植物生态

含义

植物生态是研究植物与其生活的环境之间相互关系的一门学科，属于生态学的一个分支。

特征

(1)种子植物：具六种器官，被子植物胚珠外有子房壁包被，种子外有果皮包被，裸子植物胚珠外没有子房壁包被，种子外没有果皮包被。

(2)孢子植物：孢子植物包括藻类植物、苔藓植物、蕨类植物，受精过程需要水，不需要双受精。

(3)多数具导管。

(4)大多数高等植物用花粉传播精子，用艳丽的花朵吸引昆虫等动物辅助授粉。

(5)叶中叶绿体中有大量叶绿素，帮助吸收光线，为光合作用提供能量。

(4)细胞有细胞壁，成熟细胞中有液泡。

(5)都有通过叶片增大阳光吸收面积的结构特征。

(6)绿色植物可以分为：孢寄生植物、腐生植物、食虫植物、食菌植物。而常见代表有孢子植物和种子植物的菟丝子、腐生龙胆、苁蓉、猪笼草、天麻。

最早的绿色植物

地质史的研究表明，地球上生存的许许多多绿色植物的老祖宗是是蓝藻。它是地球上最早出现的绿色植物。已知最早的蓝藻类化石，发现在南非的古沉积岩中。这是34亿年前，在地球上已有生命的证据。古代蓝藻的样子和现代的蓝球藻有些相似。

环保价值

自古以来，植物一直在默默地改善和美化着人类的生活环境。在植物王国里约有7000多种植物可供人类食用，有不少植物具有神奇的治病效果。民间草药约有5000～6000多种，现代药物中有40%来自大自然。科学家还从美登木、红豆杉等植物中提取抗癌物质，其疗效十分明显。

绿色植物是生态平衡的支柱，因为植物能净化污水，能消除和减弱噪声，能耐旱固沙，能耐盐碱、耐涝，能监测二氧化硫、氟、氯、氨等的污染。

绿色植物依靠光合作用维持生长，吸收二氧化碳，释放出人类维持生命的氧。据调查，林区空气中有较多的负氧离子，吸入人体后，可以调节大脑皮层的兴奋和抑制过程，提高机体免疫能力，并对慢性气管炎、失眠等有疗效。还有许多植物能分泌杀菌素，杀死周围的病菌，如桉树分泌的杀菌素，能杀死结核菌、肺炎病菌等。一棵松树一天一夜能分泌2千克杀菌素，可杀死白喉、痢疾等病菌。

雨露滋润禾苗长，万物生存靠太阳。优美环境从哪里来，植物绿叶立奇功。这里讲讲绿色植物对人类赖以生存的地球环境，尤其是对城市环境起着的重要作用。

生长习性

喜阳光，但在半荫处栽植也能开花。它对土壤要求不严。既耐移栽，又生长迅速，栽培管理又很容易。撒落在地上的种子在合适的温、湿度条件中可自生自长，是一种适应性十分强的花卉。在我国南方，它的开花期为3至5月及8至12月。从播种到开花仅需70天，早春育苗在大棚内不加温即可，晚霜后定植庭院、花坛或盆栽。绿色植物喜欢绿色，希望让观赏他的人能够看到绿色，所以他吸收绿色以外的其他六中单色光进行光合作用，反射出的光便是绿色光

功能特性

合成有机物

据测定，每公顷森林和公园绿地，每天可分别吸收固定1050和900公斤CO2（绿色植物也进行呼吸作用放出CO2，但白天光合固定的比呼吸放出的要多20倍以上）。地球全部植物每年净生产的有机物约为1500-2000亿吨，这是全球人类和异养生物赖以生存的基础物质。地球空气中CO2的浓度为0.036%多，而100年前为0.028%，但今后浓度加速升高，温室效应将使海平面上升，并且多种灾害频发。

