植物生態

植物生態是研究植物與其生活的環境之間相互關係的一門學科，屬於生態學的一個分支。

(1)種子植物：具六種器官，被子植物胚珠外有子房壁包被，種子外有果皮包被，裸子植物胚珠外沒有子房壁包被，種子外沒有果皮包被。

(2)孢子植物：孢子植物包括藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物，受精過程需要水，不需要雙受精。

(3)多數具導管。

(4)大多數高等植物用花粉傳播精子，用艷麗的花朵吸引昆蟲等動物輔助授粉。

(5)葉中葉綠體中有大量葉綠素，幫助吸收光線，為光合作用提供能量。

(4)細胞有細胞壁，成熟細胞中有液泡。

(5)都有通過葉片增大陽光吸收面積的結構特徵。

(6)綠色植物可以分為：孢寄生植物、腐生植物、食蟲植物、食菌植物。而常見代表有孢子植物和種子植物的菟絲子、腐生龍膽、蓯蓉、豬籠草、天麻。

地質史的研究表明，地球上生存的許許多多綠色植物的老祖宗是是藍藻。它是地球上最早出現的綠色植物。已知最早的藍藻類化石，發現在南非的古沉積岩中。這是34億年前，在地球上已有生命的證據。古代藍藻的樣子和現代的藍球藻有些相似。

自古以來，植物一直在默默地改善和美化著人類的生活環境。在植物王國里約有7000多種植物可供人類食用，有不少植物具有神奇的治病效果。民間草藥約有5000～6000多種，現代藥物中有40%來自大自然。科學家還從美登木、紅豆杉等植物中提取抗癌物質，其療效十分明顯。

綠色植物是生態平衡的支柱，因為植物能凈化污水，能消除和減弱雜訊，能耐旱固沙，能耐鹽鹼、耐澇，能監測二氧化硫、氟、氯、氨等的污染。

綠色植物依靠光合作用維持生長，吸收二氧化碳，釋放出人類維持生命的氧。據調查，林區空氣中有較多的負氧離子，吸入人體后，可以調節大腦皮層的興奮和抑制過程，提高機體免疫能力，並對慢性氣管炎、失眠等有療效。還有許多植物能分泌殺菌素，殺死周圍的病菌，如桉樹分泌的殺菌素，能殺死結核菌、肺炎病菌等。一棵松樹一天一夜能分泌2千克殺菌素，可殺死白喉、痢疾等病菌。

雨露滋潤禾苗長，萬物生存靠太陽。優美環境從哪裡來，植物綠葉立奇功。這裡講講綠色植物對人類賴以生存的地球環境，尤其是對城市環境起著的重要作用。

喜陽光，但在半蔭處栽植也能開花。它對土壤要求不嚴。既耐移栽，又生長迅速，栽培管理又很容易。撒落在地上的種子在合適的溫、濕度條件中可自生自長，是一種適應性十分強的花卉。在我國南方，它的開花期為3至5月及8至12月。從播種到開花僅需70天，早春育苗在大棚內不加溫即可，晚霜后定植庭院、花壇或盆栽。綠色植物喜歡綠色，希望讓觀賞他的人能夠看到綠色，所以他吸收綠色以外的其他六中單色光進行光合作用，反射出的光便是綠色光

據測定，每公頃森林和公園綠地，每天可分別吸收固定1050和900公斤CO2（綠色植物也進行呼吸作用放出CO2，但白天光合固定的比呼吸放出的要多20倍以上）。地球全部植物每年凈生產的有機物約為1500-2000億噸，這是全球人類和異養生物賴以生存的基礎物質。地球空氣中CO2的濃度為0.036%多，而100年前為0.028%，但今後濃度加速升高，溫室效應將使海平面上升，並且多種災害頻發。

