植物生长调节性能研究方法论文

太高难度你应该发表到大学的论坛上去

人是要靠自己的

找到一篇类似的，但愿对你有用！：）《现代花卉栽培新技术应用》摘要：随着小康社会建设和社会全面进步，对美的享受日益突出。在人与环境和谐发展过程中，美化环境，发展小城镇，建设新农村，丰富人民生活，提高生活质量，增加花卉色彩，推进花卉产业化进程，调整产业结构，促进农牧业增效、农牧民增收，乃是新时期、新阶段我区农牧业发展的必然趋势。本文通过西藏花卉引种与高效种养新技术研究与示范，总结出西藏花卉引种与高效种养新技术，供参考与应用。关键词：现代花卉栽培新技术应用中图分类号：$68花卉是色彩的来源，也是季节变化的标志；是一种有生机的艺术品，也是科技进步与创新的结晶；是园艺绿化、环境美化的活材料，也是用来点缀居室、居民区、旅游景点、会场布展等公共场所的素材；是提升西藏产业结构、带动农牧民增收的新兴产业，也是高原生态环境保护与建设内容的重要组成部分。1 现代育苗技术1．1 智能温室育苗利用智能温室的现代化设施设备，通过对温、湿、光及c02的自动调控，创造适宜的小气候环境。用穴盘播种，营养钵扦插，机械化嫁接等育苗手段，不仅能满足花卉幼苗对温、湿、光及COz的生理需求，提高育苗的机械化程度，而且具有省工、省料、繁殖周期短、成活率高等特点。智能温室育苗其主要优点：一是能创造适宜的土壤湿度、空气湿度和良好的温光条件；二是能加快分株、扦插、嫁接后幼苗的伤口愈合；三是一年四季均可育苗、不受季节限制、苗床周转快、生产效率高。据西藏现代农业示范园区近两年试验与生产示范，采用连栋智能温室育苗，比常规育苗节省工料8=5％左右，成本降低40～60％，种苗成活率可达90—95％，而且幼苗株型整齐健壮，叶片肥厚，根系发达，种苗商品率可达到95以上。1．2 电热温床育苗电热温床育苗是冬春季快速育苗的方法之一。其主要目的是增加苗床培养土温度。利用自动控制仪调节温度，可为种子萌发或扦插条生根提供最适宜的土壤温度条件。西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所(原七一农场)1986年应用电热温床扦插繁殖月季，其结果表现发芽生根快、成活率高。采用电热温床加小拱棚遮萌育苗，床温比一股室温高2～3~C以上。不仅发芽快，成活率高，幼苗的根系生长迅速，地上部分生长缓慢而充实，而且可培育苗壮。同时，扦插繁殖时能加速插条伤口愈合、促进生根。电热温床育苗靠自动控温仪调节苗床温度，操作简便，设备可连续使用多年。2 组培快繁技术2．1组织培养组织培养就是应用无菌操作技术，培养植物的离体器官、组织或细胞。使其在人工控制的条件下进行生长和发育的技术，又叫无菌培养或离体组织培养。组培快繁技术繁殖快、用材少、遗传性状稳定；而且能解决花卉在无性繁殖过程中易产生的病毒危害，可大幅度提高种苗质量和商品率。通过分离茎尖、芽尖、根尖、胚芽、叶片、鳞片、花粉等，接种在三角瓶等人工配置的培养基上进行培养，利用植物细胞的再生能力，在适宜无菌的条件下，长出不定芽或不定根，使之形成一株新的完整植株。组织培养是进行植物快繁和保存种质材料遗传性状以及对花卉种苗进行脱毒的一项现代繁殖技术；也是研究植物细胞、组织的生长、分化和植物体器官形成规律的重要科学手段。