,更严重时,会导致园林虫害泛滥。鉴于此,本文对园林植物的种类进行分析,为今后园林植物害虫的防治工作提供参考。
1、常见园林植物害虫种类
近几年来,随着国内外园林植物品种和数量的增加,园林植物害虫种类大量增加,分布范围也随之增大,这种现象越来越严重,园林植物害虫不仅会严重影响到生态系统的安全性,还会影响生态系统的稳定性,甚至会对进出口贸易产生影响。经过一些统计调查表明,一些常见的园林植物害虫有这些,食叶害虫、刺吸式害虫、钻蛀害虫及地下害虫等。
2、生物防治害虫的具体方法
利用害虫生物天敌进行除虫工作
通过对常见的栽培的园艺植物进行分析,可发现,这些植物对应的害虫中,存在一些补食性的天敌或者是一些寄生性的天敌。这些天敌能够为园艺植物提供害虫的生物防治功能。在园艺植物中,树木的种类繁多,寄生于树木中的虫类也很多,其中蚜虫是害虫,能够影响树木的生长。益虫有蚯蚓、螳螂、篦麻蚕、瓢虫、蜜蜂等。谈到利用害虫生物天敌除虫,有不少例子。例如,红蜡蚧是一种常见的害虫,其生长速度很快,对其防治难度很大,但是其寄生性天敌种类也非常多,其寄生性天敌比捕食性天敌要多得多。为除去红蜡蚧虫害,可对红蜡蚧的天敌的种类进行归类和汇总,然后合理地投放害虫天敌。然而,在害虫天敌的养护实践过程中,发现害虫天敌过冬是一个问题,每当冬季来临,需要为这些害虫天敌供给生物养分和生存空间。当使用害虫天敌除害虫的时候,应当特别注意以下2点:把生物除虫充当主要方法,恰当使用灭虫农药,从而有效保障除虫效果,避免害虫天敌繁殖过快致使除虫效果不理想;注意生物防治害虫方法的适用对象,同一种生物防治害虫的方法在不同的植物中的效果不一样。
利用病原微生物农药进行除虫工作
病原性微生物农药是指真菌和病毒等原生动物。其中的例子很多,比如苏云金杆菌,其是使用生物化学原理来灭虫的,借助微生物在孢子形成时得到的一些蛋白物质,在害虫幼虫的腹部上皮细胞形成孔隙,使害虫的吸水量增加,当害虫细胞的吸水量达到一定程度时,害虫死亡,这样实现除虫的目的。另外,在利用该原理除虫的过程中,需要注意以下事项。
注意安排好病原体的释放时间,通常情况下,以清晨或晚上为宜,尽量选择阴天天气,避免阳光直射或者光线过强的情况发生;病原体微生物释放的位置应注意,务必释放在害虫和害虫卵等活体上,这样才能给病毒或细菌复制提供充足的环境和养份;要充分进行实践来验证灭虫方法的适用性;为使病毒或真菌的除害虫能力充分发挥出来,要注意调整园林中的空气湿度和温度,为病原微生物生命活度提供保障另外,应充分利用病原线虫的作用。线虫主要经由昆虫的口腔或者肛门进入体内释放细菌以使昆虫致死。线虫的使用方法和适用对象与病原微生物类同。
3、小结
在目前的园艺植物害虫的生物防治过程中,大量的生物防治手段被使用,为防治病害作出了一定的贡献。然而,其防治效果往往不是太理想。其中的原因很大一部分是由于存在一些问题未能解决,需要改进的地方还有很多。因此,为了对园艺植物的病害进行更好地防治,需要充分利用生物防治手段,充分利用好植物的遗传方式,通过基因重组去改变细菌的生长状况。通过人工养殖,对生物防治进行不断地优化,将更多的资金和人力投入到园艺植物害虫生物防治研究中去,诱导园艺植物产生抗病性的化学、物理、生物诱导因子,从而对植物的性能进行改进。在害虫的生物防治过程中,应当遵循保护环境的原则,在对园艺植物病害进行控制时,应当使该项工作满足国家提出的建设资源节约型和环境友好型社会的要求。
参考文献
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