植物学现象（共4篇）
植物学现象 篇1
植物科学 (Plant Science) 是一门研究植物的科学, 其研究的对象是整个植物界, 基本任务是认识和揭示植物界所存在的个层次的生命活动的客观规律, 从分子、细胞、器官到整体水平的结构和功能、生长与发育, 生理与代谢, 以及与环境相互作用等规律, 并解决人类所面临的一些如粮食, 资源, 环境等重大问题[1]。人们的衣、食、住, 行离不开植物, 人类的发展与植物密切相关。植物科学发展的兴衰关系到人民生活、国民经济发展的进退。笔者在搜集有关文献的基础上, 对比较感兴趣的一些现象进行了描述并提出了肤浅的解决方法。当然, 植物科学所包含的知识包罗万象, 应有尽有。
1 植物对过去气候波动和环境变化的响应机制
全球气候变化, 如第四纪冰期时, 冰期和间冰期的反复交替, 植物存活在那里?植物如何适应全球气候的变化?通过什么样的方法能探究植物对过去气候波动和环境变化的响应机制?气候变化如何影响植物的分布模式和遗传变异?地质运动, 导致了山脉、河流的重组和重新分布, 这些变化会给植物带来什么样的影响?对于不同的物种, 影响是否一样?这些问题的解决与植物谱系地理学的发展密切相关。
Avise等首次提出了谱系地理学的观念, 他们认为, 谱系地理学属于生物地理的一个分支, 是有关历史性探究的生物地理学, 主要探讨物种的演化历史, 特别是在近缘物种和种内水平与地质历史事件 (例如, 冰河、山岳隆升及地理隔离等) 之间的相关性[2,3,4]。探讨过去气候和环境变化如何影响植物的地理分布和遗传结构。在中国境内, 有关青藏高原和中国亚热带物种和一些属的研究阐明了过去气候波动和环境变化对中国境内的物种分布格局和遗传变异的影响[5,6]。
2 五彩缤纷的植物世界
植物界形态万千, 变化多端。不同的物种, 不同的类群, 他们形态各异, 但有些类群却也很难区分开, 甚至肉眼很难去辨认。那么, 面对这种情况, 怎样区分它们呢?怎样将植物物种进行合理的归类呢?怎样给它们命名?以至于我们能清楚的弄清不同物种, 不同类群之间的区别和联系。有些植物剧毒无比, 有些植物无毒可以实用, 但他们可能形态极为相似。那么, 我们怎样采用有效的方法将有它们区分开呢?这些问题真实而又实在, 是我们在实际生产和生活中不可能避免问题。
植物系统学 (Plant Systematics) 是研究植物类群之间的关系和系统安排的一门植物学分支学科, 研究内容包括植物类群之间的系统发育关系, 进化的过程和机制以及类群的分类处理, 也成为系统与进化植物学[7]。20世纪分子生物学飞速发展, 已经渗透到生命科学等各个领域和各分支学科, 由此, 植物系统与分子进化方面的研究已经成为了植物科学关注的热点。宫霞[8]等基于trn L-trn F序列建立葡萄科各属的分子系统发育树, 探究各属之间的亲缘关系。如高利霞[9]等基于trn L-trn F基因探究10种棘豆属植物的分子系统学关系[9]。植物系统将植物物种进行合理归类, 并研究不同物种, 类群之间的相互关系。能找到很难辨别的物种的区分方法。为人们的生活和生长实践, 科学研究等提供极大的方便。
3 植物分布格局与环境的关系
不同的植物物种, 不同的植物类群, 不同的植被, 地理分布模式不尽相同。如油松主要分布在中国的北方, 而在南方较为少见;在中国北方多为草原和一些灌木, 而在南方多为森林。又如苔藓植物物种多为分布广泛的物种, 但在中国特有种较为少。为什么出现这中分布模式呢?为什么不同省份植物多样性不同?影响植物多样性丰富度的主要环境因子是什么?通过什么方法能观测影响植物多样性丰富度的环境因子?环境因子的变化与植物多样性丰富度之间存在着什么关系?这些也都属于植物生态学的范畴。植物生态学是研究植物与环境相互关系的一门学科。该学科研究环境对植物生长、分布的影响。不同的区域由于环境条件 (阳光、水分、土壤和温度等因子) 不同导致植物的种类也不尽相同。
4 植物生长所需的营养, 环境因子和有关调控
植物从种子萌发到形成成熟的植物个体, 再到植物个体死亡这样一个完整周期中。植物每个阶段所需的营养一样吗?每个阶段都需要些什么营养?这些营养怎样维持植物的生理变化?出供给营养物质外, 还需要环境提供什么条件?这些环境因子应又是怎样影响植物的生长呢?环境因子和营养物物质在影响植物生长上具有什么样的关系?当植物生活在逆境时, 植物体怎样适应这种变化?为什么有些植物能生活在沙漠中?有些只能生活在水中?它们在结构上有什么区别?
