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37.8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。
植物的构造植物在生长时需要阳光、水、养分及空气,否则就很难生存。"植物"的营养器官为根、茎、叶，其生殖器官为花、果及种子，一般对植物的辨识，常以"叶"著生於茎、枝节的形态，来鉴定植物种类，因此"叶"是直接鉴别植物种类的部位。植物的根通常会因为种类不同而有不同的长度，通常轴根系的根能利用较长而粗大的主跟深入土壤深处，而须根系的小根长短都很接近。茎为植物地上部的主轴，枝、叶由此分生。茎的顶端有生长点，能持续分生细胞，使茎增高。由於茎部上生枝叶。下连根部，是植物体内物质运输之通道为水分和营养物质运输的枢纽，并支持植物枝、叶的发展。茎在木本植树上称为干，即树干是也。包裹树干且有保护作用者，称为树皮。树皮也是鉴别植物种类特徵之一，通常可区分为平滑、粗糙、沟裂状、龟裂状、细缝裂状、鳞片状、片块状及云片状等。然因其形状较为抽象，故常较不易分辨。叶子是每颗植物的重要部位，能进行光合作用，就像是植物的小工厂，制造植物的食物。在制造的过程中会放出氧气，吸收、排放水分，对大地的温度、空气有很大的贡献。叶在茎、枝上的著生状态称为叶序。一般常见有互生叶、对生叶及轮生叶。另依叶的组成而言，分为单叶、复叶，在复叶中较常见的又分可为羽状复叶、掌状复叶、三出叶。大自然充满奥妙与神秘，植物是属於其中之一，只要细心观察，会有很多奇妙的事例如：会发现植物的播种方式很有趣，有些植物会黏住动物的身体，被带到很远的地方（例如：鬼针草）。有些植物对人类的贡献很大，所以我们要好好爱护植物，像树木不仅可以乘凉，还可以摘水果吃，所以不要乱砍伐树林，以免造成无法弥补的伤害。植物的用途很多，不仅可以食用，还可以乘凉、观赏、吸收脏空气、赏心悦目、表达感情（玫瑰代表爱情、母亲节送康乃馨感谢妈妈、婚丧喜庆送花表达心意……..等）、盖小木屋、当药物、治疗伤口…….等。基本上，水生植物的构造与陆地上植物差不多，皆有根、茎、叶构造（除藻类没有之外），但是水生植物因为生活在水中，所以呼吸的方式会与陆上植物稍有不同。此外，水生植物也多了浮力的结构，使其能够在水中浮起而不至於下沈。读了这本有关植物的书，我学到很多，除让我了解植物的好处外，还了解培养植物时，一定要很细心、耐心，因为有些植物是非常脆弱的，一不小心植物就会被折断或枯萎，而且要定时浇水、洒肥料，植物才会茁壮，还要注意浇水的时间，例如中午大太阳时因太热了若浇水忽冷忽热植物会受不了，有些不需要太多水，有些则需天天浇。
小麦是我们经常食用的粮食之一，那小麦如何 种植 呢？下面一起来看看我为大家精心推荐的小麦的种植 方法 ，希望能够对您有所帮助。小麦的种植方法 耕作与整地 耕作整地可使耕层松软，土碎地平，干湿适宜，促进小麦苗全苗壮，保证地下部与地上部协调生长，所以是创造高产土壤条件的重要环节。具体方法，因水田、旱地以及不同前作而不同。 1.稻麦复种的麦田整地由于稻田长期浸水，土壤板结，通透性较差，所以要通过水旱轮作，干湿交替，促进土壤熟化。整地特点是，前作收获较早时，应抓住宜耕期尽早翻耕，以利用初秋的高温晴朗天气，充分炕土晒垡播种前再行浅耕细耙，达到深软细乎，上虚下实;前作为晚稻或杂交稻制种田，由于收播间距很短，应在水稻散籽时即开沟排水，力争薄片晒垡，短期炕田;在不贻误小麦适时播种的前提下，也可浅旋整地，为小麦创造良好的苗床和生长基地。 小麦2.旱地小麦的整地要立足于逐年加深耕层，结合增施有机肥，提高保蓄水肥的基础上，根据不同复种形式进行整地。即前作收获较早者，如春玉米、高粱、烟草等，收获应首先浅耕灭茬，然后深翻炕土，使残茬腐烂并接纳秋雨，雨后浅耙，减少蒸发;另一类如甘薯，棉花等，收获时间紧迫，如果用常规之法，势必贻误播期，这是西南区小麦低产的重要原因之一。因此，一方面推行在前作后期行间松土保墒，种麦时再耕细整平;另一方面提倡挖薯，平地、施肥、播种等连续作业，保证小麦适时播种。 少耕、免耕与半旱式栽培 1.少耕与免耕所谓少耕、免耕，是与传统的整地而言，减少整地次数，降低整地强度，而对于田湿土粘，耕作困难，又易破坏土壤结构的麦田，免去不必要的甚至有害的耕作，所以这是对小麦整地技术的一个发展和完善。据对稻茬麦免耕研，其增产机理可以归纳如下。 (1)保持良好士壤结构与水分免耕未打乱土层，保持了水稻土原有孔隙，避免湿耕造成的粘闭现象。免耕与翻耕相比，耕层土壤容重分别为1.15～1.20及1.34～1.40，水、气比较协调。 (2)利于提高播种质量在保证适时播种的前提下，由于田面平整，利于挖窝或开沟点播，贯彻种植规范，避免了粗耕烂种所造成的深籽、丛籽、露籽，达到苗齐，苗匀、苗壮。 (3)根系发达，抗倒力强土壤结构较好，有利于根系发展和吸水。据多点调查，免耕单株次生根数比翻耕平均多16.0%;灌浆期用32p示踪测定，标记后第8天，脉冲数高出63.01%。 (4)壮苗早发，增产显著免耕田有较好的土壤生态环境。幼苗出时快，分蘖早，生长优势明显。在各个生育时期，免耕的叶面积指数均高，群体光合能力强，单位面积增产5～20%。 定位研究(4年)以来，对后作水稻未发生不利影响，但长期免耕后与土壤肥力、病虫害的关系如何，尚须继续进行探索。此外，免耕田杂草较多，后期也易脱肥，所以应有适当的配套 措施 。 2.半旱式栽培 小麦半旱式栽培是水田自然免耕的重要环节。它是在半旱式水稻收获后，利用原垄埂稍加修正后播种小麦。下湿、烂泥田厢宽170～200cm，一般为27～40cm，沟宽33～40cm，沟深27～33cm。用沟中稀泥覆盖稻茬和肥料后，晾晒1～2天后播种，并以干渣粪或细土盖种。小麦生育期间，沟内保持一定水位(前期距厢面12～15cm，后期18cm)，以使垄面不干，既有利于小麦生长，又能保证水稻及时栽插，是冬水田利用改良的一条有效途径。 半旱式小麦生产水平，一般可达旱作条件下70～80%以上，个别土壤类型还高于旱作水平，因而在西南三省已推广种植较大面积。其增产原因，除一部分与少耕、免耕相同外，突出作用在于改变了土壤的水热状祝。一方面垄沟把小麦根系深度扩大了10厘米左右，而且垄面通透状况好，又有毛管上升水，水气协调;另一方面垄沟使土体表面积增大，白昼较平作温度高1.2～2.0℃，最大可达4℃，夜间比平作降低0.3～0.7℃，土壤受光面积增加约200～400㎡/亩。在良好的水，热、气条件下，促进了微生物的活动和有机质的分解，提高了土壤供肥能力。 由于半旱式栽培供肥能力较强，前期应适当控氮，以免增多无效分蘖，但后期容易脱肥，所以应在增施有机肥的基础上，补施氮、磷肥。此外，半旱式栽培的起垄作埂，播种施肥等花工较多，需要提高机械化程度和其他配套技术，进而提高此类中低产田的小麦生产水平。 小麦的种植过程 首先要选择优质的小麦品种，一般选择一代小麦作为种子，这样到第二年小麦的亩产一般在1000-1200斤左右。 小麦种子应该没有虫、籽粒饱满、为一代新小麦、干燥。 小麦选择好以后，在播种前要拌种，意思就是给小麦拌药以防小麦被虫害吃掉。如图，在拌种时要注意几个问题：一拌种时水份不能太大以免影响播种时下种不顺，影响每亩的种子用量，二是要拌匀，要让每一粒小麦都要拌上农药，以免被虫吃掉，三是在拌种结束后小麦要晾晒一下。 在播种前要对地进行整理，如果是玉米地，需要把玉米杆全部粉碎，如果是棉地需要整理平整，这样小麦长势会好些。 现在一般都是机器耕地，要深耕，肥要撒匀，每亩一般100斤肥料。 在播种前地要耕两遍，第一遍主要是把地里的大节杆打碎，第二遍主要是把地整平，这样土地更松软，如图。 在播种时土地的水份要适中，这样有利于小麦的发芽。 在播种时注意：小麦放进料斗时一定要两边都有，以防在播种期间短腿现象，就是有的腿里有小麦，有的没有小麦，瞎了。 要调整每亩小麦播种多少，一般一代小麦种每亩播20斤也就可以了，如果不是一代，可以多播一点，可以是25-30斤。 在播种过程中最好看一下每个腿里是不是都有小麦。 根据每亩的小麦播种量，可以适当控制播种机器的速度。 如果水份适合的话小麦一般在七天之后就可以看到出芽了。 小麦等到冬季时大约在每年下 大雪 时要追肥一次，在开春的时候要进行虫害管理两次。 这样到第二年就可以收到优质的小麦了。 小麦的栽培技术 (一)施肥 在施肥中要重视有机肥的使用和秸秆还田。施用有机肥主要是为了增加土壤中的有机质，提高土壤肥力。大力推广玉米秸秆还田，起到提高土壤有机质含量和补充钾素的作用。有的农民朋友把玉米秸秆烧掉了，既浪费了资源又污染了环境，太可惜了。只有有机肥和化肥配合使用，才能够培肥地力，实现小麦的高产稳产。总施肥量一般每亩施有机肥3000公斤左右;化肥用量，一般每亩施纯氮(N)12—14公斤、五氧化二磷(P2O5)6—8公斤、氧化钾(K2O)4.5—7.5公斤、硫酸锌1公斤。 上述总施肥量中，应将有机肥、磷肥、钾肥、锌肥的全部和氮肥总量的50%，作底肥于耕地时使用，第二年春季看苗于小麦起身或拔节期再施总氮量的50% 根据上述施肥用量，秋种底肥的化肥施用方案为：方案1：亩施尿素13-15公斤+过磷酸钙40-50公斤+氯化钾7.5-12.5公斤。施肥方案2：亩施三元复合肥(N、P2O5、K2O各15%)40-50公斤。 方案3：亩施磷酸二铵15公斤+尿素10公斤+氯化钾7.5-12.5公斤。过去施肥量高于推荐施肥量高限的、土壤肥沃的选施肥量的低限，相反，选高限(这个原则适用于以下施肥量选择)。 (二)良种的选择 "科技助农，良种先行。"我们知道，影响小麦单产的三大因素分别是--亩穗数、穗粒数和千粒重，而能直接影响这三个因素的唯一客观物质条件就是小麦种子。 根据当地自然和栽培条件选用品种，做到良种对路，良法配套有的人一听说某一品种好，不问种性、适宜范围，就盲目种植，结果高产品种种到中肥地力，肥水满足不了，产量潜力不能发挥，或者是春性品种在早茬种植，暖秋冷冬年遭受冻害，损失很大，反过来却说品种不好。选用良种时必须考察自然栽培综合因素，良种良法一齐推。 一是根据当地气候生态类型特点选用品种。