植物调查论文研究现状

浅议我国草原野生植物保护与利用摘要:草原野生植物是草原的主要组成部分，是重要的物种资源，是我国生物多样性的具体体现，对维持草原生态平衡具有重要作用。保护草原野生植物，达到永续利用的目的是一个值得探讨的问题，本文介绍了保护草原野生植物重要性及我国草原野生植物保护现状，并对如何保护草原野生植物从几方面进行了探讨，初步提出了一些保护措施。关键词:草原野生植物保护我国是草原资源大国，草原资源极其丰富。草原植物是草原的基本构成成分。经调查，我国共有草原饲用植物6704种，分属5个植物门、246科、1545属。我国特有的草原植物种类也很丰富，共有13个科、45个种是我国特有的植物种。我国草原是中国乃至世界重要的种质资源库。保护草原野生植物重要性草原野生植物是我国重要的生物种质资源，对于维持草原生物多样性和保持草原生态平衡具有十分重要的作用。这些重要的野生植物资源在漫长的自然选择过程中获得了适应当地环境的优良特性，蕴藏着丰富的种质资源。草原野生植物一是具有重要的药用、工业用等经济价值，如虫草、从蓉、甘草、麻黄草;二是许多草原饲用野生植物是栽培植物的野生祖先和亲缘种，新植物品种选育的基础素材，如禾本科的大看麦娘、豆科的细齿草木犀、野大豆等。我国草原饲用野生植物种质资源概括体来有"三多"，即当今世界栽培牧草的野生祖先在我国的多、近缘野生种多及珍贵牧草种类多;草原野生植物还是非常重要的保护生态环境的作用，如发菜、固沙草等。因此保护和利用草原野生植物具有十分重要的作用。2我国草原野生植物保护现状由于长期以来生态环境的日益恶化导致我国草原生态环境不断恶化，生态景观遭到破坏，生物多样性受到严重威胁，草原植物种质资源日益减少，许多草原野生植物己面临濒危。根据国家环保总局第一批公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》389种植物中，我国草原植物有29科、51种及3个变种，占全部的。我国草原野生植物种类受威胁高出10%-15%的世界平均水平5个百分点，特别是自然条件严酷的长江、黄河源头及上游高寒草地，其植被及野生植物资源更是遭到严重破坏。虽然我国在80年代曾经组织有关单位开展了全国性的草原资源调查，基本上摸清了我国草原野生植物家底，但近二十多年来，我国草地生态环境的恶化以及滥采滥挖对草原野生植物种质造成了极大的破坏，因此急需组织开展草原野生植物调查研究工作。3草原野生植物保护探讨在开发利用草原饲用植物资源时有必要十分珍视它们的存在与发展。因此积极采取措施，保护我国草原野生植物，特别是珍稀濒危植物，是当前急需要开展的工作，也是一项重要的历史性任务。草原野生植物普查组织开展草原野生植物种质资源普查工作。主要按照《中国珍稀濒危保护植物名录》，同时结合《中国草地资源》所收集的草原野生植物种类进行普查，重点调查内容有种类、分布、数量等，并进行统计分析，指出每一种类现状和发展趋势，最终提出保护方案。通过普查，建立为建立我国草原野生植物的数据库。技术路线可以以80年代草地资源调查为基础，制定切实可行的普查方案，以地面调查为主，充分利用遥感技术。提高效率，节约资金，保证数据科学性。草原野生植物种质资源收集整理组织开展草原野生植物种质资源收集整理保存工作。采取异地保护措施，组织有关单位将植物种质资源的繁殖材料(主要是种子)采回，放在人工控制的环境中进行长期保存，主要是采用低温冷库进行异地保存。目前急需针对普查结果，将那些濒临灭绝的草原野生植物进行保存。利用草原自然保护区开展保护建立草原自然保护区是国内外公认的保护草原动植物资源的重要措施。因此，急需对现有的13个草原类自然保护区(其中国家级保护区1个)进行摸底调查。重点对保护区法规、规程制定、勘测划界(核心区、实验区和缓冲区)、保护区生物多样性保护情况、标本收集、制作、维护、更新以及科研等情况进行调查研究。通过这项工作基本摸清和掌握目前我国草原类自然保护区的生物和物种多样性，及其动态变化情况，在此基础上提出草原类自然保护区建设规划，同时提高保护区的管理水平，并为保护全国生态环境建设提供理论依据和实践证明。开展草原野生植物保护与利用情况调研通过实地调研和发放有关调研问卷，对全国草原野生植物保护与利用情况进行调研，对目前各地在草原野生植物保护与利用方面所采取的政策和主要措施调查，进一步总结分析我国草原野生植物保护与利用工作，提出草原野生植物保护与利用工作思路，向有关部门提出切实可行的工作措施，进行实施，提高草原野生植物保护与利用工作水平，加大保护力度，保护资源，保持生物多样性。加强草原野生植物保护管理长期以来，我国对草原野生植物缺乏有效的机构进行管理，同时采取的措施难以保证这项工作长期有效的开展。2003年农业部成立了农业部草原监理中心，对草原野生植物进行监督管理是中心的主要职能之一。各级政府部门也加强了对草原野生植物保护管理工作。当前急需在明确管理机构后，制定相应的规章制度，采取有效措施，加强对草原野生植物管理，尤其是那些具有一定经济价值的野生植物，如甘草、麻黄草等，更要加强采集、收购等管理工作，切实保护资源，维护生物多样性和生态平衡。

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式，它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目，这样做，既便于开题报告按目填写，避免遗漏；又便于评审者一目了然，把握要点。开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面。开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题。开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法。开题报告是由选题者把自己所选的课题的概况(即"开题报告内容")，向有关专家、学者、科技人员进行陈述。然后由他们对科研课题进行评议。亦可采用"德尔菲法"评分；再由科研管理部门综合评议的意见，确定是否批准这一选题。开题报告的内容大致如下：课题名称、承担单位、课题负责人、起止年限、报名提纲。报名提纲包括：(1)课题的目的、意义、国内外研究概况和有关文献资料的主要观点与结论；(2)研究对象、研究内容、各项有关指标、主要研究方法(包括是否已进行试验性研究)；(3)大致的进度安排；(4)准备工作的情况和目前已具备的条件(包括人员、仪器、设备等)；(5)尚需增添的主要设备和仪器(用途、名称、规格、型号、数量、价格等)；(6)经费概算；(7)预期研究结果；(8)承担单位和主要协作单位、及人员分工等。同行评议，着重是从选题的依据、意义和技术可行性上做出判断。即从科学技术本身为决策提供必要的依据。[2]如何撰写毕业论文开题报告开题报告的基本内容及其顺序：论文的目的与意义；国内外研究概况；论文拟研究解决的主要问题；论文拟撰写的主要内容（提纲）；论文计划进度；其它。其中的核心内容是“论文拟研究解决的主要问题”。在撰写时可以先写这一部分，以此为基础撰写其他部分。具体要求如下：1．论文拟研究解决的问题明确提出论文所要解决的具体学术问题，也就是论文拟定的创新点。明确指出国内外文献就这一问题已经提出的观点、结论、解决方法、阶段性成果、……。评述上述文献研究成果的不足。提出你的论文准备论证的观点或解决方法，简述初步理由。你的观点或方法正是需要通过论文研究撰写所要论证的核心内容，提出和论证它是论文的目的和任务，因而并不是定论，研究中可能推翻，也可能得不出结果。开题报告的目的就是要请专家帮助判断你所提出的问题是否值得研究，你准备论证的观点方法是否能够研究出来。一般提出3或4个问题，可以是一个大问题下的几个子问题，也可以是几个并行的相关问题。2．国内外研究现状只简单评述与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献，其他相关文献评述则在文献综述中评述。基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有部分内容重复。3．论文研究的目的与意义简介论文所研究问题的基本概念和背景。简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题。简单阐述如果解决上述问题在学术上的推进或作用。基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有所重复。4．论文研究主要内容初步提出整个论文的写作大纲或内容结构。由此更能理解“论文拟研究解决的问题”不同于论文主要内容，而是论文的目的与核心。[3]毕业论文开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想，因而篇幅不必过大，但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚，应包含两个部分：总述、提纲。1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开题报告学生：一、选题意义1、理论意义2、现实意义二、论文综述1、理论的渊源及演进过程2、国外有关研究的综述3、国内研究的综述4、本人对以上综述的评价三、论文提纲前言、一、1、2、3、··· ···二、1、2、3、··· ···三、1、2、3、结论四、论文写作进度安排毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面：论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排[4]毕业论文毕业论文是高等学校应届毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。