植物营养研究植物生长不同阶段所需的营养与植物生长之间的关系。不同阶段植物的生长所需要的营养物种不同, 所需的环境条件也不同。在生产实践中要遵循植物生长的规律, 补给植物所需的营养物种, 进行合理施肥。当植物生活在逆境时体内会形成相关的保护系统或一些特殊的结构, 以至于植物能抵抗这种不良的环境。如章艺[10]等研究了不同铁胁迫对大豆叶片体内保护系统和膜脂氧化的影响。蔡妙珍[11]等研究了过量Fe2+对水稻生长和某些生理形状的影响。他们的研究表明, 植物在逆境条件下一些特殊的物种会升高或降低, 以达到保护植物不受伤害的作用。
5 植物培育, 引种, 驯化和栽培
在实际生活中, 人们食用的一些蔬菜, 水果都是根据食用的部位不同, 经过野生培物种的培育, 引种或驯化, 然后栽培而来的。在植物培育, 引种, 驯化和栽培过程中, 应该遵循什么样的规律和方法?如何寻找和保护野生食用, 能源, 药材等植物资源?如何培育出我们所需要的食用, 药用, 能源植物品种?
植物遗传与育种方面的研究能解决植物引种, 驯化, 育种和栽培的问题。只有在生产实践遵循植物遗传与育种的相关规律, 才能成功的引种, 驯化人们所需要的物种。并在此基础上采用分子生学学与遗传学结合的方法, 筛选遗传背景大的核心种质资源保存下来, 建立它们之间的相关的数据库, 为培育具有重要价值作物奠定坚实的基础。
摘要：在查阅有关植物科学文献的基础上, 总结了对植物科学中感兴趣的现象, 并提出了探究这些现象的可能的解决方法。以期提高大众对植物科学的热爱。
关键词：植物科学,气候波动,环境变化
参考文献
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[8]宫霞, 王焕冲, 杨勇, 等.基于Trn L-F序列的葡萄科各属分子特征及系统发育学研究[J].果树学报, 2013, 30 (1) :28-36.
[9]高利霞, 卢萍, 金凤, 等.10种棘豆属植物的trn L-F序列及其分子系统学研究[J].西北植物报, 2013, 33 (2) :266-271.
[10]章艺, 刘鹏, 史锋, 等.高铁胁迫对大豆叶片体内保护系统及膜脂过氧化的影响[J].中国油料作物学报, 2004, 26 (2) :65-68.
[11]蔡妙珍, 林咸永, 罗安程, 等.过量Fe2+对水稻生长和某些生理形状的影响[J].植物营养与肥料学报, 2002, 8 (1) :96-99.