各地气候生态类型不同，对品种的要求也不同。处于北方与南方冬麦区过渡地带的黄淮冬麦区，一般宜选用分蘖成穗率中等，产量三要素协调的半冬性和弱春性中间类型品种。 二是根据生产条件和水平选用品种。选用良种，首先要考虑丰产性，而小麦良种的丰产性与栽培条件密切相关，因此选用品种时首先要考虑本地的生产条件和生产水平。在水肥条件好、生产水平高的地区，应选用耐肥抗倒、增产潜力大的高产品种;在大面积中产区应选用适应性较强、丰产性较好的品种;在肥水条件差的山区、沙碱地应选用耐旱、耐瘠能力强的良种。 三是根据耕作制度、作物茬口选用良种。耕作制度的改革往往对小麦品种有新的要求。如在复种指数较高的地区，一般要求晚播早熟品种。在间作套种区要求株型紧凑、矮秆抗倒的品种。又如在黄淮麦区腾茬早的早播麦田，选用半冬性品种，在晚茬用春性、弱春性品种。 四是根据当地自然灾害特点选用良种。选用品种应注意分析本地区病虫害、自然灾害特点，选用的大面积推广良种必须对当地主要自然灾害(寒、旱、湿、干热风、穗发芽等)以及病虫害有较强的抗耐性，以达到丰产丰收之目的。 选用品种必须综合评价选用和推广品种既要以区试和生产试验结果为依据，又要辩证客观。不能单纯以试验中的产量高低和长相好坏取舍品种;不能片面追求免疫品种。要全面衡量品种的综合性状和稳产性。大面积推广的良种应该是优点多、缺点少，特别是综合性状优，遗传基础丰富，对主要病害具有较好的耐病性和抗病性，抗主要自然灾害、产量高而稳。即群众欢迎的"丰年大增产、平年小增产，灾年不减产"的品种。 (三)整地作畦 整地质量直接影响播种质量和幼苗生长，而且通过耕作整地可以改良土壤结构，增强土壤蓄水性能，提高地力，从而促进小麦生长发育。高产麦田要求深耕翻，打破犁底层，一般要求耕深23—25厘米，并做到随耕随耙，耙细耙透，做到上松下实。 为了提高土地利用率，增加单位面积产量，一般应适当扩大畦宽，以2.5—3.0米为宜，畦埂宽不超过40厘米。为节约用水，提倡短畦，畦长以50—60米为宜。 (四)做好种子处理 提倡使用包衣的良种。小麦专用种衣剂含有防病和防虫药剂、微肥和生长调节剂，有利于综合防治病虫害，培育壮苗。没有种衣剂的要采用药剂拌种：地下害虫发生较重的地块，可选用40%甲基异柳磷乳油或35%甲基硫环磷乳油，按种子量的0.2%(即100公斤种子加0.2公斤药剂)拌种。纹枯病、根腐病、全蚀病、散黑穗病等病害发生地块，可选用2%立克秀按种子量的0.1%—0.15%(即100公斤种子加0.1-0.15公斤药剂)拌种，或20%粉锈宁按种子量的0.15%(即100斤公斤种子加0.15公斤药剂)拌种。病、虫混发地块可选用以上药剂(杀菌剂十杀虫剂)混合拌种。采取药剂拌种的播种量应适当加大10%—15%。 用麦巨金3-5毫升兑水0.3-0.5公斤，可以拌10公斤种子，晾干播种;春小麦：用麦巨金4-6毫升0.3-0.5公斤，可拌10公斤种子，晾干播种; (五)适期播种 播种过晚，蘖少、根少、苗弱，形不成壮苗;播种过早，苗旺长、缺位、病虫害严重、易发生冻害。不同项目县冬前积温和前茬作物各不相同，难以统一确切的时间，适宜的播期应掌握在日平均气温17—16℃左右，若是冬小麦冬前≥0℃积温650℃，越冬时能形成6叶1心的壮苗为宜。 以下是各地区播种时间参考表 东北春麦区 黑龙江、吉林、辽宁部分、内蒙东北部 4月中旬 北部春麦区 内蒙古中部，河北、陕西、山西北部 3月中旬-4月中旬 西北春麦区 甘肃、宁夏北部，内蒙古西部、青海部分 3月上旬 北部冬麦区 河北、山西大部、陕西南部、辽宁、宁夏、甘肃部分、北京、天津 9月中旬 黄淮冬麦区 山东、河南大部、河北、江苏、安徽部分、陕西部分、山西、甘肃部分 10月上旬( 寒露 后)- 下旬 长江中下游冬麦 江苏、安徽、湖南、湖北大部、上海、浙江、江西、河南信阳 10月下旬至11月中旬 西南冬麦区 贵州、重庆、四川、云南大部，陕西、甘肃、湖北、湖南部分 10月下旬至11月上旬 华南冬麦区 福建、广东、广西和台湾、云南南部 11月中下旬 新疆冬麦区 新疆 南疆冬麦：9月中旬左右 北疆春麦：4月上旬 南疆春麦：2月下旬至3月初 南疆冬麦：7月底8月初 北疆春麦：8月上旬左右 南疆春麦：7月中旬 (六)足墒播种 适宜的土壤墒情是培育壮苗的关键措施，小麦出苗最适宜的土壤含水量为田间持水量的70%—80%(手感标准为：手抓能成团，松手落地能散开)。墒情不足的，应采取多种形式造墒，反对抢墒播种或沟墒播种，确保适墒播种。当墒情和播期发生冲突时，宁可晚播3—5天，也要造墒播种，做到足墒下种，确保一播全苗。 (七)确保适宜的播种密度 每亩基本苗应根据不同品种特点，千粒重、发芽率、出苗率等情况确定，对于分蘖成穗率高的中穗型品种，适期播种的高产麦田适宜基本苗每亩10—12万基本苗，每亩40万穗。对于分蘖成穗低的大穗型品种，适宜基本苗每亩13—18万，每亩30万穗。为确保适宜的播种量，应按下列公式计算： 每亩播种量(公斤)=[要求基本苗×千粒重(克)]/[1000×1000×发芽率×出苗率] 地力水平一般，整地水平差的可用半精播栽培，每亩13-18万基本苗(一般种子发芽率在90%以上，千粒重40克左右的，以斤籽万苗计算即可)。 做好播种机具的调试，建议采用精量播种机播种，播种深度3—4厘米。 (八) 前期(冬前)管理要点 1 、保证全苗 在出苗后要及时查苗，有缺苗断垄的，要补种经过浸种催芽的种子，同时拔除疙瘩苗，这是确保苗全的第一个环节。出苗后遇雨或土壤板结，应及时进行划锄，破除板结，通气、保墒、促进根系生长。 2 、化控或深耘断根 若越冬前麦田群体偏大超过80万/亩，有旺长趋势，可在气温降至零上5℃前，使用植物生长调节剂--麦巨金或镇压，或深耘断根，以缓解生育中后期群体与个体的矛盾。深耘断根的方法是去掉2齿的耘锄隔行深耘，深度10厘米，耘后将土搂平，压实，接着浇冬水，防止透风冻害。一般长势正常的麦田也可采用这一措施，但群体偏小、长势较弱的麦田不宜采用。 3 、冬季水分管理 浇好冬水有利于保苗越冬，使早春保持较好墒情，以推迟春季第一次肥水，管理主动。对于部分抢墒播种的麦田，及群体偏小长势较弱的麦田，应于立 冬至 小雪 期间浇冬水，确保小麦安全越冬。浇过冬水，墒情适宜时要及时划锄，以破除板结，防止地表龟裂，疏松土壤，除草保墒，促进根系发育，促苗壮。对造墒播种，麦田冬前墒情较好，土壤基础肥力较高且群体适宜或偏大的麦田，一般不要求浇冬水。 ( 九) 中期(返青-孕穗〈挑期〉)管理要点 拔节期追肥浇水项目区麦田返青期、起身期一般不追肥不浇水，主要进行划锄，以通风、保墒、提高地温，利于大蘖生长，促进根系发育，使麦苗稳健生长。还可以使用一次麦巨金，全面调控小麦的生长。及时防治病虫草害。 拔节肥、水的具体施用时间，还要根据地力水平和麦苗情况灵活变化。对于土壤肥力差，群体较小的麦田，可在起身期进行第一次浇水追肥，亩施尿素8公斤，在拔节后期结合第二次浇水再追尿素12公斤，以促穗大、粒多、粒重。地力水平高、群体适宜或偏大的麦田，宜在拔节中后期(基部第一节间接近定长)结合浇水追肥，亩施尿素20-25公斤。对于地力好、产量高、群体偏大、春季仍有旺长趋势的麦田，追肥时间可推迟到拔节以后进行，一般亩施尿素20公斤左右。 对于冬前生长过旺有脱肥现象的麦田，返青期亩追尿素10公斤左右，拔节期再追尿素10-15公斤。 对于播种过晚，基本苗多，冬前无分蘖的麦田，可在拔节前期(春生4叶前后)浇水施肥，亩施尿素16公斤，开花至灌浆初期再随水追施尿素4公斤。 (十)后期(孕穗〈挑期〉-成熟)管理要点 浇好挑旗水或开花水。挑旗期是小麦需水的临界期，此时灌溉有利于减少小花退花，增加穗粒数，并保证土壤深层蓄水，供后期吸收利用。如小麦挑旗墒情较好，也可推迟至开花期浇水。
磷素对小麦光合特性和碳 代谢的影响 磷是小 麦生长发 育所必需的 重要 元素 , 在很大程度上决定了小麦的光合 能力。因此研究不同水分条件和磷素水平互作下春小麦生长发育、根系耗碳与籽粒产量的耦合关系不仅对旱地春小麦的田间水肥科学管理具有重要的指导作用。采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和大豆在间套作和单作情况下的根系形态特征和生理生化特性进行了比较研究。结果表明,供磷能促进小麦和大豆根系的生长,间套作促进根系的生长,增大根 冠比。根系重量和根系长度空间分布在不同处理中不同,间套作小麦根系有向上层富集的现象,在缺磷时表现更加明显。小麦与大豆间套作后共生区根际土壤pH值下降,使4mm范围内的根际土壤明显酸化。缺磷促进根系分泌酸性磷酸酶,使小麦、大豆分泌量分别增加3倍左右,并释放到根外土壤中,造成3mm范围内的根际土壤磷酸酶活性明显高于远处的土体。