制氧功能

据估算，地球每年入射太阳光能5.4x1024焦耳，绿色植物年固定太阳能大约为5x1021焦耳，这些能量就是地球包括人类和各种动物在内的所有异养生物赖以生存能量基础。此外30亿年前地球上CO2含量约91%，几乎没有氧，是根本不适应人类生存的。只是到了距今约3亿年才达到现代的水平，这些都是绿色植物的作用。据测定，每公顷森林和公园绿地，夏季每天分别释放750公斤和600公斤的氧气。全球绿色植物每年放出的氧气总量约为1000多亿吨。一个成年人每天呼吸2万多次，吸入空气15-20立方米，消耗氧气约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气，由长势良好的草坪提供，则需要25平方米以上才行。

防风固沙

在风害区营造防护林带，在防护范围内风速可降低30%左右；有防护林带的农田比没有的要增产20%左右。内蒙古赤峰市40年造林11万亩，固定了近千个沙丘，年沙暴日数由3.7天减少到1.5天，年扬沙日数由54天减为20天，最大风速由40米/秒下降到17米/秒。森林的叶面积总和可达它占地面积的75倍，一棵成形的白皮松大约拥有针叶660万个，一棵成年椴树的叶总面积30000平方米以上，一株165年的松树针叶的总长度可达250公里。这样大的叶面积，加上叶片上一些毛状结构，对尘埃有很大吸附作用。据测算，在绿化的街道上，空气中的含尘量要比没有绿化的地区低56.7%；草地上空的粉尘量只有裸露地的1/6到1/3。

调节气候

一棵中等高大的桉树，一年要从土壤中吸水近4吨；一个夏季每棵树平均要蒸腾2吨水分；森林上空的空气湿度比无林区高达10-25%左右，比农田高5-10%；按每公顷生长旺盛的森林，每年向空中蒸腾8千吨水分计算，大约要消耗40亿千卡热量。据测定，夏天绿地中地温一般要比广场中白地低10-17度，比柏油路低12-22度；冬季草坪地表平均气温高3-4度。据统计，林地的降雨量比无林地平均高16-17%，最低多3-4%。在俄罗斯的森林地区，一般年降水量可增加1%-25%，在印度南部的平原地区，造林使当地的年降水量增加12%（约150毫米）。我国的观测证明，森林能使降水量平均增加2%-5%，如果把森林增加大气凝结水也估算在内，则森林能提高平均降水量的10%。有的学者认为，我国西北绿化后，降水量可增加110毫米，届时西北干旱缺水状况就能得到很大程度的缓解。

保持水土

在林木茂盛的地区，地表径流只占总雨量的10%以下；平时一次降雨，树冠可截留15-40%的降雨量；枯枝落叶持水量可达自身干重2-4倍；每公顷森林土壤能蓄水640-680吨；5万亩森林相当于100万立方米贮量的水库。科学家们观测发现森林覆盖率30%的林地，水土流失比无林地减少60%；还有人对坡度为13度的山地做过观测，发现每年流失的土沙量，裸地是林地的48倍。据北京林业大学在密云水库流域研究，在天然降雨下，荒坡产沙量是刺槐林地的4-12倍，是油松林地的19-44倍。四川苍溪县龙王公社大跃进中森林砍伐殆尽，1964年三天降雨250毫米，冲毁土地1000亩；经造林，覆盖率恢复到30%，1981年两天降雨290毫米，没有成灾。1996年河北邢台邯郸等地暴雨成灾，使太行山区许多农田遭到毁灭性的破坏，而邢台的前南屿村等地由于营造了乔灌草结合的水土保持林以及经济林果梯田，大灾之年仍是一派丰收景象。