植物学现象 篇2
导语：植物“犯困”，即植物睡眠，在植物生理学中被称为睡眠运动。它既是一种有趣的自然现象，也是一个科学家数十年来积极探索但还未解开的科学之谜。
每逢晴朗的夜晚，我们只要细心观察就会发现，一些植物发生了奇妙的变化。花生就是一种爱“犯困”的植物，它的叶子从傍晚开始，便慢慢地向上关闭，表示要睡觉了。常见的合欢树，它的叶子由许多小羽片组合而成，在白天舒展又平坦，夜幕降临时，那无数小羽片就成双成对地折合关闭，就好像被手碰过的含羞草。以上所举仅是一些常见的例子，事实上，会睡觉的植物还有很多很多，如酢浆草、白屈菜、羊角豆等。
关于保护大自然的事例
人类为了生存所进行的资源及能源的开发和利用是完全必要的，但是所有开发和利用都应当从整个自然界，尤其是地球环境的生态系统，即所谓生物圈的平衡状况加以全面地和科学地考虑，然后再在保护自然环境、维持生态多样性的基础上，达到人和自然之间的协调。
当前，不但要加强和扩大那些具有原始性状，即受人类影响较少的生态系统，通过人为的保护和再建、使其维持原始的自然面貌，保持生态系统内部各要素的平衡，而且要重视人类在认识化学物质毒性问题上所取得的宝贵经验。对于各种比学物质，从生产到废弃的整个过程，都要考虑一个防止污染环境的安全措施，更应当寻求无污染的生产方法，制取无毒性的化学产品，显然，这是给化学工作者提出的一个更高、更难的任务。
我国宪法第二十六条已经明确指出：“国家保护和改善生活环境，防治污染和其它公害，国家组织和鼓励植树造林，保护林木。”这样，在党和国家的重视和领导下，我们要大力宣传和普及“环保”知识、为创造一个无污染和公害、生态保持平衡和优美的环境而共同努力。
=================================== 怎样保护地球环境
地球爷爷您好，我们是一位同情并且关心您的一位小学生。我从电视上看了人类的所作所为极为痛心，您一直那么呵护我们不让外界有机可乘，但是人们仍然取之无度，用之无节地伤害您。虽然，我不能为您做出很大贡献，但是我们可以从自身做起，并呼吁同学们一起保护您。请您放心。下面我们就提了几点保护您的建议，不知可否：
1、不随地吐痰
2、保护地球上的生物
3、用完水及时关闭水笼头
4、多种花、草、树木把您打扮的更漂亮
5、保护臭氧层
6、不随便丢垃圾
7、垃圾分类
8、回收废电池
9、尽量不排放乌烟
从探究植物蒸腾失水现象说起 篇3
关键词：实践活动；探究；兴趣；能力
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）21-170-01
案例：
教师：同学们我们今天将布置一个有趣的实验，让同学们回去动手试一试，同学们有没有兴趣啊？
学生：有。
请同学们注意老师布置的实验过程并在实验过程中认真观察实验现象，思考老师提出的问题。
1、从一株阔叶植物上，剪下大体相同的两个枝条。一个枝条上剪除全部叶片，另一个枝条上剪掉下部叶片。（思考：1、同学们知道为什么枝条要从同一株植物剪下，又要是大体相同的两个枝条？2、为什么一个枝条上剪除全部叶片，另个枝条上剪掉下部叶片？）
2、在两个相同的透明的小玻璃瓶中加入等量清水，将两个枝条分别插在两个试管中，管内水面上再滴上少量的植物油。（思考：为什么要加入等量的清水？为什么水面上要滴几滴油呢？）
3、用透明塑料袋分别套在两个枝条上，结扎塑料袋口，使其不漏气。最后将上述实验装置放在有阳光，温暖的地方。数小时后，观察发生的实验现象。（思考：1.塑料袋能不能连瓶子一起套住呢？2.为什么要放在有阳光，温暖的地方呢？）
第二堂课
教师组织学生进行分组讨论：将本班学生分成八个小组，指导学生讨论实验现象及老师提出的思考问题。
讨论指导：1、请同学们交流实验现象，比较是否相同，分析不同的原因。
2、交流老师提出的思考问题。
（教师下组与学生进行交流互动）