摘要：本文综述了蔬菜硝酸盐含量过高对人体的危害，影响蔬菜硝酸盐含量的因素，降低蔬菜硝酸盐含量的措施及其效果，并对今后的研究提出了建议。关键词：蔬菜；硝酸盐；影响因素；栽培措施1前言蔬菜是人们日常生活中不可或缺的食品，但蔬菜又是易于富集硝酸盐的作物，人体吸收的硝酸盐80％ 以上来自于蔬菜[1]。故硝酸盐含量是评价蔬菜品质的重要指标之一。虽然硝酸盐对人体没有直接的毒害作用，但进入人体后，会在微生物的作用下还原为有毒的亚硝酸盐，它可与人体血红蛋白反应，使之失去载氧功能，造成高铁血红蛋白症。长期摄入亚硝酸盐会造成智力迟钝[2]。另一方面。亚硝酸盐还可间接与人类摄取的其它食品、医药品、残留农药等成分中的次级胺反应，在胃腔中(pH＝3)形成强致癌物—— 亚硝胺，从而诱发消化系统癌变[3]。因此，硝酸盐污染问题已引起人们的普遍关注，世界各国学者对蔬菜硝酸盐积累及其控制途径进行了日益广泛和深入的研究。近年来许多研究单位对蔬菜中的硝酸盐污染以及如何控制进行了大量的研究。影响蔬菜硝酸盐积累的因素很多，与蔬菜的种类品种有关，与水分、温度、光照有关，也与施氮量、氮肥种类、施氮方法等因素有关，但施肥是非常重要的因素之一。要减少蔬菜硝酸盐含量，一是要进行合理施肥，控制施肥种类、数量，掌握好施肥方法等。二是调节水、温、光等环境条件，从而达到控制植株根系对NO3-的吸收速率，降低其吸收量，进而加速硝酸盐在植物体内的代谢的目的。2 影响蔬菜硝酸盐含量的因素2．1内部因素影响蔬菜硝酸盐含量的内部因子主要包括：蔬菜种类、品种、部位和生育期，这些因子主要受遗传因子所控制[4]。2．2．1 蔬菜种类不同其硝酸盐含量差异明显。现在研究证实，不同蔬菜种类的硝酸盐含量从大到小的次序为根菜类> 叶菜类> 瓜类> 茄果类。2．2．2 同一种类蔬菜不同品种硝酸盐含量也不相同，如莴苣Bellone品种叶片中硝酸盐含量为2878mg／kg，而Tornade品种硝酸盐含量仅为123mg／kg，2个品种间硝酸盐含量差异十分悬殊。2．2．3 蔬菜不同部位的硝酸盐含量也有很大差异，一般而言，根>茎>叶>果；叶柄>叶片；外叶(下部叶)>内叶(上部叶)。2．2．4 生育期对于菠菜而言，其体内硝酸盐含量随着生育期的延长而降低，这可能是由于随菠菜生育期推进其吸收土壤硝酸盐能力下降，或随植株增大硝酸盐相对量降低造成的。因此菠菜不宜提早收获。2．2外部因素蔬菜积累硝酸盐的过程也受外部其他环境因素如土壤水分、光照、温度、栽培措施等显著影响[5]。2．2．1光 光照对植物体内的硝酸盐代谢起着极为重要的作用，是决定植株硝酸盐含量的主要因素之一。光照强度、光周期和光照持续时间均影响植株硝酸盐含量。在低光照强度下，植株积累大量的硝酸盐， 而在较高的光强下，硝酸盐的积累减少[6]。光照影响植株硝酸盐含量的主要原因是硝酸还原酶活性受光照强度的调节，而且光照正常条件下， 光合作用良好，植株生长量大，吸入的硝酸盐被稀释而不致累积很多，同时光合作用可提供硝酸还原的能量，使之转化为铵态氮，因此也有利于减少硝酸盐的累积[7]。2．2．2 温度 温度高低影响植物对硝酸盐的吸收速率。在适温范围内，随温度升高，植物生长速度加快，根系对硝酸盐的吸收也加快，促进植株地上部生长，NRA也随之提高使植株体内硝酸盐积累减少。温度降低，根系吸收硝酸盐能力减弱，同时，NRA也因温度降低而减弱，以致硝酸盐积累增加[8]。2．2．3 水分 硝态氮的吸收、运输与水分运动密切相关。质流是水分驱动的物质运动，而质流对作物吸收硝态氮的贡献率达70％-90％。蒸腾作用的持续进行，使溶解于水中的硝态氮向植物体内各处移动，分布于不同器官的组织内部及外部空间的水分中。另外，硝态氮的代谢也离不开水分[9]。2．2．4 氮肥供应 大部分蔬菜为喜硝态氮作物，于是人们为追求高产而盲目追施硝态氮肥，而NO3-含量却随氮肥用量增加而不断升高，不能及时被还原。另一方面，施肥方法不当，基肥不足，追肥次数偏多，导致硝酸盐积累增加。3 降低硝酸盐含量的控制途径和措施综上所述，有关影响植物体内硝酸盐积累的因素是多方面的，作物之间的差异也十分明显，因此要有效降低硝酸盐的积累首先要分析研究对象所特有的影响因子，针对主要因子通过明确的调控措施，达到降低硝酸盐积累的目的。3．1 施肥措施蔬菜硝酸盐严重超标，除了与蔬菜的种类、品种、遗传特性不同有关外，一个重要影响因素是：施用化肥，超量施肥，重施氮肥，没有均衡的控制和调节土壤肥力。控制蔬菜硝酸盐过量残留的措施是，严格控制氮肥的施用量，少施化学氮肥，应以有机肥为主。因为有机肥矿化速度慢，不会导致硝酸盐在植株体内明显积累，并能提高蔬菜的产品质量和口感度[10]。3．1．1 合理施用氮肥⑴搭配施用不同形态的氮肥邱孝煊等报道，每公顷氮素用量450Kg，空心菜中硝酸盐含量，氯化铵<硫酸铵<尿素<碳酸氢铵<硝酸铵．施氯化铵的空心菜硝酸盐比其它化学氮肥低10％以上，这与氯化铵中的Cl-能抑制硝化作用有关。李海云等报道，铵态氮和硝态氮的比例不同影响硝酸盐的积累量，经多种蔬菜试验表明，NH4+-N所占比例越大，NO3-含量降低越明显。其原因在于NH4＋被植物吸收后立即参加含氮有机物的形成，而NO3-则要先还原，后一过程需消耗额外能量并在相应酶系参与下进行。因此，施铵态氮肥可使蔬菜硝酸盐含量减低。朱祝军等研究的结果是，对不结球生长的营养液中，铵态氮和硝态氮浓度(mmol／L)比例以1：1为最佳。[11]⑵适宜的氮肥施用量氮素是植物生命活动的必需养分，且需要量在各元素中居首位。任祖金等报道，偏施和滥用氮肥，是造成蔬菜硝酸盐积累的重要原因，提出300Kg/hm2为氮肥用量的临界值。在保证产量的同时，适当降低氮肥施用量能降低硝酸盐的富集。⑶严格掌握氮肥的施用方法氮肥要深施、早施。深施可以减少氮素挥发，延长供肥时间，提高氮肥利用率。早施则利于蔬菜植株早发快长，延长肥效，减少硝酸盐积累。还应根据蔬菜种类、栽培条件、气候条件等灵活施肥。无公害蔬菜生产过程中，其硝酸盐含量是不断变化的。据研究，随着氮肥追肥时间的推移，蔬菜体内的硝酸盐含量有逐渐减少的趋势。对蔬菜来讲，追肥的时间应安排在采收前30天，追肥的原则为“少量多次”[12]。⑷控制氮肥施用时间研究结果表明，追氮后8天是蔬菜收获上市的安全始期，随着时间延长，硝酸盐累积具有明显下降趋势，至追氮后18天，蔬菜体内硝酸盐分别比始期下降21.9％ ～34.7％ 。因此，得出蔬菜“攻头控尾”的施氮技术模式[13]。3．1．1有机肥无机肥配合施用菜田施用有机肥是一项降低蔬菜硝酸盐积累，提高产品营养价值的有益的农业措施。这是因为生物降解有机质是个渐进过程，养分释放缓慢，适合于蔬菜对养分吸收；土壤中有机质能促进土壤反硝化过程，从而有效降低土壤中硝态氮浓度。和氮肥相比，施有机肥能降低蔬菜50％ 的NO3-的积累量 。据此，要广辟肥料，确保蔬菜生产对有机肥的需求。但有机肥施用量过大，也会引起蔬菜中硝酸盐的大量积累，菜田有机肥施用量最大限量为60t·hm2。化学氮肥与厩肥、土杂肥配合施用，能有效控制和降低蔬菜中的硝酸盐积累。通常无机氮与有机氮的比为l:1；氮、磷、钾三要素的比例，100天以内的短季节蔬菜为l:0.2:0.5，长季节蔬菜为l:O.5:0.6。[14]3．1．2 推广测土配方施肥、平衡施肥技术测土配方施肥，是控制蔬菜硝酸盐积累的重要措施之一。大量研究结果表明，氮肥施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈正相关，磷、钾肥的施用量则与之呈负相关。这是由于：钾在植物体内能促进蛋白质的合成，钾的浓度越高，促进作用越强，从而提高了氮的利用率，蔬菜中K含量每递增0.1％ ，NO3-量下降33.O％ ；磷是硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的重要组成部分，参与NO3-的还原和同化。高祖明等指出，N、K比过大是造成叶菜NO3-积累的重要原因，且缺磷比增氮更易引起叶菜组织内NO3-积累。因此，在蔬菜生产上应大力推广测土配方施肥技术，做到缺什么补什么，缺多少补多少。达到平衡施肥。这样，不仅能降低蔬菜中硝酸盐的含量，而且增产效果十分显著[15]。3．1．4 叶面喷施微肥施用微量元素肥料，对于减少蔬菜中硝酸盐的积累有一定的效果。蔬菜收获前lO天，叶面喷施微肥，能提高产量和品质，收获前1天用草酸、甘氨酸等喷洒，可明显降低蔬菜中的硝酸盐含量。近年来的研究结果表明，叶面喷施钼、锰等微肥，对降低蔬菜硝酸盐积累有良好的效果。这是因为钼和锰元素在植物体内参与硝态氮的还原过程，钼是硝酸还原酶的组成部分，锰是多种代谢酶的活化剂。对蔬菜叶面喷施钼肥和锰肥，能激活蔬菜体内的硝酸还原酶，从而使蔬菜体内硝态氮的还原同化量超过其吸收量，降低蔬菜硝酸盐的含量。叶菜类不能叶面施氮肥。叶面喷施直接与空气接触，铵离子易变成硝酸根离子被叶片吸收，硝酸盐积累增加，又不耐贮存[16]。3．2 改善生态条件3．2．1 改善光照条件，增加光照时间保证正常光照，是硝酸盐在植物体内同化并降低其浓度的决定条件之一。露地和保护地条件下光照强度降低20％ ，蔬菜硝酸盐含量增加150％； 强光照下可使菠菜的硝酸盐含量较之弱光照来得低。正常光照条件下，光合作用良好，植株生长量大，吸入的硝酸盐可被稀释而不致积累太多，同时还促进硝酸还原酶的合成，程高其活性，并为硝酸还原提供能量，因此有利于硝酸盐含量的下降[17]。3．2．2 改善土壤水分供应状况研究表明，土壤水分充足时，蔬菜的生长量可提高109.9％～174.8％ ，而硝酸盐含量却降低19.4％～ 25.0％，硝酸盐还原酶活性也明显降低。因此，在蔬菜生产中应注意水分管理，避免由于缺水造成水分胁迫[17]。在干旱情况下，蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻，分解加快，硝态氮积累显著增加。因此，在收获前几天进行灌水，可使硝酸盐含量下降。3．3 配合使用氮肥抑制剂为降低和控制蔬菜硝酸盐的含量，目前国外普遍采用氮抑制剂来抑制土壤硝化细菌的活性，从而达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的。在现有的氮抑制剂中，使用效果较好的首推双氰胺(DCD)。在氮肥中，添加10～20％的双氰胺与单施尿素相比，可使青菜茎叶中的硝酸盐含量降低10～30％。将双氰铵与碳铵一起施用效果更佳，可使叶柄和叶片中的硝酸盐含量减少25～45％。[18] 因此，蔬菜在施用氮肥时，应按纯氮量的10～20％添加双氰胺，与化肥拌匀后施用，控制硝酸盐积累的效果最佳。3．4 选育低富集硝酸盐的品种由于硝酸盐积累存在遗传差异，所以选育低积累的品种被认为是控制蔬菜硝酸盐含量的有效方法之一，低硝酸盐含量已成为育种的1个重要目标。国外有育成硝酸盐富集力弱的菠菜新品种的报道，但国内目前还没有选育成功低积累的蔬菜品种。随着对蔬菜硝酸盐积累的遗传规律的进一步认识，特别是随着现代分子生物技术的发展，利用基因工程选育低富集硝酸盐品种必将成为重要的发展方向。3．5 调整收获时期和时间由于不同生长发育阶段的蔬菜硝酸盐含量不同，一些蔬菜生长前期大于后期，所以，适当晚收有利于降低蔬菜中的硝酸盐，降低幅度可达数倍甚至数十倍。另外，光照、温度等外部因素对蔬菜硝酸盐积累也有明显影响。因此，生产中应根据1d内温度和光照变化的节奏确定适宜的收获时间，同时应根据光、温等条件的季节变化以及蔬菜生长发育进程确定适宜的收获时期。[20]4 存在的问题与展望目前，蔬菜体内硝酸盐的积累问题已引起广大科研工作者的关注，而且在这一领域的研究已取得了一些成果，但是，尚缺乏控制效果好、简单易行的方法。一些控制硝酸盐积累的措施目前还很难用于生产实践，另外一些方法控制效果不太明显，还有一些方法或观点虽在理论上成立，但目前还没有取得应用成果。我国目前蔬菜生产条件及农民的科技水平，特别是目前国内生产者对产量的追求以及消费市场对供应量的要求决定了在短期内难以显著降低氮肥的施用量（氮肥是蔬菜体内硝酸盐的主要来源），因此，不降低氮素投人，如何控制蔬菜硝酸盐积累就成为一个重要研究课题。针对这一研究目标，从营养互作，水氮互作等营养生理以及代谢方面出发进行NO3-的转化的基础研究就显得非常必要。另外，由于蔬菜种类繁多，遗传基础及适宜生长条件、同化利用硝酸盐能力差异较大，所以，无论是关于硝酸盐积累过程的基础研究还是控制措施的探讨均要有明确针对性。5 小结综上所述，通过调整施肥措施、改善生态条件、使用抑制剂、选育低富集硝酸盐的蔬菜品种、调整收获时期和时间等，对减少蔬菜中硝酸盐累积量有很大的作用，应该对菜农加强宣传，采用合理的技术措施来减少蔬菜中硝酸盐累积，既使菜农节约肥料成本、增产增收，又减小对消费者的危害。