学校，我想说，请同学们爱护学校里的一草一木，告诉同学们要爱护你我他，爱护老师爱护家人。

植物生长物质的研究现状论文

菊科植物的花和果赵毓棠菊科是比较年青而进化程度较高的一个大科。虽然出现在地球上的时间较晚，但由于该科植物在形态结构上先进，对环境适应能力强，使这个年青的科在较短的时间内，不论在种的数量上还是分布范围上，均跃居世界种子植物之冠。许多植物分类专家和系统演化专家都一致认为它在被子植物（尤其是双子叶植物）系统演化中的地位，发展到了最高阶段。菊科植物的绝大部分属、种的营养体都是草本，木本者甚少，仅占本科植物种数的。从进化角度看，草本植物以种子或地下器官（根、根茎、块茎、球茎等）度过环境的不良时期，比木本植物适应性强，因而较木本植物进化。菊科植物除少数种类（如百日草、鬼针草）为对生叶外，多为互生单叶。 1．菊科植物繁殖器官的特点是头状花序。头状花序是由许多无柄小花（或仅有一朵花）密集着生于花序轴的顶部，聚成头状。外形酷似一朵大花，实为由多花（或一朵）组成的花序。一般再由许多头状花序组成圆锥花序、伞房花序等。漏芦属的头状花序小，只包含一朵花，由许多小的头状花序又组成较大的复头状花序。头状花序的最外面，包有总苞，一般为绿色，叶状，它的功能无疑是在头状花序未开放之前，包在外面起保护作用。但本科中许多属、种的总苞，特化成具有特殊用途的器官，如蜡菊的总苞变成膜质，并有鲜艳的色彩，用它吸引昆虫；牛蒡、苍术及苍耳等的总苞变成钩刺，腺梗菊、豨莶等的总苞上具粘质的腺毛，可利用动物来传播果实、种子。由许多小花集成头状花序，这就使本来不太明显的每个小花集在一起，显得较大而醒目，尤其当某些属、种花序边缘的舌状花开放后，使花序变得更大、更醒目，以利于招引更多的昆虫。有些属、种的头状花序中，各小花之间有了明确的分工，如向日葵，花序边缘的舌状花是不能结实的无性花，中间的管状花既能产生花粉，又能结果实，是两性花，而金盏菊与之不同，边缘的舌状花是能结实的雌花，而中间的管状花全是只能产花粉而不能结实的雄花。 2．头状花序上每朵花的结构，简要概括有如下几点：萼片变成冠毛，花瓣5枚连合，雄蕊聚药、子房2心皮下位。但各属、种之间差异很大，简化或特化现象很普遍。萼片：萼片是保护器官，尤其在花蕾时期。菊科的头状花序外围有总苞统一保护，所以萼片失去了它原有的作用，有些种类特化成为果实顶端刺状、毛状或片状的“冠毛”，成为果实种子的传播器官，如蒲公英、鸦葱等具毛状冠毛，可借风力使果实到处飘扬。又如鬼针草，冠毛变成刺状，可使果实附着于动物身体上，借以传播。花瓣：5枚，互相连合成管状或舌状。从进化角度看，合瓣花是后出性状，要比离瓣花进化。若花瓣的基部连合成较长的管，顶端五个花瓣呈辐射对称排列的，叫管状花，如向日葵花序中央的小花。若花瓣基部连合成较短的管，五个花瓣连合成为片状，两侧对称，向一侧伸展的叫作舌状花，花瓣顶端五个齿，表明该舌状花是由五枚花瓣连合而成。如蒲公英的花。有的种类花瓣基部连合成较长的管，但花瓣五枚形成唇形，分上下二唇，往往有的只发育一个唇，另一个唇退化，形成假舌状花，如金盏菊和向日葵花序外围的小花。在花冠管的基部，有环形的蜜腺，可分泌花蜜贮存在管的基部。雄蕊：5枚，花丝互相分离而花药边缘互相连合形成空筒形，即聚药雄蕊。每当花药成熟时，将花粉粒撒在聚药雄蕊的“筒”中，待雌蕊花柱生长时，将它们“推”出筒外。有些种类花药的基部特化成“尾”状，其功用是保护花瓣管基部的蜜腺和花蜜，免遭灰尘或雨水的侵蚀。在每个花药的顶端有突出的“药隔”，在雄蕊未成熟时，此五个药隔互相靠合形成一个“盖子”，封住花药管的口部，起防护作用。雌蕊：子房下位，二心皮构成，一室，一枚倒生胚珠，基底着生。花柱一条，伸于花药管中，顶端柱头2裂，但在雌蕊尚未成熟时，柱头不张开。在花柱上部，常生有一圈毛，叫“扫粉毛”，每当花柱发育而伸长的过程中，此“扫粉毛”即可将雄蕊花药“撒”在花药管中的花粉粒“推”出，便于来访的昆虫携带。菊科植物花一般都是雄蕊先熟，花柱伸长过程中将花粉粒“推”出后，顶端的柱头再张开来接受其它花传来的花粉。这是避免自花传粉的适应。但是，一旦柱头上没接受到其他花传来的花粉，即异花传粉遭到失败，也无妨，柱头可以下弯，将“授粉面”接触到自己的花柱上，沾上自花产生的花粉粒，完成自花授粉。 3．菊科的果实是不开裂的干果，果皮致密，其中只含有一粒种子，一般认为是瘦果。但它来源于二心皮，并且是子房下位形成的，这与由一心皮形成的子房上位的瘦果有所不同，严格说起来应叫“菊果”或“连萼瘦果”（Cypsela）。菊科植物大多数花序较大而鲜艳，适于虫媒传粉，但另外有些属、种的花并不鲜艳，例如蒿属（Artemisia）、苍耳属（Xanthium）及豚草属（Ambrosia）等，它们的花序很小，黄绿色，很不鲜艳。这些植物是由虫媒特化成风媒的一个类型。苍耳属植物是雌雄同株，异花，雄花序较小，还保留扁平的头状花序，花期很短，花谢后即脱落，往往不被人们注意到。雌花序（即所谓的“苍子”）的花序轴（托）木质化，外有许多钩刺，其中包有两朵雌花，每朵雌花只剩下一个子房和二裂的花柱，成熟时整个花序脱落。向日葵在我国各地广为种植，取材容易，而且花序及花都较大，便于观察，下面将它的各部器官作一简述，供教学参考。向日葵是原产北美洲的一年生大型草本油料作物，种子含油量～52%。高2～4米，大型的心脏形叶，互生。头状花序单生于茎顶，一般直径30厘米，大的可达60厘米。头状花序的花序轴（托）扁平，其中充满白色海绵状的填充物（薄壁细胞）。花序边缘围有3～4层绿色的总苞。最外圈的花为鲜黄色的“舌状花”（边花），中央为黄褐色的管状花（盘花）。舌状花（边花）（见图c）是不育性的无性花，功能就是吸引昆虫来访，帮助传粉。花瓣基部连合成短管，花瓣上部扁平、伸展，由三枚花瓣连合而成，另外两枚花瓣退化，所以有人称它为“假舌状花”。子房三角柱状，内无胚珠，花柱和雄蕊皆退化，不复存在。萼片退化成膜质的“冠毛”，一般三枚，分别着生在子房三个角的顶端。子房基部无明显的苞片。管状花（盘花）（见图B）的五枚花瓣基部连合成管状，上部五个齿，辐射对称。在花瓣管的下部膨大成球形，上生纤毛，其作用有二：1．膨大的空腔内贮花蜜供来访的昆虫采食。2．膨大的部分彼此靠得紧密，填充了花冠管之间的空隙，防止雨水、灰尘或长吻昆虫伤害下面的子房。萼片退化成膜质三角形的小薄片，着生在扁平子房的两个上角，已无明显的作用，果实成熟时脱落。雄蕊的花药黑褐色，连合成管，药隔三角形，黄褐色。雌蕊的子房下位，未成熟时白色，壁薄而软，待成熟后，果皮变硬而具黑色花纹。每个子房的基部都有一枚膜质的苞片包住子房，白色，顶端有三个裂齿，当果实成熟脱落时，此苞片仍存留在扁平的花序轴上。菊科植物依据头状花序内花的形态及乳汁的有无可分为两个亚科12个族。划分标准即：管状花亚科（Asteroideae）植物体不含乳汁，头状花序皆为管状花或至少花序中的盘花为管状花。包括11个族，大多数菊科植物都属于此亚科。应当说明的是我们日常栽培的菊花（Dendranthema morifolium）虽花序中央的盘花似舌状，那是长期人工选择的结果，它无乳汁应归于本亚科。蒿属、向日葵等，也都属于本亚科。舌状花亚科（Cichorioideae）植物体含乳汁，头状花序上皆为舌状花。只包含一个族。蒲公英、莴苣、苣荬菜等都属于本亚科。菊科植物与人类生活关系较为密切。其中有许多著名的观赏花卉如菊花、大丽菊、万寿菊、金盏菊、翠菊、蜡菊、大波斯菊（秋英）、瓜叶菊、雏菊等。日常食用的蔬菜有莴苣、茼蒿（北京称蒿子秆），菊芋（姜不辣），生菜等。药用种类较多如除虫菊、红花、牛蒡、蛔蒿（花序中产驱蛔虫有效成分——山道年）、苍术、泽兰、大蓟等。可提取芳香油的植物有艾纳香（Blumeabalsamifera），蒸馏后提取的挥发性物质即冰片，黄花蒿（Artemisia annua）全草可提取芳香油。橡胶草（Taraxacum kok-saghyz）是北方较寒冷地区的草本橡胶资源植物，苏联曾大量栽培。对人类生活有害的植物如蒿属某些种，专门生长在农田中，是庄稼的大敌。豚草属一些种的花粉对某些人易产生过敏反应。

