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环境对植物生长的影响论文

2023-02-16 12:41 来源:学术参考网 作者:未知

环境对植物生长的影响论文

第一节 植物分类概述(1学时)
一、分类原则
1.人为分类
2.自然分类
3.细胞遗传学——物种生物学
4.化学分类学
5.数量分类学
二、分类单位和命名
1.植物分类的基本单位
2.命名原则
三、界和门的划分
1.界的划分:二界说、新二界说、三界说、五界说、六界说
2.植物门的划分:菌藻植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物

第二节 原核生物(prokaryotae)(1学时)
一、细菌门(Schizomycophyta)
1.细菌的主要特征
2.细菌的分类
3.细菌的繁殖方式
二、蓝藻门(Cyanophyta)
1.蓝藻与细菌的区别
2.蓝藻的主要特征
3.原核生物的生活史
第三节 真核藻类和真菌、地衣(1学时)
一、藻类(Algae)
1.藻类的主要特征
2.藻类的种类、门类
3.藻类的繁殖方式
二、真菌(Fungi)
1.真菌的主要特征
2.真菌的种类
3.真菌的繁殖方式
4.真菌的演化历史
三、地衣(Lichenes)
1.地衣的主要特征:形态、结构、繁殖等特点
2.地衣的种类
3.地衣的生境与分布
第四节 苔藓和蕨类植物(1学时)
一、苔藓植物(Bryophyta)
1.苔藓植物的主要特征
2.苔藓植物的分类
3.苔藓植物的繁殖方式
4.苔藓植物的分布与生境
二、蕨类植物(Pteridophyta)
1.蕨类植物的主要特征
2.蕨类植物的分类概况
3.蕨类植物的繁殖方式
4.蕨类植物的生境与分布
第五节 种子植物(1学时)
一、裸子植物(Gymnospermae)
1.裸子植物的生活史
2.裸子植物的主要特征
3.裸子植物的分类及主要代表类型
二、被子植物(Angiospermae)
1.被子植物的生活史
2.被子植物的的主要特征
3.被子植物的主要分类系统

第二章 植物生活和环境(9学时)
——植物生态类群的分化
本章的教学目的与要求:掌握植物个体与环境条件之间的相互关系,掌握环境和生态因素的概念,了解生态因素对植物作用的特点;掌握各生态因素对植物的影响以及植物对生态因素生态适应特点。
重点:环境与生态因素的概念、植物对各生态因子的生态适应特征。
难点:植物适应性的形成。
第一节 概述(1学时)
一、环境与生态因子
1.基本概念:环境、环境因子、生态因子、非生态因子、生态环境、小生境、
2.生态因子的分类
3.最低量定律和限制因子
4.生态因子作用的三基点
二、植物对生态环境的适应
1.基本概念:适应、驯化、忍耐力、生态类群、生态型、生理幅度、需求性、生态幅度
2.适应
3.忍耐力及其特点
4.生态类群和生态型
第二节 光和碳素营养(1学时)
一、光照条件
1.基本概念:光补偿点、光饱和点、光合能力、阳生植物、阴生植物、净光合率、光能利用率、生理辐射、补偿深度
2.光照强度的生态作用
(1)光强与光合作用
(2)荫蔽胁迫与适应类型
3.光的性质与光周期的生态作用
(1)光的波长与植物
(2)光周期和植物
二、碳素的生理生态作用
1.CO2补偿点
2.CO2对植物的限制作用
第三节 水分条件(1学时)
一、陆生植物的水分平衡
1.植物水分状况与生命活动
2.植物吸水与失水的内外条件
(1)植物的吸水能力
(2)土壤水分对植物吸水的影响
(3)影响蒸腾作用的内外条件
3.基本概念:吸胀作用、半透性、渗透势、衬质势、压力势、蒸腾作用、饱和含水量、饱和亏、蒸腾系数
二、适应陆地水分条件的生态类群
1.旱生植物(xerphyte)
(1)肉质旱生植物(succulent)
(2)硬叶旱生植物(sclerophyllous xerophyte)
(3)软叶旱生植物(malacophyllous xerophytes)
(4)微叶型和无叶型强旱生植物(supperxerophyte)
2.中生植物(mesophyte)
(1)形态特征
(2)生理特征
3.湿生植物(hygrophyte)
4.划分水分生态类群的方法
(1)生态序列法(环境梯度法)
(2)形态结构分析法
(3)生理生态特征分析法
三、渍水土壤和水体的生态作用
第四节 土壤条件(1学时)
一、氮和矿质元素营养条件
1.生理生态意义
2.植物对营养元素模拟吸收特点
3.适应土壤营养条件的生态类群
二、适应有毒害土壤的生态类群
1.对富铝化土壤的适应类群
2.对盐渍土的适应类群
3.对重金属元素富集土壤的适应类群
三、沙生植物与石生植物
1.沙生植物
2.石生植物
第五节 温度条件(2学时)
一、植物生命活动与温度条件
1.温度对植物生理过程的影响
2.温度对植物生长发育的影响
3.需热量及温度生态类群
4.基本概念:生理性干旱、春化作用、积温
二、适应极端温度的生态类群
1.低温胁迫与植物适应特征
2.高温胁近和植物适应特征
三、植物物候节律
1.物候历
2.物候剖面图
第六节 生物条件(1学时)
一、动物对植物的生态作用
1.植物与动物之间的营养关系
2.动物对植物的授粉作用、传媒作用及其生态意义
二、植物之间的生态作用
1.植物之间的营养关系
2.机械性相互关系
3.化学性相互关系
4.竞争性关系

