多样性植物的研究论文
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：
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保护生物多样性小论文：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，包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统，是生命系统的基本特征。生命系统是一个等级系统，包括多个层次或水平：基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观。每一个层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性（或遗传多样性）、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。现在，人们往往把生物多样性视为生命实体本身，而不仅仅看作生命系统的重要特征之一。人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分。正如遗传多样性和物种多样性一样，人类文化（如游牧生活和移动耕作）的一些特征表现出人们在特殊环境下生存的策略。同时，与生物多样性的其它方面一样，文化多样性有助于人们适应不断变化的外界条件。文化多样性表现在语言、宗教信仰、土地管理实践、艺术、音乐、社会结构、作物选择、膳食以及无数其它的人类社会特征的多样性上。生物多样性是人类赖以生存的物质基础，其价值可以从下列两个方面得以了解。第一，直接价值。从生物多样性的野生和驯化的组分中，人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料，同时，它在娱乐和旅游中也起着重要的作用；第二，间接价值。间接价值主要与生态系统的功能有关，通常它并不表现在国家核算体制上，但如果计算出来，它的价值大大超过其消费和生产性的直接价值。生物多样性的间接价值主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。随着时间的推移，生物多样性的最大价值可能在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存与发展展示了不可估量的美好前景。
水精灵”之现形记（水精灵是一种想果冻一样的东西，不知道你们那边有没有） 引言： 最近一段时间，一种被称为“水精灵”的玩具，出现在大街小巷尤其是学校周围的玩具摊上。因其色彩艳丽着实吸引了不少同学的眼球，不少人抵挡不住小贩的吹嘘，常买几只带回家。开学初，我们班许多同学也加入了买了水精灵的行列。水精灵是个什么东西，它是用什么做成的，对人体有无害处，怀着这些问题，我展开了对水精灵的调查。 一、 分析水精灵 九月底，我先对学校周围的商家进行采访，想了解这些水精灵是从什么地方批发来的，有无生产家，是否符合国家卫生标准，但学校周围的商家对此避而不答，有些甚至威胁我们。我只好改变策略，进行暗中调查，我先买了一袋，当即用小刀对水精灵进行解剖。立即遭到小贩的制止：“这都是有生命的东西，老动它，会弄死它的。”据其称，这是一种类似于蘑菇一样的人工培育的海底真菌，它质地柔软，无毒、无污染。用手触摸的感觉像果冻。当用小刀从中间切开后，一股透明的液体随之流出。凭感觉我觉得这是明胶之类的物质，明胶是做果冻的主要材料。这些水精灵有红的，黄的，绿的，蓝的，透明的，五颜六色非常漂亮。圆圆的，跟黄豆差不多大小，直径约为厘米，捏起来软软的，富有弹性，很粘手。一股刺鼻的香味，熏得人头发晕。 经过初步的观察，我们觉得这是一种很少见到的儿童玩具。但它为什么有这么多颜色，为什么气味那么刺鼻，它的成份是什么，我又开始了第二步行动:并且开始记录： 第1天：开始膨胀。我把一滴墨水滴入水中，一会儿水就又变成清的了。我很纳闷，难道水精灵是污水清道夫？ 第2-3天中，水精灵长出了尾巴。同时开始脱色，尾巴短小，像蝌蚪尾巴。 第4-5天：长翅膀。（还未长出）。 第6天：产卵。(就是从一个里面出来另一个)水精灵的蛋蛋特圆，可以捏碎，表面光滑。好像不会动。捏碎后里面像碎玻璃，里外都是透明的。我们怀疑是不是活的，可又会下蛋。还十分有弹性，真怪异。 二、水精灵的成分 水精灵整个生长过程就像是一个细胞分裂过程。后来我上网查才知道水精灵是一种吸水性树脂（化学材料），一般是用淀粉混合丙烯腈或丙烯酸酯制成的。它们是胶丸大小的透明小球，有红的、黄的、蓝的……五颜六色，非常抢眼，用小塑料袋或小玻璃瓶装着，每瓶里面大概有60个小球，售价为元，因为放入水中会有“神奇”的变化，所以它们也有个比较玄的名字———“水精灵”。这些珠子很软、滑、湿，在水里膨胀以后，有的会鼓出一个包，慢慢地分离出来，所以珠子也会越来越多。 三、水精灵对人体的危害. 丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素，所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 四、水精灵带来的伤害 1、对人体造成的伤害。丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素。所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 2、让同学们养成乱用零用钱的坏习惯，有些甚至偷拿家长的钱，盲目地追随潮流。 3、如果把水精灵带到学校，有些同学就会在课桌下玩水精灵，不认真听讲，分散注意力，从而影响我们的学习。 节约用电小窍门 摘要：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 关键词：1、电饭煲的节能 2、电视机节电小窍门 3、 空调节电小窍门4、冰箱节电小窍门 引言：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 一、电饭煲的节能 现在市面上的电饭煲分为两种：一种是机械电饭煲，另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时，电饭煲上盖一条毛巾，注意不要遮住出气孔，这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后，将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干，再摁下按键，焖15分钟即可食用。电饭煲用完后，一定要拔下电源插头，不然电饭煲内温度下降到 70度以下时，会自动通电，这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲，因为煮同量的米饭，700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大，在800瓦左右，从而节能，但价格稍贵，一般都在500元至800元之间。 二、电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径：首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3o瓦至50瓦，建议室内开一盏低瓦数的日光灯，把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时，最好在av状态下。因为在av状态下，信号是直接接入的，减少了电视高频头工作，耗电自然就减少了。第四是看完电视后，不能用遥控器关机，要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后，电视机仍处在整机待用状态，还在用电。一般情况下，待机10小时，相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了增加电耗。 三、空调节电小窍门 1、空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低，所耗的电量就越多，故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2、制冷时室温定高1度，制热时室温定低2度，均可省电10％以上，而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3、设定开机时，设置高冷／高热，以最快达到控制目的；当温度适宜时，改中、低风、减少能耗，降低噪音。 4、“通风”开关不能处于常开状态，否则将增加耗电量。 5、少开门窗可以减少房外热量进入，利于省电。 6、使用空调器的房间，最好使用厚质地的窗帘，以减少凉空气散失。 7、室内、外机连接管不超过推荐长度，可增强制冷效果。 8、安装空调器要尽量选择房间的阴面，避免阳光直射机身。如不具备这种条件，应给空调器加盖遮阳罩。 9、定期清除室外散热片上的灰尘，保持清洁。散热片上的灰尘过多，可大幅度增加耗电量。 