给钱都还要考虑呢。：D

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

无土栽培无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。一、无土栽培的发展简史人类对植物矿质营养的探索，可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代，但是目前比较公认的，有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶（1842） Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物，并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物，应当认为是 Van Liebig（1803－1873），他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2，H和O来自NH3、NO3－，其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论，建立了矿质营养理论的雏型，他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔，鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop，建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上，逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化，但这些都是在实验室内进行的试验，尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的教授，利用营养液成功地培育出一株高米的番茄，采收果实14公斤，引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者，在Gericke的指导下，进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模，面积最大的有公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术，水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”（hydor是”水”的意思，ponics意为”放置”）。第二次世界大战期间，水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下，泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜，用无土栽培技术，解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣，1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培，解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上，科威特石油公司等单位，都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。由于无土栽培在世界范围内的不断发展，1955年9月，在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时，会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计，全世界目前关于无土栽培的研究机构，大约在130个以上。栽培面积也不断扩大，在新西兰，50％的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中，无土栽培占有20％的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66％、青椒占52％、黄瓜占37％、番茄占27％、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家，1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术，已在全世界100多个国家应用发展。我国无土栽培技术在研究应用起步较晚，但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载（至晚在宋代就有），但较正规的科学研究和生产试验，则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等，均获成功，1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用，北京市朝阳区1987年，无土育苗的数量，已占总育苗数量的％。1985年在河北省农科院蔬菜研究所，召开了全国会议，成立了中国的无土栽培学组，并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会，出席者多达百人。1988年5月，中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会，并在会上发表了论文，引起了很多国家的重视。二、无土栽培的优点无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展，是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。（一）产量高、品质好无土栽培能充分发挥作物的生产潜力，与土壤栽培相比，产量可以成倍或几十倍地提高，如4-4-1所示。上表说明土壤栽培不仅产量低，而且消耗水分很多。北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验，自7月30日播种至9月14日，共计46天，浇水（营养液）共立方米。若进行土培，46天中至少浇水5－6次，需用50－60立方米的水，统计结果，节水率为％。节水效果非常明显，是发展节水型农业的有效措施之一。无土栽培不但省水，而且省肥，一般统计认为土栽培养分损失比率约50％左右，我国农村由于科学施肥技术水分低，肥料利用率更低，仅30－40％，一半多的养分都损失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂，不仅有很多损失，而且各种营养元素的损失不同，使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中，作物所需要的各种营养元素，是人为配制成营养液施用的，不仅不会损失，而且保持平衡，根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分，所以作物生长发育健壮，生长势强，增产潜力可充分发挥出来。（三）清洁卫生无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花，更要求清洁卫生，一些高级旅馆或宾馆，过去施用有机花肥，污染环境，是个难以解决的问题，无土养花便迎刃而解。（四）省力省工、易于管理无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，由供液系统定时定量供给，管理十分方便。土培浇水时，要一个个地开和堵畦口，是一项劳动强度很大的作业，无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门，大大减轻了劳动强度。一些发达国家，已进入微电脑控制时代，供液及营养液成分的调控，完全用计算机控制，几乎与工业生产的方式相似。（五）避免土壤连作障碍设施栽培中，土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾，使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，常年累月、年复一年，土壤表层积聚了很多盐分，对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培，一经建设好，就不易搬动，土壤盐分积聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下，只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后，特别是采用水培，则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源，成本可观，且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品，同时药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。（六）不受地区限制、充分利用空间无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后，地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥，人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室，与海水淡化系统相结合，采用无土栽培技术，生产新鲜蔬菜，成为沙漠中的绿洲，这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难，带来了福音。此外，无土栽培还不受空间限制，可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花，无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定，北京市就有平面屋顶16000多亩，如果充分利用起来，可以产生很大的经济效益和社会效益。（七）有利于实现农业现代化无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”，是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司，曾在1986年引进了日本的无土栽培设备，也建立了一座小型的水增工厂，参观学习的人络绎不绝，反映出人们对这一新技术的兴趣。三、无土栽培的类型和方式无土栽培的方式方法多种多样，不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同，当地资源条件不同，自然环境也千差万别，所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。目前比较普遍的分类方法，是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质（也称介质）栽培和有基质栽培两大类（表4－4－3）。（一）水培水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液（－1厘米）层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。（二）雾（气）培又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2－3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，目前还只限于科学研究应用，未进行大面积生产。（三）基质栽培基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O2之间的矛盾，且设备较水增和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉（rockwool），它是由60％的辉绿岩，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高温下煅烧熔化，再喷成直径为毫米的纤维，而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品（岩棉栓、块、板等），使用搬运方便，并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用，废岩棉的处理比较困难，在使用岩棉栽培面积最大的荷兰，已形成公害。所以，日本现在有些人主张开发利用有机基质，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。四、无土栽培技术要点不论采用何种类型的无土栽培，几个最基本的环节必须掌握，无土栽培时营养液必须溶解在水中，然后供给植物根系。基质栽培时，营养液浇在基质中，而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状，必须有所了解。（一）水质水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度（EC），pH值和有害物质含量是否超标。电导度（EC）是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子（mS）表示。各种作物耐盐性不同，耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS)，如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，因为它不象土栽培具有缓冲能力，所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低，否则就会发生毒害，一些农田用水不一定适合无土栽培，收集雨水做无土栽培，是很好的方法。无土栽培的水，pH值不要太高或太低，因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好，如果水质本身pH值偏低，就要用酸或碱进行调整，既浪费药品又费时费工。（二）营养液营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方，可供参考。配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。（三）基质的理化性状用于无土栽培的基质种类很多，已在表4-4-3中列举，可供参考。可根据当地基质来源，因地制宜地加以选择，尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是： 1．具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2．具有良好的物理性质。基质必须疏松，保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为，对蔬菜作物比较理想的基质，其粒径最好以毫米，总孔隙度>55％，容重为克•厘米－3，空气容积为25－30％，基质的水气比为1：4。 3．具有稳定的化学性状，本身不含有害成分，不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面： PH值：反应基质的酸碱度，非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH＝6－7被认为是理想的基质。电导度(EC)：反映已经电离的盐类溶液浓度，直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。缓冲能力：反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力，要求缓冲能力越强越好。盐基代换量：是指在pH＝7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多；无机基质中蛭石可代换物质较多，而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4．要求基质取材方便，来源广泛，价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广为存在的砻糠灰（农村家庭饭用的燃料废渣），做无土栽培基质，栽培番茄，效果良好，大幅度降低了成本。在无土栽培中，基质的作用是固定和支持作物；吸附营养液；增强根系的透气性。基质是十分重要的材料，直接关系栽培的成败。基质栽培时，一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986－1987年的试验研究，在黄瓜基质栽培时，营养液与基质之间存在着显著的交互作用，互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方，在基质栽培时，特别是使用有机基质时，会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响，而使配方的栽培效果发生变化，这是应当加以考虑的问题，不能生搬硬套。（四）供液系统无土栽培供液方式很多，有营养液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水（闭路系统）和非循环水（开路系统）两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1．营养液膜法（NET）（1）备三个母液贮液灌（槽）。一个盛硝酸钙母液，一个盛其它营养元素的母液，另一个盛磷酸或硝酸，用以调节营养液的pH。（2）贮液槽。贮存稀释后的营养液，用泵将其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关，一般1000平方米要求贮液槽容量为4－5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。（3）过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器，以保证营养液清洁，不会造成供液系统堵塞。 2．滴灌系统的灌溉方法（1）备两个浓缩的营养液罐，存放母液。一个液罐中含有钙元素，另一个是不含钙的其它元素。（2）浓酸罐。用业调节营养液的PH。（3）贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300－400平方米的面积，贮液槽的容积1－吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关，只要高于1米，就可供30－40米的距离。如果用泵抽，则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。（4）管路系统。用各种直径的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻类的孳生。（5）滴头。固定在作物根际附近的供液装置，常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀，发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞，所以在贮液槽的进出口处，也必须安装过滤器，滤出杂质。五、无土栽培前景展望从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容易做到，但对地下部分的控制（根系的控制），在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲，而且在不久的将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告，那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本，已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不再是不可思议的问题。水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培，避免了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较高的管理水平，管理人员必须具备一定的科学知识，这也不是任何地方都能做到的。从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减少管理上的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培中的病虫防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，也需进一步研究解决。无土栽培在我国刚刚起步，还未广泛用于生产，特别是设施条件，供液系统工程本身，还未形成专门生产行业。由于种种因素限制，使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步，致使无土栽培技术在我国发展的速度，不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高，更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性，已向人们显示了无限广阔的发展前景。

