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植物

定义

自然界中,凡是有生命的机体,均属于生物生物应分为几个界,把行固着生活和自养的生物称为植物界,简称植物。

植物有明显的细胞壁和细胞核,其细胞壁由葡萄糖聚合物——纤维素构成。植物具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素,利用水、矿物质和二氧化碳生产食物。释放氧气后,剩下葡萄糖——含有丰富能量的物质,作为植物细胞的组成部分。亚里斯多德将生物区分成植物(通常是不移动的)和动物(时常会移动去获取食物)两种。在林奈系统里,则被分为了植 物界和动物界两界。后来,人们渐渐了解过原本定义的植物界中包含了数个不相关的类群,并将真菌和数种藻类移至新的界去。然而,对于植物仍然有许多种看法,不论是在专业上的,还是在一般大众的眼中来看。而也确实,若试图要完美地将“植物”放至单一个分类里是会发生问题的,因为对于大多数的人而言,“植物”这一词对现今分类学和系统分类学所立基的种系发生学的概念之间的关连性并不是很清楚,繁殖方法主要有压条、分株、扦插、嫁接、种子、孢子等。

注:现在有泛植物界这个分类。

植物的分类

生命的起源是由化学物质构成的DNA和原生浆液。植物伊始距今二十五亿年前(元古代),地球史上最早出现的植物属于菌类藻类,其后藻类一度非常繁盛。直到四亿三千八百万年前(志留纪),绿藻摆脱了水域环境的束缚,首次登陆大地,进化为裸蕨类植物和蕨类植物。为大地首次添上绿装。三亿六千万年前(石炭纪),裸蕨灭绝,蕨类植物衰落。代之而起是石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类,形成沼泽森林。古生代盛产的主要植物于二亿四千八百万年前(三叠纪)几乎全部灭绝,而裸子植物开始兴起,进化出花粉管,并完全摆脱对水的依赖,形成茂密的森林。在距今1亿4千万年前白垩纪开始的时候,更新、更进步的被子植物就已经从某种裸子植物当中分化出来。进入新生代以后,由于地球环境由中生代的全球均一性热带、亚热带气候逐渐变成在中、高纬度地区四季分明的多样化气候,蕨类植物因适应性的欠缺进一步衰落,裸子植物也因适应性的局限而开始走上了下坡路。这时,被子植物在遗传、发育的许多过程中以及茎叶等结构上的进步性、尤其是它们在花这个繁殖器官上所表现出的巨大进步性发挥了作用,使它们能够通过本身的遗传变异去适应那些变得严酷的环境条件反而发展得更快,分化出更多类型,到现代已经有了80多个目、200多个科。正是被子植物的花开花落,才把四季分明的新生代地球装点得分外美丽。

据估计,现存大约有350000个植物物种,被分类为种子植物、苔藓植物、蕨类植物和藻类植物。直至2004年,其中的287655个物种已被确认,有258650种开花植物、16000种苔藓植物、11000种蕨类植物和8000种绿藻。

组成器官

植物共有六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子。茎是植物体中轴部分。直立或匍匐于水中,茎上生有分枝,分枝顶端具有分生细胞,进行顶端生长。茎一般分化成短的节和长的节间两部分。茎具有输导营养物质和水分以及支持叶、花和果实在一定空间的作用。有的茎还具有光合作用、贮藏营养物质和繁殖的功能。叶是维管植物营养器官之一。功能为进行光合作用合成有机物,并有蒸腾作用提供根系从外界吸收水和矿质营养的动力。花是具有繁殖功能的变态短枝。果实主要是作为传播种子的媒介。种子具有繁殖和传播的作用,种子还有种种适于传播或抵抗不良条件的结构,为植物的种族延续创造了良好的条件。

植物组成结构.jpg

根是植物的营养器官,通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分及溶解其中的离子,并且具有支持、贮存合成有机物质的作用。(气生根和固着根除外)根由薄壁组织、维管组织、保护组织、机械组织和分生组织细胞组成。

根可分为四个区,最顶端的是帽状结构——根冠,以上是分生区和伸长区,再上则是带根毛的根毛区。

根冠位于根顶端分生组织的外面。外层细胞壁的高度粘液化可以减少根在往下生长过程中与土壤接触的摩擦力,起到保护作用。同时细胞中的造粉体还可保证根的向地生长,即保证其向地性(Gravitropism)。

分生区是位于根冠内方的顶端分生组织。分生区细胞能不断分裂,一方面小部分用来形成根冠细胞,而大部分则向后经过细胞的生长、分化,形成根的各种结构;另一方面保持自身原有的体积。 

伸长区的细胞由分生区细胞发展而来,分裂能力已减弱,细胞延长轴伸长。伸长活动会导致原生韧皮部和初生木质部损坏,使之出现缺层(Lacuna)。

根毛区细胞已是成熟的细胞。根毛由表皮中的毛细胞(Trichoblast)生成,可有效地增大植物根部的吸收区域。树木根部的吸收面积可达400M²。

茎是植物的营养器官之一。是大多数植物可见的主干。当然,例如仙人掌的变态茎。茎下接根,通过木质部将根部吸收到的水分和矿物质往上运输到各营养器官,通过韧皮部将光合作用的产物往下运输。茎来源于植物胚胎的胚芽。胚轴组成部分的茎,准确地说是子叶下的部分。