四、冰箱节电小窍门 目前市场上出现的a＋＋级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗～度电／天，而普通冰箱一般耗电1～度电／天，大约可以省一半电。另外，使用冰箱的过程中，应注意以下问题： 1、冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少压缩机的运转次数，节约电能。 2、在冰箱里放进新鲜果菜时，一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起，会造成外冷内热，就会消耗更多的电量。 3、对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力，又容易对食物产生破坏。 4、解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时，可以先把食物从冷藏室（4度左右）里拿到微冻室（1度左右）里，因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度，减少压缩机的运转，从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究，一般应该注意以下两个问题： 1、在摆放冰箱时，一般应在两侧预留5～10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间，可以帮助冰箱散热。 2、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的，人都应该用这些小窍门，不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的，仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度，多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧！ 35
植物多样性的调查与研究论文
水精灵”之现形记（水精灵是一种想果冻一样的东西，不知道你们那边有没有） 引言： 最近一段时间，一种被称为“水精灵”的玩具，出现在大街小巷尤其是学校周围的玩具摊上。因其色彩艳丽着实吸引了不少同学的眼球，不少人抵挡不住小贩的吹嘘，常买几只带回家。开学初，我们班许多同学也加入了买了水精灵的行列。水精灵是个什么东西，它是用什么做成的，对人体有无害处，怀着这些问题，我展开了对水精灵的调查。 一、 分析水精灵 九月底，我先对学校周围的商家进行采访，想了解这些水精灵是从什么地方批发来的，有无生产家，是否符合国家卫生标准，但学校周围的商家对此避而不答，有些甚至威胁我们。我只好改变策略，进行暗中调查，我先买了一袋，当即用小刀对水精灵进行解剖。立即遭到小贩的制止：“这都是有生命的东西，老动它，会弄死它的。”据其称，这是一种类似于蘑菇一样的人工培育的海底真菌，它质地柔软，无毒、无污染。用手触摸的感觉像果冻。当用小刀从中间切开后，一股透明的液体随之流出。凭感觉我觉得这是明胶之类的物质，明胶是做果冻的主要材料。这些水精灵有红的，黄的，绿的，蓝的，透明的，五颜六色非常漂亮。圆圆的，跟黄豆差不多大小，直径约为厘米，捏起来软软的，富有弹性，很粘手。一股刺鼻的香味，熏得人头发晕。 经过初步的观察，我们觉得这是一种很少见到的儿童玩具。但它为什么有这么多颜色，为什么气味那么刺鼻，它的成份是什么，我又开始了第二步行动:并且开始记录： 第1天：开始膨胀。我把一滴墨水滴入水中，一会儿水就又变成清的了。我很纳闷，难道水精灵是污水清道夫？ 第2-3天中，水精灵长出了尾巴。同时开始脱色，尾巴短小，像蝌蚪尾巴。 第4-5天：长翅膀。（还未长出）。 第6天：产卵。(就是从一个里面出来另一个)水精灵的蛋蛋特圆，可以捏碎，表面光滑。好像不会动。捏碎后里面像碎玻璃，里外都是透明的。我们怀疑是不是活的，可又会下蛋。还十分有弹性，真怪异。 二、水精灵的成分 水精灵整个生长过程就像是一个细胞分裂过程。后来我上网查才知道水精灵是一种吸水性树脂（化学材料），一般是用淀粉混合丙烯腈或丙烯酸酯制成的。它们是胶丸大小的透明小球，有红的、黄的、蓝的……五颜六色，非常抢眼，用小塑料袋或小玻璃瓶装着，每瓶里面大概有60个小球，售价为元，因为放入水中会有“神奇”的变化，所以它们也有个比较玄的名字———“水精灵”。这些珠子很软、滑、湿，在水里膨胀以后，有的会鼓出一个包，慢慢地分离出来，所以珠子也会越来越多。 三、水精灵对人体的危害. 丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素，所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 四、水精灵带来的伤害 1、对人体造成的伤害。丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素。所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 2、让同学们养成乱用零用钱的坏习惯，有些甚至偷拿家长的钱，盲目地追随潮流。 3、如果把水精灵带到学校，有些同学就会在课桌下玩水精灵，不认真听讲，分散注意力，从而影响我们的学习。 节约用电小窍门 摘要：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 关键词：1、电饭煲的节能 2、电视机节电小窍门 3、 空调节电小窍门4、冰箱节电小窍门 引言：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 一、电饭煲的节能 现在市面上的电饭煲分为两种：一种是机械电饭煲，另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时，电饭煲上盖一条毛巾，注意不要遮住出气孔，这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后，将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干，再摁下按键，焖15分钟即可食用。电饭煲用完后，一定要拔下电源插头，不然电饭煲内温度下降到 70度以下时，会自动通电，这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲，因为煮同量的米饭，700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大，在800瓦左右，从而节能，但价格稍贵，一般都在500元至800元之间。 二、电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径：首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3o瓦至50瓦，建议室内开一盏低瓦数的日光灯，把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时，最好在av状态下。因为在av状态下，信号是直接接入的，减少了电视高频头工作，耗电自然就减少了。第四是看完电视后，不能用遥控器关机，要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后，电视机仍处在整机待用状态，还在用电。一般情况下，待机10小时，相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了增加电耗。 三、空调节电小窍门 1、空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低，所耗的电量就越多，故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2、制冷时室温定高1度，制热时室温定低2度，均可省电10％以上，而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3、设定开机时，设置高冷／高热，以最快达到控制目的；当温度适宜时，改中、低风、减少能耗，降低噪音。 4、“通风”开关不能处于常开状态，否则将增加耗电量。 5、少开门窗可以减少房外热量进入，利于省电。 6、使用空调器的房间，最好使用厚质地的窗帘，以减少凉空气散失。 7、室内、外机连接管不超过推荐长度，可增强制冷效果。 8、安装空调器要尽量选择房间的阴面，避免阳光直射机身。如不具备这种条件，应给空调器加盖遮阳罩。 9、定期清除室外散热片上的灰尘，保持清洁。散热片上的灰尘过多，可大幅度增加耗电量。 四、冰箱节电小窍门 目前市场上出现的a＋＋级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗～度电／天，而普通冰箱一般耗电1～度电／天，大约可以省一半电。另外，使用冰箱的过程中，应注意以下问题： 1、冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少压缩机的运转次数，节约电能。 