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W.F.Gericke 教授，利用营养液成功地培育出一株高7.5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0.8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33.5％。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21.7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50-66.7％。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（0.5－1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0.005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0.5-10毫米，总孔隙度>55％，容重为0.1-0.8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1－1.5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。
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
1.1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。
1.2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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.1 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]。
2.2 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]。 2.3 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。
2.4 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]。
2.5 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。
2.6 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，2006.8：177-180
[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，2008.36(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，2009.2：127-129
[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，2010.6：27-28
[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，2009.31：64-68
[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，2011.3：94
[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，2011.5：116-117
[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊，2012.3：57-58
[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，2012.6：2406-2407
太高难度你应该发表到大学的论坛上去
水，是人类生命的源泉，是世界上最重要的物质。人类不可以缺少水，同样，植物也不能缺少水。下面我们来认识一下植物是怎样吸收水分并且为之利用的~
一、植物细胞对水分的吸收
细胞吸水的主要方式是渗透吸水。细胞的渗透吸水取决于水势。纯水的水势最高，定为零值，则其他溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低，水势总是从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动。成熟的植物细胞是一个渗透系统，细胞的水势表示为：水势＝渗透势＋压力势＋衬质势
当细胞处于不同浓度的溶液中时，在细胞内外就会有水势差，从而发生渗透作用。可以用“植物细胞的质壁分离和复原”实验来证明植物细胞的渗透作用。
植物细胞在形成液泡之前依靠吸胀作用吸水。吸胀作用是亲水胶体吸水膨胀的现象。
二、植物根系对水分的吸收
根系吸水有两种动力：
1）根压：即根系的生理活动使液流从根部上升的动力。从土壤到根内通常存在一个由高到低的水势梯度。使水分由土壤溶液进入根的表皮、皮层，进而到达木质部导管。此外水分还可以通过成熟区表皮细胞壁以及根内层层细胞之间的间隙向里渗入，最终也达到导管。
2）蒸腾拉力：这种吸水是依靠蒸腾失水而产生的蒸腾拉力，由枝叶形成的力量使到根部而引起的被动吸水。
影响根系吸水的外界条件有土壤中可用水分、土壤通气状况、土壤温度、土壤溶液浓度等。
三、蒸腾作用
水分以气体状态从植物体表面（主要是叶）散失到体外的现象叫做蒸腾作用。蒸腾作用对植物体有重要生理意义。蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力，蒸腾作用能促进矿质养料在体内的运输，蒸腾作用能降低叶片的温度。
植物成长以后，蒸腾作用主要通过叶面进行。叶面蒸腾分为角质蒸腾和气孔蒸腾，后者是最主要形式。
外界条件影响蒸腾作用的最主要因素是 光照 ，此外还有空气相对湿度、温度、风等。生产实践上，一方面要促使根系生长健壮，增强吸水能力；另一方面要减少蒸腾，这在干旱环境中更为重要。
四、植物体内水分的运输
水分被根系吸收进入木质部的导管和管胞后，沿着木质部向上运输到茎或叶的木质部，而到达植物体的各部。水分子在导管内上有蒸腾拉力，下有根压，中间有水分子本身的内聚力，使水分形成连续的水柱源源而上。
75-57-01-01专题报告.华北地区大气水-地表水-土壤水-地下水相互转化关系研究.1990
蔡述明，马毅杰等.三峡工程与沿江湿地及河口盐渍化土地.北京：科学出版社，1997
陈吉余，沈焕庭等.三峡工程对长江河口盐水入侵和侵蚀堆积过程影响的初步分析.长江三峡工程对生态与环境影响及其对策研究论文集.北京：科学出版社，1987，350～368
陈启生，戚隆溪.有植被覆盖条件下土壤水盐运动规律研究.水利学报，1996，1：38～46
陈亚新，史海滨，田存旺.地下水与土壤盐渍化关系的动态模拟.水利学报，1997，5：77～83
程竹华，张家宝，徐绍辉.黄淮海平原三种土壤中优势流现象的试验研究.土壤学报，1999，36（2）：154～161
冯绍元，张瑜芳，沈荣开.非饱和土壤中氮素运移与转化试验及其数值模拟.水利学报，1996，8：8～15
冯绍元等.非饱和土壤中氮素运移与转化及其数值模拟.水利学报，1996，8：8～15
冯绍元等.排水条件下饱和土壤中氮肥转化与运移模型.水利学报，1995，6：16～22
郭元裕.农田水利学（第二版）.北京：水利电力出版社，1986
黄冠华，叶自桐，杨金忠.一维非饱和溶质随机运移模型的谱分析.水利学报，1995，11：1～7
黄冠华.大尺度非饱和土壤水分运动的随机模型及有效参数的解析结构.水利学报，1997，11：39～48
黄冠华.土壤水力特性空间变异的试验研究进展.水科学进展，1999，10（4）：450～457
黄康乐.求解二维饱和—非饱和溶质运移问题的交替方向特征有限单元法.水利学报，1988，7：1～13
黄康乐.求解非饱和土壤水流问题的一种数值方法.水利学报，1987，9：9～16
黄康乐.求解非饱和纵向弥散系数的一种简便方法.水利学报，1987，2：51～54
黄康乐.野外条件下非饱和弥散系数的确定.土壤学报，1988，25（2）：125～131
黄康乐.原状土等温吸附特性的试验研究.灌溉排水，1987，6（3）：26～29
黄元仿，李韵珠，陆锦文.田间条件下土壤氮素运移的模拟模型Ⅰ.水利学报，1996，6：9～13
黄元仿，李韵珠，陆锦文.田间条件下土壤氮素运移的模拟模型Ⅱ.水利学报，1996，6：15～23