最早拥有茎的植物为现已绝种的库氏裸蕨,现存则是松叶蕨,他们没有真正的根、叶。因此维管束植物(导管植物)中,最早出现的器官是茎,根叶则是由茎演化而成。

变态茎

有些植物的茎,其功用已经特化不只是支持和运输的功能,其形态也不只是着生枝叶,我们称之变态茎。

常见的有仙人掌的块茎、洋葱的鳞茎、荸荠的球茎、姜的根茎、草莓的走茎、葡萄的卷须(茎卷须),还有茎(枝条)特化成叶状的芦笋等。

叶是高等植物的营养器官,侧边发育自植物的茎的叶原基。叶内含有叶绿素,是植物进行光合作用的主要场所。同时,植物的蒸散作用是通过叶的气孔实现的。

叶只出现在真正的茎上,即只有维管植物才有叶。蕨类、裸子植物和被子植物等所有高等植物都有叶。相对地,苔藓植物、藻类真菌地衣则没有叶。在这些扁平体(Thallus)中只能找到与叶相似的结构,但只能作为类似物(Analoga)。

完全叶包含三部分:叶片,叶柄和托叶。

叶片指的是完全叶上扁平的主体结构。它会尽可能地吸收阳光,并通过气孔调节植物体内水分和温度。

叶柄是连接叶片与茎节的部分。

托叶着生于叶柄基部两侧或叶腋处,细小,早落。不同的植物种类,托叶的形态也不同。例如豌豆有着大的叶片状托叶,而洋槐和酸枣的托叶则是针形,山樱花的托叶为羽状。其作用是保护幼叶。

变态叶

变态叶由于功能改变所引起的形态和结构都发生变化的叶。如仙人掌的刺,玉叶金花的大萼片和开花植物的心皮。

花生于花托上,最外面是花瓣(或花被片),中间包裹着植物的生殖器官,雄蕊及雌蕊。花鲜艳的颜色及诱人的香气,都是为了吸引昆虫前来。在昆虫的帮助下,完成授粉的过程,达到传宗接代的目的。多数草类树木的花朵颜色暗淡,没有香气,不能吸引昆虫前来授粉,这种植物一般靠风力完成授粉过程。根据植物的不同,多数植物每年会开上百朵花,少数植物,如郁金香,一年只开一朵花。花期的长短也相差很大。

花萼位于最外层的一轮萼片,通常为绿色,但也有些植物的呈花瓣状。

花冠位于花萼的内轮,由花瓣组成,较为薄软,常有颜色以吸引昆虫帮助授粉。

雄蕊群是一朵花内雄蕊的总称,花药着生于花丝顶部,是形成花粉的地方,花粉中含有雄配子。

雌蕊群是一朵花内雌蕊的总称,可由一个或多个雌蕊组成。组成雌蕊的繁殖器官称为心皮,包含有子房,而子房室内有胚珠(内含雌配子)。一个雌蕊可能由多个心皮组成,在这种情况下,若每个心皮分离形成离生的单雌蕊,即称为离心皮雌蕊,反之若心皮合生,则称为复雌蕊。雌蕊的黏性顶端称为柱头,是花粉的受体。花柱连接柱头和子房,是花粉粒萌发后花粉管进入子房的通道。

果实

果实由花的雌蕊发育而来,多数植物的种子包裹在果实里面。草莓的“果实”由花托生长而来,是一个例外。一个果实内部的种子数量各不相同,有些只有一籽,有些则很多。果实成熟时,有些富含水分,有些则变干。含水的果实通常颜色鲜艳,可以吸引动物将其吃掉,而将种子带到远方,当种籽排出体外,就会生根发芽。有些豆科植物及其他类植物,在果实成熟后会爆裂开来,将种子射到附近,伺机发芽。有些果实重量很轻,当风吹过,会被风带到遥远的地方,完成他们传宗接代的任务。有些植物的果实,表面带有毛刺,可以沾到经过的动物身上,由动物带到远方。当从动物身上脱落时,种子就地生根发芽。 

由受精后雌蕊子房单一发育形成的果实称为真果,如桃、大豆等;通常把仅由子房称为真果,如桃、大豆等。

由子房加上花的其它部分(花萼、花被、花轴等)形成的果实称为假果,如苹果、梨等。有萼和花萼参与的,如草莓,果实大都是增大而肉质的花托。

种子

种子是种子植物的胚珠经受精后长成的结构,一般有种皮、胚和胚乳等组成。胚是种子中最主要的部分,萌发后长成新的个体。胚乳含有营养物质。

种皮由珠被发育而来,有保护胚与胚乳的功能。裸子植物的种皮由外层、内层(肉质层)、中层(石质层)组成。苏铁和银杏,外层的肉质层肥厚,成熟时具色素;许多松柏类植物的外层不发达。内层一般趋向皱缩,在成熟的种子中呈纸状薄层,衬贴在中层里面。