2、在冰箱里放进新鲜果菜时，一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起，会造成外冷内热，就会消耗更多的电量。 3、对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力，又容易对食物产生破坏。 4、解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时，可以先把食物从冷藏室（4度左右）里拿到微冻室（1度左右）里，因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度，减少压缩机的运转，从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究，一般应该注意以下两个问题： 1、在摆放冰箱时，一般应在两侧预留5～10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间，可以帮助冰箱散热。 2、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的，人都应该用这些小窍门，不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的，仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度，多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧！ 35
植物群落的物种多样性是评价植物群落结构复杂性和功能复杂性的重要指标,各种生态环境因子对植物群落影响的梯度变化会综合反映在植物群落物种多样性的空间分布格局上,而温度、光照、湿度和土壤理化性质等直接影响植物生长的生态环境因子又会综合反映在海拔梯度的变化中,对植物群落的分布、结构、功能以及物种多样性等产生影响,相对于其它各种生态环境因子,海拔梯度在植物群落多样性研究中被当作是影响多样性空间分布格局的决定性因素之一。因此,研究山地森林植物群落物种多样性在海拔梯度上的垂直格局分布具有重要的意义。论文的主要内容是山东崂山地区森林植物群落资源的野外调查及对群落物种多样性垂直空间分布格局的分析,共分为两个部分。一是对山东崂山地区森林植物群落资源进行系统的野外调查,在两年的同一时段分别对北崂和南崂进行了样方调查,以掌握植物群落的整体现状,包括群落类型及其物种构成、结构、分布和环境因子等；二是对调查结果进行数据整理,对植物群落进行研究分析,以对崂山地区的植物群落有一个清晰、综合的了解和掌握,进而阐明其植物群落分布、组成和群落学特性。为评估山东崂山地区植物群落保护和利用现状,生物多样性保护、植被恢复、生态系统管理和发展规划等提供依据。 论文主要以崂山森林植物群落各物种的重要值、各个群落的多样性指数,包括Patrick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener(?)旨数、Pielou均匀度指数等分析崂山地区的森林植物群落物种多样性的垂直格局分布；另外,再采用典范对应分析(CCA)排序法,对植物群落与其所对应的环境因子之间的关系进行重点分析,包括各种环境因子(海拔、坡度、坡向、土壤pH、有机质、全氮、全磷等)对植物群落的分布、构成的影响；数据分析的结果表明,崂山主要的森林植物类型有赤松群落、黑松群落、日本落叶松群落、水榆花楸群落和刺槐群落。研究群落多样性指数表明,与其它山地植物群落物种多样性有所差异,崂山植物群落总体Patrick丰富度指数和Shannon-wiener指数与海拔关系的曲线为双峰型,在海拔300m和600m处为多样性指数的峰值,而在海拔840m左右出现最低值。Simpson指数和Pielou均匀度指数与海拔关系的曲线变化则较为平缓。进一步对群落总体、群落乔木层、灌木层和草本层分别进行CCA排序研究,最终的分析结果显示：崂山森林植物群落分布受海拔的影响明显,人为干扰在某些区域影响较大,而其它如坡度、以及土壤中全氮、全磷、有机质含量等环境因子只对个别区域的群落分布产生影响,对崂山总体群落分布的影响则不明显。
调查时间：2018年4月6日 调查地点：河南省滑县英民花园/老河寨庄 调查人：河南省滑县产业集聚区英民中学七十班侯金鑫 调查目的：了解植物多样性，如何保护植物。 调查方法：看，嗅，摸。中文学名：桃花 二名法：Prunus persica 界：植物界 门：被子植物门(Magnoliophyta) 纲：双子叶植物纲(Magnoliopsida)，又称木兰纲。 亚纲：蔷薇亚纲(Rosidae) 目：蔷薇目(Rosales) 亚目：蔷薇亚目(Rosineae) 科：蔷薇科(Rosaceae) 亚科：李亚科(Prunoideae) 属：李属(Prunus) 亚属：桃亚属 Amygdalus 种：桃 P. persica 分布：分布在中国大陆。 桃花，属蔷薇科，落叶小乔木，高可达6至8米。树干灰褐色，粗糙有孔，花单生，有白、粉红、红等色，重瓣或半重瓣，花期3月。桃花为中国传统的园林花木，树态优美，枝干扶疏，花朵丰腴，色彩艳丽，为早春重要观花树种。桃花原产于中国中部及北部，栽培历史悠久，各地广为种植。性喜阳光、耐寒、耐旱、不耐水湿。桃花果实为桃；桃核可以榨油；其枝、叶、果、根俱能入药；桃木细密坚硬，可供雕刻用。类型：观花植物 君子兰：石蒜科君子兰属，原产非洲。君子兰不仅能吸收有害气体、减低噪声、杀灭细菌，创造出舒适起居的环境。它的花在元旦、春节期间开放，象征喜庆吉祥、高雅尊贵。君子兰花语：高贵，有君子之风。 花期：花期长达30-50天，以冬春为主，元旦至春节前后也开放。 日照：忌强光，为半阴性植物。 温度：喜凉爽，忌高温。生长适温为15-25℃，低于5℃则停止生长。 土壤：适宜肥厚、排水性良好的土壤。 水分：喜湿润，忌干燥环境。 君子兰（学名：Clivia miniata），别名剑叶石蒜、大叶石蒜，是石蒜科君子兰属的观赏花卉。原产于南非南部。是多年生草本植物，花期长达30-50天，以冬春为主，元旦至春节前后也开花，忌强光，为半阴性植物，喜凉爽，忌高温。生长适温为15-25℃，低于5℃则停止生长。喜肥厚、排水性良好的土壤和湿润的土壤，忌干燥环境。君子兰具有很高的观赏价值，中国常在温室盆栽供观赏。分株或种子繁殖。功效相同的尚有垂笑君子兰（），各地温室栽培，花色多样。君子兰的寿命达几十年或更长。君子兰是长春市的市花。中文学名：梅花 中文别名：春梅、干枝梅、红绿梅、红梅、绿梅等 英文名：MumeplantJapanese, Japaneseapricot, Japaneseplum, 界：植物界 门：被子植物门(Magnoliophyta) 纲：双子叶植物纲(Magnoliopsida)，又称木兰纲。 亚纲：蔷薇亚纲(Rosidae) 目：蔷薇目(Rosales) 亚目：蔷薇亚目(Rosineae) 科：蔷薇科(Rosaceae) 亚科：梅亚科(Prunoideae) 属：李属(Prunus) 种：梅() 分布：梅花原产中国西南部，野梅首先演化成果梅观赏梅系果梅的一个分支。野梅在中国分布的次中心有4个，即川东、鄂西山区；鄂东南、赣东北、皖浙山区；两广、赣南山区和闽、台北区。 梅 属落叶小乔木，高约5-10m最高可达可达10m。树皮淡灰色，干呈褐紫色，多纵驳纹。小枝细长，呈绿色，无毛，先端刺状。单叶互生；叶柄长，被短柔毛；托叶早落；叶片椭圆状宽卵形，边缘具细锯齿。春季先叶开花，有香气，1-3朵簇生于二年生侧枝叶腋。花梗短；花萼通常红褐色，但有些品种花萼为绿色或绿紫色；花瓣5白色或淡红色，直径约，宽倒卵形；雄蕊多数。果实近球形，直径2-3cm，黄色或绿白色，被柔毛；味酸，绿色，核椭圆形，先端有小突尖，腹面和背棱上的沟槽，表面具蜂窝状孔穴。花期春季，果期5-6月 。寒冬先叶开放，花瓣五片，有白﹑红、粉红等多种颜色。叶片广卵形至卵形，是有名的观赏植物，为南京、武汉、无锡、梅州等地市花。主要分为花梅和果梅两类；可孤植、丛植、群植等。其具有良好的药用价值：花蕾能开胃散郁，生津化痰，活血解毒；根研末可治黄疸。梅花花语为“坚强 ，高雅。”
校园植物的多样性文献研究论文