康绍忠，李晓明等.土壤-植物-大气连续体水分传输理论及其应用.北京：水利电力出版社，1994
康绍忠，刘晓明，张国瑜.作物覆盖条件下田间水热运移的模拟研究.水利学报，1993，3：11～17
康绍忠.土壤水动态随机模拟研究.土壤学报，1990，27（1）：17～24
雷志栋，杨诗秀，谢森传.土壤水动力学.北京：清华大学出版社，1988
雷志栋，杨诗秀.非饱和土壤水一维流动的数值模拟.土壤学报，1982，19（2）：141～153
李恩羊.渗灌条件下非饱和土壤水分运动的数学模拟.水利学报，1982，4：1～10
李法虎.土壤中水、热、溶质运移的研究现状及展望.灌溉排水，1994，13（1）：7～9
李庆扬，王能超，易大义.数值分析.武汉：华中理工大学出版社，1991
李韵珠，陆锦文，黄坚.蒸发条件下粘土层与土壤水盐运移.1985，济南，国际盐渍土改良学术讨论会论文集：176～190
李韵珠、李保国.土壤溶质运移.北京：科学出版社，1997
刘亚平，陈川.土壤非饱和带中的优先流.水科学进展，1996，7（1）：85～89
刘亚平.稳定蒸发条件下土壤水盐运动的研究.1985，济南，国际盐渍土改良学术讨论会论文集：212～225
罗秉征，沈焕庭等.三峡工程与河口生态环境.北京：科学出版社，1994
戚隆溪，陈启生，逄春浩.土壤盐渍化的监测和预报研究.土壤学报，1997，34（2）：189～198
启东县土壤普查办公室，南通市农业局，江苏省土壤普查办公室.江苏省启东县土壤志.1985
任理.地下水溶质运移计算方法及土壤水热动态数值模拟的研究.武汉水利电力大学博士论文，1994
任理.有限解析法在求解非饱和土壤水流问题中的应用.水利学报，1990，10：55～61
邵爱军，李会昌.野外条件下作物根系吸水模型的建立.水利学报，1997，2：68～72
邵明安，杨文志，李玉山.植物根系吸收土壤水分的数学模型.土壤学报，1987，24（4）：296～304
邵明安.植物根系吸收土壤水分的数学模型（综述）.土壤学进展，1986，14（3）：6～15
沈荣开，任理，张瑜芳.夏玉米麦秸全覆盖下土壤水热动态的田间试验和数值模拟.水利学报，1997，2：14～21
沈荣开.非饱和土壤水运动滞后效应的研究.土壤学报，1993，30（2）：208～216
沈荣开.土壤水运动滞后机理的试验研究.水力学报，1987，4：38～45
石元春，李保国，李韵珠，陆锦文.区域水盐运动监测预报.石家庄：河北科学技术出版社，1991
石元春，李韵珠，陆锦文等.盐渍土的水盐运动.北京：北京农业大学出版社，1986
史海滨，陈亚新.吸附作用与不动水体对土壤溶质运移影响的模拟研究.土壤学报，1996，33（3）：258～266
史海滨、陈亚新.饱和-非饱和流溶质传输的数学模型与数值方法评价.水利学报，1993，8：49～55
水建高，张瑜芳，沈荣开.不同渗漏强度条件下淹水土壤中NH4+-N转化运移的数值模拟.水利学报，1996，3：57～63
隋红建，曾德超，陈发祖.不同覆盖条件对土壤水热分布影响的计算机模拟：Ⅰ—有限元分析及应用.地理学报，1992，47（2）：181～186
隋红建，曾德超，陈发祖.不同覆盖条件对土壤水热分布影响的计算机模拟：Ⅱ—数学模型.地理学报，1992，47（1）：74～79
孙菽芬.土壤内水分流动及温度分布计算——耦合型模型.力学学报，1987，19（4）：374～380
王福利.用数值模拟方法研究土壤盐分动态规律.水利学报，1991，1：1～9
王亚东，胡毓骐.裸地蒸发过程土壤盐分运移的实验及数值模拟研究.灌溉排水，1992，11（1）：1～5
魏新平，王文焰，王全九，张建丰.溶质运移理论的研究现状和发展趋势.灌溉排水，1998，17（4）：58～63
席承藩，徐琪等.长江流域土壤与生态环境建设.北京：科学出版社，1994
谢森传，杨诗秀，雷志栋.水平入渗条件下溶质含量对土壤水分运动的影响和土壤水盐运动综合扩散系数Dsh（θ）的测定.灌溉排水，1989，8（1）：6～12
徐绍辉，张佳宝.土壤中优势流的几个基本问题研究.水文地质工程地质，1999，6：27～30
徐绍辉.土壤中优势流的数值模拟研究.中国科学院南京土壤研究所博士后研究工作报告，1998
薛泉宏，蔚庆丰等.黄土性土壤K+吸附、解吸动力学研究.土壤学报，1997，34（2）：113～122
杨邦杰，隋红建.土壤水热运移模型及其应用.北京：中国科学技术出版社，1997
杨金忠，蔡树英.土壤中水、汽、热运动的耦合模型和蒸发模拟.武汉水利电力大学学报，1989，22（4）：157～164
杨金忠，蔡树英等.区域水盐动态预测预报理论与方法研究.国家教委博士点基金资助项目研究报告，1993
杨金忠，叶自桐.野外非饱和土壤水流运动速度的空间变异性及其对溶质运移的影响.水科学进展，1994，5（1）：9～17
杨金忠，叶自桐等.野外非饱和土壤中溶质运移的试验研究.水科学进展，1993，4（4）：245～2
杨金忠.一维饱和与非饱和水动力弥散的实验研究.水利学报，1986，3：10～21
杨金忠，蔡树英，叶自桐.区域地下水溶质运移随机理论的研究与进展.水科学进展，1998，9（1）：84～98
杨培岭，郝仲勇.植物根系吸水模型的发展动态.中国农业大学学报，1999，4（2）：67～73
姚其华，邓银霞.土壤水分特征曲线模型及其预测方法的研究进展.土壤通报，1992，23（3）：142～145
尤文瑞.土壤盐渍化预测预报的研究.土壤学进展，1988，16（1）：1～8
张妙仙.次生盐渍化土壤潜水系统水-盐-作物产量动态模拟及调控.中国科学院、水利部水土保持研究所，博士学位论文，1999
张明炷，黎庆淮，石秀兰.土壤学与农作学（第三版）.北京：水利水电出版社，1994
张蔚榛，张瑜芳，沈荣开.排水条件下化肥流失的研究——现状与展望.水科学进展，1997，8（2）：197～204
张蔚榛.土壤水盐运移数值模拟的初步研究.农田排灌及地下水土壤水盐运动理论和应用论文集，武汉：武汉水利电力大学，1992，244～263
张蔚榛等.地下水与土壤水动力学.北京：中国水利水电出版社，1996
张效先.饱和条件下田间土壤纵向及横向弥散系数的试验和计算.水利学报，1989，1：1～7
张效先.求田间土壤横向弥散系数的一种实验和解析解.水利学报，1989，6：29～35
张瑜芳，刘培斌.不同渗漏强度条件下淹水稻田中铵态氮转化和运移的研究.水利学报，1994，6：10～19
张瑜芳，张蔚榛，沈荣开等.排水农田中氮素转化运移和流失.武汉：中国地质大学出版社，1997
张瑜芳，张蔚榛.垂向一维均质土壤水分运动的数值模拟.工程勘察，1984，4：51～55
张瑜芳.土壤水动力学.武汉水利电力大学研究生教材.1987
中国科学院环境评价部，长江水资源保护科学研究所.长江三峡水力枢纽环境影响报告书（简写本）.北京：科学出版社，1996
中国科学院三峡工程生态与环境科研项目领导小组.长江三峡工程对生态与环境的影响及对策研究.北京：科学出版社，1988
朱学愚、谢春红等.非饱和流动问题的SUPG有限元素数值法.水利学报，1994，6：37～42
祝寿泉，单光宗等.三峡工程对长江三角洲土壤盐渍化演变的影响及其对策.长江三峡工程对生态与环境影响及其对策研究论文集.北京：科学出版社，1987，454～462
左强，陆锦文.裸地水、汽、热昼夜变化规律的模拟与分析.中国博士后首届学术大会论文集（下集），北京：国防工业出版社，1993
左强.改进交替方向有限单元法求解对流-弥散方程.水利学报，1993，3：1～10
Aboitiz M et al.Stochastic soil moisture estimation and forecasting for irrigated field.Water Resour.Res.，1986，22（2）：180～190
Bear J.Dynamics of fluid in porous media.American Elsevier，New York，1972.（中译本，多孔介质流体动力学，J.贝尔著，李竞生、陈崇希译，孙纳正校，北京：中国建筑工业出版社，1983）
Bouma J.Soil morphology and preferential flow along macropores.Agricultural Water Management，1981，3：235～250
Brandt A et al.Infiltration from a trickle source：Ⅰ.Mathematical models.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1971，35：675～683
Bresler E.Simultaneous transport of solutes and water under transient unsaturated flow conditions.Water Resour.Res.，1973，9（4）：975～985
Bresler E.Simultaneous transport of solutes and water under transient unsaturated flow conditions.Water Resour.Res.，1973，9：975～986
Chandra S P O，Amaresh K R.Nonlinear root⁃water uptake model.J.Irrig.and Drain.Engi.，1996，122（4）：198～202
Chung S，Horton R.Soil heat and water flow with a partial surface mulch.Water Resour.Res.，1987，23（12）：2175～2186