胚由受精卵发育成。由胚芽、胚轴、子叶、胚根组成。裸子植物的胚沿种子的中央纵轴排列,不同种类种子,子叶数不同,为1~18个。常见为两个,如苏铁、银杏、红豆杉、香榧、红杉、买麻藤、麻黄等。

裸子植物胚乳是单倍体的雌配子体,一般比较发达,多储藏淀粉或脂肪,也有的含糊粉粒。胚乳一般为淡黄色,少数为白色,银杏成熟的种子中胚乳呈绿色。

被子植物的胚乳在双受精过程中,一个精子与胚囊中的极核融合发育成多倍体。多数被子植物在种子发育中有胚乳形成,但有的成熟种子中不具、具很少的胚乳,由于它们的胚乳在发育中被胚分解吸收了。一般把成熟的种子分有胚乳种子、无胚乳种子。无胚乳种子中胚很大,胚体各部分,特别在子叶中储有大量营养物质。

主要作用

植物大多数固态物质是从大气层中取得。经由一个被称为光合作用的过程,植物利用阳光里的能源来将大气层中的二氧化碳转化成简单的糖。这些糖分被用做建材,并构成植物主要结构成份。植物主要依靠土壤做为支撑和取得水份,以及氮、磷等重要基本养分。大部份植物要能成功地成长,也需要大气中的氧气(做为呼吸之用)及根部周围的氧气。不过,一些特殊维管植物如红树林可以让其根部在缺氧环境下成长。 

光合作用

植物具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素,利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用,释放氧气,产生葡萄糖——含有丰富能量的物质,供植物体利用。

植物的叶绿素含有镁。

植物细胞有明显的细胞壁和细胞核,其细胞壁由葡萄糖聚合物——纤维素构成。

所有植物的祖先都是单细胞非光合生物,它们吞食了光合细菌,二者形成一种互利关系:光合细菌生存在植物细胞内(即所谓的内共生现象)。最后细菌蜕变成叶绿体,它是一种在所有植物体内都存在却不能独立生存的细胞器。大多数植物都属于被子植物门,是有花植物,其中还包括多种树木。植物呼吸作用主要在细胞的线粒体进行;光合作用在细胞的叶绿体进行。 

绿色植物光合作用是地球上最为普遍、规模最大的反应过程,在有机物合成、蓄积太阳能量和净化空气、保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面起很大作用,是农业生产的基础,在理论和实践上都具有重大意义。据计算,整个世界的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪,与此同时,还能向空气中释放出近5亿吨还多的氧,为人和动物提供了充足的食物和氧气。

叶片是进行光合作用的主要器官,叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植物的叶绿体色素包括叶绿素(a和b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素),它们分布在光合膜上。叶绿素的吸收光谱和荧光现象,说明它可吸收光能、被光激发。叶绿素的生物合成在光照条件下形成,既受遗传性制约,又受到光照、温度、矿质营养、水和氧气等的影响。

光合作用包括光反应过程、光合碳同化二个相互联系的步骤,光反应过程包括原初反应和电子传递与光合磷酸化两个阶段,其中前者进行光能的吸收、传递和转换,把光能转换成电能,后者则将电能转变为ATP和NADPH2(合称同化力)这两种活跃的化学能。活跃的化学能转变为稳定化学能是通过碳同化过程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三条途径,根据碳同化途径的不同,把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途径是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式,其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途径和CAM途径都不过是CO2固定方式不同,最后都要在植物体内再次把CO2释放出来,参与C3途径合成淀粉等。C4途径和CAM途径固定CO2的酶都是PEP羧化酶,其对CO2的亲和力大于RuBP羧化酶,C4途径起着CO2泵的作用;CAM途径的特点是夜间气孔开放,吸收并固定CO2形成苹果酸,昼间气孔关闭,利用夜间形成的苹果酸脱羧所释放的CO2,通过C3途径形成糖。这是在长期进化过程中形成的适应性。

光呼吸是绿色细胞吸收O2放出CO2的过程,其底物是C3途径中间产物RuBP加氧形成的乙醇酸。整个乙醇酸途径是依次在叶绿体、过氧化体和线粒体中进行的。C3植物有明显的光呼吸,C4植物光呼吸不明显。

植物光合速率因植物种类品种、生育期、光合产物积累等的不同而异,也受光照、CO2、温度、水分、矿质元素、O2等环境条件的影响。这些环境因素对光合的影响不是孤立的,而是相互联系、共同作用的。在一定范围内,各种条件越适宜,光合速率就越快。

植物光能利用率还很低。作物现有的产量与理论值相差甚远,所以增产潜力很大。要提高光能利用率,就应减少漏光等造成的光能损失和提高光能转化率,主要通过适当增加光合面积、延长光合时间、提高光合效率、提高经济产量系数和减少光合产物消耗。改善光合性能是提高作物产量的根本途径。