讨论结果交流：1、由各组组长汇报本小组的实验情况。其中仅有第二小组和第五小组有个别同学没有观察到塑料袋上出现小水珠。其他同学帮助分析原因。（一同学未把实验装置置于阳光下，另一同学则是将两个枝条的叶片全部剪掉）
2、交流思考问题，同学自行解答，教师分析点拨。
案例分析：
通过本次实践活动导入植物的蒸腾现象，学生直观的体验到植物的蒸腾现象就是植物体内的水分通过叶片以水蒸气形式散失到体外的过程。组织交流使学生体验到了探究的过程和乐趣，提升了学生的动手和实践活动的能力，陶冶了热爱大自然的美好情感。。下面就本课谈谈对实践新课标的几点理解：
一、教材服务于课程，应当灵活处理和使用教材，使其符合教学的需要和学生的实际情况
教材只是提供学生所需掌握的知识和一种学习的模式，而每个教师和学生的情况都存在差异，所以教师应结合本地、本校的实际、学生的实际，利用身边的资源，创造性地实施新课程和使用教材。如本课教材设计教师进行演示实验，让学生通过观察来认识植物的蒸腾现象，然而我经分析认为，本实验如果让学生自己动手完成，会有更佳的效果。学生在动手的过程中各方面的能力都能得到锻炼，显然优于只用眼睛观察。新课标指出：“教师应创造条件，就地取材，因陋就简地开设好生物学实验。同时，实验设计应该多样化，要改变以往将实验依附于知识内容的做法，按照学生能力发展的水平和需要，先安排思维和操作技能要求较低的探究活动。”同时，本实验也是一个学生力所能及的实验，于是我布置学生课后自主完成实验，并要求学生在第二堂课上进行讨论与交流。从教学效果看，取得了良好的效果，成功的关键在于为学生创造了参与探究和亲身体验的机会，锻炼了学生的动手和观察能力，让学生品尝到了成功的喜悦，激发学生产生学习的乐趣和兴趣。
二、创设平台让学生展示自我，勇于进行合作交流甚至争辩 ，发表自己独到的见解，使学生获得终生可持续发展的能力
生物科学不仅仅是一堆事实和理论，更是一个过程。通过探究活动，改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。本课组织学生就蒸腾现象的实验进行分组讨论与交流，让同学们在交流中发现问题，并自行解决问题。在获得知识的同时获得合作与交流的快乐，并掌握了合作与探究的方式。
三、生物教学不应只关注学生的知识与技能，还应关注学生情感态度价值观的发展。学生积极的态度和正确的观念是学生学习和进步的动力
教学中有的同学实验失败了，不应给予批评，而应引导其他同学帮助分析失败的原因，同时教师应及时给予勉励。让学生相信失败只是暂时的，这一次的失败是为下一次的成功积累能量。教学过程中不仅应创造条件让学尝到成功的喜悦，还应注重对学生“受挫力”的培养，使之始终充满自信和积极的心态。同时在教学中我改变传统的“长者”的形象，把自己当成是学生的朋友，关注每一个学生的发展，与他们平等的交流，始终相信：“没有教不好的学生，只是没找到能教好学生的方法，相信学生“人人都能学好”。不放弃一个基础差的学生，用爱心、耐心和恒心培养他们对自然界的好奇心，对大自然的亲近、热爱、和谐相处的情感。努力营造一个有安全感的学习氛围，使学生在活动中不会受到奚落、嘲笑、没有心理负担，在乐中学，在学中悟。
四、教师在教学过程中应是参与者，促进者和领路人的角色，而不应是指挥家，司令员和播音器
植物学现象 篇4
一、硬实种子研究的常用指标
硬实率的测定时随机取净种子100粒于45℃自来水中浸种24h, 统计未吸涨种子数, 计算种子硬实率 (3次重复) 。
吸水率= (浸种后质量-浸种前质量) ∕浸种前质量×100%
吸胀率=吸胀种子数/处理种子数×100%
45℃水中浸泡24h, 体积达到原来2倍的吸胀种子。
萌发率或发芽率=发芽种子数/试验种子数×100%
发芽势=规定时间内发芽的种子数/试验种子数×100%
萌发指数 (GI) =∑ (Gt/Dt)
Gt为不同发芽时间 (t) 的萌发数。
生长势 (cm) =下胚轴的长度 (cm) +胚根长度 (cm)
活力指数=发芽率 (%) ×生长势 (cm)