惠东中学校园植物调查研究报告一、课题提出背景及研究价值（一）、实践活动提出背景惠东县惠东中学2007年搬迁到新校区，新校园比原校园更大更美。而校园绿化、美化是一个学校育人环境的重要标志，所以除必要的活动场地和道路外，所有的空地都作了合理的绿化和美化，种植了许许多多绿化植物，但都未曾挂牌，这也给了我们提出“校园植物调查研究”的一个契机。通过对一些同学的调查所知，同学们对植物的了解甚少，名字不知道，更不用说它是属于哪一科的。对于植物的用途呢，他们所了解的就是老师所讲的它可以进行光合作用，制造氧气外，其他的用途也难说了。因此我们希望通过这次的活动，可以培养我们的调查和解决问题的能力，更多的了解植物，让更多的同学来了解植物，爱护植物，让我们的校园更加的和谐、美丽，增强同学们爱绿护绿的理念。（二）、实践活动目的意义校园是美的，校园充满了诗意，在充满诗意的环境中，学生的心灵得到了净化情操得到了陶冶。学校征集绿地标语，宣传大家爱护学校的一草一木，没有人去摘一朵花，没有人去践踏草坪，大家互相谦让，彬彬有礼。“学校是个花园，更是一块育人的圣地。”高品位的校园绿化环境熏陶着校园内的所有人。通过这项调查研究可以使教师和学生更好地辨认校园的植物，了解学校植物的名称、数量、特征和生活环境，并加强师生的环保意识；探究生物学的奥秘,拓展并延伸生物学知识；为生物学科课堂教学提供丰富的课程资源，为提高学生对生物课的学习兴趣创造良好的条件。提高我们独立自主地进行科学实验、调查、收集与处理信息、表达交流与合作等探索活动的能力，尝试校园绿化设计，提高审美情趣。二、主要研究方法1、调查法：调查校园内各绿化区植物种类。2、采集标本，查阅相关资料为其分类、挂牌，用文字描述其主要特征、生活习性图书馆《中国高等植物图鉴》（第四册）、《中国高等植物图鉴》（补编第一、二册）、《广东植物志》；《全国中草药汇编》校园网络：3、数码相机拍摄数码照片：主要拍摄根、茎、叶、花、果实的照片。4、材料与用具果剪、塑料袋、铁钳、箱子、数码相机、电脑（带网络）、记录本、笔、标签三、研究过程（一）、实践活动的准备与分工1、发现问题，请示领导对校园内植物的调查研究，成立“绿芽”实践活动小组。2、组长： 资料搜索：3、讨论并设计“惠东中学生物兴趣小组实践活动表”、“校园植物认养表”、“校园征集绿地标语及绿化先锋倡议书”。4、小组讨论确定调查路线：教学楼区→综合楼区→图书馆周围→校园围墙四周生物园→宿舍区→食堂（二）、实践活动的内容1、调查校园植物的种类、数量、分布及生活状况2、编写《惠东中学校园植物志（应用介绍）》3、拟倡议书制作《校园植物认养册》4、为校园内各种花草树木制作“身份证”并挂牌、举办“校园植物展”和“校园植物介绍专题报告”5、关注种植物的生长状况，找出哪些植物不适宜校园内种植，对生长状态差的植物，倡议同学认养并落实到位，对某些植物的栽培养护提出合理化建议6、建立惠东中学校园植物学习网,发布活动情况(三) 实践活动的具体措施1、收集有关情报,进行分析。每天学习生活在花园式的校园里,竟然各种植物的名字和习性一无所知,多遗憾啊!叶容珊、王小凤正在记录采集信息 小组成员利用工具书在学习植物基本信息 3、开题论证,制定研究方案。如图11图11 组长刘远红组织小组成员召开会议并制定研究方案第二阶段:实践研究阶段(—) 1、方案实施阶段：在实施研究过程中,我们以理论为依托,以实践为依据,设计进行校园植物调查的活动方案,并在实践中探索在校园植物调查活动中研究性学习的实施。通过上网、查阅图书、专家访谈，了解植物的学名、科名、形态结构特征及生活习性等，为校园植物种类命名、挂牌提供了依据，以便于后期的开展“校园植物专题报告”和“校园植物认养活动”等工作的进行，并建成惠东中学校园植物学习网页，内容有植物分类、定名、特征、习性，特征性的照片。⑴小组分工合作，在校园周围开始采集植物标本。如图12-17图12 图13 实地观察校园植物 生物老师指导我们如何采集植物标本 图14 图15 刘远红 李静思在采集校园植物 田嘉胜在采集校园植物图16 图17 小组在教学区登记采集植物标本相关信息 巫育峰采集到高山榕标本⑵小组成员利用图书馆《中国高等植物图鉴》、《广东植物志》、《全国中草药汇编》和校园网络等资源查阅资料。如图18-21图18 图19 小组在生物专用课室鉴别植物种类 张译丹 陈秀梅等利用校园网络认识植物 图20 图21 田嘉胜 叶容珊等利用校园网络认识植物 巫育峰专心致志查阅植物种类2、反思提炼阶段：主要是针对实践,对校园植物调查活动的实施进行反思及实践，为校园内各种花草树木制作“身份证”并挂牌、举办“校园植物展”和“校园植物介绍专题报告会”。向全校师生提出倡议——争做“惠东中学校园绿化先锋”和制作《校园植物认领册》，同时开展校园绿地标语的征集活动。⑴小组整理并归纳校园植物名称、学名、科属和原产地等信息并申报学校制作植物“身份证”。另外校园植物种类等信息详见“研究结果及分析”。如图22-23图22 图23 巫育锋等正在整理简易标本 小组成员正在讨论调查资料⑵精心策划并成功举办“校园植物展”和“校园植物介绍专题报告会”，详见活动实况。如图24-27图24 图25 田嘉胜等正在制作校园植物展 我校学生利用课余时间在学习校园植知识图26 图27 田嘉胜等正在制作校园植物专题报告课件 “绿芽”实践小组正在作校园植物专题报告⑶征集校园绿地标语和开展争做“校园绿化先锋”活动①实践活动小组在调查时发现个别绿化区遭破坏严重（图28-33）图28 图29 进入学生宿舍区路边绿化遭破坏 教学楼B2-A2之间花圃的草地践踏破坏严重图30 图31 生物园富贵蕨因水分不足和营养缺乏临近死亡 生物园小池塘无人养护情况 图32 图33 食堂边（水池上）植物缺乏营养得病严重 体育馆东门圆柏部分已经死亡 ②实践活动小组自主设计的倡议书(如图34-35)附1：惠东县惠东中学校园征集绿地标语及绿化先锋倡议书图34 附2：惠东中学校园植物认养表图35第三阶段:整理总结阶段(—) 1、整理资料，统计分析。就调查结果和得到的资料进行了讨论、总结、形成报告。如图36-37图36 图37 小组正在讨论如何撰写结题报告 刘远红等正在撰写校园植物调查研究报告2、撰写研究报告，同时申报学校，编写《惠东中学校园植物志（应用介绍）》。详见于活动研究成果。如图38图38 “绿芽”实践活动小组在编写校园植物志四、研究结果及分析
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：
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植被多样性研究论文
认识生物的多样性是为了更好地保护和合理利用生物的多样性。保护生物的多样性是可持续发展的重要内容。因此，本章特别注重情感、态度和价值观的教育。 保护生物的多样性是一项艰巨的任务，涉及到方方面面的问题，在本章有限的篇幅里不可能详尽地介绍，从学生的认知水平和接受能力看也没有必要。因此，教师应注意避免加重学生的负担，应把教学重点放在了解生物多样性面临的威胁及其原因，参与保护生物多样性的宣传和行动上。 本章的“角色扮演”是一个新的栏目，这一栏目是培养学生收集资料、口头表达能力、与人合作和发扬民主思想的一个好的载体，其意图是让学生通过一个具体事例“辩论和协商怎样保护白头叶猴”，来理解和学会处理在实施保护生物多样性过程中，所涉及到的重大问题及各种关系，发展解决实际问题的决策能力。因此，应引起教师的足够重视。 本章的“课外实践”栏目“设计并安放人工鸟巢”，是让学生参与保护生物多样性的一项活动。在这个活动中，学生既能形成爱鸟的情感，又能获得一定的技能，教师应把这一活动作为教学活动的重要内容。 一、教学目标 1．举例说明生物多样性面临的威胁及其原因。 2．关注我国特有的珍稀动植物。 3．说出保护生物多样性的主要措施。 4．参与一种珍稀动物或植物保护的辩论和协商活动，提高保护生物多样性的公民意识。 二、教学策略 保护生物的多样性是现代社会的热门话题之一，教师可以收集一些宣传片供学生上课时观看，这样更有利于形成强烈的视觉和语言效果，体验保护生物多样性的紧迫性和艰巨性。因此，本章的教学策略可充分运用现代传播媒体，灵活多变和创造性地开展教学活动。 关于生物多样性面临的威胁，教材主要从两个方面进行说明。第一个方面是17世纪以来鸟类和哺乳类灭绝的数据；第二个方面是我国特有的部分珍稀动植物图片及文字说明。建议教师把教学重点放在第二个方面上。除了课本提供的几种动植物外，教师还应启发学生列举我国还有哪些特有的珍稀动植物，并指出我国特有的珍稀动植物种类很多，在世界上位居前列。另外，教师还可以播放一些珍稀动植物的录像片，以便进一步增强学生热爱动植物和热爱祖国的情感。 关于生物多样性面临威胁的原因，教材列举了4个具体事例，分别从滥砍乱伐、滥捕乱杀、环境污染和外来物种的入侵等四个方面进行说明，这样做避免了空泛说教，能给学生留下较深的印象。教师在进行教学活动时，不要只注重于事例本身，而应通过讨论题引导学生分析是人类的哪些行为导致了生物多样性面临威胁，并进一步引导学生思考身边是否有这些行为，自觉地宣传和保护生物的多样性。 保护生物多样性的主要措施是建立自然保护区，即就地保护。在这里教师应强调依法保护。只有严格按照法律办事，才能保护好生物的多样性，实现可持续发展。 本章的角色扮演活动非常具有针对性，这是因为在我国人与大象、与野猪、与大熊猫等野生动物争地的现象常有发生。本章中的角色扮演活动，虽然是以白头叶猴为例进行说明的，但并不是要求每位教师都必须以这个事例开展活动，而是以这个事例为模本，结合当地某种珍稀动物或植物为例进行辩论和协商活动。这样做会更具有针对性，更能形成学生的参与意识和公民意识。为了保证角色扮演活动的成功，课前应组织学生做好充分准备，如收集必要的背景资料，让角色扮演者写好发言提纲等。在准备过程中，教师应注意不要过多地限制学生，应让学生充分发挥想像力，独立完成角色扮演的任务。 本章的技能训练有两层意思：一是训练学生根据鸟类的足形推测其栖息环境和种类；二是提醒学生，要爱护鸟类，要与违法捕杀野生鸟类的行为作斗争。 本章教学还应注意以下问题。 1．教师在教学活动中不要过分局限于教材，可灵活补充身边正在发生的或新闻媒体正在报道的鲜活事例。 2．在条件许可的情况下，可调动学生举办我国特有的珍稀动植物图片展，也可举办保护生物多样性的宣传板画活动，使保护生物多样性落实在具体的行动中。 3．可以组织课外活动，对当地某种亟待保护的珍稀动植物或破坏生物多样性的行为进行调查研究，并形成书面文字，向当地政府的有关部门或当地新闻媒体反映。 