关于植物生长的科学论文怎么写

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

1.1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。

1.2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。

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.1 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]。

2.2 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]。   2.3 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。

2.4 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]。

2.5 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。

2.6 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,2006.8:177-180

[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,2008.36(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,2009.2:127-129

[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,2010.6:27-28

[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,2009.31:64-68

[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,2011.3:94

[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,2011.5:116-117

[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊,2012.3:57-58

[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,2012.6:2406-2407

植物与环境的关系

植物与环境是相互作用的关系,植物周围的环境为植物的生长提供阳光 空气 水分 养料 适宜的温度等等植物生长所必需的条件,而植物的生长又会对环境产生影响, 比如植物根系的生长 腐败的植物会影响土壤的结构和组成,植物可以保持水土,植物可以调节气候,植物种类的改变会造成生物种类的改变等等。同时植物又依赖于特定的环境,植物离开了所适合的生长环境,可能会造成不结实 生长不良 甚至死亡等不良后果。

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沈小杰 请采纳 环境保护是我国的一项基本国策。植物的作用主要为对污染物的治理及其预防和监测。但由于各环境要素存在差异,植物在各环境要素保护中的作用不尽相同。本文从各个环境要素出发,概括了植物在各环境要素保护中的作用,包括在大气环境中的作用,在水环境保护中的作用和在土壤保护中的作用等等。 关键词:环境保护 植物 环境要素 净化作用 监测作用 随着生产力的发展和工农业的现代化,排放到环境的污染物日益增加,大大超过了生态系统自然净化的能力,造成了环境污染。为了减少环境污染,措施很多,其中一条就是利用植物以防止环境污染,因为植物有净化环境的能力,对各种污染物都有吸收、积累、分解和代谢作用,能降低大气中有毒气体的浓度,而且能保持大气层中氧和二氧化碳的平衡,减少空气中放射性物质的浓度,减弱躁声,杀菌除尘,净化环境污染。