據估算，地球每年入射太陽光能5.4x1024焦耳，綠色植物年固定太陽能大約為5x1021焦耳，這些能量就是地球包括人類和各種動物在內的所有異養生物賴以生存能量基礎。此外30億年前地球上CO2含量約91%，幾乎沒有氧，是根本不適應人類生存的。只是到了距今約3億年才達到現代的水平，這些都是綠色植物的作用。據測定，每公頃森林和公園綠地，夏季每天分別釋放750公斤和600公斤的氧氣。全球綠色植物每年放出的氧氣總量約為1000多億噸。一個成年人每天呼吸2萬多次，吸入空氣15-20立方米，消耗氧氣約0.75公斤。依此推算，城市居民每人需要10平方米的林地提供所需的氧氣，由長勢良好的草坪提供，則需要25平方米以上才行。

在風害區營造防護林帶，在防護範圍內風速可降低30%左右；有防護林帶的農田比沒有的要增產20%左右。內蒙古赤峰市40年造林11萬畝，固定了近千個沙丘，年沙暴日數由3.7天減少到1.5天，年揚沙日數由54天減為20天，最大風速由40米/秒下降到17米/秒。森林的葉面積總和可達它佔地面積的75倍，一棵成形的白皮松大約擁有針葉660萬個，一棵成年椴樹的葉總面積30000平方米以上，一株165年的松樹針葉的總長度可達250公里。這樣大的葉面積，加上葉片上一些毛狀結構，對塵埃有很大吸附作用。據測算，在綠化的街道上，空氣中的含塵量要比沒有綠化的地區低56.7%；草地上空的粉塵量只有裸露地的1/6到1/3。

一棵中等高大的桉樹，一年要從土壤中吸水近4噸；一個夏季每棵樹平均要蒸騰2噸水分；森林上空的空氣濕度比無林區高達10-25%左右，比農田高5-10%；按每公頃生長旺盛的森林，每年向空中蒸騰8千噸水分計算，大約要消耗40億千卡熱量。據測定，夏天綠地中地溫一般要比廣場中白地低10-17度，比柏油路低12-22度；冬季草坪地表平均氣溫高3-4度。據統計，林地的降雨量比無林地平均高16-17%，最低多3-4%。在俄羅斯的森林地區，一般年降水量可增加1%-25%，在印度南部的平原地區，造林使當地的年降水量增加12%（約150毫米）。我國的觀測證明，森林能使降水量平均增加2%-5%，如果把森林增加大氣凝結水也估算在內，則森林能提高平均降水量的10%。有的學者認為，我國西北綠化后，降水量可增加110毫米，屆時西北乾旱缺水狀況就能得到很大程度的緩解。

在林木茂盛的地區，地表徑流只佔總雨量的10%以下；平時一次降雨，樹冠可截留15-40%的降雨量；枯枝落葉持水量可達自身乾重2-4倍；每公頃森林土壤能蓄水640-680噸；5萬畝森林相當於100萬立方米貯量的水庫。科學家們觀測發現森林覆蓋率30%的林地，水土流失比無林地減少60%；還有人對坡度為13度的山地做過觀測，發現每年流失的土沙量，裸地是林地的48倍。據北京林業大學在密雲水庫流域研究，在天然降雨下，荒坡產沙量是刺槐林地的4-12倍，是油松林地的19-44倍。四川蒼溪縣龍王公社大躍進中森林砍伐殆盡，1964年三天降雨250毫米，沖毀土地1000畝；經造林，覆蓋率恢復到30%，1981年兩天降雨290毫米，沒有成災。1996年河北邢台邯鄲等地暴雨成災，使太行山區許多農田遭到毀滅性的破壞，而邢台的前南嶼村等地由於營造了喬灌草結合的水土保持林以及經濟林果梯田，大災之年仍是一派豐收景象。