三、参考答案 资料分析 1．森林大面积减少使森林生态系统遭到破坏，造成空气、地面湿度降低，使许多植物，尤其是阴湿植物减少或衰亡；同时由于动物失去了栖息地和食物，一些动物种类数量急剧减少，以至濒临灭绝。 2．是非法武装盗猎分子对藏羚羊疯狂的捕杀造成的。 3．生活污水排入水体，大大促进了水体的富营养化，使藻类植物和其他浮游生物大量繁殖。这些生物遗体被分解时，大量消耗水中氧气，并产生有毒物质，从而导致鱼类和其他水生生物大量死亡，种类和数量锐减。 4．水葫芦的疯长，使得其他水生植物和水生动物失去生存空间和营养物质，导致其他水生植物和水生动物的种类和数量减少。 5．除以上因素外，还有大气污染，过度捕捞，过度利用，农、林、渔、畜牧业品种结构单一化，工业化和城市的发展，以及法律法规不健全和全球气候变化等。 技能训练 执法人员判断该餐馆出售的食品中有野生鸟类，是根据该餐馆垃圾桶中鸟的足与家禽的足有明显的不同，野生鸟类的足有尖锐的钩曲或细长的腿。 从几种鸟足的形态来看：左图所示的足，粗大有力，爪锐利而钩曲，是猛禽类的足。猫头鹰、苍鹰和秃鹫等都属于猛禽类。它们以捕食小动物为食，以树栖生活为主，也有的生活在岩洞中。中图所示的足，短而健壮，两趾向前，两趾向后，趾端有尖利的勾爪，适于攀缘，是攀禽类的足。啄木鸟、杜鹃等都属于攀禽类。它们以昆虫为食，以树栖生活为主。右图所示的足，趾间少蹼，腿细长，适于在浅水中行走，是涉禽类的足。丹顶鹤、白鹭等都属于涉禽类。它们以水中鱼、虾及水生小动物为食，适于在近水浅滩或沼泽地中行走。 练习 2．鼠、蚊、蝇等有害动物由于繁殖力强，对人类和部分动物有害，但他们是食物链中的一环，对维持生态系统的平衡有重要的作用。因此，尽管这些动物对人类直接有害，但不应该完全消灭它们，而应该是控制其发展，使之维持在一定数量。 四、背景资料 鸟类的几大生态类群 根据鸟类的生活习性和形态结构特点，可以把它们分成不同的生态类群，主要有鸣禽类、游禽类、走禽类、鹑鸡类、猛禽类、攀禽类、涉禽类(后三种见参考答案中“技能训练”部分)。 鸣禽类 鸣禽类的足短而细，三趾向前，一趾向后。鸣禽类大都善于鸣啭，巧于营巢。常见的种类有家燕、画眉、黄鹂、百灵等。 游禽类 游禽类的足短，趾间有蹼，善于游泳。游禽类通常在水上或近水处生活。常见的种类有豆雁、天鹅、鸬鹚和鸳鸯等。 走禽类 走禽类的足趾减少。翼退化，胸骨上没有龙骨突，善于行走。走禽类是体型最大的鸟类类群，主要分布在非洲和南美洲的沙漠和草原地带。常见的种类有鸵鸟、鸸鹋等。 鹑鸡类 鹑鸡类的后肢中型而强健，趾端有钩爪，善走，不善飞，常以爪拨土觅食。常见的种类有鸡、鹌鹑和环颈雉等。褐马鸡和绿孔雀等珍稀鸟类也属于鹑鸡类。 生物多样性面临威胁的原因 人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因。这包括以下四个方面。 生存环境的改变和破坏 这是我国生物多样性面临威胁的主要原因。我国人口的增长和经济的发展，对自然资源的需求越来越多。森林的超量砍伐、草原的过度开垦、过度放牧，以及围湖造田、沼泽开垦、过度利用土地和水资源等，都导致野生生物生存环境遭到破坏，甚至消失，影响到物种的正常生存。例如，过去北大荒(东北的沼泽湿地)曾出现的“棒打狍子瓢舀鱼，野鸡飞到饭锅里”的情景已随着大规模的农垦而消失。我国的脊椎动物由于这方面的原因而造成濒危或灭绝的物种，约占全部濒危或灭绝的物种的67%。 栖息地缩小和破坏已成为我国一些动物数量减少、分布区面积缩小、濒临灭绝的最重要原因。许多为保护濒危物种而建立的自然保护区被大面积的已开发地区所包围，成为“生态孤岛”。由于森林采伐迹地、居民生活区或其他的人类生产活动区的隔绝，使被保护动物在保护区内部的必要迁移受到限制，受到保护的物种在其分布区内被分割在互不相连的保护区内，形成一个个孤立的小种群。例如，我国珍贵濒危动物大熊猫的保护就受到栖息地破坏的严重威胁。 掠夺式的开发利用 滥捕乱杀和滥采乱伐使我国的生物多样性受到严重威胁。例如，在濒临灭绝的脊椎动物中，有37%的物种受到过度开发的威胁。许多野生动物因被作为“皮可穿、毛可用、肉可食、器官可入药”的开发利用对象而遭到灭顶之灾。 环境污染 据《中国环境状况公报》(1998)报道，我国1998年废水排放量达到395亿吨，二氧化硫排放量为2 090万吨，烟尘1 452万吨，工业粉尘1 322万吨，工业固体废物排放量7 034万吨，酸雨面积约占国土面积的30%。我国不少河流和湖泊由于遭到了工业废水和生活污水的污染，而导致水生生物大量减少或消失。 外来物种的影响 外来物种的引入使原有物种的生存受到威胁。例如，大米草是60年代从美国引进到福建的一种植物，当时认为它有保护海堤、做饲料和燃料的用途。由于大米草的繁殖能力极强，很快遍布9 338 hm2海滩，致使鱼虾及贝类等水产品遭到毁灭性打击，其中霞浦县200多种生物濒于绝迹。 造成生物多样性面临威胁的原因还有很多，如农、林、渔、畜牧业品种结构单一化，工业化和城市的发展，全球气候变化；以及更深层的原因，如法律和制度上的缺陷，缺乏科学知识，没有认识到资源和环境的真实价值，生物资源利用和保护产生的效益在占有、管理和分配上的不均衡等。总之，生物多样性面临威胁是各种因素综合作用的结果。 生物多样性的保护 生物多样性的保护，主要包括就地保护、迁地保护、开展生物多样性保护的科学研究、制定生物多样性保护的法律和政策，以及开展生物多样性保护方面的宣传和教育，等等。下面简要介绍其中的就地保护和迁地保护。 就地保护 就地保护是生物多样性保护中最为有效的一项措施。就地保护是指为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。就地保护的对象，主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。就地保护主要指建立自然保护区。我国于1956年在广东省肇庆市的鼎湖山，建立了第一个自然保护区——鼎湖山自然保护区。截止到1999年底，我国已建成自然保护区1 146个，约占陆地国土总面积的8．8%。到2000年初，我国已经有16个自然保护区加入到“世界生物圈保护区网”中。 迁地保护 迁地保护是指为了保护生物多样性，把因生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。迁地保护是就地保护的补充，它为行将灭绝的生物提供了生存的最后机会。 长白山和青海湖鸟岛自然保护区简介 长白山自然保护区和青海湖鸟岛自然保护区都是驰名中外的国家级自然保护区。 长白山自然保护区 长白山自然保护区位于吉林省东部，与朝鲜接壤，保护区的中心是以长白山天池为主的火山群。长白山平均海拔500～1 000 m，是松花江、图门江和鸭绿江的发源地。在这里有茫茫的原始森林和各种珍稀动植物，是景观独特、举世难寻的动植物“博物馆”。 据统计，长白山自然保护区生存着1 800多种高等植物，栖息着50多种哺乳动物，280多种鸟类，50多种鱼类和1 000多种昆虫。长白山的密林深处盛产五味子等珍贵药材，野生动物有濒临灭绝的东北虎以及紫貂、水獭、黑熊等。 1961年，国家在这里建立了面积达190 000 hm2的长白山自然保护区。长白山自然保护区已加入“世界生物圈保护区网”。 青海湖鸟岛自然保护区 青海湖位于青海省东北部大通山、日月山和青海南山之间，因断层陷落而成。面积为4 635 km2，湖面海拔3 196 m，是我国最大的内陆湖和最大的咸水湖。 青海湖中有5个小岛，其中以鸟岛最为著名。鸟岛面积只有 km2，岛上生活着许多鸟，主要有斑头雁、棕头鸥、鱼鸥、鸬鹚、燕鸥、黑颈鹤、天鹅、赤麻鸭等10多种鸟类，尤其以前4种最多，约占全岛鸟群总数的70%。有人估计，每年大约有10万只鸟在岛上繁殖育雏。人若登上鸟岛，铺天盖地而来的鸟群会使人产生无立足之地的感觉。 鸟岛主要由卵石和沙砾构成，土层瘠薄，再加上地处青藏高原，冬长夏短，多风少雨，干燥寒冷，日夜温差大，只有少数禾本科植物和豆科植物形成稀疏植被覆盖在地表。吸引成千上万只鸟来这里繁衍生息的是青海湖中丰富的鱼类资源。生活在鸟岛上的鸟类，大都以湖中丰富的鱼类为食。青海湖中的鱼类主要是湟鱼。每年春季，鸟群便成群结队地从南方飞来，它们各自选择舒适的地方，筑巢安家，求偶产卵，孵育幼雏。深秋时节，它们又各自带着子女离岛南飞，度过寒冬。 潘文石教授与白头叶猴的研究 教材中有一个角色扮演活动“辩论和协商怎样保护白头叶猴”。为了顺利开展这项活动，下面介绍有关白头叶猴及其保护的一些背景资料。 白头叶猴别名花叶猴，属于猴科，学名为Presbytis leucocephalus，是我国特有种，有人认为是黑叶猴的一个亚种。白头叶猴的头部连同冠毛及颈部和上肩均为白色，像戴一顶白色风帽，手、足背面亦杂有白色，尾的一段为白色。生活于热带、亚热带丛林中，善于攀缘，不仅能在树上悠荡，也会攀登悬崖。常聚集成家族小群生活，有一定的活动范围和路线，并有相对固定的栖息地。一般栖息于峭壁的岩洞和石缝中。以嫩叶、芽、花、果为食。 白头叶猴产于我国广西崇左、扶绥一带。分布狭窄，数量稀少，是我国一级保护动物，在国外还没有活体和标本。白头叶猴与人类的亲缘关系非常近，具有很多与人类相同的遗传基因，而且具有复杂的社会形态。因此，科学家认为白头叶猴的研究价值并不亚于我国的另一特有种——大熊猫。 