植物光合作用的多样性光合作用既是生物学中最古老的问题，也是当前生物学的前沿之一，因为它不仅在农业，能源，生态等问题中具有重大实际意义，而且在生命起源，进化与光能转换等生物学基本理论问题中也很重要。但自1771年Priestley发现光合作用以来，光合作用的原初过程仍不很清楚，而对光合作用碳素同化的化学过程却有了比较清楚的认识和了解。总的来讲，绿色植物（尤其是高等植物）在不同自然环境中不仅表现广泛的适应性，而且表现光合作用方式的多样性。1．光合作用的多种途径据目前所知，所有绿色植物光合作用的原初反应（包括光物理和光化学）都是通过捕获光能产生ATP和NADPH（即同化力），但随后发生的CO2固定还原过程则存在着较大的种间差异。研究表明，所有绿色植物都具有一种最基本的光合碳代谢方式，即著名的卡尔文循环（因其发现者而得名）或光合碳还原循环，亦称C3途径或C3方式。该途径的生化过程十分复杂，在此不予赘述。由于有的植物同时具有多种光合方式，通常称只利用这一方式的植物为C3植物。这类植物主要分布在温带地区，其同化CO2的最适日温是15-25℃。光合作用的另两种变异途径是C4途径和景天科酸代谢（CAM）途径。具有C4途径的植物通常生长在热带地区，其同化CO2的最适温度是25-35℃，光合效率显著提高，称为C4植物；具有CAM途径的植物通常生长在干燥的沙漠地区，且白天进行光反应，晚上固定CO2合成有机酸，使有机酸含量表现明显的日变化，称为CAM植物。这两类植物与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。此外，C4植物的光合作用还有三种变式，即PEP－CK型C4植物，NAD－ME型C4植物和NADP-ME型C4植物，这三类C4植物都具有相似的叶片解剖结构，即花环状维管束和具叶绿体的维管束鞘，其主要差别是产生的中间产物和脱羧酶不同。PEP-CK型C4植物在叶肉细胞内固定CO2形成草酰乙酸，然后转变为天冬氨酸传导至维管束鞘细胞，经丙酮酸磷酸双羧酶脱羧，其碳架以丙酮酸或丙氨酸重新返回到叶肉细胞；NAD-ME型C4植物在叶肉细胞中固定CO2形成天冬氨酸并传导至维管束鞘细胞，然后转化为苹果酸．并在线粒体内脱羧，其碳架再以丙酮酸或丙氨酸转回到叶肉细胞；NADP-ME型C4植物在叶肉细胞固定CO2形成草酰乙酸，而后转化为苹果酸，并被输送到维管束鞘细胞中，在叶绿体内经苹果酸脱羧酶氧化脱羧，产生的碳架以丙氨酸重新返回叶肉细胞。以上三类C4植物在维管束鞘细胞内脱羧后，产生的CO2最终还是通过C3途径被还原，C4途径实际上只起“CO2泵”的作用，以增加反应位置CO2的浓度，从而显著提高光合效率。2．不同光合途径的判定叶片的解剖学特征通常可用来区分C3，C4和CAM植物，但由于光合作用主要是生化反应过程，因此时有例外发生。鉴于此，目前已发明了数种用以区分植物不同光合类型的其他方法，如δ13C（13C／12C同位素比），光呼吸，光照后CO2的猝发以及相对光合效率等，其中以δ13C的测定最为可靠。δ13C是近来发展起来的一种新的检测技术，主要依据是C3途径中的 RuBP羧化酶比C4途径中的PEP羧化酶对13CO2具有更大的排斥性，即在13CO2和12CO2中C4植物比C3植物更易消耗13CO2，因此，C4植物有机质中的13C／12C要比C3植物有机质中的13C／12C更大。13CO2和12CO2含量的测定是以国际标样（即普通石灰岩CaCO3）为对照，通过焚烧干燥的植物材料测定的。最后根据下式计算出δ13C（‰）值，即：从上式可以看出，如果在光合作用的碳固定期间13C／12C没有变化，δ13C（‰）将等于零；如果对13CO2有排斥，δ13C（‰）将是一个负数，排斥能力愈大,δ13C（‰）负值也越大。实验证明，在25℃和条件下，PEP羧化酶的δ13C（‰）是-3‰，而在24℃和条件下，RuBP羧化酶的δ13C（‰）是％，这清楚地表明，RuBP羧化酶对13CO2具有比PEP羧化酶更大的排斥性。当温度升高（37℃，）时，RuBP羧化酶的δ13C（‰）显著变负的程度要小一些（‰），这与C3植物光合作用的最适温度偏低（15-25℃）相一致。应用此法目前已测得C3植物的δ13C（‰）在-23到-34‰之间，C4植物的δ13C(‰)在-10到一18‰之间，并据此发现了一些δ13C(‰)居于C3植物与C4植物之间的C3／C4中间类型植物。对于CAM植物来说，得到的δ13C(‰)在-14到-33％之间，显然较低的值落在C4植物的δ13C（‰）范围内，而较高的值则落在C3植物的δ13C（‰）范围内。对此种情况的解释是，许多CAM植物在变化着的环境条件中，能够从光合作用的C3方式转变到CAM，反之亦然。从上新世到二叠纪的代表性化石植物材料中得到的δ13C（0／00），都在现代典型的C3植物范围内，并且目前古老植物中也很少发现有CAM植物存在，这表明植物自来到陆上以来，C3途径就作为一个固定空气中CO2的主要方式进行着。而C4途径和CAM途径似乎比C3途径进化较晚，是C3途径对环境变化的一种适应性反应。3 光合作用多样性与植物系统演化的关系在当今纷繁众多的植物世界中，要理出一条清晰合理的植物系统演化线索是很困难的。除了传统的研究手段外，唯一可凭藉的有说服力的证据是埋在不同地层中的植物化石材料。目前普遍认为，太古代和元古代是细菌，蓝藻繁生的单细胞生物时代；右碳纪是羊齿植物隆盛的时代，三叠纪和侏罗纪为裸子植物时代；被子植物的出现则更要晚得多。显然，在不向地质时代中植物进化的等级是显而易见的。植物的系统演化无不伴随着一系列生理结构和代谢机能的重大改变和调整，其中一个重要的变化就是光合作用的多样性反应。光合细菌和蓝藻可谓最低等的光合生物，其光合结构和光合方式较之高等植物要原始简单得多。就光合碳代谢而言，C3途径最早是在单细胞真核绿藻中发现的，后来被证明是光合生物中碳转化的普遍过程，但同时发现包括现代海藻在内的许多绿色植物还存在其他光合途径，如目前人所供知的C4，CAM等。单子叶禾本科被认为是进化程度很高的被子植物类群，其适应性特强，分布极广是众所周知的。研究表明，该科差不多存在几乎所有的光合作用类型，并且公认较原始的竹亚科只有C3型，而进化较高级的虎耳草亚科和须芒草亚科等均为C4型，有些亚科如芦竹亚科等既有C3型，又有C4型。因此，在这种“高级进化科”中研究光合作用的多样性及其进化关系是很有代表意义的。4 结束语据有关地质资料，地球自形成以来，在漫长的演变过程中，地质地层结构已发生了多次剧烈的变化。不难想象，定居于各个地质时代的绿色植物也会发生相应的代谢改变与适应。Hallersley和Watson(1992)曾分析不同光合作用途径与过去气候变化的关系。由于现代工业文明的发展与进步，大气中的CO2浓度的持续增加已达一个世纪之久，全球气温升高也成为一种必然趋势，面临种种变化，尤其是CO2和温度这两个影响光合作用的重要因素的改变，绿色植物的光合代谢将作出怎样的响应？对这一问题的探讨和回答无疑是很有意义的，不仅在理论上对生理学工作者将有所启示，并可能对现代农业的增收提供有益的指导。
去查“达尔文关于金丝雀鹝草胚芽鞘向光性的研究”你不是不想亚研究而是要结果吗?那我说的是最快的方法了，虽然不太符合科学研究的思想。。。。。。