我区组培快繁研究起步较晚，但近年来发展较快·，已用组培快繁技术先后培育出兰花、菊花、香石竹、君子兰、大花萱草、非洲紫罗兰、百合、月季、一品红、唐菖蒲、草红花、风信子、水仙、仙客来、非洲菊、卓玛花等优良花卉。2004—2005年，西藏自治区农牧科学院园区办与自治区生物研究所组培室合作，组培一品红、香石竹、非洲菊、蝴蝶兰、满天星、长寿菊、八仙花、洋桔梗、草红花等1O多种花卉试管苗成功，为西藏花卉商品化生产基地建设奠定了良好的基础。其常用花卉诱导分化培养基选用详见表1。表l 几中花卉诱导分化培养基参考表2．2 组培快繁的优点2．2．1 能保持原有品种同有的遗传性状和特性。2．2．2 节约繁殖材料。采集一小部分分离组织就能繁殖出大量花苗。2．2．3 繁殖速度快。用“一品红、蝴蝶兰”等分离组织作培养材料，在适宜条件下经过离体培养，接种后15— 3O天开始组织分化，一年内可繁殖大量的优质种苗。2．2．4 节省土地。组培快繁技术是在室内将分离组织置三角瓶或试管内进行培养的，可以充分利用空间。一般30m2的培养室就能摆放上万三角瓶，可繁殖大量优质花卉种苗。2．2．5 去病毒。目前许多花卉病毒较为严重，直接影响观赏价值；组培可进行苗木脱毒，使之成为无毒苗。2．2．6 复壮品种。对于长期使用无性繁殖，并开始退化的花卉品种，采用组培快繁，可使个体遗传性状得以恢复。3 花卉生长激素应用花卉生长调节剂，是指能调控花卉生长，开花、休眠、萌芽等过程中人工合成植物激素的总称。这类人工合成激素在植物体内对植物生理功能和形态变化起着重要作用。3．1 常用花卉生长调节剂3．1．1 植物生长素，主要有吲哚乙酸(姒)，吲哚丁酸(IBA)，萘乙酸(NAA)等。植物生长素主要具有促进细胞分裂，促进生根等作用。萘乙酸是一种具有多种用途的生长调节剂，能促进苗术生长和开花，促进插条发根，并可防治落花落果。西藏现代农业示范园区2004年试验示范，温室扦插“一品红”用500t,e,／g浓度萘乙酸(NAA)快速浸蘸，对促进生根、提高扦插成活率起到了明显的作用。3．1．2 生长延缓剂和抑制剂，主要有比久(B9)、多效唑(PP333)和矮壮素(ccc)等，具有延缓或抑制植株或枝条生长等作用。比久是一种具有多种用途的生长延缓剂，可作矮化剂、座果剂、生根剂和保鲜剂使用。应用在花卉上，可使花卉矮化粗壮；同时具有防止落花，促进座果，诱发不定根形成，提高抗寒力等作用。西藏现代农业示范园区花卉生产应用5％多效唑(PP333)可湿性粉剂喷施，对防止茶用花卉，特别是“金桔”落花、促进座果，诱发不定根形成，提高冬季抗寒力起到了显著效果。矮壮素具有抑制植物营养生长，促进生殖生长的作用。喷施矮壮素，可使花节间缩短，植株矮化，茎秆变粗，叶片增厚，叶色亮丽。并有增强植物抗旱、抗寒等作用，因此常用于菊花、大丽花、杜鹃、牡丹以及盆栽葡萄等花卉的矮化处理。3．1．3 生根粉(ABT)。ABT是一种高效、广谱性的生根促进剂，西藏6～7月份园林绿化应用较广。一般海棠砧木嫁接扦插育苗成活率可达80～90％。“1号生根粉”主要用于玖瑰、米兰、海棠、佛手、罗汉松、雪松、银杏等；“2号生根粉”主要用于月季、茶花、桅子、杜鹃、菊花、蔷薇、倒挂金钟、石榴、小叶黄杨等；“3号生根粉”用于苗木移栽时根系恢复，提高成活率。