芳香植物基因研究现状论文

芳香疗法在园林中的应用研究摘要:为了提供芳香疗法在园林中应用的理论依据。在介绍芳香疗法的定义及其发展过程的基础上,概括出它在国内外研究与应用现状,指出了目前仅用于工业和服务业的局限性;归纳出芳香疗法具有疗效可靠、安全舒适、无副作用等特点及在防病疗疾、优化环境和精神方面的功效;提出了其在园林绿地中“芳香植物专类园”、“夜花园”、“盲人植物园”、“保健绿地”等应用形式;并探讨了芳香疗法在园林应用中应注意的问题。从而为芳香疗法的应用提出了新思路、新方法。关键词:芳香植物;研究;应用;芳香疗法随着现代化工业的发展,环境和大气的污染严重威胁着人类的生命健康。由化学药物的毒副作用而导致的药源性病害有时比疾病本身更为严重。因而引起了医药界、科技界及相关学科研究人员的普遍重视,寻求无毒、无副作用的自然疗法已成为当务之急。芳香疗法以独特的药理作用和安全性引起人们的重视。但是,目前对芳香疗法的研究与应用主要集中在工业和服务业领域。本文为芳香疗法在园林中应用提供理论依据,对芳香疗法的作用、应用形式等进行了探讨。从而为芳香疗法的应用提出了新思路、新方法。 1 芳香疗法的概念与发展过程 1. 1 芳香疗法的定义及特点芳香疗法(Aromatherapy) 是由法国化学家于1928 年命名的,是指通过吸入香料或挥发性物质用于治疗、减轻、预防疾病、感染和不舒服等症状的方法[1 ] 。含有挥发性芳香油,具有芳香气味的植物,称为芳香植物(Aromatic plant) 。芳香疗法本质上是植物的挥发性芳香油中某些单离的成分在人类嗅感之后产生生理和心理反应,以达到防病与保健的目的[2 ] 。该方法具有疗效可靠、安全舒适、令人快慰及无副作用等特点[3 ] 。 1. 2 芳香疗法发展过程与现状芳香疗法的历史非常悠久。研究表明,最早利用芳香疗法的是公元前3000 年左右的埃及人[2 ] ;中东、印度、希腊、罗马等古文明都有使用芳香疗法的记载。文艺复兴时代,因为活版印刷术的发明,使得芳香疗法与芳香植物的知识得以大量的保存,例如所罗门的《药方大全》。我国有后汉名医华佗用丁香等制成香囊,治疗呼吸系统感染和吐泻的记载;明代医药家李时珍在《本草纲目》中也列举多种清热、杀菌、镇痛的芳香植物[4 ] 。芳香疗法作为一种治疗得到社会承认是在1964年法国医生Jean Valnet 出版了《Aromatherapie》一书之后[2 ] 。他将精油尝试用于病人并证明了它的效果,从而极大地促进了芳香疗法的广泛使用。随后,芳香疗法盛行于英国、法国等欧洲国家。并且法国、日本、德国等国家相继开设了“花香医院”,治愈了许多心血管病、高血压、气管炎、哮喘、神经衰弱、失眠的患者,尤其在神经系统、呼吸系统的疾病治疗中效果明显。多年来,国内外对芳香疗法的研究主要集中在芳香油的提取技术、芳香油的化学成分分析,应用主要局限于医药业、美容、化妆品工业、饮食制造业,香烟制造业等工业和服务业。 2 芳香疗法的功效 2. 1 防病疗疾芳香疗法具有治疗疾病的功能: ①可以使神经体液进行相应调节,促进人体相应器官分泌出有益健康的激素及体液释放出酶、乙酰、胆碴等具有生理活性的物质,改善人体神经系统、分泌系统等,从而达到和谐全身器官功能的作用。 ②许多芳香植物的挥发油本身就具有药效作用,现已被证明,芳香油分子同药理活性物质一样具有确切功效,可被人体吸收并转移进血液中,对人体产生显著作用[1 ] 。研究结果表明芳香油有以下药理作用:抗菌消炎和防腐作用, 如桂花( Osmanthus f ragrans ) 、丁香( Syringa oblata var. affinis) 、薰衣草( Lavandula angus-tifolia) 、紫苏( Perilla f rutescens var. argut ) 、木香( Rosa banksiae) 等; 解热镇痛作用, 如茉莉( Jasminum sam-bac) 等; 安神镇静作用, 如香叶天竺葵( Pelargoniumgraveolens) 、薰衣草、薄荷( Mentha haplocalyx) 等;祛痰止咳作用,如薄荷;抗肿瘤作用,如香叶天竺葵等[5 ] 。 2. 2 优化环境 2. 2. 1 净化空气芳香疗法中的挥发物可消灭周围的微生物, 如所挥发出的苯甲醇、芳樟醇、香茅醇、牛儿醇等,能杀死许多有害微生物, 有的物质具有强烈的杀灭细菌、消毒的作用,效果强于福尔马林、紫外线,是绿色的、无污染的天然杀菌剂。如紫茉莉( Mirabilis jala-pa) 分泌出的气体对白喉、结核菌、痢疾杆菌只5s 即可杀死[6 ] ;多种挥发物还对细菌、流感病毒有一定的杀灭或抑制活性之能力。同时芳香植物本身有减少有毒有害气体以及吸附灰尘, 使空气得到净化的功能,如米兰( Aglaia odorata) 可吸收空气中的SO2 ,桂花、蜡梅( Chimonanthus praecox) 可吸收汞蒸气, 还有丁香、紫茉莉、含笑( Michelia figo) 等对SO2 、HF、Cl2一种或几种具有吸收能力,且具有吸收光化学烟雾、防尘降噪能力[6 ] 。 2. 2. 2 招蜂(鸟) 引蝶芳香疗法中的挥发物可吸引蝴蝶等昆虫来采集花粉,而有些芳香植物的果实会吸引众多鸟类,可实现鸟语花香的理想景观效果。 2. 2. 3 驱蚊逐蝇某些特殊挥发物能使蚊蝇、昆虫远遁,成为无毒、无污染、无残留的高效广谱的天然驱蚊(虫) 灵,如薄荷、罗勒( Ocimum basilicum) 、茴香( Foeniculum vulgare) 、薰衣草、灵香草( Lysimachia foenumgraecum)等。 2. 3 在精神方面的作用医疗实践证明,气味与人的情绪有着密切的关系,芳香物质会对人类产生心理作用,且呈现出规律性,所以具备一定的治疗作用和实用价值。优雅的香气,沁人心脾,令人清爽,可提高神经细胞的兴奋性,给人一种愉快的感受,使情绪得到改善、消除疲劳从而调节免疫系统,如水仙花香味中含有酯酸苄酯等多种成分,在人们感受到脑疲劳时使用,顿时感到头脑清醒;茉莉花香气能刺激大脑,其兴奋功能强于咖啡;天竺葵花香有镇定安神、消除疲劳和催眠的功效;而吸入薰衣草油后会产生服用安定的镇定作用;桂花的香味有解郁、避秽之功,对某些狂躁型精神病患者有一定疗效[2 ] 。 3 芳香疗法在园林中的应用目前,芳香疗法在国内外多在专门医院(或保健场所) 和化妆品工业上应用。而我国芳香植物资源极为丰富,在园林应用中的甚少。笔者认为,芳香疗法可推广至园林绿地中,既可改善城乡环境,又可让普通百姓保健、疗疾。下面就芳香疗法在园林中应用形式和注意事项进行探讨。 3. 1 芳香疗法在园林中的应用形式 ①芳香植物专类园。以丰富芳香植物为主,加之其他园林设计要素的配合,来建造“芳香植物观光园”,提供观赏、食用、饮茶、美容、沐浴、按摩等服务,使之具有生产、旅游、服务、休闲等功能。选择地上部分具有芳香气味、姿态优美或花形美丽的芳香植物。采用乔木、灌木、藤本、草本搭配种植的原则,形成立体的观赏效果。同时结合配置一定比例的常绿植物,与气候、季象等条件统一考虑,实现三季有花、四季有景、天天有香,并通过宣传栏、植物挂牌等形式向游人介绍芳香疗法与芳香植物的科普知识。通过配置可作蔬菜或果实可食用的芳香植物,让游人参与采摘、收割。可通过设置茶馆、美容厅、浴池等设施,将对芳香植物深加工的产品加以利用。茶馆可为游人提供香茶,如: 茉莉花茶、桂花茶、栀子花茶、含笑花茶、玫瑰花茶、金银花茶等;美容厅可利用芳香油为客人按摩美容;浴池可进行芳香浴,即利用芳香植物的根、茎、叶进行沐浴,可洁净身体、滋润皮肤、消除肌肉酸痛、安定神经、促进血液循环,可利用的植物有迷迭香( Rosmarinus of-ficinalis) 、薄荷、玫瑰( Rosa rugosa) 等。 ②植物保健绿地。植物保健绿地旨在利用芳香植物所挥发的香气,使其随着病人的吸气而进入终末支器官,通过与肺组织的接触,即有利于呼吸道病变的治疗,也有利于通过肺部的吸收,增强药物的全身性效应,其医疗过程避开了充斥着药味的医院诊疗室,可以消除病人的心理障碍,且由于病人置于景色宜人的园林空间,能直接感受到大自然的温馨气息。这种对生理和精神上都良好的双重效应有利于病体的康复。植物保健绿地也能为健康的游人提供具有高质量空气健身活动场地。在自然的香气中,放松神经,省思自我与自然的关系,来获得身心和谐的健康。所散出愉悦的芳香更能让人心情舒畅,消除疲劳,提高人体的自然免疫力,对生活节奏紧张的都市人来说无疑是一种解除压力的好方法。植物园、综合性公园、森林公园、农业观光园、疗养院设置植物保健区(角) ;在居住区、敬老院、精神病院、劳教所、工读学校及其它单位附属绿地中,适当安排植物保健绿地。所选用的芳香植物以杀菌、防病治病、给人愉悦享受、观赏性强的为主。 ③盲人服务绿地。人通常情况下视觉所获得的信息量为最大,但盲人却失去了这一获得外界信息的重要手段。在设计界“以人为本”的今天,应给他们以足够的关怀。研究证明,视觉的丧失使其它器官的发展超过了正常人,特别是在嗅觉、听觉方面。因此,在盲人植物园等绿地中,芳香植物体现出巨大的优势。植物的花、果、枝、叶等所发出的芳香气息使盲人对植物界有了部分认识,同时在让其陶醉在香的世界中,心情舒畅,防病治病。 ④“夜花园”。随着经济的发展, 人们的文化生活日益丰富,夜花园以其安宁、神秘、浪漫而逐渐成为人们喜爱的一种园林形式,尤其炎热的夏季,夜花园成为人们消暑、纳凉、赏景的好去处。而此时人们的视觉所获得的信息量大幅下降。因此, 在“夜花园”中芳香植物也有广泛的应用前景。“夜花园”中所用的芳香植物应具备以下条件之一:仅在晚上开花的种类,如月见草( Oenothera erythrosepala) 、待宵草( Oenothera drummondii ) 、夜来香、晚香玉( Polianthes tuberosa) 、玉簪( Hosta plantaginea) 等; 可在晚上开花的种类, 如桂花、栀子花( Gardenia jasminoides ) 、白丁香( Syringa oblata var. affinis ) 、含笑、瑞香( Daphne odora) ;驱蚊逐蝇的种类;亮度强、明度大的白色系列花和黄色系列花。 3. 2 芳香疗法在园林应用中的注意问题 ①综合运用人体的五大感官。芳香疗法在园林中应用时,除通过嗅觉吸入香气外,应充分利用其它感官,如:视觉———观看自然景观或有疗效的色彩、听觉———聆听疗效音乐、味觉———品花草茶、触觉———泡浴,在多方面调节人体机能,尽快恢复健康。 ②芳香特性应与所处区域的功能、利用人群相适应。在“闹”的活动区, 应选择茉莉、百合( Lilium brownii) 等使人兴奋的种类; 而在“静”的休息区中,应选择薰衣草、水仙、紫罗兰( Matthiola incana) 等使人镇静的种类。不同人群对香味反应也有较大差异,如15 岁以前的青少年喜欢薄荷; 心脏病患者闻夜来香的香气会头痛;具过敏体质的人怕闻蒿类的味道。 ③香气浓度的控制。香气在室外易挥发,因此,必须通过地形、建筑物及植物的围合才能维持一定的浓度。同时应注意芳香植物所在地飘香季节的主风向,应将芳香植物布置在利用人群的上风向。 ④芳香植物的种植形式。应多以群植、片植形式为主,大面积栽植可构成壮丽的自然景观,可提供足量的香气,最能发挥其群体美。但不必成行成列,要疏密有致,应乔、灌、藤、草相结合。参考文献: [1 ] 格哈特·布赫鲍尔,著. 李宏,译. 芳香疗法研究中使用的各种方法[J ] . 香料香精化妆品,2000 , (3) :35 - 39. [2 ] 欧阳杰,王晓东,赵兵,等. 香料植物应用研究进展[J ] . 香料香精化妆品,2002 , (5) :32 - 34. [3 ] 王潮霞,陈水林. 芳香与纺织品[J ] . 纺织导报,2002 , (3) :78 - 79. [4 ] 李时珍. 本草纲目(校点本) [M] . 北京:人民卫生出版社,1979. [5 ] 黄玉山,傅建熙,许平安,等. 植物精油研究进展[J ] . 河南林业科技,1999 ,19(4) :23 - 26. [6 ] 陈学年. 香花有益于健康[J ] . 西南园艺,2002 ,30(4) :59. 仅供参考，请自借鉴。希望对您有帮助。补充：关于植物配置的：