植物光合作用及其对光的需求无论是采用太阳光还是人工光进行植物生产，最终都是通过光合作用来完成产物的积累。光合作用是通过植物叶绿素等光合器官，在光能作用下将CO2和水转化为糖和淀粉等碳水化合物并释放出氧气的生理过程；与光合作用相对应的是呼吸作用，呼吸作用是通^植物线粒体等呼吸器官，吸收氧气和分解有机物而释放CO2与能量的生理过程，是植物把光合作用形成的碳水化合物作为能量用来形成根、茎、叶等形态建成的重要生理活动。呼吸作用包括与光合作用毫无关系的暗呼吸以及与光合作用同时进行的光呼吸2个部分。作物的光合作用与呼吸作用之间有一个相互平衡的过程，随着生长阶段的不同，其平衡点也不同。实际生产中经常利用控制作物的光合速度和呼吸速度来调节营养生长和生殖生长的相对平衡，达到提高目标产量或改善产品品质的目的。植物的光合作用与CO2的吸收、释放关系密切，光合时吸收CO2，呼吸时排放CO2，这2种生理活动是同时进行的，所以光合器官的叶片内外的CO2交换速度也就等于光合速度减去呼吸速度。通常把该CO2交换速度也叫做净光合速度，其中的呼吸速度则是暗呼吸速度与光呼吸速度的总和。一般而言，C3植物光呼吸速度高，C4植物光呼吸速度低。因此，净光合速度为0时，光合速度等于光呼吸速度。光合速度的单位为kg/cm2・s）或mol/cm2・s）（以CO2计），表示单位叶面积单位时间内CO2的吸收、排放或交换量。光强对作物光合的影响光合产物的形成与光照的强度及其累积的时间密切相关。光照的强弱一方面影响着光合强度，同时还能改变作物形态，如开花、节间长短、茎的粗细及叶片的大与厚薄等。在某一CO2浓度和一定的光照强度范围内，光合强度随光照强度的增加而增加。当光照强度超过光饱和点时，净光合速度不但不会增加，反而还会形成抑制作用，使叶绿素分解而导致作物的生理障碍。不同类型植物的光饱和点的差异较大，光饱和点一般会随着环境中CO2浓度的增加而提高。因此，植物生产中给予光饱和点以上的光照强度毫无意义；而另一方面，当光照强度长时间处于光补偿点之下，植物的呼吸作用超过了光合作用，有机物消耗多于积累，作物生长缓慢，严重时还会导致植株枯死，因此对植物生长也极为不利。通常情况下，耐荫植物的光补偿点为200～1000 lx，喜阳植物的光补偿点为1000～2000 lx。植物对光照强度的要求可分为喜光型、喜中光型、耐弱光型植物。蔬菜多数属于喜光型植物，其光补偿点和光饱和点均比较高，在人工光植物工厂中作物对光照强度的相关要求是选择人工光源的最重要依据，了解不同植物的光照需求对设计人工光源、提高系统的生产性能都是极为必要的。光质对作物光合的影响光质或光谱分布对植物光合作用和形态建成同样具有重要影响，地球上的植物都是在经过亿万年的自然选择来不断适应太阳辐射，并依据种类不同而具有光选择性吸收特征的。到达地面的太阳辐射的波长范围为300～2000 nm，而以500 nm处能量最高。太阳辐射中，波长380nm以下的成为紫外线，380～760 nm的叫可见光，760 nm以上的是红外线也称为长波辐射或热辐射。太阳辐射总能量中，可见光或光合有效辐射占45%～50%，紫外线占1%～2%，其余为红外线。波长400～700 nm的部分是植物光合作用主要吸收利用的能量区间，称为光合有效辐射；波长700～760 nm的部分称为远红光，它对植物的光形态建成起到一定的作用。在植物光合过程中，植物吸收最多的是红、橙光（600～680 nm），其次是蓝紫光和紫外线（300～500nm），绿光（500～600 nm）吸收的很少。紫外线波长较短的部分，能抑制作物的生长，杀死病菌孢子、波长较长的部分，可促进种子芽、果实成熟，提高蛋白质、维生素和糖的含量；红外线还对植物的萌芽和生长有刺激作用，并产生热效应。不同的光谱成分对植物的影响效果也不尽相同（表1），强光条件下蓝色光可促进叶绿素的合成，而红色光则阻碍其合成。虽然红色光是植物光合作用重要的能量源，但如果没有蓝色光配合则会造成植物形态的异常。大量的光谱实验表明，适当的红色光（600～700 nm）/蓝色光（400～500 nm）比（R/B比）才能保证培育出形态健全的植物，红色光过多会引起植物徒长，蓝色光过多会抑制植物生长。适当的红色光（600～700 nm）/远红色光（700～800 nm）比（R/FR比）能够调节植物的形态形成，大的R/FR比能够缩短茎节间距而起到矮化植物的效果，相反小的R/FR比可以促进植物的生长。所有这些特征都是植物工厂选择人工光源时必须考虑的重要因素，尤其是对于近年来发展起来的新型节能光源，如LED、LD以及冷阴极管等来说显得更为重要，因为这些光源需要通过不同光谱的单色光组合构成作物最适直的光质配比，以保障高效生产和节能的需求。光周期对植物的影响植物的光合作用和光形态建成与日长（或光期时间）之间的相互关系称其为植物的光周性。光周性与光照时数密切相关，光照时数是指作物被光照射的时间。不同的作物，完成光周期需要一定的光照时数才能开花结实。长日照作物，如白菜、芜青、芭英菜等，在其生育的某一阶段需要12～14 h以上的光照时数；短日照作物，如洋葱、大豆等，需要12～14h一下的光照时数；中日照作物，如黄瓜、番茄、辣椒等，在较长或较短的光照时数下，都能开花结实。
观察日记 10月27日 星期三 晴 今天早晨，我一起床，就把蒜端到太阳底下，让蒜好好晒晒太阳。晚上，我发现蒜的根部比昨天长长了一大截，昨天才3毫米左右，今天的都快1厘米了。芽也比昨天的长了，昨天的是3厘米，今天最长的竟然达到4厘米。 看着蒜在阳光下快活的成长，我真高兴。10月28日 星期四 晴 今天中午，我又有了一个意外的发现：有四个长达五厘米的蒜苗，竟然长出叶子了！叶子卷卷的，像小荷才露的尖尖角。妈妈说：“等蒜苗长得稍微大些，自然的就会分叉了。” 下午放学回家，发现一个长得最高的蒜苗，它的叶子又张了好几片。 看着蒜苗一下午就能长这么多，我想：看来，再养几天，就能吃蒜苗炒肉丝啦！11月2日 星期二 晴 今天放学回家，我一眼就看到了在阳光下快乐成长的蒜苗。我用尺子量了量，最长的有27厘米，最短的也达到了7厘米。我又仔仔细细的观察了一会儿蒜苗，忽然发现一直以来长得很茁壮的蒜苗不知被谁给碰折了，它周围的几棵蒜苗都围着它，弯着腰，好像在说：“别伤心，有我们保护着你，你会好起来的。”它们好团结呀！11月5日 星期五 晴 今天中午，妈妈让我剪掉蒜苗做蒜苗炒肉，我万分不舍，但是听妈妈说蒜苗还会继续发芽，我才答应剪掉。 中午，妈妈用我自己种的蒜苗做了蒜苗炒肉丝和猪肝汤，吃着香喷喷的饭菜，心里有说不吃的高兴，毕竟我吃到了自己种的菜。
你知道植物的向光性吗？你知道植物为什么会向着有阳光的方向生长吗？我在《我们爱科学》杂志上提到植物会向着有光的方向生长，为了证实这个说法，我决定亲自做实验来验证。 首先，我准备了一颗绿豆种子，一只装有泥土的植被、一个小纸箱和三块硬纸板，接着把绿豆种子埋进泥土中，再用硬纸板在纸杯里隔几个方格，形成一个简单的迷宫，在纸箱的一面开一个窗口，把纸杯放在纸箱里面远离窗口的一角，最后把纸箱封好并放在阳台上。两个星期后绿豆芽从小纸箱窗口探出头来了！我急忙打开纸箱，被那一幕给惊呆了，原来，绿豆芽竟弯弯曲曲地绕过围成迷宫的硬纸板到达窗口。 这是为什么呢？原来，植物是具有向光性的。植物的向光性是因为生长素不均匀。生长素也指植物体内的`生长激素，能促进植物的生长速度，可它不喜欢阳光，所以总是藏在植物背光的一面。背光的一面生长素过多，植物的生长速度就加快，植物就会向光弯曲。 还有些植物自己会“追”着阳光生长，如向日葵，它的茎上的叶子就能得到更多阳光，加速光合作用，花追着向光的一面就能让自己更加鲜艳芬芳，吸引更多的昆虫来传授花粉。 植物身上对光最敏感的部分是嫩茎尖，胚芽梢和幼苗。哪怕在我们肉眼里看起来那点点微弱的光线，他们也能捕捉到。这就是植物向着阳光生长的秘密！
因为背光侧既然东西比较多，那自然就朝东西少的一边弯曲了，比如一个同心圆，内侧周长就比外侧周长小