3．1．4 三十烷醇。三十烷醇是一种具有多种用途的生长调节剂，不仅具有提高种子发芽率和促进插条生根以及促进花芽分化，多开花，多结果的作用，而且还可以增加叶绿素含量，使叶色加深并能使叶片增大。西藏现代农业示范园区引进名贵花卉后，应用0．5／_tg／g浓度三十烷醇喷施，不仅能促进花卉花芽分化、多开花、多结果，而且明显增加了叶绿素含量，使叶色加深和叶片增大。3．2 植物生长调节剂在花卉上应用的效果3．2．1 促进插条生根，有利快速繁殖。萘乙酸、吲哚丁酸等生长素，配成适当的浓度，应用在一些不易发根的花木上，有较明显的促进根系生长的作用。春季温室扦插葡萄条，将插条基部放入1000btg／g萘乙酸溶液中浸泡3～5小时，取出立即扦插。扦插后50天调查，发根率比对照高出约l倍。又如将桂花嫩枝的插条浸入浓度为500／_tg／g的吲哚丁酸溶液中，5分钟取出，凉干后扦插，可提前发根。再如玉兰，再生能力差，扦插生根困难，剪取嫩枝放入2oot,e,／g萘乙酸溶液中浸泡24小时再扦插，可促进生根成活。实践证明，茉莉、米兰、含笑、橡皮树、五色梅、罗汉松、天竺葵、四季秋海棠、香石竹等多种花木，应用生长素调节后，对促进生根均有良好效果。3．2．2 促进植株矮壮，提高观赏价值。应用矮壮素12“比久”处理花卉，能有效地使植株矮化，促进分枝及花芽分化。例如天竺葵定植时土壤中拌入500t-tg／g的矮壮素，植株高度可降低10cm左右，并能提前1～2周开花。大丽花、菊花等用“比久”处理，矮化作用十分明显。据西藏现代农业示范园区试验示范，矮壮素“比久”对一品红、山茶、八仙花、杜鹃、火棘、五色梅、百合、仙来客、香石竹、翠菊、彩叶草、鸡冠花、紫罗兰、矮牵牛、万寿菊、百日草等花木均有明显矮化作用。“多效唑”对一些花卉植株的矮化作用也十分显著，如盆栽秋菊，在其生长中期(约于8月中下旬)，用浓度20ug／g的“多效唑”溶液喷洒，每隔l0～l5天喷1次，共喷两次，可使植株变矮，节间缩短，叶色变绿，茎秆变硬，此时辅之以摘心和适当施肥，即可使花型增大，花期延长，花朵艳丽。3．2．3 延长切花寿命。西藏海拔高，空气干燥，使鲜切花花期受到一定影响。插花时高原人民都希望让鲜花能多开几天，应用一些生长延缓剂，即可抑制花卉的呼吸作用，从而达到延长花期的目的。例如将香石竹花枝基部用矮化素浸泡一夜，即可延长花期2～3天。矮化素的使用浓度，夏季为50／_tg／g，冬季为l0～ 25t-tg／g。3．2．4 防止落花落果。喷洒“比久”、“萘乙酸”具有防止落花落果作用。如观叶花卉用50／J．g／g“萘乙酸”溶液喷洒，即可防止落花。又如盆栽金桔，在座果前用500／_tg／g浓度的“萘乙酸”(N从)溶液喷洒，即可抑制花芽分化，防止落果。4 BGA土壤激活剂的应用BGA土壤激活剂不同于现有化学肥料、微生物肥料、有机肥料、复合肥料、保水剂、生根粉等产品。它集保水、放水、催芽、改良士壤、供给利激活营养等多种功能于一身，除可用于正常条件下花卉种养获得养分外，最突出特点在于花卉在难以种养的恶劣条件下(如高寒、干旱、风沙、瘠薄等)，能使花卉正常生长。