橙橙小狐狸
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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试析如何通过园林技术提高水土保持效果 摘要:以一些特殊地质、区域为例,介绍了园林技术在水土保持上的运用。科学的选择种植物、合 理的栽培养护、园林技术的使用等,通过具体实例,进一步证明园林技术可以在提升土壤的可持续利用 空间上有所作用。 关键词:园林技术;水土保持;运用 1园林技术与水土保持 园林技术的发展 园林技术包括园林施工、园林设计、园林管理等多方面 内容,既包括园林植物的选择、栽培、养护,也包括由园林景 观、设施等组成的完整的园林系统的设计与管理。园林技术 在改善地域生态水平,美化环境等方面发挥着积极的作用。 就园林建设自身而言,与水土保持之间也存在着密切的关 系。如土方工程的挖掘、运输、填筑过程中,若破坏土体稳定 性,扰乱土壤结构,使土壤紧实度变小,均容易造成水土流 失。所以,土方的施工时要注意观察土质情况,考虑边坡、坡 度、深度的合理。同时,还要因地制宜进行科学的给、排水设 计,通过谷、涧、山道的组织,减缓径流速度及防止水流冲刷, 也可以起到很好的减轻水土流失的作用。除以上因园林施工 建设引起水土流失的因素,本文的重点将以一些特殊地质、 区域为例,介绍园林技术在提高水土保持效果上的运用,以 期对园林技术的提升和水土保持的效果有所益处。 水土保持的重要性 中国是世界上水土流失最为严重的国家之一,经过50 多年的治理,土壤侵蚀总体上得到遏制,但局部地区土壤侵 蚀仍很严重,是中国主要的生态与环境问题。近年来,随着经 济、社会的发展,人们的生态与环境意识也日益增强,在围绕 《中华人民共和国水土保持法》开展各项工作的同时,对水土 流失防治工作提出了更新、更高的要求。像本文中所说的园 林工程中,就涉及了很多水土保持措施。在园林建设过程中, 科学的运用水土保持理念,将会达到有效预防和控制水土流 失之目的,以促进水土资源可持续利用,更好地发挥园林的 生态环境效益,为生态系统的修复、改善,以及健康发展提供 保障。 2园林技术在水土保持上的运用 以特殊地质、区域为例介绍园林技术在水土保持上的应 用。 盐碱地开发 盐碱地是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生 长的土地,具有“咸、毒、板、瘦”等不良性状。中国现有 亿hm2盐碱地,约有100个城镇有盐碱地分布。包括长江以 北的辽阔内陆地区,以及辽东半岛、渤海湾和苏北滨海狭长 地带,浙江、福建、广东等省沿海、台湾和南海诸岛的沿岸也 有少量分布。在盐碱地质条件中,绝大多数园林植物受到严 重的生理胁迫,无法存活的情况下,如何通过园林技术,提高 盐碱地的绿化率,让可溶性盐随着水渗到下层或流走,使土 壤“脱盐”,并培肥土壤,达到土地再开发利用。笔者认为,园 林技术在盐碱地的开发中的运用,主要体现在以下几个方 面。 1)选择耐盐碱植物。中国对盐碱地的治理开发非常重 视,积极研究、培育耐盐碱植物品种。目前全世界已知的盐生 植物有l 500多种,中国约有400~500种。所以,在提高盐 碱地的绿化效果的关键因素,也就是选择耐盐碱植物上,具 有一定的植物利用条件。 (2)降低地下水位。地下水对土壤盐碱的关键影响关系 是———地下水位高,矿化度大,容易积盐。在盐碱地,可以通 过抬高植物栽培床面的方法,达到相对降低地下水位的作 用。这种方法既可以通过雨水淋洗,提高土壤脱盐的效果;又 可以减轻土壤的返盐量。在抬高植物栽培床面的同时,可结 合挖掘鱼塘、开挖水沟,利用挖出的土方垫高绿化栽培的床 面,既有效降低地下水位,又起到很好的蓄水、排水的功效。 (3)科学栽植。首先要选择健壮的苗木。在盐碱地上种 植,普遍存在生根难、生根慢、长不好的问题。所以一定要选 择无病虫害、无机械损伤、根系发达壮实的苗木进行栽植。这 样的苗木抗盐碱性强、生长快。另外,还可以通过适当使用生 根粉、打泥浆栽植、大穴栽植树盘覆膜的方法,以助于提高苗 木的成活率。 (4)科学养护。盐碱地的园林植物在定植后,如果不进行 科学合理地养护与管理,土壤很容易返盐。一旦出现土壤返 盐的情况,苗木的生长不仅会受到影响,而且还会给土壤再 改良带来困难。在科学的养护方法上,应根据植物与土质的 特性,科学安排。一般包括疏松土壤、地面覆盖、合理施肥等。 采矿废弃地生态恢复 采矿废弃地应植被遭到破坏,水分涵养下降,致使地表 径流的下渗受阻;同时,地下水流的方向也会因为开采发生 改变,导致河溪断流,水系紊乱;还有采空区的形成等等,都 会加剧采矿废弃地的水土流失,带来一些极具破坏力的自然 灾害,如沙尘暴、泥石流、山洪、甚至荒漠化。所以,采矿废弃 地生态恢复,即恢复生态系统的结构和功能,进而提高生态 系统生产力和稳定性意义重大。从园林技术的角度,主要可 以通过以下几种方法进行。 (1)土壤改良。土壤改良,是生态恢复与重建的关键,可 以直接改良或者新覆土再进行改良。其中针对采矿地的土壤 状况,可利用园林技术中削高垫低、土平整地、复土、深挖垫 浅、煤矸石或粉煤灰填充等措施整治沉陷土地。 (2)适当植物。因为采矿废弃地土壤的处理,促进了植物 对基质中重金属的吸收。所以,改良的废弃地不适于种植农 作物,长期的改良必须依靠植物。利用固氮植物和菌根植物 改良废弃地可以起到较好的生态效益。 (3)植被群落。