呼吸作用

呼吸作用是高等植物代谢的重要组成部分。与植物的生命活动关系密切。生活细胞通过呼吸作用将物质不断分解,对植物体内的各种生命活动所需能量的提供和合成重要有机物的原料有重要作用。同时还可增强植物的抗病力。呼吸作用是植物体内代谢的枢纽。

呼吸作用根据是否需要氧,分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。在正常情况下,有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式,但在缺氧条件和特殊组织中植物可进行无氧呼吸,以维持代谢的进行。

呼吸代谢可通过多条途径进行,其多样性是植物长期进化中形成的一种对多变环境的适应性表现。EMP-TCA循环是植物体内有机物氧化分解的主要途径,而PPP等途径在呼吸代谢中也占有重要地位。

呼吸底物彻底氧化,最终释放CO2和产生水,同时将底物中的能量转化成ATP形式的活跃活化能。EMP-TCA循环中只有CO2和少量ATP的形成。而绝大部分能量还贮存于NADH和FADH2中。这些物质经过呼吸链上的电子传递和氧化磷酸化作用,将部分能量贮存于ATP中,这是贮存呼吸释放能量的主要形式。

植物呼吸代谢受内外多种因素的影响。呼吸作用影响着植物生命活动的进行,因而与作物栽培、育种和种子、果蔬、块根、块茎的贮藏及切花保鲜有着密切关系。人类可利用呼吸作用的相关知识,调整呼吸速率,使其更好地为生产服务。

植物指与动物相对应的另一生物干系。动物和植物的区别是在长期进化过程中形成的。但是就微小的生物而言,它们之间的区别有时是不明显的。作为植物的进化趋向,由细胞积叠方式所形成的个体发生、细胞壁的形成、靠叶绿素进行光合作用而成为独立的营养系统等独立的物质代谢型的建立是主要的,而在此基础上的非运动性等是次要的特征。据估计现存的植物种类约有30万种左右,而占植物界一半以上的菌类,由于重视其缺乏叶绿素这个重要特点,而把植物分为二大类群,也有的认为整个生物界可分为动物菌类、植物三大类群。就分类系统而言,以前是以种子植物(显花植物)作为分类重点,其后转移到所谓的隐花植物。现时则把植物界分为10~13门,种子植物仅仅成为其中的一门。但即使在今天,就重要门的位置和其内容而言,学者间的意见分歧可能比动物界的情况还要大。一般来说,20世纪前半期以恩格勒(H.G.A.Engler)的分类系统最为普及,后半期则以帕斯彻(A.Pascher)的分类系统逐渐占优势。

组织系统

所有植物的成熟器官基本上由3种组织系统所组成,这3种组织系统是:皮组织系统、维管组织系统和基本组织系统。皮组织系统包括表皮和周皮。表皮覆盖于植物体表面,是植物体初生的保护层。周皮是植物的次生保护层,是代替表皮的保护组织。维管组织系统包括两类输导组织,即输导有机养分的韧皮部和输导水分和矿物质的木质部。基本组织系统位于皮组织系统和维管组织系统之间。主要的基本组织系统包括各种各样的薄壁组织、厚皮组织和厚角组织。另外萌发的种子和胚中还有分生组织,其中的细胞经过反复地分裂,产生大量的细胞。这些细胞中大部分停止分裂而分化成各种组织;小部分则保留为分生组织。 

生态作用

陆生植物和藻类所行使的光合作用几乎是所有的生态系中能源及有机物质的最初来源。光合作用根本地改变了早期地球大气的组成,使得有21%的氧气。动物和大多数其他生物是好氧的,依靠氧气生存。植物在大多数的陆地生态系中属于生产者,形成食物链的基本。许多动物依靠着植物做为其居所、以及氧气和食物的提供者。

陆生植物是水循环和数种其他物质循环的关键。一些植物(如豆科植物等)和固氮菌共演化,使得植物成为氮循环重要的一部份。植物根部在土壤发育和防止水土流失上也扮演着很重要的角色。 

分布

植物分布在全世界水圈的大部,岩石圈的表面,大气层的底部,随着不同气候区而有不同的数量,其中有一些甚至生长在大陆棚极北端的冻土层上。在极南端的南极上,植物亦顽强地对抗其凛冽的环境。

植物通常是它们栖所上主要的物理及结构组成。许多地球上的生态圈即以植被的类型而命名,因为植物是此些生态圈中的主要生物,如草原和森林等等。它们通过遗传分化和表型可塑性来适应不同环境。