每公頃柳杉林每月約可吸收60公斤的二氧化硫，柑橘林的吸收量比柳杉還要高一倍；每公頃刺槐林和銀樺林每年可吸收42公斤氯氣和12公斤的氟化物。據報道，通常在污水暫存池放養小球藻48小時，被凈化的污水可用於農田灌溉；把蘆葦栽培在實驗水池中，結果它們能使水中的磷酸鹽、有機氮、氨和懸浮物分別減少20%，60%，66%和30%；1公頃鳳眼蓮一晝夜能從水中吸收錳4公斤，汞89克，鎳297克，鍶321克，鉛104克等。中科院植物所的專家用植物清除重金屬污染的研究已經取得了很大的進展。

現已發現有300多種植物能分泌出揮發性的殺菌物質；1畝松柏林每天可分泌2公斤殺菌素；擁擠的商場內每立方米空氣中有細菌400萬個，林蔭大道上為58萬個，綠化公園1000個，而林區只有55個。新鮮的桃樹葉可驅殺臭蟲；黃瓜的氣味可使蟑螂逃之夭夭；洋蔥和番茄植株可趕走蒼蠅；木本夜來香或羅勒能驅蚊。

利用敏感度高的植物，可監測大氣污染及污染物質。空氣中SO2濃度達到1-5ppm時，人才能聞到氣味，而紫花苜蓿在0.3ppm時就會出現癥狀。在清潔環境中桃樹葉片的氟含量在10mg/kg左右，但含量達到50mg/kg以上，就會出現傷害癥狀。唐菖蒲對氟化物特別敏感，用它可監測磷肥廠周圍大氣的氟污染。

實驗證明，1.5公斤TNT炸藥的爆炸聲，在空氣中能傳播4公里，而在森林中只能傳播40米。實驗結果表明，10米寬的林帶可降低30%噪音；250平方米草坪可使聲音衰減10分貝；據測定，城市公園的成片樹林可減低噪音26-43分貝，綠化的街道比沒有綠化的減少10-20分貝；沿街房屋與街道之間，留有5-7米寬的地帶種樹綠化，可以減低車輛雜訊15-25分貝。

植物是綠化美化城鄉的最佳材料。五顏六色的植物花朵、許多植物散發的芳香，給人以賞心悅目、心曠神怡的感覺。例如菊花的香味對頭痛、頭暈和感冒均有療效。此外綠地和森林裡的新鮮空氣中含有豐富的負氧離子，在森林裡每立方米空氣中高達2萬個以上，而在城市室內空氣中只有40-50個。負氧離子能給人以清新的感覺，對肺病有一定治療作用。據調查凡是環境綠化美好的地方，事故發生率減少40%，工作效率可提高15-35%。優美的環境還能極大地激發人的創造創作靈感。

藍藻的出現，在植物進化史上是一個巨大的飛躍。因為藍藻含有葉綠素，能製造養分和獨立進行繁殖。今日地球上的鬱鬱蔥蔥的樹木，茂盛的莊稼，美麗多姿的花卉，它們都是由低等的藻類，經過幾億幾十億年的進化，發展而來的。

植物界最大家族

地球上已被人們發現的植物，有四十餘萬種，分屬幾個大類。把大自然裝飾得絢麗多彩、五彩繽紛的首推被子植物這一大類。

桃子、李子、梅子、杏子、藍莓這類水果，我們吃的是它的果實。果皮果肉包著核，核裡面就是種子。種子被果皮包被的植物，就叫被子植物。我們平常看到的樹木、花草、莊稼、蔬菜、牧草以及其它經濟植物，除了松、柏類植物以外，絕大多數都屬被子植物。全世界約有被子植物二十五萬種；其次是真菌，約10萬多種；藻類和苔蘚植物各有2萬多種；蕨類植物1萬多種；細菌2千多種；而種子外面沒有果皮包被的裸子植物，僅有700多種。所以，被子植物是植物界中種類最多的植物。

被子植物體型多種多樣，有高達百餘米的桉樹，也有長度僅1毫米的無根萍；有生長期僅幾星期的短命菊，又有壽命高達數千年的龍血樹。被子植物分佈遍於全球，從北極圈到赤道都能生長，6000米以上的高山和江河湖海有它們的蹤跡，沙漠、鹽鹼地它們也能適應。