Clothier B E，Kirkham M B，Mclean J E.In situ measurements of the effective transport volume for solute moving throughsoil.Soil Sci.Soc.Am.J.，1992，56：733～736
Clothier.Diffusivity and one⁃dimensional absorption experiment.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1983，47：641～644
Cushman J H et al.A Galerkin in time，linearized finite element model of two⁃dimensional unsaturated porous media drainage.Soil Sci.Soc.Am.J.，1979，43：638～641
De Smedt F，Wierenga P J.Mass transfer in porous media with immobile water.J.Hydrol.，1979，41：59～69
De Smedt F，Wierenga P J.Solute transfer through columns of glass beads.Water Resour.Res.，1984，20（2）：225～233
de Vries D A.Simultaneous transfer of heat and moisture in porous media.Eos Trans.AGU，1958，39（5）：909～916
Elrick D E et al.Estimating the sorptivity of soils.Soil Sci.，1982，132（2）：127～133
Eric K，W，Mary P A.Simulation of preferential flow in tree⁃dimensional heterogeneous conductivity fields with realistic internal architecture.Water Resour.Res.，1996，32（3）：533～545
Feddes R A，Kowalik P J，Zaradny H.Simulation of field water use and crop yield.Centre for Agricultural Publishing and Documentation，Wageningen，the Netherlands，1978，19～20
Flury，Markus，Hannes Fl hler Susceptibility of soils to preferential flow of water.Water Resour.Res.，1994，30：1945～1954
Gardner W R.Dynamic aspects of water availability to plant.Soil Sci.1960，89：63～73
Gardner W R.Relation of root distribution to water uptake and availability.Agron.J.，1964，16：41～45
Gardner W R.Solution of the flow equation for the drying of soils and other porous media.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1959，23：183～187
Gaudet J P.Solute transfer，with exchange between mobile and stagnant water，through unsaturated sand.Soil Sci.Am.J.，1977，41：665～671
Gerke H H，van Genuchten M Th.A dual⁃porosity model for simulating preferential movement of water and solutes in structured porous media.Water Resour.Res.，1993，29（2）：305～319
Germitza，Page E R.An empirical mathematical model to describe plant root system.J.Appl.Ecol.，1974，11（2）：773～781
Ghodrati M，Jury A W.A field study using dyes to characterize preferential flow of water.Soil Sci.Soc.Am.J.，1990，54：1558～1563
Gureghian A B.A 2⁃D finite⁃element scheme for the saturated⁃unsaturated with applications to flow through ditch⁃drained soils.J.Hydrol.，1981，50：333～353
Hanks R J，Bowers S A.Numerical solution of the moisture flow equation for infiltration into layered soil.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1962，26：530～534
Hanks R J，Klute A，Bresler E.A numerical method for estimating infiltration，redistribution，drainage，and evaporation of water from soil.Water Resour.Res.，1969，5：1065～1069
Herkelrath W N，Miller E E，Gardner W R.Water uptake by plant：Divided root experiment.Soil Sci.Soc.Am.J.，1977，41：1033～1038
Hillel D，Talpaz H，Van Keulen H.A macroscopic scale model of water uptake by an nonuniform root system and salt movement in the soil profile.Soil Sci.1976，121：242～255
Hornung V，Messing W.A predictor⁃corrector alternating⁃direction implicit method for two⁃dimensional unsteady saturated⁃unsaturated flow in porous media.J.Hydrol.，1980，47：317～323
Jaynes D B，Logsdon S D，Horton R.Field method for measuring mobile/immobile water content and solute transfer rate coefficient.Soil Sci.Soc.Am.J.，1995，59：352～356
Jones M J，Watson K K.Movement of non⁃reactive solute through unsaturated soil zone.Australian Water Resources Council，Technical Paper No.66，1982
Jury W A，Bellantuoni B.Heat and water movement under surface rocks in a field soil：Ⅰ.Thermal effects.Soil Sci.Soc.Am.J.，1976，40（4）：505～509
Jury W A，Bellantuoni B.Heat and water movement under surface rocks in a field soil：Ⅱ.Moisture effects.Soil Sci.Soc.Am.J.，1976，40（4）：509～513
Lantz R B.Quantitative evaluation of numerical diffusion（Truncation error）.Soc.Petr.Eng.J.，1971，11：315～320
Li Yimin，Ghodrati M.Preferential transport of solute through soil columns containing constructed macropores.Soil Sci.Soc.Am.J.，1997，61：1308～1317
Mahrer Y，Katan J.Spatial soil temperature regime under transparent polyethylene mulch：Numerical and rxperimental studies.Soil Sci.，1981，131：82～87
Mantoglou A，Gelhar L W.Stochastic modeling of large⁃scale transient unsaturated flow system.Water Resour.Res.，1987，23（1）：37～46