真不知道该怎么解释，给你看张图吧
植物向光性是由于光照下生长素自顶端向背光侧运输,背光侧的生长素浓度高于向光侧,使背侧生长较快而导致茎叶向光弯曲的缘故.。
向光性(英文：phototropism）是向性的一种，指生物的生长受光源的方向而影。植物的向光性，常见于植物之中。植物向光生长，有利于获得更大面积、更多的光照，有利于光合作用，维持植物更好的生长。
他们之所以有向光性，实际上就是向阳的地方水分流动加快，水分重量促使他朝向有光的地方，谢谢采纳
去查“达尔文关于金丝雀鹝草胚芽鞘向光性的研究”你不是不想亚研究而是要结果吗?那我说的是最快的方法了，虽然不太符合科学研究的思想。。。。。。
对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品，花卉则能净化生态环境，并美化我们的生活。你是否想到过，醋和花卉有什么关系呢?我怀着好奇心，开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我，对盆栽花卉施些醋溶液，可改善盆花的生长，增加花朵，而且花艳叶茂。这一点我在实验中很快就证实了。浓度不同的醋溶液，对花卉有不同的影响吗?这是我第二阶段的实验。我选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆，分为四组，每组（三盆）各有三种花卉，分别编号、贴上标签。同时，我取食用白醋配制成1％（pH值为2~3）、0．01％（pH值≈4）、0．0001％(pH值≈6)三种浓度不同的溶液，每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液，第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。这项实验的结果是：喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响；喷洒中等浓度醋液（pH值≈4）的花卉明显长得比其他几组好，花苞多，开花期提前，而且花色较浓艳，花期也延长了；喷洒pH值2－3的高浓度醋液后，反而使花朵过早凋萎。通过这次实验，我可以告诉你：种花时适当喷洒一些醋液，可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度，醋酸过浓则会伤害花卉。
不知道你的教材讲得主要是植物还是动物…… 根据教材选个题目吧 比如蕨类植物探秘 格式：题目 摘要 关键词 正文 材料：对于蕨类植物的分类系统，由于植物学家意见不一致，过去常把蕨类植物作为一个门，其下5个纲，即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲(楔叶纲)、真蕨纲。前四纲都是小叶型蕨类植物，是一些较原始而古老的蕨类植物，现存在较少。真蕨纲是大型叶蕨类，是最进化的蕨类植物，也是现代极其繁茂的蕨类植物。我国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门，即将上述5个纲均提升为亚门。 高等植物中比种子植物较低级的一个类群。旧称“羊齿植物”。在古生代泥盆纪、石炭纪，多为高大乔木，二叠纪以后至三叠纪时，大都绝灭，大量遗体埋入地下形成煤层。现代生存的大部为草本，少数为木本。植物体有根、茎、叶之分，有维管束，不具花，以孢子繁殖。孢子落地萌发成原叶体，其上产生颈卵器，受精卵在颈卵器内发育成胚胎。世代交替明显，无性世代占优势。我国多分布于长江以南各地。如铁线蕨、卷柏、贯众、 肾蕨、满江红、鳞木和桫椤等属之,约12000种，我国约有2600种，多种蕨类植物可供食用（如蕨，紫萁），药用（如贯众、海金沙）或工业用（如石松）。
实验设计及观察（1）观察植物的向重力性运动：准备好五个培养皿，在培养皿中放入用培养液浸泡的湿棉花，把预先浸泡（有利于提早发芽）的种子按八卦方位嵌入湿棉花上。注意把种子的尖儿（胚根）都朝向圆心排放。盖上盖儿后用胶带把培养皿的盖子固定住，要做到不能全周密封，应隔一段距离粘一下即可，避免种子进行无氧呼吸、烂种。再用胶带将其立于烧杯上。再设计一个培养皿四周用胶带全密封的对照实验，观察玉米的根向重力性运动实验设计完毕。四天后，玉米种子胚根长出，有一定的向地性，但现象还不算明显。再过二天发现胚根向地性明显，胚芽背地性也明显，如图（一）。对照顾组内玉米有霉变发黑，根茎生长受到影响，被淘汰掉。将所剩的四个培养皿分成两组，一组始终位置不变，另一组把培养皿转90度和180度，再进行观察。结果根又逐渐恢复向地生长现象。由此可知不论角度如何变化都可以观察到根的向地性运动现象。在农业生产的实践中，播种时种子总是不规则地埋藏在土壤中，但是它们都能通过根的向地性来适应环境，从而萌发、成长。在实验中应注意，培养皿中的棉花要厚、湿一些（不滴水为准）。用胶带粘盖子时不能全封闭，留一道道缝有利于内部排水。玉米凸面一侧贴于棉花上，否则萌发的根和芽全向棉花里面钻，不利于观察。另外，当玉米根长出来后，会发现培养皿壁上有水汽，玉米根发红，这一现象是否与进行无氧呼吸有关，还是有其他原因有待于继续查询。（2）植物的向光性实验。准备好八个装满泥土的花盆，把预先泡好的豌豆和玉米种子均匀地播种在土壤中，浇水。放在温暖、光线充足之处，等待发芽。五天后，小苗从土壤中钻出来。再三天后长到近5厘米时分别装入两个纸盒中，用锡纸封存好，在向光处挖一个直径3厘米的小洞。再三天后打开两盒子观察，玉米和豌豆都向小洞方向弯曲生长，现象显著地表现出来，而玉米更加明显，如图（二）。上述现象是单侧光能引起生长素分布不均造成的，向光一侧生长素分布得少，背光一侧生长素分布得多，生长得快，所以弯向光源生长。本实验应注意及存在的问题。选择透水好的花盆，便于排水透气，有利于植物萌发、生长。豌豆入土深度为豌豆本身和两倍，太浅小苗不稳，太深萌发过晚。纸盒不能太大，否则离小洞远的那两盒向光性就不明显。低温植物生长较缓慢，高度不够也影响向光性现象。另外我们也进行了植物向水性的实验设计和观察。观察到根向水生长现象。为此我们进一步理解了向性运动是植物受外界刺激而引起的定向运动。向性运动是植物对外界环境的适应性。我回答的那么好给我50分吧
科技小论文 《制造影子》今天，我在看电视的时候发现了一则很有趣的广告,有个小朋友在一张纸上画了一个小动物,用手电筒在墙上一照,这个小动物就一次成了一只猛兽。我觉得很好奇,心想：“影子是怎么形成的，该怎么做的？”我就照着它的样子实验了一番. 我先画一个小外星人的轮廓，然后再剪出来，再在小外星人的轮廓背后粘上一根吸管当把手，然后把灯关了，在把台灯或手电筒打开往墙上照，然后再把纸偶放在灯与墙的中间，在墙上就能看见小外星人了。做这个实验我明白了：纸偶挡住灯光，在白布上投下了小外星人的影子，而白布能让灯光透过来，所以观众就能看见纸偶的影子了。影子的形状跟纸偶的是一样的，纸偶和灯靠的越近，影子就越大。 这就是我制造影子的过程。 科学世界真是无奇不有啊！我爱科学！