2OO4年，西藏现代农业示范园区应用1：20 BGA激活剂与河砂混合基质盆栽小本花卉，效果十分良好，拉萨家庭盆栽君子兰应用BGA激活剂培养土后，春季间隔30～40天浇水，亦可正常开花，而且表现花朵大、花期长等特点。应用1：15 BGA激活剂与河砂混合基质营养液喷灌技术，进行无土草坪示范，在水泥地平面，铺5crn厚度的基质，草坪从播种到形成商品仅6o天。5 介质应用5．1 栽培介质近年来，花卉栽培所用的介质，逐渐移向使用全部无土或少土的介质。这是因为无土介质大都属于园艺无毒类型，不需消毒程序，重量轻，质量均衡，价格便宜，易于操作及标准化，但介质多数不含或少含养分，栽培上应及时施用营养液。5．1．1 树皮。西藏藏东南地区松树皮和硬木树皮，具有良好的物理性质，能够部分代替泥炭作为盆栽介质。新鲜树皮的主要问题是碳氮比较高，有些树皮如察隅油桐树皮等含有对植物有害的成分，应该通过高温堆腐或淋洗降解毒性。树皮首先要粉碎，粒子直径可以大到10mm，一般的直径为1．5～6mm。对粒子的大小进行筛选，细小的粒子可作为田问土壤改良剂，粗的粒子可作为盆栽介质。木树皮作为盆栽介质，能抑制植物寄生线虫和土壤病原菌的发生。5．1．2 锯末。西藏藏东南林区木材加上后生产的锯末和树皮有类似的性质，但较易分解沉积，而过于致密则不易干燥，影响透水透气。5．1．3 草炭。又称泥炭，泥炭是古代湖沼地带的植物被埋藏地下，在渍水和缺氧的条件下不能完全分解的特殊有机物。西藏羊八井地带天然草炭资源十分丰富，为花卉产业发展提供充足的介质资源。5．1．4 珍珠岩。珍珠岩是天然的铝硅化合物，即粉碎的岩浆岩加热剑1000℃以上而形成的膨胀材料，具封闭的多孔性结构。珍珠岩较轻，通气良好，无营养成分，质地均一，不分解，阳离子代换量较低，PH7．0～7．5。珍珠岩含有钠、铝和少量的可溶性氟，氟能伤害某些植物，特别是在较低PH时用珍珠岩作繁殖介质表现明显。在使用前经过2～3次淋洗，能使可溶性氟淋火。珍珠岩较轻，容易浮在混合介质的表面。5．1．5 蛭石。蛭石是硅酸盐材料在800～l100℃下加热形成的云母状物质。在加热中，水分迅速失去。矿物膨胀后相当于原来体积的20倍，其结果是增加了通气孔隙和持水能力。蛭石呈中性至微碱性，每立方米蛭石能吸收500～650升的水，蒸汽消毒后能释放出适量的钾、钙、镁。蛭石长期栽培植物后，容易致密，使通气和排水性能变筹，因此最好不做长期盆栽植物的介质。5．1．6 河砂。河砂通常作为盆栽混合介质的组成部分。砂粒以0．2～0．5mm之间为好。河砂的容重较大，河砂的持水量和阳离子代换量较小。近几年，西藏现代农业示范园区用l：20的BGA激活剂与河沙混合基质盆载葡萄等观果花卉、花苗生长健壮，取得了良好的结果。5．2 栽培介质的配制通常盆栽介质是由两种以上的介质按一定比例配合而成的。配合起米的介质在理化性状上比单一介质要好。花卉因种类、介质材料和栽培管理不同，使用介质配方亦不同，但其总的趋向是要降低介质的容重。增加总孔隙度和增加空气和水分的含量。介质配制比例见表2。表2 介质配方比侧参考表5．3 培养土和栽培介质消毒为保证花卉茁壮生长，对培养土和栽培介质消毒是极重要的措施之一。除了已经消毒的袋装介质之外，即使是一般属于同艺无毒的介质，也应在配制后进进消毒，存储使用。