Mantoglou A.A theoretical approach for modeling unsaturated flow in spatially variable soils：Effective flow models in finite domains and nonstationarity.Water Resour.Res.，1992，28（1）：251～267
Milly P C D.Moisture and heat transport in hysteretic inhomogeneous porous media.Water Resour.Res.，1982，18（3）：489～498
Mohanty B P et al.Preferential transport of nitrate to a tile drain in an intermittent⁃flood⁃irrigated field：Model development and experimental evaluation.Water Resour.Res.，1998，34（5）：1061～1076
Molz F J，Remson I.Extracting term models of soil moisture use of transpiring plant.Water Resour.Res.，1970，6：1346～1356
Molz F J.Models of water transport in the soil⁃plant system：A review.Water Resour.Res.，1981，17：1254～1260
Molz F J.Water transport in the soil⁃root system：Transient analysis.Water Resour.Res.，1976，12：805～807
Mualem Y.A modified dependent⁃domain theory of hysteresis.Soil Sci.，1984，137：283～291
Murali V.Competitive absorption during solute transport in soils.Ⅱ.Simulations of competitive absorption.Soil Sci.，1983，135（4）：203～213
Murali V.Competitive absorption during solute transport in soils.Ⅱ.Simulations of competitive absorption.Soil Sci.，1983，135（4）：203～213
Neuman S P et al.Finite element analysis of two⁃dimensional flow in soil considering water uptake by roots.Ⅰ.Theory.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1973，37：522～527
Niber J L，Walter M F.Two⁃dimensional soil moisture flow in a sloping rectangular region：experimental and numerical studies.Water Resour.Res.，1981，17（6）：1772～1730
Nielsen D R，Biggar J W.Miscible displacement in soils：Ⅰ.Experimental information.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1961，25：1～5
Nielsen D R，Biggar J W.Miscible displacement in soils：Ⅲ.Theoretical consideration.Soil Sci.Soc.Am.Proc.，1962，26：216～221
Nielsen D R et al.Water flow and solute transport process in unsaturated zone.Water Resour.Res.，1986，22（9）：89～110
Nimah M N，Hanks R J.Model for estimating soil water，plant and atmosphere interrelations：Field test of model.SoilSci.Soc.Am.Proc.，1973，37：522～527
Olsen S R，Kemper W D.Movement of nutrients to plant roots.Adv.Agron.，1968，80：91～151
Parlange M B et al.Physical basis for a time series model of soil water content.Water Resour.Res.，1992，28（9）：2437～2446
Philip J R，de Vries D A.Moisture movement in porous materials under temperature gradients.Eos Trans.AGU，1957，38（2）：222～232
Pickens J F et al.Finite element analysis of transport of water and solutes in tilo⁃drained soils.J.Hydrol.，1979，40：243～264
Selim H M，Kirkham D.Unsteady two⁃dimensional flow of water in unsaturated soils above an impervious barrier.SoilSci.Soc.Am.Proc.，1973，37：489～495
Smiles D E et al.Hydrodynamic dispersion during absorption of water by soil.Soil Sci.Soc.Am.J.，1978，42：229～234
Smiles D E，Philip J R.Solute transport during absorption of water by soil：Laboratory studies and their practicalimplication.Soil Sci.Soc.Am.J.，1978，42：537～544
Stephens D B，Neuman S P.Free surface and saturated⁃unsaturated analysis of borehole infiltration tests Above water table.Adv.Water Resour.，1982，5：111～116
Van Genuchten M Th.A closed⁃form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils.Soil Sci.Soc.Am.J.，1980，44（5）：892～898
Van Genuchten M Th.A comparison of numerical solutions of the one⁃dimensional unsaturated⁃saturated flow and mass transport equations.Adv.Water Resour.，1982，5：47～55
Van Genuchten M Th.An Hermitian finite element solution of the two⁃dimensional saturated⁃unsaturated flow equation.Adv.Water Resour.，1983，6
van Genuchten.M.Th.Mass transfer studies in sorpting porous media.Ⅱ.Experiment evaluation with Tritium（H2O）.Soil Sci.Am.J.，1977，41：272～285
Wu G，Chieng S T.Modeling multicomponent reactive chemical transport in non⁃isothermal unsaturated/saturated soil.Part 1.Mathematical model development.Transa.ASAV，1995，38（3）：817～826
Wu G，Chieng S T.Modeling multicomponent reactive chemical transport in non⁃isothermal unsaturated/saturated soil.Part 2.Numerical simulations.Transa.ASAV，1995，38（3）：827～838
Yeh T⁃C J et al.Stochastic analysis of unsaturated flow in heterogeneous soil：1.Statistically istropic media.Water Resour.Res.，1985，21（4）：447～456
Yule D F，Gardner W R.Longitudinal and transverse dispersion coefficients in unsaturated plain field sand.Water Resources Research，1978，14（4）：582～589