生态关系

许多动物和植物共演化,例如:许多动物会帮助花授粉以交换其花蜜;许多动物会在吃掉果实且排泄出种子时帮到植物散播其种子。适蚁植物是一种和蚂蚁共演化的植物。此类植物会提供蚂蚁居所,有时还有食物。做为交换,蚂蚁则会帮助植物防卫草食性动物,且有时还会帮助其和其他植物竞争。蚂蚁的废物还可以提供给植物做有机肥料。 大部份植物的根系会和不同的真菌有互利共生的关系,称之为菌根。真菌会帮助植物从土壤中获得水份和矿物质,而植物则会提供真菌从光合作用中组成的碳水化合物。一些植物会提供内生真菌居所,而真菌则会产生毒素以保护植物不被草食性动物食用。高羊茅中的Neotyphodium coenophialum即为一种内生真菌,其在美国的畜牧业造成了极严重的经济伤害。 许多种类型的寄生在植物中亦是很普遍的,从半寄生的槲寄生(只是从其寄主中得取一些养分,但依然留有光合作用的叶子)到全寄生的列当和齿鳞草(全部都经由和其他植物根部的连结来获取养分,所以没有叶绿素)。一些植物会寄生在菌根真菌上,称之为菌根异养,且因此会像是外寄生在其他植物上。 许多植物是附生植物,即长在其他植物(通常是树木)上,而没有寄生在其上头。附生植物可能被间接地伤害到其宿者,经由截取宿者本应得的矿物质和太阳光。大量附生植物的重量可能会折断树干。许多兰花、凤梨科植物、蕨类植物和苔藓通常会是附生植物。凤梨科的附生植物会在其叶腋和茎顶上累积水份而形成树上水池,一种复杂的水生食物链。 少部份植物是食虫植物,如捕蝇草和茅膏菜。它们捕捉及消化小动物以获取矿物质,尤其是氮。

主要价值

成千上万的植物物种被种植用来美化环境、提供绿荫、调整温度、降低风速、减少噪音、提供隐私和防止水土流失。人们会在室内放置切花、干燥花和室内盆栽,室外则会设置草坪、荫树、观景树、灌木、藤蔓、多年生草本植物和花坛花草植物的意象通常被使用于美术建筑、性情、语言、照相、纺织、钱币、邮票、旗帜和臂章上头。活植物的艺术类型包括绿雕、盆景、插花和树墙等。观赏植物有时会影响到历史,如郁金香狂热。植物是每年有数十亿美元的旅游产业的基本,包括到植物园、历史公园、国家公国、郁金香花田、雨林以及有多彩秋叶的森林等地的旅行。

食用价值

实际上,所有人类的养分来源大多都直接或间接地依靠着陆生植物。绝大多数的人类的养分依靠谷物,尤其是玉米、小麦和稻米,或者是其他主食如马铃薯、木薯和荚果等。其他被食用的植物部份还包括水果蔬菜、坚果、香草、香料和食用花卉等。由植物制成的饮料包括咖啡、茶、葡萄酒啤酒等。糖主要是由甘蔗和甜菜中得到的。食用油和植物牛油来自玉米、大豆、芥花籽油、红花、向日葵、橄榄等等。食品添加剂包括阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、淀粉和果胶等。[10] 

粮食作物

粮食指植物可供人类食用的部分。狭义的粮食单指谷物(cereal),即禾本科作物的种子(以及例外情形的非禾本科的荞麦种子)。广义的粮食还要包括豆科植物的种子,以及马铃薯等植物可供食用的根或茎部。粮食所含营养物质主要为糖类(淀粉为主),其次是蛋白质。联合国粮食及农业组织对粮食的定义包括三大类谷物,包括麦类、稻谷、粗粮(又称杂粮,即经常被用作动物饲料的粮食,包括大麦、玉米、黑麦、燕麦、黑小麦、高粱)。中国在先秦即有五谷之说,指稻、黍、稷、麦、菽物种作物,其种子称作稻米、黍米、粟米、麦粒、菽豆。

植物粮食作物.jpg

蔬菜

蔬菜,是指可以做菜、烹饪成为食品的,除了谷物以外的其他植物(多属于草本)。生活中所指的的蔬菜,常和“水果”分开讨论。不过也常和水果合称为“蔬果”。另外,和“野菜”不同的地方,在于蔬菜经过人类长时间的育种,提高了口感、营养价值,甚至抗病力等特征,和原本的野生种已有明显差异,人类食用的频率也高得多;而野菜则多半未经过人类驯化,几乎均为野生种,人类也较不常食用。

水果

水果是指可以生食,多汁液,有酸味或甜味的果实,像苹果、橙、葡萄、草莓、香蕉及柠檬、蓝莓等。但在植物学的定义上,也有一些不是水果的果实,例如玉米粒、小麦粒及番茄。

香料

香料,又名辛香料或香辛料,是一些干的植物的种子、果实、根、树皮做成的调味料的总称,例如胡椒、丁香、肉桂等。它们主要是被用于为食物增加香味,而不是提供营养。

用于香料的植物有的还可用于医药、宗教、化妆、香氛、或食用。香料很少单独使用,大部分以数种数十种成份调和构成。有时,香料也指制造香味用的材料。

油料作物

人们做饭时使用的烹调油是从一些油脂含量很高的油料作物的果实或种子中提炼出来的。常见的油料作物主要有油棕、花生、大豆、芝麻、油菜、向日葵等。花生豆类以及一些干果的仁都是很好的油料。我国种植较广泛的油料作物有花生、大豆、油菜等。