同时,由于不同植物对不同污染物的敏感性不同,又可用来监测预报环境污染。本文将主要从大气、水、土壤三个环境要素主要阐述植物在环境保护中的作用。 植物在大气环境保护中的作用 1.1净化作用 植物对于大气的净化,主要有三方面的作用,即去除环境中微生物,对粉尘等的物理吸附作用和对化学物质的吸收转化作用。 绿色植物具有抑制或杀死细菌的功能。利用这一功能栽植适当的绿化植物,可使大气中细菌数量下降。一方面绿化地区空气中灰尘减少,细菌失去滋生的场所,从而使细菌数量下降;另一方面植物的分泌物本身具有杀菌作用。目前,已经发现许多植物能分泌出具有杀死细菌、真菌和原生动物能力的挥发物质,例如洋葱的碎糊能杀死葡萄球菌、链球菌及其他细菌;地榆的水浸液能在1分钟内杀死伤寒、副伤寒A和B的病原菌和痢疾杆菌的各菌系;柠檬桉分泌的杀菌素可杀死肺炎球菌、痢疾杆菌、结核病和流感病毒等病菌;柑桔、迷迭香和吊兰,可使空气中的细菌和微生物大为减少。。 植物一般具有吸附灰尘的作用,植物的叶面有皱纹、粗糙或分泌油脂,可吸附或粘着粉尘,从而降低植物中灰尘等颗粒物的含量,净化环境作用。蒙尘的植物,一经雨水冲洗,又能迅速恢复吸附的能力;此外,草坪也有显著的减尘作用。常春藤、无花果、蓬莱蕉和普通芦荟,都可以吸纳灰尘。 植物对环境中的化学物质,能够通过吸收、转化等方式去除一部分的化学物质。植物可以吸收环境中的二氧化碳、二氧化硫、甲醛等物质,并将这些物质转化为自身物质,降低环境中的化学物质浓度。如酚进入植物体后,大部分参加糖代谢,和糖结合成酚糖苷,对植物无毒,贮存于细胞内;另一小部分呈游离酚,则会被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化分解,变成CO2、水和其他无毒化合物,解除其毒性。氰化物在植物体内能分解转变为营养物质。地衣、垂柳、臭椿、山楂、板栗、夹竹桃、丁香等吸收SO2能力较强,积累较多硫化物;垂柳、拐枣、油茶具有较大的吸收氟化物的能力。芦荟、吊兰和虎尾兰等可吸收甲醛。紫苑属、黄耆、含烟草和鸡冠花,这类植物能吸收大量的铀等放射性核素。常青藤、月季、蔷薇、芦荟和万年青,可有效清除室内的三氯乙烯、硫比氢、苯、苯酚、氟化氢和乙醚等。天门冬可清除重金属微粒。龟背竹、虎尾兰和一叶兰,可吸收室内80%以上的有害气体。月季,能较多地吸收硫化氢、苯、苯酚、氯化氢、乙醚等有害气体。 1.2调节作用 植物能够进行光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。光合作用除了能转化太阳能,制造有机物之外,还能调节大气中氧和二氧化碳的含量,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000 t/s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而,这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 1.3监测作用 植物对大气污染还有监测和指示作用。植物监测是利用植物对某些大气污染物的反映,监测空气中有害气体的种类和含量或大气污染程度,以了解大气环境质量状况。在植物受到有害物质的侵害时,一般有害气体都是从叶片上的气孔钻入的,因此叶片上往往出现肉眼看得见的各种伤斑。不同气体引起的伤斑也会有所不同。因而可以通过调查叶片受害症状,测量植物生长量、解析年轮等症状判断空气中的环境质量。如果伤斑是二氧化硫引起的,则多出现在叶脉间,呈点状或块状,严重时出现鲱骨效应;而由氟引起的伤斑大多集中在叶子的尖端和叶片边缘,呈环状或带状。比如,苔藓枯死;雪松呈暗竭色伤斑,棉花叶片发白;各种植物出现“烟斑病”。这是SO2污染的迹象。菖蒲等植物出现浅褐色或红色的明显条斑,是氮氧化物中毒的显示。假如丁香、垂柳萎靡不振,出现“白斑病”,说明空气中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然发出花叶,则是氯化物污染引起的。其他的指示植物还有:紫花苜蓿、胡萝卜、菠菜可以监测SO2污染;菖兰、郁金香可以监测氟污染;苹果、玉米可以监测氯污染等等。 