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

植物精油提取研究现状论文

一）原料采集对大部分植物来说，在开花前的上午9～11点采收不带露珠的未受损的叶子或小枝，具有最高的药效。用于提取精油的原料越早采集越好，如采收玫瑰花的作业，必须在早晨太阳还没有出来的时候就要进行。并且采收地必须离提炼厂非常近，工人一采收就可以直接送往，愈短的时间提炼愈好。用于提取精油的原料根据植物油腺结构不同，采集方式也有所不同。1、未发香的鲜花保养茉莉、大花茉莉、晚香玉等是采集即将开放的成熟花蕾。在未开放前不发香，只有不断通过呼吸作用和代谢过程，经过一定时间后，花蕾才开放和发香。在上述作用和过程中，花蕾会不断地放出一定热量。在运输和贮存过程中，如不加以妥善保养，花蕾因受热过度，会发酵变质。一般在运输途中，常用竹箩把花蕾松散地盛装，有时在箩的中间还设置一个竹制的通风筒。在贮存过程中，花蕾以薄层放置进行保养，花层厚度不高于5cm。花蕾的充分开放和发香与下述条件有关：(1)花层面上或花层周围的空气应适当流通。(2)贮存花蕾的花库中，应具有合适的室温，一般以28～32℃为宜。(3)花库中应保持适宜的相对湿度，一般以80～90％为宜。为了使成熟花蕾能全部均匀一致的开放，应每隔一定时问，把花层轻轻地进行上下翻动。大花茉莉花蕾，在干热的7～8月里，要喷洒雾水，使之开得更好，香气更浓。2、已开鲜花的保养白兰、黄兰、栀子、玫瑰、姜花等是采集当天刚开放的花。这些开放的花已具有新鲜浓郁的花香，但仍在进行着代谢过程，仍在放出热量，所以一旦采集后，应立即用竹箩松散地送厂加工，以保持香气质量，减少香气损失。如来不及加工，也必须薄层放置进行保养，使鲜花不因受热发酵而变质。3、鲜叶的保存一般鲜叶采集后，不要立即加工，应薄层放置一定时间，有时可以放置至半干，再进行加工，其出油率常高于鲜叶的出油率，如白兰叶、树兰叶、玳玳叶、橙叶、薄荷叶等，放置一定时间（数天）后，其出油率常比原来鲜叶高5～20％（按鲜重计）。但鲜叶在运输和贮存过程中，和鲜花一样，也要防止发热发酵，否则会影响出油率和质量。鲜叶经薄层放置一定时间后，叶表面水分均匀散失了一部分，而又不十分干枯，叶表面细胞孔扩大，有利于精油扩散，提高了出油率。娇嫩的鲜叶，如香叶天竺葵等，不需放置，采集后应立即加工。此类叶片即使堆放一个小时，其香味也有很大的变化。作长期保存的鲜叶，常在采集后，采用阴干或晒干办法，如香紫苏叶等，但在干燥过程中，精油会损失一部分，尤其是晒干方法，所以以采用薄层阴干为宜。4、树脂的收集与保存以乳香的采集为例，人们在8月初就开始采集乳香脂，他们用长砍刀在树上划几道口子但是不伤及小树枝，划开后的当天，人们就会看到一些有营养的树液一滴滴地流出来，这些滴液渐渐凝结成乳香脂。这些乳香脂变硬后就会落到地面上，这就是为什么树底下这么干净，乳香脂采集旺季是在8月中旬，这时候的天气比较晴朗干燥。（二）植物精油蒸馏方法据记载，过去大多数精油在埃及是利用溶剂提取法制造的。不过，对新近出土的蒸馏锅考证来看，居住在美索不达米亚地区的埃及人早在公元前3，500年就已经使用蒸馏技术提取精油了。但是，我们应该把蒸馏技术的发明归功于阿拉伯炼金术士（也是内科医生），他生活于公元980~1037年之间，因为他是第一个掌握全部蒸馏技术的人，他的工艺是如此的完美，以至于流传了几百年都没有改变。其蒸馏原理是先把挥发性的液体（精油）转变成气体，然后再把气体冷却成液体。这是我们今天用于生产精油所用的最普遍和最有效的方法。蒸馏技术也有不足之处，对于提取一些容易受热发生变化的材料时，或是有些油使用该技术很难提取时，它就无能为力了。1、水蒸馏法在精油的制造中，使用水蒸馏方法时，要把植物材料完全浸泡在水中，静置到水沸腾。在某种程度上，这种方法对提取出来的油有保护作用，因为油周围的水可以当作一种障碍物，防止油温过高。当浓缩了的原料冷却下来后，水和精油就被分开了，把油轻轻地移入其他容器，就可以当精油使用了。在这个过程分离出的水也是有用的，可以进入市场，当作“花水”（又称为水溶胶或甜水）销售，如玫瑰水、薰衣草水和柑橘水。水蒸馏可以在减压的状态下（低真空）进行，以降低温度，防止超过100℃，这对于保护植物材料和精油是有价值的。因而，对热敏感的橙花油，可以使用这种方法成功地被提取出来。如果有些植物不能长期浸泡在热水中，如薰衣草，这就需要寻找一种更恰当的提取方法。任何含脂类多的植物材料都不适合这种提取方法，因为长期浸泡在热水中，脂类物质将被破坏，而新合成为酒精和羧酸。2、蒸汽蒸馏法当使用蒸汽蒸馏法提取和制造精油时，要把植物材料放入蒸馏器内，然后把蒸汽注入到植物材料中。热的蒸汽有助于从植物材料中释放出芳香分子，因为蒸汽可以强迫打开植物材料中精油储藏的油腺细胞。这些挥发性的精油分子从植物材料中释放出来进入蒸汽之中。蒸汽的温度需要仔细的调控，恰好能够使植物材料释放出精油就可以，太热会点燃植物材料或精油。含有精油的蒸汽通过一个冷却系统，蒸汽浓缩，形成液体，这样精油和水就相互分离开了。所使用的蒸汽的压力比大气压要大，因此蒸汽产生时的沸腾温度在100℃以上，这样可以促进精油快速从植物材料中释放出来，防止精油受到破坏。一些精油，如薰衣草，对热是敏感的，采用这种提取方法，精油就不会受到破坏，它的成分，如芳樟酯，也不会分解成芳樟醇（沉香醇，芳樟醇）和醋酸。3、水蒸汽扩散法其实水蒸汽扩散法提取精油，也是蒸汽提取方法的一种类型，就是蒸汽进入蒸馏塔的方式有所不同。水扩散蒸馏法，水蒸气是从上往下进入植物材料的，一般的蒸汽蒸馏法的水蒸气是从下往上走的。含有水蒸汽混合物的浓缩精油，在放置植物材料的铁格子下面汇集。这种提取方式的主要优势是使用的蒸汽量少，蒸馏时间短和出油率高。4、回流蒸馏提取玫瑰精油是在水蒸气中提取的，它的主要成分是带有苯基、乙烷基的醇类，能够溶解在水蒸汽中。这种提取方式不会使精油产生新的的成分。然而，这样的方法提取的精油是不完全的，缺乏散发玫瑰香味的部分成分，为了生产“完全意义”的精油，需要把溶解在水中的苯基、乙烷基的醇类再蒸馏出来，再添回到“不完全的精油中”。当把苯基、乙烷基的醇类用这种方法蒸馏出来后，按照正确的比例，再添回到最初的蒸馏物中，以形成完全的和完整的玫瑰精油，我们称其为奥托玫瑰油。5、精馏当精油中仍含有一些杂质的时候，可以再次采用蒸汽蒸馏或真空蒸馏进行精馏。这种再次蒸馏的提纯过程就称为精馏。例如，尤加利精油就是典型的“二次蒸馏油”。二次蒸馏油的化学性会发生变化，所采用的加热温度也不同，可以用于生产标准质量的精油。6、水和蒸汽联合蒸馏法这主要是常规的水蒸馏法和蒸汽蒸馏法的联合制取精油的过程。植物材料先静置在水中，同时，给水加热，把流动的蒸汽注入到水和植物材料的混合体中。7、分馏蒸馏法当人们谈到分馏蒸馏时，它指的也是常规的蒸馏程序，但是精油的收集不是连续的，它是分批收集的（这就是分馏的含义），主要适用的原料是依兰。（三）植物精油压榨方法当在精油制造中提到“冷榨”方法时，它主要指的是压榨方法，因为这种压榨方法是不使用热源的。多数坚果和种子的油也是使用“冷榨”方法提取的，但是这里所提到的油，是在高强度的压力下从植物原材料中挤出的，一般情况下，这种方法可以生产出好质量的油，但是有些制造商因为使用化学的或是加热的方法，过度地精炼油，结果是削弱了油的好品质。但是，当我们回顾精油制造中的压榨提取方法时，我们发现，多数柑橘属植物的精油是采用这个提取方法的。不过，也可以使用其他不同的提取方式完成这项工作。1、海绵吸附提取法大多数柑橘属植物精油是采用这种方法提取的，过去是用手工把果肉去掉的，然后把含有精油的果皮泡在温水中，以使果皮更加柔软，这样精油就被水所吸收了。果皮被水吸收后会变得更加有弹性，把果皮外翻，这样有助于割裂含精油的细胞，然后把海绵靠近果皮放置，然后挤压果皮以释放可挥发的精油，精油就被直接吸收到海绵里了。当海绵吸足精油后，挤压海绵，精油就流入容器中，然后再移到贮藏瓶里。2、针刺提取法这种压榨提取方法主要用于获取柑橘属精油，比海绵压榨法会减少一些劳动强度，这是一种更加现代的精油提取方法。所谓针刺提取法，就是把果实放在容器内，容器内壁有针不断旋转，能刺破果实表面含油细胞。这样，含油细胞破裂，精油和其他的物质，如色素，就会流到容器中心的位置，那里设有收集器。精油会漂浮在混合物的上面，底下是水分。这时，就可以把精油从混合物中转移出来，倒入另外的容器中。3、机械研磨提取法这种压榨提取方法与针刺法方法很相似，经常用于柑橘属植物精油的提取中。机械研磨是指先用机械把外果皮剥离，然后由流动的水把果皮分离出来，被投入到离心式分离器中。离心式分离方法提取油的过程很快，但是需要记住，因为精油是与其他细胞成分是相混着的，里面存在着一些酶促反应，所以要对提取工艺加以改造。（四）植物精油溶剂萃取方法如果从广义上来谈论溶剂提取法的概念，它所指的就不仅仅是化学溶剂的提取，如（正）乙烷，还会包括其他的形式，如用固体油脂和CO2做溶剂。溶剂提取尤其适用的植物材料，是含有精油成分很少的材料，或者这种材料主要由树脂成分构成。这种方法提取的精油的香味要比蒸馏法好。在这种类型的精油提取方法中，植物材料中不容易分离出来的成分，如蜡状物和色素，也能被分离出来，而在其他的提取过程中，就实现不了。1、浸泡提取方法使用浸泡提取方法，就是把花瓣浸泡在热的油中，细胞膜破裂，精油被热油吸收了，把植物材料中的油分离出来，移入到其他容器中。这种提取技术与溶剂提取法非常接近，所不同之处在于，在浸泡提取中使用的提取剂是热油，而不是溶剂。2、脂肪吸附萃取脂肪溶剂萃取与浸泡提取，有许多方面可以比较，但是在应用方面还是有些细微的差别的。玻璃框架的盘子（称为底盘），上面覆盖高纯度并且无味的植物或动物脂肪，把要萃取的植物性花瓣材料平铺在油脂上面，然后进行挤压。一般，花在新鲜的时候就采摘下来，在它们的油脂腺还没被包裹住之前，花瓣在油脂的混合物中可以保留几天，让花瓣的精油释放到混合物中，然后把萃取所剩的花瓣除去，再放入新采摘的花瓣。重复做这个程序，直到这种油脂性混合物所含的精油达到饱和为止，在达到饱和之前，这个过程需要重复很长时间，约需20次。当混合物达到饱和点时，把花瓣去掉，用酒精冲洗脂肪溶剂和精油的混合物，把萃取物从所剩的脂肪中分离出来，留下的脂肪可以用做制造肥皂的材料。最后，把酒精从混合物蒸发掉，所剩下的就是精油。这是一种劳动力密集的提取方法，这种获取精油的方法是很昂贵的，如今，只在提取晚香玉和茉莉精油的时候用到。3、有机溶剂提取法使用溶剂可以提取精油，如石油醚、甲醇、乙醇或（正）乙烷。这种方法经常用于对易碎材料的提取，如茉莉、风信子、水仙和晚香玉，它们经受不起蒸汽蒸馏产生的热量。溶剂提取精油的浓度很高，更接近于天然植物材料具有的香味。虽然溶剂提取方法使用范围很广，但是有些人认为，这样提取的油不适合做芳香疗法的用油，因为溶剂的残留物可能会出现在最终的产品里。据报道，提取的最终产品中含有溶剂残留量可达到6~20%。如果拿苯作为标准溶剂进行衡量的话，使用（正）乙烷作为溶剂，产品中溶剂的残留量会下降到10ppm，这是非常低的溶剂残留浓度。值得一提的是，苯已经不在提取方法中使用了，因为苯被认为是一种致癌物质。溶剂提取后的植物材料，可以用它生产一种蜡质的芳香化合物，称为“固体精油”。4、超临界CO2萃取技术提取精油使用超临界CO2萃取技术从植物材料中提取精油，是一种相当新的方法。虽然，在成本方面有些增加，但是的确可以产出质量很好的油。在高压的条件下，CO2在33℃时，处于一种极不稳定的状态，既不是液体又不是气体，但却同时具有两者的性质，此时，它就成为提取精油最好的溶剂，因为提取过程是在室温条件下瞬间完成的。另外，CO2是一种惰性气体，因此不会与被提取物发生化学反应。如果想去掉CO2溶剂，仅需要降低压力就可以。这种提取过程必须要在密闭的容器内进行，因为需要200个大气压才能使CO2处于临界状态，200个大气压意味着是正常大气压力的200倍。为了保持到这么高的压力，需要一套不锈钢的设备，所以这种提取方法的生产成本很高。（五）基础油冷榨法基础油的冷榨法与精油的压榨法在工作原理上有相似的地方，最显著的不同点是基础油的冷榨法所使用的压力要比压榨果皮类的植物材料大很多，以采用液压榨油机制作真正甜杏仁油为例，如直径为20cm的榨桶需要的压力会达到100吨。基础油的冷榨法工艺与食用油的压榨工艺也存在很多差异，具体表现在对原材料的处理方面、对毛油的精炼方面，基础油要求的条件更高些。基础油的冷榨工艺过程中，植物原料的最高温度不能超过50℃，否则基础油中的活性物质和保质期将受到影响。因为，不能采用高温灭菌，基础油需要采用膜过滤的方式去掉油中的微生物。为了提高基础油的保质期和质量，基础油的过滤环境要做到：低温、无菌、无氧和无光。