糖料作物

用于制糖的作物称为糖料作物。糖料作物主要有两种:一是甘蔗,它是一种高高的绿色的茎;一是甜菜,它是一种长在地下的膨大的根。人们榨取他们的汁液,把汁液收集起来转化为糖的结晶。在我国,北方一般以甜菜为原料制糖,南方则常以甘蔗为原料制糖。

原料价值

木材被用在建筑家具、纸张、乐器和运动用具上头。布料通常是由棉花、亚麻或其原料为纤维素的合成纤维,如嫘萦和醋酸根。来自植物的可再生燃料包括柴、泥炭和其他生质燃料。炭和石油是来自于植物的化石燃料。来自于植物的药物包括阿司匹灵、紫杉醇、吗啡、奎宁、利血平、秋水仙素、毛地黄和长春新碱等。植物中存在于上百种药草如银杏、紫锥花、解热菊和贯叶连翘等。来自于植物的农药包括尼古丁、鱼藤酮、番木鳖碱和除虫菊精等。来自于植物的毒品包括鸦片、古柯碱和大麻等。来自于植物的毒药包括蓖麻毒素、毒参和箭毒等。植物是许多天然产品如纤维、香精油、染料、颜料、蜡、丹宁、乳胶、树脂、松香、生物碱、琥珀和软木的源料。源自于植物的产品包括肥皂、油漆、洗发精、香油、化妆品、松节油、橡胶、亮光漆、润滑油、亚麻油地毡、塑胶、墨水、口香糖和麻绳等。植物亦为大量有机化合物的工业合成中,基本化合物的主要来源。

观赏价值

成千的植物物种被种植用来美化环境、提供绿荫、调整温度、降低风速、减少噪音、提供隐私和防止水土流失。人们会在室内放置切花、干燥花和室内盆栽;室外则会设置草坪、荫树、观景树、灌木、藤蔓、多年生草本植物和花坛花草;植物的意像通常被使用于美术建筑、性情、语言、照像、纺织、钱币、邮票、旗帜和臂章上头;活植物可用于绿雕、盆景、插花和树墙等。

观赏植物有时会影响到历史,如郁金香狂热。

植物是每年有数十亿美元的旅游产业的基本,包括到植物园、历史园林、国家公国、郁金香花田、雨林以及有多彩秋叶的森林等地的旅行。 

文化价值

植物也为人类的精神生活提供基础需要。每天使用的纸就是用植物制作的。一些具有芬芳物质的植物则被人类制作成香水、香精等各种化妆品。

许多乐器也是由植物制作而成。而花卉等植物更是成为装点人类生活空间的观赏植物。

植物脉搏

每逢晴天丽日,太阳刚从东方升起时,植物的树干就开始收缩,一直延续到夕阳西下。到了夜间,树干停止收缩,开始膨胀,并且会一直延续到第二天早晨。植物这种日细夜粗的搏动,每天周而复始,但每一次搏动,膨胀总略大于收缩。于是,树干就这样逐渐增粗长大了。

可是,遇到下雨天,树干“脉搏”几乎完全停止。降雨期间,树干总是不分昼夜地持续增粗,直到雨后转晴,树干才又重新开始收缩,这算得上是植物“脉搏”的一个“病态”特征。

如此奇怪的脉搏现象,是植物体内水分运动引起的。经过精确的测量,科学家发现,当植物根部吸收水分与叶面蒸腾的水分一样多时,树干基本上不会发生粗细变化。但如果吸收的水分超过蒸腾水分时,树干就要增粗,相反,在缺水时树干就会收缩。

了解这个道理,植物“脉搏”就很容易理解了。在夜晚,植物气孔总是关闭着的,这使水分蒸腾大大减少,所以树就增粗。而白天,植物的大多数气孔都开放,水分蒸腾增加,树干就趋于收缩。有相当多木本植物都有这种现象,但是,“脉搏”现象特别明显的还当属一些速生的阔叶树种。

其他资料

植物之最

在非洲的热带森林里,生长着参天巨树和奇花异草,也有绊你跌跤的“鬼索”,这就是在大树周围缠绕成无数圈圈的白藤。白藤也叫省藤,中国云南也有出产。藤椅、藤床、藤蓝、藤书架等,都是以白藤为原料加工制成的。

白藤茎干一般很细,有小酒盅口那样粗,有的还要细些。它的顶部长着一束羽毛状的叶,叶面长尖刺。茎的上部直到茎梢又长又结实,也长满又大又尖往下弯的硬刺。它像 一根带刺的长鞭,随风摇摆,一碰上大树,就紧紧的攀住树干不放,并很快长出一束又一束新叶。接着它就顺着树干继续往上爬,而下部的叶子则逐渐脱落。白藤爬上大树顶后,还是一个劲地长,可是已经没有什么可以攀缘的了,于是它那越来越长的茎就往下堕,以大树当作支柱,在大树周围缠绕成无数怪圈圈。