二、常见的硬实种子
㈠硬实种子的分布 硬实是植物种子中广泛存在的特性, 常见于豆科 (Leguminosae) 、旋花科 (Convolvulaceae) 、锦葵科 (Malvaceae) 、棕榈科 (Arecaceae) 、半日花科 (Cistaceae) 、蔷薇科 (Rosaceae) 、梧桐科 (Sterculiaceae) 、山茶科 (Theaceae) 、睡莲科 (Nymphaeaceae) 、紫草科 (Boraginaceae) 、牻牛儿苗科 (Geraniaceae) 、柿科 (Ebenaceae) , 其他如藜科 (Chenopodiaceae) 、鼠李科 (Rhamnaceae) 、百合科 (Liliaceae) 、葫芦科 (Cucurbitaceae) 、槭树科 (Aceraceae) 、蓼科 (Polygonaceae) 、茄科 (Solanaceae) 、无患子科 (Sapindaceae) 、田麻科 (Tiliaceae) 、木犀科 (Oleaceae) 、木兰科 (Magnoliaceae) 、大戟科 (Euphorbiaceae) 、蒺藜科 (Zygophyllaceae) 、樟科 (Lauraceae) 、漆树科 (Anacardiaceae) 、美人蕉科 (Cannaceae) 、榛科 (Corylaceae) 、山矾科 (Symplocaeae) 和杜鹃花科 (Ericaceae) 等也或有之, 在禾本科 (Gramineae) 作物玉米和小麦种子中也偶有发生, 以豆科种子最为普遍。
㈡常见硬实种子的硬实率 种子在播种前要检查其硬实率及其发芽率, 对硬实率高的种子采取一定措施, 以提高种子发芽率和播种质量。常见硬实种子硬实率百花木樨39%、白三叶35%~80%、黄花苜蓿30%~60%、紫花苜蓿10%~60%、天蓝苜蓿91%、达呼力黄花91%、合欢40%、银合欢90%、阴山胡枝子95%、刺槐80%、乌拉尔甘草93%、栓花草80%、硬毛棘豆100%。
三、硬实种子的处理
硬实的处理方法已有很多研究, 总体来说分为物理方法、化学方法、生物方法和综合方法四种。
㈠物理方法
1. 擦破种皮。
用80目或100目纱布, 将种子置于期间, 2张纱布在水平面上相对旋转运动进行摩擦至种皮皮毛、种皮被擦伤为止;或将种子放入研钵中加少量水湿润, 再加入石英砂小心充分研磨, 待种皮脱落为止。擦破种皮可直接除去坚硬种皮的限制作用, 促使种子吸胀发芽。例如白三叶种子砂磨处理, 发芽率由对照组的52%上升到94%;硬毛棘豆种子最佳处理方法就是砂磨, 发芽率达到70%, 而对照组的发芽率为零;另外, 天蓝苜蓿、蒙古扁桃、二色胡枝子、栓花草利用此种方法也可显著提高发芽率。
擦破种皮方法虽然直接, 但如果摩擦度不能很好的把握, 常易伤胚而使死亡率增加, 而且大量操作则费时费工。
2. 热水处理。
高温烫种可以软化种皮, 去掉种皮表层的蜡质和油脂, 提高透性和浸出种子内发芽抑制物, 促进萌发。也有研究认为高温有利于种子龟裂为疏松多缝的状态, 改善种子的气体交换, 从而解除由种皮造成的休眠, 促进萌发。不同的热水浸种经济、简单、易行, 效果较好, 在大量育种过程中尤见优势。例如将军油豆大规模育种时要破除种子硬实最好用100℃热水浸1min;合欢、南洋楹种子破除硬实最佳处理方法就是用70℃的热水浸泡;二色胡枝子种子用90℃热水浸泡30min处理硬实破除效果最好[1]。
3. 其它物理处理方法。
用X射线照射甘草种子, 当吸收剂量为1J/kg~5J/kg时其发芽率提高60%;超声波处理苏铁 (Cycas revoluta) 种子20 min可完全破除其休眠, 有些植物种子通过低温、液氮处理也能有效降低硬实率。
㈡化学方法