通过资料的查阅、收集了解植物精油的实用价值与功效。搜集工业化及实验室提取精油的有效方法，选择最适合的实验方法订立实验方案并加以实施。根据实验结果调整实验方案，总结经验，加以改进，进行第二次实验。最终分析两次实验的结果，得出关于精油提取最佳方案的结论。关键词：精油玫瑰水蒸气蒸馏萃取植物精油为花朵芳香味的来源，具有医疗功效，同时也十分昂贵。我组组员经过讨论后认为通过对植物精油提取资料的收集，了解可以加深我们对这门提取工业的认识。通过亲自选择，拟定实验方案，可以提高我们的科学探究水平。实验带来的种种不可预测的变化又能够使我们亲身感受到科学实验成功的来之不易。最终决定，把题目定为：植物精油的提取方法的选择与实验探究。订立研究性学习的题目后，我们首先收集了关于植物精油提取方法的有关资料。主要提取方法有：水蒸气蒸馏法，化学溶剂萃取法，油脂分离法（脂吸法），冷冻压缩法（压榨法），二氧化碳萃取法。此五种方法各有特色：水蒸气蒸馏法：操作最简单，成本较低，是最常用的萃取方法。化学溶剂（有机物）萃取法：是花类精油的常用萃取方法。油脂分离法（脂吸法）：是花朵精油的昂贵的萃取方法。冷冻压缩法（压榨法）：专门用来萃取贮藏在果皮部分的精油，如柑橘类的果实。二氧化碳萃取法：是一种十分昂贵的方法，所萃取的精油品质近乎完美，价格也非常昂贵。我们经过对实验成本与实验难度等多方面的考虑并结合学校现有实验条件后最终决定选用了水蒸气蒸馏法与有机物萃取法提取精油。第二步，我们选取了实验材料（植物的品种）：在众多的植物中（柠檬香茅，薰衣草，迷迭香，天竺葵，茶树，檀香，佛手柑，尤加利，松树，玫瑰，月季，薄荷等）最终从实验材料的价格，运输难易程度，与对实验效果的预测出发，选择了玫瑰花瓣作为我们的实验材料。实验的准备工作就绪以后，我们着手开始实验：经过讨论，我们决定按照课本拟定了第一次实验的方案：材料及用具：提取物，蒸馏水，酒精，苯酚，NaCl, 导管，锥形瓶，蒸馏设备，烧杯，胶塞，细玻璃管，温度计，铁架台，研钵，酒精灯，玻璃棒等实验步骤：如图组装好提取设备后，将玫瑰花瓣均等的分成两组（α，γ）。将α组花瓣放入烧瓶，加入蒸馏水致1/2处后点燃酒精灯。水沸腾后，蒸发出来的气体会在冷凝管处凝集，从牛角管流出进入锥形瓶。收集提取液。待收集约20ml提取液后停止收集。熄灭酒精灯。将提取液分为4组： a1,a2,a3,a4，装入试管。将a1组内放入一小勺NaCl, a2组内放入苯酚，a3组内放入NaCl与苯酚，a4为对照组。将烧瓶中沸腾以后的溶液（黄色）过滤后收集，分为相等的4组b1,b2,b3,b4，实验步骤与前者对应相同。将γ组花瓣研碎放入烧杯中，加入乙醇，用玻璃棒将花瓣在乙醇溶液中搅匀，静置，待乙醇溶被被染成玫瑰色后将所得溶液分成4组r1, ,r4，实验步骤与a组相同。全部试管盖上橡皮塞后封存。理论根据：精油提取出来之后会形成混浊液，因为密度与溶液密度相近所以不易沉淀。加入NaCl的目的为增加溶液密度，使精油漂浮于液体上层从而利用分液漏斗加以分离，得到精油。加入苯酚与酒精的目的为利用精油易溶于有机溶剂的性质达到提纯目的。实验说明： a,b组互为对照精油在实验装置中的含量的高低，判断从实验装置的那部分提取精油更高。横向为比较装置相同位置的液体应选用何种提取方法更加理想。 a2,b2,r4可以对照酒精与苯酚溶液对不同装精油的萃取效果。实验结果：静置1周之后，a组与1周前状态相同，未出现任何现象。通过对b组的认真观察发现b3组底部存有极少量絮状沉淀，其他组内为初始的淡黄色，但都具有淡淡的植物香味。r1,r4试管上层漂浮着薄膜似的不明物质。打开试管口后有嗅有浓重的酒精气味。也许是冲淡了精油的芳香，我们没有闻到芳香气味。第一次实验结果大大出乎我们的意料。这几乎宣布了实验的失败。我们立即着手检查问题，认真分析了每一步骤可能存在的缺陷。主要有如下4点： 1，加入烧瓶的花瓣未经研碎，或许对精油的萃取产生影响。导致效果不明显。 2，精油未溶于蒸馏水中，导致蒸馏后所得溶液近乎于蒸馏水。 3，酒精气味过于浓烈，导致精油物质的芳香气味无法闻到。 4，无法提取与测定“可疑物质”是否确实是玫瑰精油。我们针对第一次实验产生的问题，自行设计了实验方案2：材料及用具：提取物，酒精，NaCl, 导管，锥形瓶，蒸馏设备，胶塞，温度计，铁架台，水浴锅，研钵等实验步骤：如图组装好提取设备后，将研磨好的花瓣放入烧瓶中，加入酒精致1/2处。点燃酒精灯，控制酒精温度于摄氏78度左右。持续收集10ml蒸馏液。将其分为2 组：D1，D2组。D1组放入NaCl溶液，D2 组为对照组。分别装入锥形瓶中用保鲜膜覆盖瓶口，扎上小孔，使酒精能够挥发出来，而尘土不易进入。实验说明：在本次试验中，我们将花瓣研碎避免了问题1的出现。由于上一实验已经证实精油确实溶于酒精（酒精颜色发生改变，有薄膜状物质产生），我们决定用酒精对玫瑰花瓣进行有机溶剂萃取的同时进行蒸馏，让酒精蒸汽带出精油。精油溶于酒精从而避免了问题2的出现。由于酒精的沸点为摄氏78度，为避免由于瓶内液体温度过高（高于精油沸点）导致精油自行逸出而无法收集的后果，我们决定将液体温度控制在酒精的沸点。从而使精油与酒精“协同”蒸馏而出。针对最后的酒精气味浓烈与精油成分判定的问题，我们决定用酒精易挥发的性质使酒精自行挥发完成最终的提纯工作。实验结果与备注：从锥形瓶液体中能够闻到明显的植物香味。这说明蒸馏液中已经含有了精油成分（重大突破）。静置一周后发现D，E组无明显差异，液体透明，无色。有淡淡的植物香味。截止至今日为止，D，E组的酒精尚未挥发完成。未发现有明显的精油迹象（絮状沉淀）。两次实验的总结：第一次实验我们按照书本所叙述的设计了实验方案。第一次存在的问题在第二次自主设计的实验中得到了较好的解决。直接效果便是提取出了（与第一次实验比）拥有较浓芳香气味的液体。虽然至今无法尝试使用我们自己提取出来的精油，我们的收获却远远不止那10支试管与2瓶具有芳香气味的液体。在研究性学习的两次试验的准备，计划与实施中，我们对真正的探究性实验有了清晰的认识。主要收获有如下3点：切身感受到了书本的非万能性：书本仅仅局限于叙述实验的大体步骤，许多关系到实验成功与否的重要细节却欠详细。而这些细节的发现者却往往是那些亲身体验到实验失败的人们。我们得到的经验便是不能盲目相信课本教授的知识。实践才是检验真理的唯一标准。拥有了科学实验的实践经验：通过对课本实验的再现与改进，我们自行设计并执行了实验方案。而实验的结果直到最后一刻才展现在我们面前。这如同是在进行一次真正的科学发现实验。如此从始至终自主的探究性实验是在原来从未经历过的。我们从中体会到来作为一个真正的科研工作者的艰辛历程。我们从中体验到的远远不止精油宜人的香味…… 懂得了成功的实验成果的来之不易：2次实验的设计，实施与分析，组员们无一不投入了大量的时间与精力。但实验成果却不那么尽如人意。在失望的同时，冷静下来想想，世界上又有哪个重大的科技成果凭借仅仅凭借2次实验就能够获得成功呢？科学的发展就是一个不断发现与完善的过程，失败的泪水始终伴随着成功的微笑。我们要想获得实验的成功只有不断总结经验教训，不断完善方案，经过多次的失败后成功才可垂青于我们。而对实验始终执著的精神是万不可动摇的。结论：我们达到了了解精油提取业的预期目标，完成了两次实验，从中收获了书本中无法获得的实践经验；从中体验了自主性探究的发现过程；从中懂得了科学成果的来之不易……达到了课程目的，圆满地完成了高一学年的研究性学习课题。C4植物或碳四植物。 CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸，而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物（C3植物）。许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构，即在维管束周围有两种不同类型的细胞：靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞，围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合，形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里，通过脱羧酶的作用释放CO2，后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用，进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸，然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。已经发现的四碳植物约有800种，广泛分布在开花植物的18个不同的科中。它们大都起源于热带。因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。 C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低，而C3植物的补偿点很高，所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。 C4类植物在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外，CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径。 C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中，植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳，会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以，植物只能短时间开放气孔，二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用，合成自身生长所需的物质。在C4植物叶片维管束的周围，有维管束鞘围绕，这些维管束鞘案由叶绿体，但里面并无基粒或发育不良。在这里，主要进行卡尔文循环。其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸盐，这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘，就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环，后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。该类型的优点是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，因为这是卡尔文循环的场所，而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。 C4型植物有：玉米、茼蒿、白苋菜、小白菜、空心菜