最早对白头叶猴进行系统科学研究的是潘文石教授。潘文石教授是北京大学生命科学学院大熊猫及野生动物保护研究中心主任，是国际公认的大熊猫研究权威。因为他对动物的社会行为课题一直很感兴趣，希望研究一种与人类更接近的灵长类动物的社会行为，于是选择白头叶猴作为研究对象。 潘文石教授在研究白头叶猴的过程中，发现由于栖息地减少及偷猎者的双重打击，广西特有的白头叶猴在野外只剩下约700只，比大熊猫还稀少。因此，开展保护行动是当务之急。 潘文石教授是怎样保护白头叶猴的呢?一方面，他率领科研小组对白头叶猴的地理分布、种群数量、繁殖组群等进行观察研究；另一方面又不遗余力地向当地农民和政府部门宣传环保知识，并用自己节省下来的财物帮助当地农民改善做饭条件和教育条件。与在秦岭研究大熊猫时相比，他这次更注重寻找一种从根本上解决生态危机的办法。 1996年，潘文石教授和他的同事刚开始研究白头叶猴时，住在简陋废弃的兵营里，从没洗过澡，顿顿方便面，每天只是进山看猴子，这引起当时的县委书记的注意，他请这些学者进城吃饭和洗澡。于是，潘教授认识了许多当地领导，有机会向他们介绍自己的工作，讲保护白头叶猴和它们生存环境的重要性；讲“生态旅游”对保护白头叶猴和发展当地经济的意义。1997年初，按照潘教授的建议，县里关闭了一座采石场。次年又关闭了另一座采石场。后来那里成为白头叶猴一个7口之家的领地。 潘教授走访与白头叶猴比邻而生的雷寨村村民时发现，当地村民喝的是混浊的池塘水。池塘里还有水牛在洗澡，村里许多人肝肿大，青年人想参军都不合格。他把问题反映给了县领导。县政府拨款在雷寨修建了蓄水池，引山泉水进村。雷寨人喝上了清水，潘教授自然赢得了老百姓的拥戴，村民们不再偷猎了，有的还教育外来的偷猎者。有一次，三个当地农民在山里救出一只被铁夹子夹住的白头叶猴，他们把受伤的猴子送到潘教授的研究小组。经过包扎以后，猴子被送回大自然，农民们没要一分钱。这些都使学者们认识到，帮助当地老百姓就是帮助白头叶猴。 1998年5月，潘教授邀请一对美国朋友访问崇左，并参观了附近的巴兰屯村简陋的小学校，为这所学校争取到了万美元的捐款。2000年10月，潘教授在美国接受了5万美元的保罗·盖地野生动物保护奖，不久又获得10万元人民币的福特汽车环保奖。他决定把钱用于在雷寨和巴兰屯两村推广使用沼气。他说：“沼气能代替木材为农民提供燃料，这样，农民能放弃砍伐白头叶猴赖以生存的山林。” 他的善意和慷慨得到了回报。如今，当地农民的环保意识有了根本的改变，偷猎动物的行为已基本得到扼制，烧山垦荒毁林的传统生产方式被政府明令禁止了。保护生态环境，爱护野生动物的观念已深入人心。而且，崇左县政府已于2001年3月投入200多万元把兵营改建成了白头叶猴的研究基地。北京大学医学部也在崇左建起了医疗站。医疗站对所有人开放——所有这些努力的回报都将是白头叶猴的福音。 经过几年的努力，潘文石科研小组欣喜地发现到2001年6月为止，广西崇左县境内的20多平方公里的研究基地内，白头叶猴已由1996年的不足百只增加到212只。潘文石的梦想——“把当地美丽的喀斯特地貌风光与世界独一无二的白头叶猴两大资源合理利用，开发成为一种全新的环保旅游产业，以求兼顾环境保护和经济增长的可持续发展”就要成为现实。世界上惟一的白头叶猴生态公园将于2002年在广西崇左县建立。这个生态公园，总面积约24 km2，总投资3 000万元左右，在这里生活着世界上最大的白头叶猴种群，总共有18群约240只。 国家重点保护野生植物名录(第一批) 1999年8月4日，国务院正式批准公布了《国家重点保护野生植物名录(第一批)》。下面是《名录(第一批)》中一级保护植物的内容。 光叶蕨、玉龙蕨、水韭属(所有种)、巨柏、苏铁属(所有种)、银杏、百山祖冷杉、梵净山冷杉、元宝山冷杉、资源冷杉(大院冷杉)、银杉、巧家五针松、长白松、台湾穗花杉、云南穗花杉、红豆杉属(所有种)、水松、水杉、长喙毛茛泽泻、普陀鹅耳枥、天目铁木、伯乐树(钟萼木)、膝柄木、萼翅藤、革苞菊、东京龙脑香、狭叶坡垒、坡垒、多毛坡垒、望天树、貉藻、瑶山苣苔、单座苣苔、报春苣苔、辐花苣苔、华山新麦草、银缕梅、长蕊木兰、单性木兰、落叶木莲、华盖木、峨眉拟单性木兰、藤枣、莼菜、珙桐、光叶珙桐、云南蓝果树、合柱金莲木、独叶草、异形玉叶金花、掌叶木。 《生物多样性公约》和“国际生物多样性日” 《生物多样性公约》是1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过的，并于1993年12月29日正式生效。迄今为止，已有160多个国家批准，接受或核准了该公约。为纪念《生物多样性公约》正式生效这一有意义的日子，更为认真履行公约，唤起全社会广泛参与生物多样性保护行动，提高公众保护生物多样性的意识，联合国大会于1994年12月29日这天决议：决定从1995年起，每年的12月29日(后改为每年的5月22日)为“国际生物多样性日”。在这一天里，世界各国都举行大规模的各种纪念活动。 《生物多样性公约》是生物多样性保护进程中的具有划时代意义的文件，是关系到人类社会可持续发展的国际性公约，是全面探讨生物多样性的第一个全球性协议，是世界各国保护生物多样性，可持续地利用生物资源和公平地分享遗传资源所创效益的庄重承诺。 《生物多样性公约》生效以来，极大地促进了全球生物多样性保护行动。联合国有关国际组织和世界各国政府积极行动，认真履行，一起为保护全人类的共同财富而努力。 我国是世界上最先加入该公约的少数国家之一，是最先批准该公约的发展中国家。我国于1993年底就编制完成了《中国生物多样性保护行动计划》，并于1998年完成了《中国生物多样性国情研究报告》。为指导和推动我国的生物多样性保护，加强国际合作提供了很好的基础。
1 森林植被保护对可持续发展的重大作用[3 ]森林是地球上陆地生态系统的主体,生态系统的各个要素如土壤、水、空气、气候、物种繁衍和多样化等等,均与森林的存在和发展紧密相关。森林不仅为人类提供木材和林产品,而且具有吸收二氧化碳,释放氧气,调节气温,增加空气湿度和降雨,生产和保护土壤,涵养和保护水源,调节水循环,防止水土流失,防风固沙,优化气候及野生动植物多样性等多种生态功能。因此森林直接维系着地球生态和人类的生存和发展。2 森林植被破坏对人类社会发展所造成的恶果2. 1 温室效应去森林消耗自然界二氧化碳的能力,使地球表面温度升高。科学家预测到21世纪中叶,二氧化碳浓度增加一倍,全球平均气温升高1. 5℃～310℃,高纬地区气温升高4℃～10℃,引起两极冰川融化,海平面将上升0. 5米到1. 4米,沿海地区及城市将难逃淹没厄运[ 2 ] 。2. 2 气候异常,旱涝灾害[ 2 ]森林植被破坏一方面使土地丧失保水功能,空气中缺乏蒸发的水分而降雨稀少,出现气候干旱,水资源短缺;失去森林对太阳幅射的遮挡,天气变得炎热高温,造成农作物失收,从而引发饥荒。另一方面减弱了土壤的渗水性,缩短了水分在地表停留时间,导致雨季时发生洪涝灾害[ 4 ] 。2. 3 水土流失[ 1 ]大面积砍伐森林造成水土流失的后果:其一是大量表层耕作土壤流失、地力下降、作物减产。中国每年流失50多亿吨土壤中,含氮、磷、钾肥料4千多万吨,相当于中国肥料工业年产量1 /2。其二是淤积水库,缩减利用功能和寿命。建国以来全国水库库容已淤积1000 亿M3 ,占同期总库容25% ( 1993年) 。其三是淤塞江河湖泊[ 2 ] 。2. 4 动、植物资源灭绝,生物多样性减少[ 2 ]森林植被的毁坏,破坏了生态系统的自动调节能力,引起生态失调甚至造成生态系统崩溃。物种灭绝对生态系统的打击是极其沉重的。首先,灭绝的物种切断了食物链之间构成的生物网,引起多米诺骨牌式的连锁反应,使更多生物灭绝;其次,物种灭绝破坏了生态系统内生物之间的相互制衡,此消彼长近一步破坏生态平衡;第三,物种灭绝削弱了生态系统内各具特长的众多物种相互补充以提高自身适应环境的能力和抵御外界侵袭及重新恢复构造的能力;森林的破坏使自然界亿万年发展历史形成的物种大量消亡,生物灭绝将直接威胁人类的生存发展。3 森林植被遭到大规模破坏的原因3. 1 为了满足人口增长对粮食的需求人们大量地砍林开荒,加剧林地土壤侵蚀,严重损害森林植被的再生和恢复能力,造成对森林的严重破坏。3. 2 人口增加对林产品的强劲需求诱发过量采伐人口增长相应引起建筑、家具等对木材林产品需求的迅速扩大,造成林业的过量采伐,森林消耗量大大超过其生长量,森林资源陷于枯竭。3. 3 工业污染排放带来的酸雨对森林植被造成的损害酸雨是矿物燃料燃烧和冶炼过程中产生的硫和氮的氧化物排入大气,与水汽化合生成二氧化硫和氮氧化物,它们与降水化合构成酸性雨。酸雨的直接损害是侵蚀树叶,阻碍树木呼吸,造成土壤酸化变质,腐蚀树木根系。3. 4 中国在森林资源和生态环境的价值认识上指导思想和政策失误造成政策失灵和管理失灵建国后曾长时期实行的错误人口政策是中国社会发展中典型的政策失误,造成人口几乎翻两番。目前的诸多社会经济、环境资源问题无不与剧增的人口有关。80年代以前“以粮为纲”的农业发展战略违背了因地制宜的生态经济原则,破坏农林之间相互促进的内在关系,造成森林资源环境的大破坏。“剪刀差”政策虽然加速工业基础的发展,却打击了森林资源环境保护的积极性,造成耗竭性开发利用,将林业当作单纯性原材料生产部门,重采伐,轻抚育,造成采伐大于更新,森林面积逐年缩小,生态环境不断恶化。不合理的资源定价方式导致资源市场价格严重扭曲,表现为自然生态资源无价,资源产品低价。