2.植物在水环境保护中的作用 利用水生植物净化污水是一种成本低廉,节约能源、效益较高的简便易行方法,目前,国内外有关部门正广泛应用生物处理措施净化污水。 曾有人做过这样一个实验:在一个实验水池中栽培了芦苇后,从水中排除的悬浮物减少了30%,氯化物减少90%,有机氮减少60%,磷酸盐减少20%,氨减少66%,总硬度减少了33%。水池中的水经芦苇的净化,明显清洁多了。 植物对水域的净化,主要有以下途径:首先是植物能分解和转化某些有毒物质。在低浓度的情况下,植物能吸收某些有毒物质,并在体内将有毒物质分解和转化为无毒成分。例如,植物从水中吸收丁酚,丁酚进入植物体后,就能与其他物质形成复杂的化合物,而失去毒性。其中最常见的为酚糖苷,它可以贮藏在液泡内变成对植物无毒的结合态物质,在以后的生长发育过程中,可以被分解和利用,参加细胞正常的代谢过程。其他苯、氰等也都有相似的情况;其次是植物的富集作用。水生植物能吸收和富集水中的有毒物质,其富集能力依植物种类不同而异,但一般可高于水中有毒物质浓度的几十倍、几百倍甚至几千倍以上。 经试验证明,多种高等水生植物对氮、磷和各种金属以及酚、氰、农药等有机物都有吸收、积累、分解和转化的能力。其中,水葫芦、水花生、水葱、浮萍、紫萍、水浮莲等都能有效地吸收、积累、分解废水中的营养盐类和多种有机污染物在最适宜的生长条件下,一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉。通过试验进一步证明,在自然界中的多种水生植物,对水中的重金属元素也有去除作用。如水葫芦、水花生能从污水中除去镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素。除此之外,浮萍在夏秋也能大量吸收、积累电厂洗煤废水中的重金属元素。另外,水生植物还能净化废水中的多种有机污染物。 水生植物在净化污水方面各显神通:水葱、田蓟、水生薄荷等植物可以有效杀死水中的细菌;凤眼莲、浮萍、菹草、金鱼藻等植物有较高的吸收水中重金属的能力。 我国水生植物资源十分丰富,对进一步研究、开发利用新的种类净化污水,还有很大潜力。 3.植物在土壤环境保护中的作用 土壤污染可以由大气污染和水质污染而引起。工厂排出的含有重金属的废气、烟尘和其他有害气体、工业废水、废渣,以及农业上施用化学农药、某些毒性除莠剂及污水灌溉等都会污染土壤。其他放射性物质也会对土壤污染。土壤污染后,能引起土壤酸化或碱化,以及影响有些作物的正常生长发育,因此,利用某些植物对土壤中污染物质的吸收,就能达到消除和净化的目的,降低土壤污染。 植物除能吸收有害物质外,还具有防风固沙,涵养水源的作用。对于一些已经遭受污染或本身环境不好的土壤,植物也能够对此进行调节和改善,保护土地资源。这类具有改良土壤能力的植物,称为“绿肥”。人们常常请它们当开路先锋,到十分艰苦的旱、涝、盐、碱、酸、瘠的盐碱荒地或红壤荒地去“落户”。它们不仅能在这些地区扎根生长,而且还积极地替庄稼创造美好的生活环境。此外,绿肥植物多有强大的根系,能够充分吸收利用深层的水分和养分。因此,在它们死亡腐烂后,土壤表层就留下了丰富的养分。据计算,每亩如果收1500公斤苕子,土壤里就相当于增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13 公斤钾肥!像紫云英、苜蓿等一些豆科绿肥,自身就是一个小小的化肥厂——它们利用根瘤中的固氮菌,将空气的氮气合成为氮肥,每亩可产氮肥50公斤左右。这些植物大大的改善了土壤环境,有利于土壤资源的保护和永续利用。 4.结论: 植物以其特有的生理特性,在环境保护中起着非常重要的作用。不仅能够净化大气、水、土壤等环境,还能指示监测环境污染,改善环境条件,在保护和预防环境中起着非常重要的作用。此外,植物在环境保护中的作用远不只此。植物能够降低噪声,减弱噪声污染。绿色的环境还能创造舒适环境,改善心情。另外,环境保护重在人人参与,发挥群众的作用。而植树造林,可以让大家见到环境保护的成果,改善环境,增强大家的环保信心与动力,更好地保护环境。由此可见,植物在环境保护中的作用是非常巨大的,用植物改善环境的发展前景也是相当巨大的。