利用乡土植物来恢复植被群落十分重要, 这些耐受酸性水污染的植物可以较好的去除废水中的矿物 离子,具有很强的忍耐性和可塑性。利用园林技术,通过栽培 植物组成多层次的植物群落,以形成多结构的生态系统,在 植被养料方面,可以将基地上的材料作为植物生长的媒介加 以循环利用,如利用煤、矿砂和金属物充当植物生长的介质。 (4)净水灌溉。包括拦截地表水,阻止地表径流流入采矿 场,从而减少废水的补给量;封闭各种废弃矿井巷道,以通过 隔绝空气的方法,减少氧化作用,降低生成酸性水的可能性。 将旧有排水渠改造成水景公园,利用风力或电力设施带动净 水系统,同时把收集的雨水在冷却池和沉淀池中进行清洁处 理,再输送到各个花园进行净水灌溉。 边坡防护 边坡防护,是指依靠植物根茎与土壤间的附着力以及根 茎间的互相缠绕来达到加固边坡、提高坡表抗冲刷的能力。 对于涵养水源,减少水土流失,净化空气,维持生态,净化环 境,保证人员及车辆安全都具有一定的作用。因为大多边坡 因开挖造成,地表植被遭到破坏,表土抗蚀能力减弱,在雨 滴、重力和风蚀作用下水土极易流失,植物种子定植较为困 难;另外,土壤多为没有熟化的生土,养分含量一般很低,边 坡土壤对降水截流也较小。所以,必须通过相应的园林技术, 创造出利于植物生长的土壤环境。 (1)植物选择。为了达到较好的固土护坡的效果,要选择 适应当地气候,抗旱性强;根系发达、扩展性强;种子丰富,易 更新、易生长;多年生,绿期长;可粗放管理的植物。可用的植 物种类较多,主要有草本植物、灌木、藤本植物,以及乔木等。 (2)综合因素。需综合考虑的因素包括边坡坡度,土壤结 构、厚度,边坡土壤理化性质,以及种植目的等。除了土壤自 身的状况,选择边坡植物主要应考虑的气候因素还有当地气 温和降水等。 (3)护边坡筋。一般在边坡坡度较大,或同一纵边坡较长 处铺设。使用砖或其它块料作为材料,将材料置于土中,露出 地面一定高度,每隔10~20 m设置3~4道,与道路成一定角 度,如鱼骨状排列于道路两侧。在较陡峻地段的排水沟,可采 用较粗糙材料,如卵石、砾石等进行衬砌,以降低径流速度。 河道治理 维护河道的水生态平衡,既要为水生、两栖动物等创造 良好栖息繁衍环境,又要有利于河流自净能力的提升;既要 恢复自然河道的生态功能,又要满足人类生存和生活的要 求。科学合理的河边植物园林设计,可以起到一定的作用。 (1)植物墙体设计。在园林技术的基础上,综合考虑生 态、经济、人文、社会效应等多方面因素,设计出安全性与景 观性兼顾的帮助治理河道的植物墙体。以块体结构,分层设 计;每一植物区都具有其独特的功能,以更好的促进水生植 物生长实现,达到重新构建河道以及河堤生态循环系统的效 果。 (2)分层植物选择。在墙体上部可以种植一定面积的高 等水生植物,如美人蕉、旱伞草、万寿菊等。在水陆交错带,充 分利用可以吸收水中磷、氮、重金属的植物,配备其他的水生 植物群落,包括湿生植物、挺水植物(如芦苇)、浮水植物等, 可以去除水体中的富余营养物。当然,这些植物还应具有生 长快的特点,这样才可以较好的清除水体和土体的有害化合 物,达到改善水质的目的。 3总结 特别是对于干旱地区来说,通过科学的园林技术,可以 很好的提高水土保持的效果。园林技术创造的不仅仅是优美 的植被、水体景观,更可在提升土壤的可持 (上接第148页)续利用空间上有所作用。 参考文献 [1]赵明.生态环保新举措:自嵌式植生挡土墙问世[EB//OL]. (2007-11-7). fo/A00000021125-1. html. [2]刘海龙.采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计[J].生态学 报,2004(2):323-329. [3]蔡志洲.公路边坡灌木生态绿化研究[J].交通环保,2002,23(3): 25-26. [4]刘会超,孙振元,彭镇华.盐碱地园林绿化树木栽培技术[J].园林 绿化,2004(1):45.满意请采纳
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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 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。 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。 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。求采纳
安芷生等.1990.最近2万年中国古环境变迁的初步研究,刘东生主编,黄土、第四纪地质全球变化.北京:科学出版社 白润光.1986.泥炭形成水热系数指数,地理学报
这个太多了,有上百种!以下是选出的18种较好期刊,其IF均高于2.0,所占比率约20%。可供读者投稿和检索参考。(1) Annual Review of Pla
学术堂提供了参考文献格式并举例说明:(1)期刊[序号] 主要作者.文献题名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.例如: [1] 袁庆龙,候文义.Ni-
中草药在水产养殖疾病防治上的应用前景概述萧峰西南大学11111111111 1111111摘要:用中草药防治鱼病具有价廉、绿色、环保、无残留等优点,符合无
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