一、蒸馏法

可以说是提炼精油古老的，也是广泛被使用的方法，处理的程序包括在蒸馏容器中以水或蒸气(或是两者并用)将植物加热，使水蒸气排出，因而制造出浓缩液。用上述程序制造出来的液体混合油和水，通常油会浮在水上，因而是水重于油，如果是油重于水的情况(如丁香油)，则油会沉到底下，这时候可以轻易把油和水分开。

二、脂吸法

脂吸方法是用一片玻漓嵌在一个长方形框架上，把薄薄的一层脂肪涂在玻璃上，然后铺一层刚采收的新鲜花瓣在脂肪上。经过约二十四小时，花瓣中所含的精油就会全部被脂肪吸附，这时把框架反过来，该花瓣自动掉下来，然后将另一层新鲜花瓣铺脂肪上。这个程序必须持续长达七十天的时间，视处理的花朵种类和品质而定。

三、浸渍法

这种处理程序通常用在采收后，花朵不会再继续精油的制造，采收后的花朵被浸在热油脂中让油脂透过植物的细胞壁，吸取其精油。经过吸附的花朵以离心反复做大约十五次，然后饱含精油的香油脂再以前述脂吸法中的手续来处理。

四、榨取法

这种方法专制柑橘类属的精油如柠檬、橙、佛手柑、葡萄袖和红柑。熟练的工人懂得施加适当的压力，把精油从果皮中挤出来，但是这种提炼法因为耗费人工，所以成本高昂，榨取法都已交给机器处理。植物精油从种植到提炼，十分复杂，耗时耗力，且要求精湛严谨，所以成本相当高，价值也当然昂贵。

五、浸泡法

将花朵泡在热油中分解细胞，使它们的香味释放于油中，之后，再蒸馏出其中的薰香分子。

六、压缩法

这是一种相对比较简单的方法，就是将成熟的果子削皮，再由其间挤出精油到海绵上，如橘子、柠檬。

历史上最早的应用的天然香料包括原始而未加工过的直接应用的动植物发香部位，通过物理方法进行提取或精炼加工而未改变其原来成分的天然香料。早在五千年前，中国人民对大自然中芳香花卉所散发出来的香气”，即有美的、愉悦的感觉，就认为“香”是快感的享受。皇帝贵族以燃烧芳香植物表示尊敬、庄重和精神上的享受；这就是历史上的熏香时期。在西方，香料的应用也是从熏香开始的。后来熏香又应用于献神、拜佛、洁身的宗教仪式。“总之，这个时期所应用的香料都是天然的、未加工过的固体芳香植物。当时的香料仅限于少数人使用。在这时期中，香料是一种贵重的商品，成为贵族阶层的嗜好品。因此，珍奇的香料往往在世界各地遭到掠夺。随着历史的发展，应用范围也逐步扩大，在这种情况下，香料的需要量也大为增加，仅采集芳香植物已感到运输不便，同时芬芳花卉也不是四季都有，而且不可能持久地保存下去，这就不能满足使用者的需求。因此，到了16世纪就发明了用水蒸气蒸馏提取芳香植物精油的方法。至此，香料的应用从固态芳香植物的直接应用发展到天然芳香植物经加工提取出芳香成分。这不但给运输贸易开了方便之门，而且香气可以较持久保存下来，给各方面的用户创造了条件。从此，天然香料不仅仅应用于熏香，进而应用于药物、化妆品、饮食品和调味品等。天然香料的应用价值就进一步获得发挥，这为整个香料工业的兴起和发展奠定了基础。由于香料用途的进一步扩大，当时的天然香料又不能满足实际需要，到了19世纪，天然香料的提取方法也随着化学工业和机械工业的发展而发展，当时除了水蒸气蒸馏法外，天然香料还可以通过减压分馏和水蒸气蒸馏的方法而得到提纯和单离，然后单离物再通过化学合成方法获得新香料，这样单离合成香料就在19世纪下半时期诞生了。那时，挥发性溶剂浸提法也开始应用。在这之前，在法国和某些欧洲国家，曾盛行过脂肪冷吸法和油脂温浸法来提取那些用蒸馏法无法提取到的娇嫩香花的天然芬芳物质--香脂或香脂净油。自从挥发性溶剂浸提法出现后，上述这两种吸附方法很快被溶剂浸提法所取代。到1874年，席尔采（Hirzel）倡议用石油醚作浸提溶剂，为了配合这种新溶剂，高尔聂（Garnier）设计了相应的转动式浸提器。后来又发展有旁吨（Bondon）或转动浸提设备。这种新的生产方法首先在法国应用，后来又推广到东欧和中东一些国家。另一些柑桔类精油，如采用水蒸汽蒸馏法，往往会严重损害柑桔油的香气质量，从而影响使用。也在这一时期，天然香料制造者开始用手工压榨，进而发展到用机器进行冷榨、冷磨方法来提取柑桔油，因而柑桔油的品质得到大大改善，这为饮料、食品的加香提供了极有利的条件。近十几年来，压缩丁烷和超临界二氧化碳萃取技术用来提取新鲜香花精油和辛香料等取得了新发展，使所得萃取物具有天然原料逼真的香气和香味。另外，精油的深加工采用了分子蒸馏技术，使那些沸点较高、色泽较深、粘度大、香气粗糙的精油和一些净油类产品得到精制、提纯和脱色。