吸收毒气

每公顷柳杉林每月约可吸收60公斤的二氧化硫，柑橘林的吸收量比柳杉还要高一倍；每公顷刺槐林和银桦林每年可吸收42公斤氯气和12公斤的氟化物。据报道，通常在污水暂存池放养小球藻48小时，被净化的污水可用于农田灌溉；把芦苇栽培在实验水池中，结果它们能使水中的磷酸盐、有机氮、氨和悬浮物分别减少20%，60%，66%和30%；1公顷凤眼莲一昼夜能从水中吸收锰4公斤，汞89克，镍297克，锶321克，铅104克等。中科院植物所的专家用植物清除重金属污染的研究已经取得了很大的进展。

现已发现有300多种植物能分泌出挥发性的杀菌物质；1亩松柏林每天可分泌2公斤杀菌素；拥挤的商场内每立方米空气中有细菌400万个，林荫大道上为58万个，绿化公园1000个，而林区只有55个。新鲜的桃树叶可驱杀臭虫；黄瓜的气味可使蟑螂逃之夭夭；洋葱和番茄植株可赶走苍蝇；木本夜来香或罗勒能驱蚊。

监测环境

利用敏感度高的植物，可监测大气污染及污染物质。空气中SO2浓度达到1-5ppm时，人才能闻到气味，而紫花苜蓿在0.3ppm时就会出现症状。在清洁环境中桃树叶片的氟含量在10mg/kg左右，但含量达到50mg/kg以上，就会出现伤害症状。唐菖蒲对氟化物特别敏感，用它可监测磷肥厂周围大气的氟污染。

减弱噪音

实验证明，1.5公斤TNT炸药的爆炸声，在空气中能传播4公里，而在森林中只能传播40米。实验结果表明，10米宽的林带可降低30%噪音；250平方米草坪可使声音衰减10分贝；据测定，城市公园的成片树林可减低噪音26-43分贝，绿化的街道比没有绿化的减少10-20分贝；沿街房屋与街道之间，留有5-7米宽的地带种树绿化，可以减低车辆噪声15-25分贝。

美化生活

植物是绿化美化城乡的最佳材料。五颜六色的植物花朵、许多植物散发的芳香，给人以赏心悦目、心旷神怡的感觉。例如菊花的香味对头痛、头晕和感冒均有疗效。此外绿地和森林里的新鲜空气中含有丰富的负氧离子，在森林里每立方米空气中高达2万个以上，而在城市室内空气中只有40-50个。负氧离子能给人以清新的感觉，对肺病有一定治疗作用。据调查凡是环境绿化美好的地方，事故发生率减少40%，工作效率可提高15-35%。优美的环境还能极大地激发人的创造创作灵感。

历史意义

蓝藻的出现，在植物进化史上是一个巨大的飞跃。因为蓝藻含有叶绿素，能制造养分和独立进行繁殖。今日地球上的郁郁葱葱的树木，茂盛的庄稼，美丽多姿的花卉，它们都是由低等的藻类，经过几亿几十亿年的进化，发展而来的。

植物界最大家族

地球上已被人们发现的植物，有四十余万种，分属几个大类。把大自然装饰得绚丽多彩、五彩缤纷的首推被子植物这一大类。

桃子、李子、梅子、杏子、蓝莓这类水果，我们吃的是它的果实。果皮果肉包着核，核里面就是种子。种子被果皮包被的植物，就叫被子植物。我们平常看到的树木、花草、庄稼、蔬菜、牧草以及其它经济植物，除了松、柏类植物以外，绝大多数都属被子植物。全世界约有被子植物二十五万种；其次是真菌，约10万多种；藻类和苔藓植物各有2万多种；蕨类植物1万多种；细菌2千多种；而种子外面没有果皮包被的裸子植物，仅有700多种。所以，被子植物是植物界中种类最多的植物。

被子植物体型多种多样，有高达百余米的桉树，也有长度仅1毫米的无根萍；有生长期仅几星期的短命菊，又有寿命高达数千年的龙血树。被子植物分布遍于全球，从北极圈到赤道都能生长，6000米以上的高山和江河湖海有它们的踪迹，沙漠、盐碱地它们也能适应。