使用者无须支付环境成本就可以开发利用资源环境,将生态环境损失转嫁社会和他人承担,造成森林资源开发利用的“外部不经济性”。在资源与环境管理上的制度和法律法规不健全,缺乏权威性的统一管理体制,各地方各部门为局部利益抢夺资源和推诿责任,造成资源名为国有实为无主,破坏资源、破坏生态环境的现象屡有发生而执法部门难于遏止。3. 5 生产技术科学水平落后粗放式开发,缺乏替代能源研究。中国对森林资源的开发利用技术上落后,林地与蓄积量比例低,造林成活保存率、成林成材率都很低。原木制材损耗过高,工艺落后,综合利用率低,浪费严重。缺乏对替代能源的研究开发,造成对森林资源和生态环境的压力持续增大。4 要提倡环境保护与可持续发展战略[ 3 ]环境保护可持续发展由思想的形成到战略的提出。从1962年美国海洋生物学家R·卡逊发表《寂静的春天》和1972年由多国科学家组成的罗马俱乐部出版《增长的极限》,到1972年6月5日联合国的“斯德哥尔摩人类环境会议”提出可持续发展的思想和1987年联合国环发委员会研究报告《我们共同的未来》首次正式提出可持续发展的定义:“即满足当代人的幸福,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”,再到1992年6月联合国里约热内卢环发大会提出全球可持续发展战略,可持续发展经历由观念的形成到全球战略的提出和行动纲领付诸实施的阶段,得到许多国际组织和各国政府的赞同。可持续发展思想的产生是由于人类在社会发展实践中认识到,传统的经济发展虽然带来巨大财富,同时也造成严重的资源滥用和破坏[ 3 ] ,并危及人类今后的生存和发展。可持续发展与生态资源保护两者关系密切[ 3 ] :要实现可持续发展就必须保护和改善人类赖以生存和发展的自然环境;同时资源环境保护也离不开可持续发展,经济发展中产生的环境问题,只能在经济发展中解决。可持续发展是人类对于发展的认识飞跃和正确抉择。5 建立建全可持续发展的森林资源管理体系[ 3 ]5. 1 改变传统经济增长模式,将森林资源和生态环境的保护纳入国民经济增长范畴传统的国民生产总值(GDP)作为宏观经济增长指标忽视了经济社会系统对森林生态的影响,没有将经济增长带来对森林资源和生态环境的消耗和破坏所造成的影响及损失考虑在内,往往助长以环境和自然资源的迅速消耗加快经济产出的增长方式。因此在计算国民生产增长值时,应在国民生产总值(GDP)中减去生态环境损失和自然资源(资本)存量,才能真实反映经济发展。5. 2 将森林资源及生态环境纳入市场经济轨道,实行森林的资源环境资本化和价格合理化[ 1 ]长期以来,中国在森林资源问题上存在着“产品高价,原料低价,环境无价”的严重价格扭曲现象,其主要根源是自然资源生态环境无价的观点及其派生的不合理定价方法,它既影响了资源开发部门生产积极性,阻碍这些部门技术改造和技术进步,也导致森林资源的滥用和浪费,再加上资源环境成本的外部不经济性,结果造成市场失灵。为了发挥市场调节资源利用者积极性的作用,保障森林资源的持续利用,必须将资源及产品开发利用中造成的环境破坏成本纳入价格体系,使外部成本内在化。5. 3 完善资源产权制度一是建立健全资源资产管理制度,强化森林资源的国家所有权。森林是国家重要财富,应当建立和实施有效的资产管理制度[ 3 ] ,防止国有资源部门化和地区化,造成国有资源流失。二是实行资源资本化,使所有权与经营使用权分开,对资源使用者实行资源有偿使用和转让,在市场价值规律的作用下,促使资源使用者保护森林资源。5. 4 保持稳定的森林资源基础,建立以合理利用资源为核心的发展战略森林资源保持合理存量水平,一要保持一定比例的森林覆盖率。国内外专家研究认为,一国的森林覆盖率必须达到30%并分布均匀,才能具备比较完善和明显的整体生态功能。而中国目前森林覆盖率只有12%,要实现森林资源的可持续利用、植树造林,任重道远。二要建立一定面积的自然保护区,保持一定比例的自然原生地,以保持生物多样性。按国家总体水平的标准,自然原生地应保持在5%以上,中国已达到4%,除了继续扩大保护区面积外,还应加强对自然保护区的有效管理。合理利用森林资源。中国森林环境问题本质上主要是由于资源不合理利用和浪费造成的。人们长期把森林资源看成无价的公共物品,对资源不合理利用和浪费无动于衷。因此必须认识到中国资源短缺的严重现实,建立以合理利用资源为核心的发展战略,才能有效减缓经济发展和人口增长对资源和环境的压力,保证森林资源的可持续发展。6 实现森林资源可持续发展的措施6. 1 法制是森林资源可持续发展的有力保障可持续发展是持续的稳定发展,必须依靠长期稳定的基本政策才能保证有效实施,只有法律的稳定性才能满足发展对政策稳定性的基本要求[ 3 ] ;可持续发展是一种全面的发展,涉及众多领域、行业和部门,既要求经济上的数量增长,又要求发展所需的质量改善,因此各有关利益主体之间的利害关系错综复杂,必须运用法律才能予以调整;6. 2 法制建设包括法律和制度的建立及完善[ 1 ]一方面是森林资源和生态环境法律体系的建立和完善。中国的宪法、中国参加的国际条约、生态环境资源保护的基本法律及其具体实施规定,已形成基本的法律保障体系。另一方面是管理制度的建立和完善,禁止滥砍乱伐,贯彻造管并举,造多于伐,采育结合,综合利用的方针。通过政府部门自上而下的建立一整套森林资源管理体制实施管理。6. 3 实现森林资源可持续发展的经济手段[ 5 ]经济手段是通过价格、税收、财政、信贷等经济杠杆调节经济活动与森林资源保护之间关系,从影响成本和效益入手, 使得价格反映全部社会成本[ 5 ] ,通过确立环境和资源的合理价格,促进资源的有效利用和合理配置,促使资源环境使用人的行为符合可持续发展的需要,达到改善生态环境和森林资源持续利用的目标。经济手段是多方面的[ 5 ] ,包括:在市场条件下,建立环境税收制度、资源有偿使用制度、生态补偿税费制度、资源政策定价等。依靠价值规律和供求关系强化森林植被保护。6. 4 依靠科学技术进步保护森林资源生态环境在环境恶化与经济发展两难境地中寻求可持续发展,依靠科学技术进步无疑占有重要地位,应当把现代科学技术和现代化管理作为森林资源持续发展的主要支柱,将森林资源保护纳入科学技术进步轨道[ 1 ] 。因此一要确认森林资源在国民经济中重要位置,逐渐加大政府保护的投入比重;二要加强环保的科研和开发,发挥科技在环保工作中的支持作用;三要做好科技成果的评价和推广,使科研成果通过技术市场尽快投入到实用中产生效益。6. 5 可持续发展中的公众参与[ 1 ]公众参与对可持续发展战略实施起着重要作用。人类是森林资源的使用者和受益者,也是破坏者。为了实现森林资源的可持续发展,要求人们改变思想,建立可持续发展世界观,用符合可持续发展的方法改变破坏森林植被的行为。公众参与是实现可持续发展的重要手段[ 1 ] 。可持续发展战略是一项系统工程,涉及众多领域和行业,群众参与至关重要。在中国,通过教育和宣传普及环保思想,通过公众讨论和建议参与立法,通过群众和舆论监督参与执法,特别是全民义务植树运动,树立了公众参与可持续发展战略实施的典范。
生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。我们目前已经知道大约有200万种生物，这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。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，由遗传（基因 ）多样性，物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传（基因）多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础，生态系统多样性是生物多样性研究的重点。有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点，据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹（. Haldane）回答：“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会（Smithsonian Institution）的特里·欧文(Terry Erwin)推断，多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。生物多样性与健康 】生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上，你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。当我们生病的时候，我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来，人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分，比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看，入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。