1.酸蚀处理。硫酸、硝酸等属强酸具有腐蚀性, 可以增加种皮的通透性, 降低种子的硬实率。浓硫酸处理是最常用的化学方法, 一般将种子浸泡入浓硫酸中搅拌并取出少量种子观察, 以种皮出现纹孔即可。酸蚀处理在破除种子硬实上效果显著, 例如浓硫酸处理将军豆15min, 吸胀率达100%, 发芽率达98%, 而对照组吸胀率为73%, 发芽率为73%[2];银合欢降低硬实率最好的方法是浓硫酸浸种5min[3], 其发芽率可达86%, 提高了37.9%;阴山胡枝子、敖汉苜蓿破除硬实的最好方法是浓硫酸分别处理20min、60min[4];甘草种子硬实破除的最好方法是浓硫酸浸种60min。另外, 10%硫酸也常用于破除种子的硬实, 例如处理黄花苜蓿种子的最好方法是用10%硫酸浸种。
虽然硫酸处理硬实效果显著, 但操作时更需注意。处理时间较难控制, 尤其对于种皮较薄的种子, 更难以掌握准确时间;处理后要充分洗净, 否则易造成酸害;对于受虫害的种子, 可能有些种子仍有发芽能力, 但硫酸易进入伤口而使这些种子更换发芽能力;浸种后的硫酸溶液应妥善处理, 否则对环境造成污染;硫酸具强腐蚀性, 操作不当时则破坏性较强。
2.碱液处理。碱液可增加种皮通透性, 打破硬实, 提高发芽率。用10%或20%的Na OH浸种4h~10h, 异穗台种子的发芽率由0提高到90%以上, 结缕草种子用30%Na OH浸泡20min~80min, 发芽率由对照组的30%上升到80%。
3.激素处理。某些植物激素, 包括赤霉素、细胞分裂素、短壮素、奈已酸、多效唑等能破除种子硬实。例如用100mg∕L NAA处理此椴种子24h可以很好的破除种子硬实, 用10mg/L的赤霉素对紫花芷蓿处理, 有破除硬实、促进萌发的作用, 并且对胚根、胚芽的伸长有一定的刺激作用, 而且能够提高种子发芽的整齐度。当然, 也有相关研究认为植物激素对种子硬实的破除没有作用, 可能是所选择的植物激素类别、浓度、时间不太适宜。
㈢生物方法
在自然界中, 微生物的缓慢作用使得有些硬实种子的种皮软化, 从而达到破除硬实的效果。某些植物和真菌产生的生化物质可以打破种子硬实而使种子萌发;动物的啃咬、消化液中的酶或稀酸也可以破除种子硬实。但这些方法耗时长, 很难把握适度, 不适宜实验室操作。
动物对有些植物果实的采食有利于种子萌发。有些硬实种子, 经过动物的啃咬和咀嚼等作用种皮被破坏, 透水、透气性增加。它们在经过动物的肠胃时, 消化液中的稀酸和酶等在一定程度上均会软化种皮, 减弱种子的硬实。将某些硬实种子堆积于刨花等碎屑物中接种微生物发酵, 可减轻或打破种子硬实。生产上常用的沤制处理就是将硬实种子与人、动物的粪尿混拌发酵, 使种皮在微生物的作用下增强透性。在自然情况下这种情况并不少见, 果实成熟脱落后, 被一些枯枝落叶所覆盖, 微生物分泌的酶类分解种皮以及在其他因素作用下种皮变软、透性增加, 逐步破除硬实。
四、结论
不同植物种子的硬实率不同, 所以在处理不同种子时选择的处理方法和时间由具体情况而定。但时间长短和浓度的大小都是关键, 时间太短和溶液的浓度过稀不能很好的打破硬实, 反之又会使种子失活。
在硬实种子的处理方法上, 综合发芽势、发芽率等几个指标来看, 化学方法处理的效果>物理方法处理的效果>生物方法处理的效果, 在化学方法中尤以浓硫酸的处理最常见和适用。
许多植物种子的休眠都是由种壳和胚双重原因引起的综合休眠类型, 因此对此类植物种子的休眠需要采用综合方法来破除。
硬实种子是永久的种子库, 在植被更新, 尤其是森林火灾、洪涝灾害后的植被恢复中起着重要作用, 因此研究和利用好硬实现象在科学研究和农业生产上有重要价值。
摘要：硬实是植物中普遍存在的现象, 硬实种子种皮透水透气性差和对胚生长的机械限制, 而引起种子休眠。破除硬实种子休眠的方法主要有物理方法、化学方法、生物方法。硬实休眠有利于植物调节种子萌发的时空分布, 在种质保存上具有特别重要的意义。
关键词：硬实种子,休眠,处理方法
参考文献
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