观察日记 10月27日 星期三 晴 今天早晨，我一起床，就把蒜端到太阳底下，让蒜好好晒晒太阳。晚上，我发现蒜的根部比昨天长长了一大截，昨天才3毫米左右，今天的都快1厘米了。芽也比昨天的长了，昨天的是3厘米，今天最长的竟然达到4厘米。 看着蒜在阳光下快活的成长，我真高兴。10月28日 星期四 晴 今天中午，我又有了一个意外的发现：有四个长达五厘米的蒜苗，竟然长出叶子了！叶子卷卷的，像小荷才露的尖尖角。妈妈说：“等蒜苗长得稍微大些，自然的就会分叉了。” 下午放学回家，发现一个长得最高的蒜苗，它的叶子又张了好几片。 看着蒜苗一下午就能长这么多，我想：看来，再养几天，就能吃蒜苗炒肉丝啦！11月2日 星期二 晴 今天放学回家，我一眼就看到了在阳光下快乐成长的蒜苗。我用尺子量了量，最长的有27厘米，最短的也达到了7厘米。我又仔仔细细的观察了一会儿蒜苗，忽然发现一直以来长得很茁壮的蒜苗不知被谁给碰折了，它周围的几棵蒜苗都围着它，弯着腰，好像在说：“别伤心，有我们保护着你，你会好起来的。”它们好团结呀！11月5日 星期五 晴 今天中午，妈妈让我剪掉蒜苗做蒜苗炒肉，我万分不舍，但是听妈妈说蒜苗还会继续发芽，我才答应剪掉。 中午，妈妈用我自己种的蒜苗做了蒜苗炒肉丝和猪肝汤，吃着香喷喷的饭菜，心里有说不吃的高兴，毕竟我吃到了自己种的菜。
篇一：向日葵的美世上的花，有千种万种，五彩缤纷，让人看得眼花缭乱，别人都喜欢百合、玫瑰，但我喜欢的花却是向日葵。不过，向日葵也有它的美。向日葵，它明朗，它鲜艳，它美丽，它热情，它饱满，它倔强，它顽强。在这些里面都可以发现它的美。有些人觉得向日葵很平凡，很普通。但往往它的美就藏在它那普通而平凡中。向阳而开的花，开起来就像阳光般灿烂，颜色里已经充满阳光的味道。于是天阴下雨都不再重要，不抬头，也知道，你在照耀。从小我就看见过向日葵，向日葵的叶片是绿色的，再看看它那像眼睛似得瓜子，真像一颗颗黑色的珍珠，蜜蜂在天空中自由的飞来飞去，好像在和向日葵打招呼，它们真热情呀！有的瓜子全长出来了，圆盘低下了头，好像羞涩的抬不起头来，一排排向日葵像一个个小巨人一样在太阳下护着小草，向日葵也叫葵花，因为向日葵的圆盘总是向着太阳去的，向日葵就像太阳的弟弟天天绕着太阳转，因而得了个“向日葵”的美名。并且它也有个别名叫“太阳花”。向日葵就像是母亲，太阳就像是孩子，母亲永远都是以孩子为中心来定义，一旦母亲失去了那个中心，就是失去了旋转的目的和方向。所以我们要努力来做好那个中心，让母亲不在失望，不再迷失方向。对于向日葵为什么会朝着太阳转的问题，我找到了一个有依据的答案。向日葵跟着太阳转的现象证明了植物的向光性。大多数植物都有向光性生长的特点。向光性能使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置，这有得于植物接受充足的阳光，从而更好地进行光合作用。这些向日葵都共同迎着每一天的日出！其实向日葵虽小，但里面却隐藏着对太阳浓浓的爱。篇二：向日葵 向日葵哟，你是我幼时的太阳；向日葵哟，你是我不灭的希望；向日葵哟，你是我天上最闪耀的星斗。那是一年的春天，我和一群孩童跑到后山坡去玩儿。山坡上啊，长满了叫不上名字的小野花，有蓝的、紫的、黄的。把山坡装点成了一个美妙的地方。幼稚的我们一起吃着生葵花籽，无意间散落了几颗，我们谁都没在意。就这样，泥土把它们掩埋，春雨浇灌着它们，转眼间到了夏天。夏天时，向日葵开出了娇嫩的花朵，阵阵阳光的气息吸引了蜜蜂和蝴蝶。那一朵朵向日葵哟，嫩黄的花瓣，浅棕色的花芯，真是千姿百态。山坡上的野花和向日葵一起装点着这个不起眼的小山坡，使它变得美丽，奇妙。阳光下，向日葵的花盘被照射出了一圈金色光晕，就像仙人般飘渺，脱俗。秋天呵，向日葵里结出了许多葵花子，一群孩童们品尝着，眸中流露出真心的幸福，还不忘埋下几粒葵花籽。夕阳西下，我卧在向日葵田里，感受着金色的阳光。有那么一恍惚间，我好像变成了一株向日葵，同其他向日葵一起，一起享受着阳光，一齐努力变成阳光。冬天里，我静静的凝望着最后一株向日葵，闭上眼，把我的希望、愿望一起倾注在这株顽强掘强的向日葵上。眼望着纷飞的雪花为大地盖上耀眼的银装，同时埋上了最后一株向日葵，我的心里隐隐期待着，期待着开出更美的＂希望＂！呵呵，这就是向日葵，这就是我的童年，这就是我的家。都是那么努力，那么坚强，那么梦幻。篇三：那株向日葵、那抹微笑 每个人心中都有一颗向日葵的种子，快乐的人用温暖的笑容去灌溉它，而那些整天唉声叹气的人，他们心中的向日葵，早已碎了一地。——题记向日葵是种能给人带来温暖的花，它们像是一个个调皮的孩子，是给点阳光就灿烂的那种，所以只要你愿意，它们就能盛开在每个角落，即使是那最黑暗的深渊，也会毫不客气的成长。初次邂逅那如向日葵般的微笑是在一个夏日的午后。向日葵在夏天里总是最显眼的那一个，因为它们每天都向着太阳，永世不变。那是一个炎热的下午，也是一个郁闷的下午。我穿着短袖衬衫走在大街上，头低着想着老师说的话：“你画的什么东西啊！空洞无味！一点活力都没有，你有没有用心啊！你数学那么烂，如果你认为是美术阻碍了你数学就放下笔不要再向前！我再给你一次机会，去把夏日的特点画出来！”唉，我在想该去哪里寻找画画的主题，以至于前面有个人挡在前面都没有看见。想都没想的，直接和前面的那个蓝色的背影撞在一起，我愣了一下，随即立马反应过来说了声对不起。抬头45°，一个大大的笑容呈现在我的眼前，那如同向日葵的笑脸霎时间将我的心融化。这是一个大约9岁的女孩，她长长的头发一直披到腰间，大大的眼睛正含笑看着我，一件淡蓝色的长裙，胸前一抹黄色，她手里正握着一株小小的向日葵。“大姐姐你没事吧？”这个女孩微笑着看着我。“我没事。”愣了几秒，我极不自然回答说。她忽然握着我的手，关切的说：“大姐姐，我刚刚看见你一个人在街上埋头走呢，你很伤心吗？要是你很难过的话就哭出来吧，这样心里会好些。”我看这眼前这个善解人意的小女孩，忽然间觉得她的背后有一对翅膀，她是上天派来的天使。“没关系，姐姐我没事，只是在想老师布置的作业而已。”轻轻笑了笑，她大概还不知道我们这些初中生的烦恼吧。又忽然觉得自己很没用，以前明明是我这么安慰人家，现在却要一个什么都不懂的小女孩来安慰，哎。又忽然觉得这个女孩的家庭肯定有什么事发生，我像她这么大的时候还不知道如何安慰人呢。我们坐在一棵大树下，四周有很少的人，我问了关于她的家庭。果不其然，那女孩的妈妈出过一场车祸并永远不能醒来，我的同情心一下子泛滥起来，听她继续说关于她妈妈的事。她妈妈最喜欢的花是向日葵，却因向日葵而死。那年，年仅5岁的她和妈妈来到一家花店买花，买的是向日葵。出了花店门，一阵风将一朵向日葵吹落并飘向远处，她一直在后面追，却不知道有辆大卡车在后面，最后妈妈为了保护她，选择了自己死亡。女孩名叫夏日葵，这使我明白我遇见的女孩不一般，不仅是因为我在夏日遇见了一个拥有向日葵那般温暖的微笑的夏日葵，更因为她阳光乐观的笑容和精神，因为她，使我枯燥的夏日变得生机勃勃。也许每个人都应该像她那样积极向上，让心中的向日葵永远绽放，我似乎找到了我心中的答案，于是，夏日葵的微笑被我永远地印在了一张纸上。那温暖美丽的笑容，使我有了想要再去拼一下的想法：数学不好叹气又能怎么样呢？自己不好好努力的话说什么都没用不是么？所以我要好好加油，为了自己，为了心中的向日葵的永恒的微笑。