生物多样性的经济价值是多数人并不了解的，但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前，专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许，某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代，人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说，东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时，他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。然而，对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上，对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性，以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分，和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。生物多样性与你呼吸的空气 】在一些城市中，尤其是在夏天，呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的，我们都知道这些，但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗？你知道生物多样性帮助清洁空气吗？树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体，然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。然而，我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上，492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复，如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子，一直吸烟，而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块？另外,在许多地方，我们引入外来入侵物种。在过去的200年里，我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模，像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上，随他们旅游。问题是，这些植物完全适应它们原本的生长地，它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水，或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。我们必须尊重自然的安排，不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样，地球的肺能呼吸得更舒服些。生物多样性与我们喝的水 】所有的生命都离不开水，所以，生物多样性也与水资源有关。因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水：森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤，才使我们重新喝到水。没有生物多样性，这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。所以，问题是，你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗？【生物多样性、气候和灾难 】你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗？科学证据是无法驳斥的：地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因，世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的，从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。例如，在地球上的许多地方，人们发现当他们砍伐森林后，它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时，就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么？不是火箭的推力让它们变得更快，而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。
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。
论文植物多样性研究内容怎么写
主要在多样性上做文章，去中国知网上，有好多类似的论文，去借鉴一下吧！
巧克力对心脏有好处 除了改善精神状态，近年来，巧克力的防病作用开始得到科学家的重视。最近，《美国药物杂志》发表的一篇论文称，巧克力、尤其是黑巧克力含有一种天然抗氧化剂黄酮素，能防止血管变硬，同时增加心肌活力、放松肌肉，防止胆固醇在血管内积累，对防治心血管疾病有一定功效。 其实，这已不是科学家第一次提出巧克力的防病功效，希腊和德国也有过类似的研究。去年9月，英国权威医学杂志《柳叶刀》发表了美国的一份研究报告，指出巧克力可预防心脏病。美国加州大学的安德鲁·瓦特豪斯也发现：黑巧克力和红酒、水果、蔬菜一样，含有酚醛类物质（黄酮素就是其中一种），能杀死导致癌症和心脏病的受损细胞。日本的研究还表明：从巧克力中提取的酚醛类物质能提高血液的免疫力。 前不久，据《美国临床营养学杂志》报道，意大利拉奎拉大学的研究人员做了一个试验：让15名健康人连续15天每天吃100克黑巧克力，结果发现，他们的血压有所降低，而对胰岛素的敏感度则得到加强。但是，志愿者们连续15天每天吃100克白巧克力后，就没有收到这样的效果。因此，医生们估计，黑巧克力对糖尿病患者可能有一定的帮助作用。 另外，英国伦敦西敏斯特大学的克洛博士发现，巧克力可以预防感冒。他指出，巧克力的气味能促使男性免疫系统产生一种名为“免疫球蛋白A”的抗体，它可以对付身体上的各种“小毛病”如感冒等。 除了这些实实在在的保健防病作用，科学家们还指出，巧克力中还含有多种营养成分，比如有抗氧化作用的维生素E、镁；人体必需的钾、铁和鞣酸等，对儿童大脑发育大有好处的卵磷脂；果仁、牛奶巧克力还会加入一些其他的营养成分。另外，巧克力的原料可可豆中含有大量黄烷醇，它也具有保健防病的作用。 在科学家们的研究中，巧克力的一些“害处”也得到了澄清。研究发现，巧克力中的脂肪不会影响胆固醇水平。胆固醇正常的人在连续食用一个月的可可酱或纯巧克力后，胆固醇指标并未升高。此外，研究还表明，巧克力既不会引发粉刺和暗疮，也不会造成龋齿。 专家们推荐多吃黑巧克力 由于近年来对巧克力的认识和舆论宣传不断加深、更新，所以，在欧洲等地，巧克力的消费量明显上升。在法国，10年来巧克力的产量上升了33%，达40万吨。 在人们对巧克力的关注程度不断上升的同时，黑巧克力开始唱起了“主角”。一个原因是在巧克力的保健作用中，它显得特别“突出”；另外一个原因就是，黑巧克力是含糖量和脂肪含量最低的巧克力之一。在法国，有81%的人将黑巧克力作为购买巧克力的首选。去年，由于媒体纷纷报道黑巧克力的保健作用，日本各大商场甚至出现了抢购的场面。 尽管巧克力好处很多，但是，这世上毕竟没有十全十美的食品。对于巧克力，专家们的意见仍然是“适量食用”。本报驻法国记者在法国卫生部的网站上看到，食品卫生公告就是用“适量”一词来指导人们食用巧克力。在巴黎，一家名叫“可可与巧克力”的食品店的店主诺拉女士告诉记者，巧克力虽然营养丰富，但是，它的热量不低，每天的食用量最好还是控制在100克以内。本报驻加拿大记者的朋友、营养保健食品专家詹姆斯博士也持有同样的观点。他认为，巧克力含糖较多，肥胖者还是少吃为妙；一般人每天的食用量也别超过100克。还有专家认为，巧克力的营养成分不均衡，容易产生饱腹感，影响正常饮食，故儿童不宜多吃。而成人吃多了巧克力，也可能产生厌食、恶心、无力、抵抗力变差等“巧克力综合征”。
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
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[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
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[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