白藤从根部到顶部,达300米,比世界上最高的桉树还长1倍。白藤长度的最高记录竟达400米。

开花最晚的植物

世界上开花最晚的植物是拉蒙弟凤梨,属凤梨科普雅凤梨属(Puya属)它的出产地是南美洲国家玻利维亚,它要生长150年后才开出花序,花序呈圆锥状。拉蒙弟凤梨一生只开一次花,开花后意味着它将枯萎,死去。

最高的树

如果举办世界树木界高度竞赛的话,那只有澳洲的杏仁桉树,才有资格得冠军。

杏仁桉树一般都高达100米,其中有一株高达156米,树干直插云霄,有五十层楼那样高。在人类已测量过的树木中,它是最高的一株。鸟在树顶上歌唱,在树下听起来,就像蚊子的嗡嗡声一样。

这种树基部周围长达30米,树干笔直,向上则明显变细,枝和叶密集生在树的顶端。叶子生得很奇怪,一般的叶是表面朝天,而它是侧面朝天,像挂在树枝上一样,与阳光的投射方向平行。这种古怪的长相是为了适应气候干燥、阳光强烈的环境,减少阳光直射,防止水分过分蒸发。

中国最高的树

中国著名的云南西双版纳热带密林中,在70年代发现了一种擎天巨树,它那秀美的姿态,高耸挺拔的树干,昂首挺立于万木之上,使人无法仰望见它的树顶,甚至灵敏的测高器在这里也无济于事。因此,人们称它为望天树。当地傣族人民称它为“伞树”。望天树一般可高达60米左右。人们曾对一棵进行测量和分析,发现望天树生长相当快,一棵70岁的望天树,竟高达50多米。个别的甚至高达80米,胸径一般在130厘米左右,最大可达300厘米。

望天树属于龙脑香科,柳安属。柳安属这个家族,共有11名成员,大多居住在东南亚一带。望天树只生长在中国云南,是中国特产的珍稀树种。望天树高大通直,叶互生,有羽状脉,黄色花朵排成圆锥花序,散发出阵阵幽香。其果实坚硬。望天树一般生长在700~1000米的沟谷雨林及山地雨林中,形成独立的群落类型,展示着奇特的自然景观。因此,学术界把它视为热带雨林的标志树种。

望天树材质优良,生长迅速,生产力很高,一棵望天树的主干材积可达10.5,单株年平均生长量0.085,是同林中其它树种的2~3倍。因此是很值得推广的优良树种。同时,它的木材中含有丰富的树胶,花中含有香料油,以及还有许多其它未知成分,尚待我们进一步分析研究和利用。

由于望天树具有如此高的科学价值和经济价值,而它的分布范围又极其狭窄,所以被列为中国的一级保护植物。

望天树还有一个极亲的“孪生兄弟”,名为擎天树。它其实是望天树的变种,也是在70年代于广西发现的。这擎天树的外形与其兄弟极其相似,也异常高大,常达60~65米,光枝下高就有30多米。其材质坚硬、耐腐性强,而且刨切面光洁,纹理美观,具有极高的经济价值和科学研究价值。擎天树仅仅发现生长在广西的弄岗自然保护区,因此同样受到严格的保护。

最矮的树

一般的树木能长到20~30厘米高。在温带的树林下,生长一种小灌木,叫紫金牛,绿叶红果,人们都很喜爱它,常常把它作为盆景。它长得最高也不过30厘米,因此,大家给它起一个绰号,叫它“老勿大”。其实“老勿大”比起世界最矮的树来,要高6倍。这最矮的树叫矮柳,生长在高山冻土带。它的茎匍伏在地面上,抽出枝条,长出像杨柳一样的花序,高不过5厘米。如果拿杏仁桉的高度与矮柳相比,一高一矮相差15000倍。与矮柳差不多高的矮个子树,还有生长在北极圈附近高山上的矮北极桦,据说那里的蘑菇,长得比矮北极桦还要高。第二矮的树是北极花,仅高5~10厘米,是中国最矮的树。

高山植物为什么长不高呢?因为那里的温度极低,空气稀薄,风又大,阳光直射,并且高山上光线中紫外线含量较高。所以,只有那些矮小的植物,才能适应这种环境。当然,并不是所有高山植物都是矮的。原产喜马拉雅山脉的塔黄分布于4000~4800米的流石滩、高山草甸。但它最高可达两米。

最粗的植物

在欧洲有这样一个奇怪的传说:古代阿拉伯国王和王后,一次带领百骑人马,到地中海的西西里岛的埃特纳山游览,忽然天下大雨,百骑人马连忙躲避到一颗大栗树下,树荫正好给他们遮住雨。因此,国王把这颗大栗树命名为“百骑大栗树”。

据国外1972年报道,在西西里岛的埃特纳山边,确有一颗叫“百马树”的大栗树,树干的周长竟有55米左右,直径竟然达到17.5米,需30多个人手拉着手,才能围住它。即使是赫赫有名的非洲猴面包树和其相比,也只不过是小巫见大巫。树下部有大洞,采栗的人把那里当宿舍或仓库用。这的确是世界上最粗的树。