2010年，我已经是交警大队的总队长啦！一个普通而又具特殊意义的清晨，我走进值班室，打开监控系统，立体交叉的交通线路马上展现在我的面前，由我设计的黄线网络醒目漂亮，它以优质的服务和超常的功能迅速赢得了市民的喜爱……可别小看这黄色交通线，它可是一种神奇的线。它会发出悦耳动听的音乐声，会像最优秀最有经验的交警一样辨别每辆车的违规情况，它也会像最公正的法官那样对违规车辆毫不留情……8点10分，监控系统发出警报，只见屏幕上出现一辆可能是醉酒的司机开的车，摇摇晃晃。两旁的黄色交通线通过气味感应器感受到酒后驾车的情况，马上变得通体透明，并不停地闪烁，同时传出迷人的劝阻音乐，音乐之后，黄色的交通线立即用优美的声音提醒这位司机：“对不起，您酒后驾车，违反交通规则，请立即停车。”可是这位司机把黄色交通线的警告当成耳旁风，脚踩油门想直冲过去，这时会说话的黄色交通线立即发出强大的磁性，把汽车牢牢吸住。机器人警察走过去，轻轻一提，就把违规的汽车和司机送到空中专用线路，让他到交警队接受批评和培训。9时15分，一辆满载客人的客车，从东向西疾驰而来，黄色线的数量感应器立即发出清脆的声音：“对不起，您的车超载10人，请立即停车。”司机一听黄色交通线知道得这么清楚，只好乖乖地停下了车。机器人交警又迅即找来另一辆客车，将超载的客人送上了车。黄色交通线在交通线路上大展神威，有了它，我这个交警总队长可轻松多了，交通事故已经成了历史，过马路已经成为人们工作之余的一种享受……我希望将来发明一种能够溶解垃圾的机器。当垃圾成堆时，它会根据垃圾的多少和种类，发射出相应的溶解弹，垃圾便会慢慢溶解，最后渗入地下。这种垃圾融解器还能把垃圾中的一些铁质元素吸进自己的体内，给自己做能量。这种机器的形状跟目前的迷你BP机差不多，它的机体前面还有一个发射管，可以随身携带，如果发现自己工作、学习的地方有了垃圾，只要对准了，轻轻一按，垃圾马上就会消失得无影无踪。另外，这种机器还有大型号的，是专门用来处理垃圾场里的成堆垃圾。愿这种垃圾溶解器能早日走进我们的生活，为我们创造出一个清洁而美丽的环境。我相信，在不久的将来，我会用我的智慧，使这个愿望成真！注：此机器决不会溶解非垃圾的物品，请放心！现在的汽车正在大量增加，时常可以看见许多黑色气体从汽车尾部排放出来，不但污染大气层，还在危害着人类的健康。我想：要是能发明一种不用油，质量又好的汽车那多好呀！太阳是我们地球上可以获得的最大能源库。集聚太阳能的技术已经可以用来取暖，做饭，洗澡了，太阳能具有方便，经济，无污染等优点。所以用它当汽车的能源是再好不过了！这种汽车的形状很特别，有点象收音机的机身，顶部有一个漂亮的硅板，用来吸收太阳能，在现在汽车油箱的位置，有一个能量转换器，可以把吸收到的太阳能转化为电能储存起来，用作听音乐、开空调、照明等车厢内部设施的能源。这就是我想发明的汽车——太阳能汽车，你喜欢吗？我希望将来能发明一种能使理发后的小头发消失得无影无踪的机器——吸发机。当你刚刚理完发后，头上、衣服之间会有许多小头发。如果你洗头的话，既不方便，又不能完全洗掉。使用我发明的吸发机，只需要在你感觉痒的地方吸几下，就行了。这种吸发机和吸尘机的构造差不多，它既小又方便，只需要装上一节五号电池，便可使用。在它的尾部有一个小盒子，这个小盒子是放被吸进来的小头发的。吸完后，只要把小盒子拿出来，将里面的小头发倒掉就好了。这就是我想发明的吸发机，你喜欢它吗？这就是我想要发明的温控自动床。这种床冬暖夏凉，使人们的生活更加舒适，而且也给妈妈减少了不少麻烦。同我们现在床有许多缺点，例如夏天天气热，妈妈要把厚厚的垫子拿掉，晒一晒收起来，换上凉席。冬天天气冷了，妈妈又要把凉席收起来，换上厚厚的垫子和被子。我想要发明一种温控自动床，（这种床）人们能让它随着气候的变化自动调节温度。当夏天，外界的温度高是，只要打开床头的开关，床就会自动地把温度控制在二十度左右，人睡在上面就觉得特别凉爽。冬天，外界温度很低的时候，也只要打开床头的开关，就能自动地把温度控制在二十五度左右，睡在上面，能使你在寒冷的冬天感到春天的温暖。学们，你们喜欢吗？面对日趋严重的垃圾污染问题，我希望将来发明一种自动分检并把垃圾逐一消化的垃圾箱——自动消化垃圾箱。当人们把自己用过了而废弃的生活垃圾放进这个垃圾箱里时，这个垃圾箱会把塑料处理成像大米一样的颗粒，废纸压缩成饼干样的纸饼；玻璃制品集中在一起融化成液体，菜叶等生活垃圾发酵成肥料，清洁工人每天只要把桶里消化的垃圾归类收装然后卖给需要这些肥料的厂家，再次利用这些垃圾。这种垃圾箱的形状跟现在的果壳箱差不多，由那些回收的塑料，玻璃制成，它的底座有一个微型电脑，负责分检，处理人们放进的垃圾。这就是我要发明的自动消化垃圾箱，希望它能给我们带来一个清洁又美丽的环境！我想发明一种多功能宇航衣。穿上它，就可直接从地球飞到外太空。这种宇航衣是用一种耐高温、高压，可以吸取天然气，把它转换成能量的特殊塑料制成的。这种宇航衣的构造是这样的：后背有两个小型火箭，它是整件衣服的动力装置，*它人类就可以在茫茫宇宙中遨游了。宇航衣上有一个三角形头盔，它可以减少飞行中的阻力。宇航衣的腰间有一个方向盘，它是和小型火箭配套的。在太空中的星球上行走是比较困难的，因为有的星球（比如月球）没有引力，很容易掉入这无极限空间——宇宙。而我发明的宇航衣的鞋底各有四个吸盘，吸盘可以牢牢地吸住鞋底接触面，这样人类便能在太空中的星球上迈步了。衣服上还有工具格、方位显示仪、无线电呼叫机和等离子火炮枪。这就是我发明的宇航衣，你喜欢吗？以往大家常用“硝烟弥漫”“火光四起”来形容战场，因为化学推进剂或发射药燃烧才能推动弹丸到高速度。未来的战争可没有硝烟，那时我们所用的电炮及一些新型武器几乎都不用化学能。我一直希望能发明一种超新型电炮，捍卫祖国神圣领土。这种电炮是用电磁力推进弹丸到超高速状态的发射装置，它可将弹丸加速到每秒3-5公里，而常规火炮则望尘莫及。作为超高速动能武器，它的弹丸射程远、穿甲深，射击提前量小，因此命中率特别高。用火炮发射质量大于是100公斤的弹丸是很困难，而用电炮不仅可发射克级质量的小弹丸，也可发射吨级质量的射弹或航天器，将它们推进到每秒几公里到几十公里的速度，它的速度快、动能大，故可用在坦克、舰船或飞机上。电炮是利用电磁力或电力工作，它仅用电厂的电力就可正常运行，它的成本仅是普通火炮的1％，效率很高。电炮是用电流变化来精确控制发射速度和改变射程的，因此性能优良、工作稳定、可控性好。此外电炮发射时由于少烟雾、火光和冲击波，因此隐蔽性好，很适合未来现代化战争。电炮可作为战区导弹防御和国家导弹防御武器，也可用于地对空的定向发射火箭和纯有效载荷，还可用于天基推动航天器进行轨道转移，电炮的用处可大啦！怎么样？这就是我想发明的电炮，威力很大吧！我希望将来发明一种多功能墙纸。它可以按照个人的喜好变化颜色，还有时间显示。最神奇的是，人们只要有“墙纸遥控器”，就可以随心所欲地让墙纸变成超大屏幕电视机和环绕立体声音箱，或变成各种不同风格的风景画。当你躺在了夏威夷海边的沙滩上；当你坐在沙发上，就好像坐在黄山顶上。但最令人满意的就是它的温控功能，它可以使家中保持你想要的温度，可以使春天永远留在家中！这种墙纸外表看起来没什么特别的，其实内部极其复杂，仪器精密，能量完全是从二氧化碳中获取的，同时它也会吐出新鲜的空气。这就是我想发明的墙纸，你们一定会喜欢的
植物在生长过程中，如果适当的添加一些科学技术，对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是我为大家整理的关于植物生长的科学论文，希望能对大家有所帮助。
摘要：在长期的进化过程中，植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同，本文通过水体与水生植物的发展过程，分析了不同水体对水生植物的生长的影响。
关键词：水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响
1水体与水生植物
概念
水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部，下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环，不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。