Zhang R，Huang K，van Genuchten M Th.An efficient Eulerian⁃Lagrangian method for sovlving solute transport problems in steady and transient flow field.Water Resour.Res.，1993，29（12）：1431～1438
Zhang Weizhen，Zhang Yufang.The crop root uptake model and the simulation of the soil water movement on the condition of the crop growth.Proceedings of the International Conference on Modeling Groundwater Flow and Pollution，Nanjing University，Nanjing，China，1991.3～12
假设： 叶子的形状，大小，颜色，厚度，叶脉的分布等都是不同相同的就是几乎都有含有大量叶绿素（除了仙人掌科的变态叶成了刺，以及其他的部分植物） 制定计划：， 材料用具：放大镜，镊子，叶子 ，小刀， 方法步骤，用小刀分别割下不同叶子的一点叶肉用镊子夹起叶肉，拿放大镜看，最后可得。 实验计划：1依据自己设计的探究计划完成实验 2请同学们观察并制作植物叶标本 得出结论 ： 叶子的形状，大小，颜色，厚度，叶脉的分布等都是不同相同的就是几乎都有含有大量叶绿素（除了仙人掌科的变态叶成了刺，以及其他的部分植物） 表达方式：和你的同学交流探究过程和得出结论 进一步探究：对叶的形态进行描绘，分类，总结。
叶的形态结构和生理叶是由叶原基发育而来的，一般叶（完全叶）的组成包括叶片(lamina 或blade)、 叶柄(petiole) 和托叶(stipule)三部分。叶片扁平，绿色，可进行光合作用。叶柄是连接茎与叶片的结构部分，是茎叶间物质运输的通道， 能调节叶片的位置与方向。托叶则是叶柄基部的一对附属物，形状多样，有绿色片状（光合）、刺状（保护）、鞘状裹茎（保护腋芽）等。其中叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成，其结构特点对植物生理起着不同的作用。表皮细胞排列紧密，物色透明，外面具有角质层，起保护叶片的作用。表皮具有气孔，是气体交换的“窗口”，植物可以通过气孔吸收空气中的二氧化碳，为光合作用的进行提供原料。叶肉细胞位于上、下表皮之间，叶肉细胞内含有大量的叶绿体，是植物进行光合作用的主要部分。多数植物的叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织。栅栏组织靠近表皮，是由一些排列较紧密的长圆柱状细胞组成，主要进行光合作用。而海绵组织靠近下表皮，是由一些排列较疏松的不规则形细胞组成，胞间隙发达，主要进行气体交换，也能进行光合作用。叶脉中有导管和筛管，输送水分、无机盐和有机物，起输导作用，还含有机械组织，起支持作用。叶是植物暴露在空气中表面积最大的器官，因此外界环境对叶片的形态结构有明显的影响，植物在进化过程中适应不同的生态环境，形成多种生态类型的叶。按照植物与水分的关系，把植物分为旱生植物(xerophytes)、中生植物(mesophtes)和水生植物(hydrophytes)等三种类型。旱生植物叶在形态结构上有多种适应性特征，但是，其共同的特征都是：叶表面积和体积的比值比较低，即相同体积的叶，旱生植物有较小的蒸发面。上面所提到的旱生叶的特征，如叶形小、肉质叶、叶肉排列紧密、栅栏组织和输导组织发达、气孔器多而且下陷等，都是与减小叶的蒸发面积有关。按照生长环境中水的深浅不同，水生植物分为整个植株都沉在水中的沉水植物；叶片飘浮在水面上的浮水植物；茎叶大部分挺伸在水面以上，根生长在水中的挺水植物三种类型。在长期适应水生环境的过程中，水生植物的体内形成了特殊结构，其叶片结构的变化尤为显著。对于挺水植物而言，除胞间隙发达或海绵组织所占比例较大外，与一般中生植物叶结构相差不多。沉水植物叶片较薄，叶肉组织不发达，没有栅栏组织和海棉组织分化，叶肉全部是由海面组织构成，叶肉细胞中的叶绿体大而多，叶肉组织的细胞间隙很发达，形成发达的通气组织。叶脉很少，木质部不发达甚至退化，表皮上没有角质膜或很薄，没有气孔器。表皮细胞具有叶绿体，能够进行光合作用。浮水植物的叶的上下两面朝适应旱生和水生两个方向发展。上皮细胞具有厚的角质层和蜡质层，气孔器全部分布在表皮，靠近上表皮有数层排列紧密的栅栏组织，叶肉中含有机械组织。靠近下表皮的叶肉细胞之间有大的细胞间隙，形成发达的通气组织，下表皮细胞角质层薄或没有。光照强度是影响叶片结构的另一重要因素。许多植物的光合作用适适合在强光下进行，而不能忍受荫蔽，这类植物称为阳地植物(sun plant)。大多数农作物，包括水稻在内，都属此类。另一类植物，它们的光合作用适合在较弱光照下进行，在全日照条件下，光合效率反而降低，这类植物称为阴地植物(shade plant)。许多林下植物属于此类。叶是直接接受光照的器官，因此，其形态结构受光的影响也很大。阳地植物的叶称为阳叶(sun-leaf)，由于受光受热较强，常倾向于旱性叶的结构。叶片一般较小，质地较厚。表皮上覆盖厚的角质层；有的叶片表面密生绒毛或银白色鳞片，可以反射强光；气孔器小而密集，常下陷；叶肉细胞小，排列紧密，叶色较浅，海绵组织不发达而栅栏组织发达，常有2～3层，有时在叶上下表皮都有栅栏组织。机械组织也很发达，叶脉长而细密。阴地植物的叶称为阴叶(shade-leaf)，因为植物体长期处于荫蔽条件下，其结构常倾向于水生植物的结构。阴叶的叶片大而薄，栅栏组织发育不良；细胞间隙发达，叶绿体较大，叶色浓绿，表皮细胞常有叶绿体，气孔器较少，表皮细胞角质层较薄。这些特点，适应于荫蔽条件下吸收和利用散射光来进行光合作用。阳性植物的叶片在排列上常与直射光成一定角度，叶镶嵌性不明显。而阴性植物的叶柄或长或短，叶形或大或小，使叶成镶嵌状排列在同一平面上以利用不足的阳光。同一植物上不同受光部位的叶片，其形态结构也会明显表现出阳性叶和阴性叶的性质。近顶部的叶和向阳面的叶，趋向于阳性叶结构，而荫蔽的叶趋向于阴性叶结构。水稻的旗叶，一般有较高的光合强度，其内在原因之一就是具备了阳叶的结构特点。所以，栽培水稻时要防止叶片早衰，使更有效地进行光合作用，使幼穗源源得到光合产物的供应，达到籽粒饱满，保证旗叶和上部二、三叶的继续生长是十分重要的。总之，为了适应不同的生态环境，植物的叶片形态结构发生了相应的改变，以便植物更好的生存。
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
1.1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。
1.2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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.1 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]。
2.2 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]。 2.3 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。
2.4 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]。
2.5 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。
2.6 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，2006.8：177-180
[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，2008.36(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，2009.2：127-129
[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，2010.6：27-28
[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，2009.31：64-68
[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，2011.3：94
[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，2011.5：116-117
[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊，2012.3：57-58
[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，2012.6：2406-2407
种同一植株上具有不同叶形的现象，称为异形叶性（heterophylly）异形叶性的发生，有两种情况：一种是叶因枝的老幼不同而叶形各异，例如蓝桉．嫩枝上的叶较小，卵形无柄，对生，而老枝上的叶较大，披针形或镰刀形，有柄，互生，且常下垂。又如金钟柏的幼枝上的叶为针形，老枝上的叶为鳞片形。我们常见的白菜、油菜，基部的叶较大，有显著的带状叶柄，而上部的叶较小，无柄，抱茎而生。另一种是由于外界环境的影响，而引起异形叶性。例如慈姑，有三种不同形状的叶，气生叶，作箭形；漂浮叶，作椭圆形；而沉水叶，呈带状。又如水毛茛，气生叶，扁平广阔；而沉水叶，却细裂成丝状。这些都是生态的异形叶性