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有关植物在环境保护中的作用的小论文。

绿化植物具有调节气候、保持水土、防风固沙、保护农田的作用,还具有净化空气、净化污水和降低噪声等功能。
  净化空气  植物净化空气的功能是多方面的:
  ① 保持大气层中氧和二氧化碳(CO2)平衡。随着工业的发展和人口的增加,大气层中CO2浓度有逐渐增加的趋势。绿色植物是氧气的主要制造者和CO2的消耗者,对保持氧和CO2的平衡有重要作用。据计算,每公顷植物一年释放的氧:农作物为3~10吨,落叶林为16吨,针叶林为30吨,常绿阔叶林为20~25吨。一株树龄百年的山毛榉(Fagus sуlvatica),其叶片总面积约为1600平方米,进行光合作用时,每小时可吸收CO2约2352克,释放氧1712克。据计算,大约150平方米的叶面积,可以满足一个人的需氧量。
  ② 降低大气中有害气体的浓度。植物能吸收氟化氢、二氧化硫、氯、二氧化氮、氨、臭氧、汞蒸汽、铅蒸汽以及过氧乙酰硝酸酯、乙烯、苯、醛、酮等气体。如氟化氢通过40米宽的刺槐(Robinia pseudoacacia)林带比通过同距离的空旷地后的浓度可降低近50%。二氧化硫通过一条高 15米、宽15米的法国梧桐 (Platanus acerifolia)林带浓度可降低 25~75%。绿化植物能阻挡、过滤和吸收有害气体,起到净化空气的作用。
  ③ 减少空气中的放射性物质。绿化植物不但能够阻隔放射性物质及其辐射,而且能够过滤和吸收放射性物质。如一些地区树林背风面叶片上的放射性物质颗粒只有迎风面的1/4。树林背风面的农作物中放射性物质的总放射性强度一般为迎风面的1/20至1/5。又如每立方厘米空气中含有1毫居里的放射性131碘时,在中等风速的情况下,1公斤叶子在1小时内可吸滞1居里的放射性碘,其中2/3吸附在叶子表面,1/3进入叶组织。不同的植物净化放射性污染物的能力也不相同,如常绿阔叶林的净化能力要比针叶林高得多。
  ④ 减少空气中的灰尘。绿化植物能够阻挡、过滤和吸附空气中的灰尘。据测定,一个位于绿化良好地区的城镇,其降尘量只有缺乏树木的城镇的1/9至1/8。草地也有显著的减尘作用,它不仅能吸附空气中的灰尘,还能固定地面尘土。如有草皮的足球场比无草皮的足球场上空的含尘量少2/3至5/6。
  ⑤ 减少空气中的细菌。一方面由于树木可以减少灰尘,从而减少了附着在灰尘上的细菌;另一方面由于一些植物能分泌挥发性物质,具有杀菌或抑菌的能力。如在一个城市绿化差的街道上每立方米空气中所含的细菌数目,比同一城市绿化好的街道上高1~2倍以上,比同一城市树木茂盛的植物园中高40~50倍。松、柏、樟等树木能够分泌挥发性抑菌物质,在这类树林中,空气中细菌含量比植物园还少。   净化污水  森林有净化水源的作用。据测定,从每平方公里无林山坡流下来的水中溶解物质的含量为16.9吨,而从有林山坡流下来的水中含量则为6.4吨。如果水流过30~40米宽的林带,其中氨含量可降低到原来的1/2至2/3。森林还可以减少水中细菌的数量。水流通过30~40米宽的林带后,每升水中所含细菌数量比不经过林带的减少1/2。水流通过 50米宽的生长 30年的杨、桦混交林后,所含细菌数量能减少9/10以上。此外,各种水生和沼生植物也能净化污水。如在试验水池中种植芦苇(Phragmites communis)后,水中悬浮物减少30%,氯化物减少90%,有机氯减少60%,磷酸盐减少20%,氨减少66%,总硬度减少33%。又如在含有十几种有机化合物的污水中栽植水葱(Scirpus validus),经过一定时间,有机化合物全部被水葱吸收。
  降低噪声  声波传至树冠后,能被浓密的枝叶不定向反射或吸收。因此可以利用林带、绿篱、树丛来阻挡噪声(见绿化降噪)。
  调节气候  大面积的森林、绿地以及宽阔的防护林带和浓密的城市行道树,对温度、湿度和风速都有一定的调节作用。例如中国南京市有行道树遮荫的马路在夏季的最高气温比无行道树的马路低3℃左右,而且相对温度高10~20%。林带和绿地还能促进城市中的空气对流,白天使热空气上升,夜间使冷空气下降,从而使市内受污染的空气及时得到更新。
  保持水土  树木和草地有显著的保持水土功能。例如降雨时,雨水首先冲击树冠,然后穿过枝叶落地,不直接冲刷地表,从而减少表土的流失;同时,树冠本身还能积蓄一定数量的雨水。据测定,树龄61年的云杉树冠一般可阻留降雨量的24~70.8%。此外,树木和草本植物的根系能够固定土壤,而林下往往又有大量落叶、枯枝、苔藓等覆盖物,既能吸收数倍于本身的水分,也有防止水土流失和减少地表径流的作用。如果树林和草地遭到破坏,就会造成严重的水土流失,在有石山地还能形成泥石流。
  保护农田  绿化植物能减轻风、旱、涝等对农作物和蔬菜的危害。例如一条防护林带可使20~25倍树高距离内的风速降低10~50%,结构良好的林带能把有害的6级风变成对农田无害的3级风。风速降低,土壤水分的蒸发也随之减少,相对湿度和绝对湿度都会增加。防护林还可以阻止沙土飞扬,防止尘害。
  绿化植物在环境保护中具有维护生态平衡、美化环境和保护人体健康的作用。但是,如果污染超过了绿化植物所能忍受和缓冲的限度,它们的生长和繁殖就会受到影响。所以要在减少污染的基础上发挥绿化植物的有效功能

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