水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类，有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。
水体和水生植被的发展阶段
描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落，它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始，路径是：藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被，最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化，表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化，生物多样性下降。
任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用，早期环境因子起主导作用，到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如，沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种，适宜水位波动大的环境，它们呈稀疏分布，群落生物量低。当水位逐步稳定后，水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等，水底密闭起来，群落生物量增加。
2水体水位对水生植物的影响
在自然生境中，水位很少保持不变，面对这种动态条件，植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言，水位变动产生的影响也很显著。
植物形态的改变
以无性繁殖为主的水生植物，尤其是具有较遗传延展性的个体，能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里，蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的，能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变，主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面，主要包括叶柄伸长、异型叶的产生，茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制，由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间，部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老，只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升，浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长，但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统，在一定范围内的水位变动下，菱仍能固定在底泥中，而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹，无法形成种子，水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著，如苦草在深水中具有较高的株高，叶更长更薄，因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时，光强太大会抑制其生长，叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。
植物数量的增加
水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言，水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量，通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同 种植 物，水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加，茎重在整株数量中的比例上升，地下部分比例就会降低，分配到根和根状茎的数量降低，在风浪的作用下更容易被连根拔起。
植物物种的多样性
在沿岸带，通常水生植物生物多样性很高，其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则，适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因，而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动，特别是水位下降，通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵，从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件，为适应浅水生活的物种建立创造了机会，也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落，从而增加物种多样性。然而，在高水位条件下，很多湿地植物种的根茎萌发受抑制，降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间，夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的，相对于高水位，低水位的作用更显著而且有利。
3波浪形态的水体对水生植物的影响
江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程，浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替，岸坡趋缓并沉积土壤，为水生植物的生存繁衍创造了条件，植物的生长减缓了水岸的侵蚀，是演替的阻力，但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高，丰富了水体营养，提高了水体生物量，从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。
商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢，对岸线冲刷、侵蚀较小，对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射，强烈地直接拍打或摇动植物体，从而使植物叶片破碎、茎被折断，甚至植物体被连根拔起，影响植物的生长甚或导致其死亡。
4沼泽地对水生植物的影响
沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水，土壤水分几达饱和，生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧，故沼生植物有发达的通气组织，有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多，如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主，多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。
5结束语
水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所，在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面，水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统，易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响，变得互动起来，水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。
摘 要： 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域，如城市规划、影视娱乐、 广告 宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作 方法 、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较，对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。
关键词： 三维技术; 植物; 生长; 动画
0 引言
植物是大自然的重要组成部分，随着计算机三维动画技术的发展，植物生长三维动画被广泛应用于 教育 、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。
1 植物生长三维动画的生长方式
经过大量的理论和实证研究， 总结 了植物生长三维动画方式，主要有以下几种。
⑴ 破土而出式
植物最初是生长在暗地里的一颗种子，慢慢破土而出，拔节而长，枝繁叶茂，开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程，营造出生命和希望爆发的活力。
⑵ 藤蔓伸展式
不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展，绝强地依附攀援，增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用，这类动画给人以在逆境中不屈服，顽强展示生命力和活力之意。
⑶ 层叠上升式
层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升，叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长，就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样，给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。
⑷ 迷幻障眼式
迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式，好比变 魔术 ，往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现，光效、烟雾之后植物出现在面前。
图1 植物生长三维动画方式
2 植物生长三维动画关键技术
植物生长三维动画有许多方法。3ds max、MAYA等三维软件都带有植物模型，粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少，粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现，能有效解决动画效果和创作效率上的问题，成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较，以助于提高应用者的动画创作效率。
Ivy Generator和Guruware Ivy插件
Ivy Generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件，主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节，可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型，侧重于计算机图形学，迅速生成逼真的植物模型，追求基于视觉效果的真实性[1]。但Ivy Generator不能直接实现植物生长动画，只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体，再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大，不适合表现大规模的植物场景[2]。
Guruware Ivy是Ivy Generator的改进版本。Guruware Ivy使用更方便，功能亦有增强，通过为Age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。
XFrog
XFrog是德国Greenworks公司开发的三维植物软件，可实现植物的直观交互建模和生长模拟。XFrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描，使得模型更加真实，开放的光年系统和层级的表现方式，使其操作性更简便，可控性更强[4]。XFrog在植物生长模拟过程中，通过关键帧动画实现，有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构，生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作，否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化，缺点是XFrog插补的部分较多，不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 GrowFX
GrowFX是俄罗斯Exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件，可创建参数化的树木、花草及其他植物模型，自由创建风力和生长动画效果，前提是要有GrowFX调节出来的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物库资源，还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节，快捷得到植物的其他形态。
Vue
Vue是一个专业的CG景观设计工具套组，可以制作出逼真的自然环境，还可以和3ds max等三维软件套用。Vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造，容易产生新的植物形态和物种，根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。Vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点，使得它特别适合表现自然空间大场景，主要用于中、远景表现[7-8]。