栗树的果实栗子,是一种人们喜爱的食物,它含丰富的淀粉、蛋白质和糖分,营养价值很高,无论生食、炒食、煮食、烹调做菜都适宜,不仅味甜可口,又有治脾补肝、强壮身体的医疗作用。

体积最大的植物

地球上的植物,有的个体非常微小,有的个体却很庞大。像美国加利福尼亚的巨杉,长得又高又胖,是树木中的“巨人”,所以又名世界爷。这种树平均高度在100米左右,其中最高的一棵有142米,直径有12米,树干周长为37米,需要二十来个成年人才能抱住它。它几乎上下一样粗,它已经活了3500年以上了。人们从树干下剖开一个洞,可以通过汽车,或者让4个骑马的人并排走过。即使把树锯倒以后,人们也要用长梯子才能爬到树干上去。

杏仁桉虽然比巨杉高,但它是瘦高个,论体积它没有巨杉那样大,所以巨杉是世界上体积最大的树。地球上再也没有体积比它更大的植物了。

巨杉的经济价值也较大,是枕木、电线杆和建筑上的良好材料。巨杉的木材不易着火,有防火的作用。 

树冠最大的树

俗话说,“大树底下好乘凉”。你知道什么树可供乘凉的人数最多?这要数孟加拉的一种榕树,它的树冠可以覆盖15亩左右的土地,有一个半足球场那么大。孟加拉榕树不但枝叶茂密,而且它能由树枝向下生根。这些根有的悬挂在半空中,从空气中吸收水分和养料,数以千计,这叫“气根”,又叫气生根。多数气根直达地面,扎入土中,起着吸收养分和支持树枝的作用。直立的气根,活像树干,一棵榕树最多的可有4000多根,从远处望去,像是一片树林。因此,当地人又称这种榕树为“独木林”。据说曾有一支六七千人的军队在一株大榕树下乘过凉。当地人们,还在一棵老的孟加拉榕树下,开办了一个人来人往、熙熙攘攘的市场。世界上再没有比这再大的树冠了。

最高的树篱

在房子、菜园、果园等周围,栽上一圈树木,好像围墙,这叫做树篱, 或叫绿篱。

人们常用花儿美丽的木槿、满身长刺的枸桔、四季常青的女贞以及秋后叶红的三角枫等树种,作为树篱。木槿、枸桔是长不高的灌木,女贞、三角枫虽然能长高,但因栽得紧密,时常修剪,所以一般也只有5~6米高。在英国苏格兰,用山毛榉树作为树篱,这种树修剪以后,仍有25米高,有的高达30米。这是世界上最高的树篱。

木材最轻的树

生长在美洲热带森林里的轻木,也叫巴沙木,是生长最快的树木之一,也是世界上最轻的木材。这种树四季常青,树干高大。叶子像梧桐,五片黄白色的花瓣像芙蓉花,果实裂开像棉花。中国台湾南部早就引种。1960年起,在广东、福建等地也都广泛栽培,并且长得很好。

轻木的木材,每立方厘米只有0.1克重,是同体积水的重量的十分之一。我们做火柴棒用的白杨还要比它重3.5倍。它的木材质地虽轻,可是结构却很牢固,因此,是航空、航海以及其它特种工艺的宝贵材料。当地的居民早就用它作木筏,往来于岛屿之间。中国用它做保温瓶的瓶塞。

最硬的植物

你也许没有想到会有一种比钢铁还硬的树吧?这种树叫铁桦树,属于桦木科桦木属。子弹打在这种木头上,就像打在厚钢板上一样,纹丝不动。这种珍贵的树木,高约20米,树干直径约70厘米,寿命约300~350年。树皮呈暗红色或接近黑色,上面密布着白色斑点。树叶是椭圆形。它的产区不广,主要分布在朝鲜南部和朝鲜与中国接壤地区,俄罗斯南部海滨一带也有一些。

铁桦树的木坚硬,比橡树硬3倍,比普通的钢硬1倍,是世界上最硬的木材,人们把它用作金属的代用品。苏联曾经用铁桦树制造滚球、轴承,用在快艇上。铁桦树还有一些奇妙的特性,由于它质地极为致密,所以一放到水里就往下沉;即使把它长期浸泡在水里,它的内部仍能保持干燥。

防火的树

生长在非洲丛林中的“樟柯树”,就是一种奇特的灭火树。有一位科学家曾对这种防火的敏感性进行试验,他有意站在樟柯树下用打火机吸烟,谁料火光一闪,顿时从树上劈头盖脸地喷出了白色的液体泡沫,使打火机的火顿时熄灭,这位科学家也满身白沫,狼狈不堪。

樟柯树为什么能灭火呢?科学家们发现,樟柯树

参考文献

文章来源:百度百科及农夫百科

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最近更新:2018-01-08

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