植物识别国内研究现状论文

植物微观的国内国外现状如下：1、根据查询相关公开信息显示，截止于2022年12月14日，国内在植物分类识别等研究领域的科学起步较晚，并且在起初，长期得不到足够的重视，这一领域研究的成果也相对较少。2、国外在植物分类识别等研究领域的科学起步较早，并且在起初，长期也得到了足够的重视，这一领域研究的成果比国内要多。

植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类、及绿藻、地衣等熟悉的生物。下面是由我整理的关于植物的科学论文，谢谢你的阅读。

关于植物检疫问题的思考

摘要：植物检疫是防止检疫性有害生物传播蔓延、保护农业生产安全的主要措施，也是保护农产品贸易顺利进行的前提。本文分析了植物检疫及其积极意义，并针对存在的问题提出了对策建议。

关键词：植物检疫;林业;可持续发展

为了保护一个国家或地区林业的生产、生态系统的安全以及其可持续发展，极有必要对植物及其产品采取的一系列旨在防止危险性有害生物传播和定殖的综合性管理措施，植物检疫就是其中的重要一环。

一、植物检疫的定义与内涵

***一***植物检疫的定义

植物检疫是指为了保护一个国家或地区林业生产和生态系统的安全，由法定的专门机构，依据有关的法规，对植物及其产品在流通前、流通中和到达新的种植或使用地点后所采取的一系列旨在防止危险性有害生物传播和定殖的综合性管理措施。

***二***植物检疫的内涵

植物检疫的目的是要防止危险性有害生物通过人为活动***贸易或非贸易的***进行远距离传播，保护一个国家或一个地区林业生产和生态系统的安全。植物检疫工作所针对的有害生物是指那些危害严重，防治困难，主要通过人为活动进行远距离传播、国内尚未发生或虽有发生但分布不广的有害生物。

二、植物检疫的积极意义

***一***开展植物检疫是保障植物和生态建设可持续发展的需要

植物的可持续发展，在一定程度上受到病虫害的制约。病虫害贯穿于植物生产的全过程，随时都可遭到病虫的危害，轻者影响林木开花、结实、材积增长，重者整株、大片枯死。植物检疫是一项防患于未然的工作，它可以把检疫性有害生物阻截在国门之外，消灭在产地之内，减轻防治工作的压力和经费的开支，也提高了种苗的质量和造林的成活率;它不仅是一项长期的预防措施，也是一种从根本上治理病虫害的方法。

***二***开展植物检疫能有效防止***有害生物的传入

众所周知，在自然界中，生物的分布是有地域性的，一种有害生物要从原发生地传播到另外一个新的地区，由于自然屏障的阻隔，单靠自身的能力往往是办不到的，必须依靠外力的帮助。另一种是人为活动***贸易或非贸易性***。这两种传播途径，以人为传播最为重要，因为许多有害生物可潜伏在植物及其产品的内部，或依附在其外表，或混杂在其间，借助植物及其产品的调运、邮寄，把它们携带到自身所难以到达的地方。有害生物一旦进入一个新的生态系统，如果有其寄主植物存在，而又避开了原产地天敌的制约，则很容易在那里定殖下来，迅速繁衍下去，氾滥成灾。要解决这一问题，最好的办法就是积极地开展植物检疫。森检工作就是要***品质优良的林木、花卉新品种引进来，同时又要防其有害生物传入。

三、植物检疫工作中存在的问题

随着农业产业化结构的不断调整，城市化程序的发展，特色蔬菜、中药材、花卉苗木、草皮等种植面积迅速扩大，种子、苗木等繁殖材料，农产品及花卉苗木等植物和植物产品调运频繁，调运量不断增大，农业植物检疫工作不但任务繁重，而且面临的形势严峻。

***一***植物检疫的品种范围较窄客观地说，目前只有水稻种子、蔬菜种子进行了规范化的产地、调运检疫。其他如水果类、蔬菜类、商品粮等大量农产品的产地、调运检疫很少开展。

***二***调运带证率较低从事农产品及花卉苗木等植物生产经营单位对植物检疫法规及工作内容了解甚少，部分经营者认为检疫就是收费。极少数经营者很不配合，严重影响了检疫工作的顺利开展。市场销售的农产品及花卉苗木普遍存在无证调运现象，以汽车运输的尤为严重。大部分经营者认为，只要取得农产品《产地检疫合格证》或植物检疫证明编号，运输时就不需要办理调运《植物检疫证书》。据调查，在持证运输的农产品及花卉苗木中，省内调种带证率明显低于省间。

***三***植物检疫技术水平较低植物检疫是一项技术性很强的工作，肩负著保护国家植物生产安全的重任。植物检疫员需要由工作作风正、法制观念强、业务能力精的人员担任。而目前从事植物检疫工作的人员有相当一部分人不懂业务，有的虽然懂业务，但法律知识少，不能胜任植物检疫工作。在检疫过程中，由于没有相关仪器装置，目前检疫物件只能靠产地检疫及产地检疫证书加以判断，很多调运的植物及产品产地检疫又很不规范，在调运过程中凭直觉来判断有无检疫容易产生很大误差。

***四***植物检疫实施难

虽然有相当完善的植物检疫法规但实际操作难。农业部《植物检疫条例实施细则***农业部分***》、《山东省植物检疫办法》等对应施检疫的植物及植物产品的规范化检疫有明确规定，但实际上大多数应施检疫的植物及产品的产地调运没有检疫。虽有健全的检疫队伍但发挥职能作用难。由于缺乏经费，加上植物检疫功能弱化，各地疫情调查、疫情分布、调运检疫等经常性检疫工作淡化或难开展，多数检疫员没有发挥职能作用。检疫把关口但把关难。交通、铁路、邮电等运输企业或个人应凭“植物检疫证书”正本承运、收寄应施检疫的植物和植物产品，配合植物检疫部门做好植物检疫工作。交通、铁路部门已经严守把关，但邮政部门对大量应施检疫的植物和植物产品如商品粮、水果、蔬菜等把关不严，工作上与检疫部门脱节。

四、开展植物检疫的措施

***一***根据植物及其产品的流通环节采取相应的检疫措施

植物检疫的任务就是要防止检疫性有害生物通过人为活动进行远距离传播，既要防其传出，又要防其传入，两者必须兼顾。要防止检疫性有害生物的人为传播，就必须在植物及其产品未进入流通领域之前、流通途中和到达新的种植或使用地之后采取检疫措施，打断有害生物人为传播的环链，即可终止有害生物的传播。在不同的环节应采取不同的检疫措施，如在植物及其产品培育期间，可用划定“疫区”和“保护区”，分别实行封锁、消灭和保护措施;开展产地检疫，把好产地检疫关;从国外引种，严格履行检疫审批手续等。在流通途中，可用设卡检疫***包括进出境检疫、旅客携带物检疫、邮包检疫、过境检疫及国内调运检疫***等措施。到达新的种植或使用地点后，可用隔离试种检疫、集中种植、疫情监测、铲除措施等。

***二***正确处理好“把关”与“服务”之间的关系

在我国，植物检疫有两个职能:一是防止检疫性有害生物通过人为活动进行远距离传播，既要防止其传出，又要防止其传入。二是为植物及其产品的种植者、经营者服务，为林业生产的健康发展保驾护航，维护国家的外贸信誉。在森检工作中，“把关”与“服务”是一对矛盾的统一体，“把关”是前提，“服务”是目的，“把关”是为了“服务”，“服务”又必须“把关”，一定要把“把关”与“服务”有机地结合起来。在改革开放方针的指导下，我国的外检工作提出了这样的口号:“做好检疫工作，发挥把关作用，服务对外开放，方便进出往来”。在具体做法上，他们派员到港澳等***地区进行疫情调查，初步检查、监督包装和消毒处理，从而缩短了入境检验时间，加快了检放速度，促进了转口贸易的发展。国内检疫也把重点放在了产地，狠抓疫情源头，严把产地检疫关，把检疫性有害生物消灭在种苗生长期间，不仅提高了种苗、花卉的质量，也防止了检疫性有害生物的传播蔓延。

***三***把法制手段与技术措施有机地结合起来

植物检疫是一件法制性很强的工作，森检工作人员的任务就是贯彻执行国家和地方颁布的植检和森检法规。他们不仅要对流通过程中的植物及其产品进行管理，还要对植物及其产品拥有者的生产经营活动加以规范。如何对人们的生产经营活动进行规范呢?主要是通过宣传、教育。让生产经营者自觉地按照植检、森检法规的规定去办理检疫手续，如调出植物及其产品应及时向当地森检机构办理申报，从国外引进种苗应主动向省级森检机构办理引种审批，发现疫情应及时报告等。植物检疫不仅是一项法制性很强的工作，而且对技术的要求也很高。在实际工作中，植物及其产品携带检疫性有害生物的事还是很多的，但如何在有限的时间内把它们检查出来，又如何把它们除掉，让健康的种苗正常流通，都不是一件容易的事。没有一套行之有效的检疫检验方法和除害处理办法是不行的。因此，要想把森检工作搞好，必须把法律手段和技术措施有机地结合起来。

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