T-Gen插件
T-Gen是第一个完全整合进SoftImage|XSI的植物生成插件，拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有XSI工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。T-Gen各类参数几乎都可用于设置动画效果，强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。
SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro
SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件，拥有强大的植物库，模型真实感强，绘制效率高，支持植物动力学，可模拟风吹植物动画效果，分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能，凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用，以实现植物生长动画效果。
3 结束语
植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术，因各自不同的特点和优势，在表现一些大型的自然场景中，往往需要把多种方式相结合。
由于植物结构复杂，表面细节丰富，使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度，以下问题有待进一步深入研究：①当前主要实现单株植物的三维模拟，缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响，对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。
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菊科植物的花和果 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。
绿化植物具有调节气候、保持水土、防风固沙、保护农田的作用，还具有净化空气、净化污水和降低噪声等功能。 净化空气 植物净化空气的功能是多方面的： ①保持大气层中氧和二氧化碳(CO2)平衡。随着工业的发展和人口的增加,大气层中CO2浓度有逐渐增加的趋势。绿色植物是氧气的主要制造者和CO2的消耗者,对保持氧和CO2的平衡有重要作用。据计算,每公顷植物一年释放的氧：农作物为3～10吨，落叶林为16吨,针叶林为30吨,常绿阔叶林为20～25吨。一株树龄百年的山毛榉(Fagus sуlvatica),其叶片总面积约为1600平方米,进行光合作用时，每小时可吸收CO2约2352克,释放氧1712克。据计算，大约150平方米的叶面积,可以满足一个人的需氧量。 ②降低大气中有害气体的浓度。植物能吸收氟化氢、二氧化硫、氯、二氧化氮、氨、臭氧、汞蒸汽、铅蒸汽以及过氧乙酰硝酸酯、乙烯、苯、醛、酮等气体。如氟化氢通过40米宽的刺槐(Robinia pseudoacacia)林带比通过同距离的空旷地后的浓度可降低近50％。二氧化硫通过一条高 15米、宽15米的法国梧桐 (Platanus acerifolia)林带浓度可降低 25～75％。绿化植物能阻挡、过滤和吸收有害气体，起到净化空气的作用。 ③减少空气中的放射性物质。绿化植物不但能够阻隔放射性物质及其辐射，而且能够过滤和吸收放射性物质。如一些地区树林背风面叶片上的放射性物质颗粒只有迎风面的1／4。树林背风面的农作物中放射性物质的总放射性强度一般为迎风面的1／20至1/5。又如每立方厘米空气中含有1毫居里的放射性131碘时,在中等风速的情况下,1公斤叶子在1小时内可吸滞1居里的放射性碘，其中2/3吸附在叶子表面，1/3进入叶组织。不同的植物净化放射性污染物的能力也不相同，如常绿阔叶林的净化能力要比针叶林高得多。 ④减少空气中的灰尘。绿化植物能够阻挡、过滤和吸附空气中的灰尘。据测定，一个位于绿化良好地区的城镇，其降尘量只有缺乏树木的城镇的1/9至1/8。草地也有显著的减尘作用,它不仅能吸附空气中的灰尘,还能固定地面尘土。如有草皮的足球场比无草皮的足球场上空的含尘量少2/3至5/6。 ⑤减少空气中的细菌。一方面由于树木可以减少灰尘,从而减少了附着在灰尘上的细菌;另一方面由于一些植物能分泌挥发性物质，具有杀菌或抑菌的能力。如在一个城市绿化差的街道上每立方米空气中所含的细菌数目，比同一城市绿化好的街道上高1～2倍以上，比同一城市树木茂盛的植物园中高40～50倍。松、柏、樟等树木能够分泌挥发性抑菌物质，在这类树林中，空气中细菌含量比植物园还少。 净化污水 森林有净化水源的作用。据测定，从每平方公里无林山坡流下来的水中溶解物质的含量为吨,而从有林山坡流下来的水中含量则为吨。如果水流过30～40米宽的林带,其中氨含量可降低到原来的1/2至2/3。森林还可以减少水中细菌的数量。水流通过30～40米宽的林带后，每升水中所含细菌数量比不经过林带的减少1／2。水流通过 50米宽的生长 30年的杨、桦混交林后，所含细菌数量能减少9/10以上。此外，各种水生和沼生植物也能净化污水。如在试验水池中种植芦苇(Phragmites communis)后，水中悬浮物减少30％,氯化物减少90％，有机氯减少60％，磷酸盐减少20％，氨减少66％，总硬度减少33％。又如在含有十几种有机化合物的污水中栽植水葱(Scirpus validus),经过一定时间，有机化合物全部被水葱吸收。 降低噪声 声波传至树冠后，能被浓密的枝叶不定向反射或吸收。因此可以利用林带、绿篱、树丛来阻挡噪声（见绿化降噪）。 调节气候 大面积的森林、绿地以及宽阔的防护林带和浓密的城市行道树，对温度、湿度和风速都有一定的调节作用。例如中国南京市有行道树遮荫的马路在夏季的最高气温比无行道树的马路低3℃左右,而且相对温度高10～20％。林带和绿地还能促进城市中的空气对流，白天使热空气上升，夜间使冷空气下降，从而使市内受污染的空气及时得到更新。 保持水土 树木和草地有显著的保持水土功能。例如降雨时，雨水首先冲击树冠,然后穿过枝叶落地,不直接冲刷地表，从而减少表土的流失；同时，树冠本身还能积蓄一定数量的雨水。据测定，树龄61年的云杉树冠一般可阻留降雨量的24～％。此外，树木和草本植物的根系能够固定土壤，而林下往往又有大量落叶、枯枝、苔藓等覆盖物，既能吸收数倍于本身的水分，也有防止水土流失和减少地表径流的作用。如果树林和草地遭到破坏，就会造成严重的水土流失，在有石山地还能形成泥石流。 保护农田 绿化植物能减轻风、旱、涝等对农作物和蔬菜的危害。例如一条防护林带可使20～25倍树高距离内的风速降低10～50％，结构良好的林带能把有害的6级风变成对农田无害的3级风。风速降低，土壤水分的蒸发也随之减少，相对湿度和绝对湿度都会增加。防护林还可以阻止沙土飞扬，防止尘害。 绿化植物在环境保护中具有维护生态平衡、美化环境和保护人体健康的作用。但是，如果污染超过了绿化植物所能忍受和缓冲的限度，它们的生长和繁殖就会受到影响。所以要在减少污染的基础上发挥绿化植物的有效功能