多数病原微生物在60℃时经30分钟蒸汽加热后即可死亡。锰、铅、锌等重金属经高温处理后可溶性增加，过多的锰会造成植物毒害，使植物生育迟缓，叶色变褐以至枯死。用氯化苦药消毒，将培养土一层一层地倒人箱中，每10cm厚为l层，每层均匀撒布氯化苦25rnl。然后盖好密闭，待氯化苦全部散发后，即可使用。西藏种养花卉多为温室栽培，定植前，将温室中午密闭3～4小时闷棚，亦可达到营养土消毒效果。

随着人们绿化意识的增强和绿化观念的更新，传统花卉种植方式因存在诸多弊端，已不符合人们审美情趣的要求。例如，鲜切花缺少了一个从种植到开花结果的实践过程，且保鲜时间短；一般盆花常用土壤栽培，养护必须凭经验，不易管理，易患病虫害，与现代居室环境不和谐。花卉立柱式无土栽培!以下简称花卉立柱)是把工艺化塑料盆钵垒叠成一定高度，在其上栽植花卉，并用营养液自动循环浇灌来满足花卉生长对水、气、肥的需求而进行的栽培方式，集立体栽培、无土栽培、设施栽培于一身，具有技术新、工艺化、节水环保、绿化容量大、美观和易管理等优点，能最大程度满足人们种花养花的情趣。花卉立柱在城市公园、街道、庭院、居室、屋顶、阳台的美化绿化以及都市农业中具有广阔的应用前景。花卉立柱是插花、盆景以外的一种新型花卉生产模式和艺术形式，有望成为一种时尚的产业。1 花卉立柱系统结构根据应用场所和循环系统可将花卉立柱分为常规型和家庭型2类。1.1 常规型花卉立柱系统通常采用水培法，进行较大面积的群体栽培主要应用于都市农业，城市公园街道，庭院屋顶绿化等。1.1.1 立柱装置基本结构每667m2安装立柱600根，每根立柱由底座、中心轴和柱体构成。柱体的外壳是由白色工程塑料(ABS)浇注成的盆钵，一根立柱垒叠10～12个盆钵，高160～200cm，直径15cm，每个盆钵上设有5个栽培孔，花卉苗木即生长在栽培孔上。立柱成行状排列，柱体套在中心轴并立于下端的底盘上，便于旋转，也能随中心轴自由搬动。通过旋转使花卉苗木受光均匀。1.1.2 营养液循环系统由贮液池、输液管道、滴淋头和回流沟组成。盆钵上的花卉苗木生长所需的养分，是由潜水泵把贮液池中的营养液送上输液管道，然后通过立柱顶端的滴淋头注入盆钵内的，当上一个盆钵内的营养液超过一一定水位后，即自动向下一个盆钵注入，直至营养液溢出栽培槽的出口，最后通过回流沟流至贮液池中。营养液可定时自动浇灌，循环利用。1.2 家庭型花卉立柱系统有水培、基质培、混合培3种栽培方式。室内花卉单体栽培主要应用于居室、办公室、阳台绿化等。1.2.1 立柱装置基本结构每套装置由底盆、中心柱、盆钵、微型泵和定时器构成。家庭型立柱一般垒叠3～6个盆钵，高50～100cm底盆采用圆柱体，体积约为6L用于贮藏和回收营养液。1.2.2 营养液自动循环系统家庭型立柱底盆中的营养液由微型泵泵入，然后通过软管、淋头、盆钵，再回收到底盆，重复利用，通过24h程控定时器实现自动循环浇灌。2 栽培技术要点2.1 品种选择常规型花卉立柱主要考虑其观赏性，品种选择以草本花卉为主，适栽品种有孔雀草、长春花、洋凤仙、万寿菊、百日草、千日红、杂交石竹、凤尾鸡冠花、三色荃、四季海棠、雁来红、彩叶草、观赏番茄、金盏菊、翠菊、矮牵牛、一串红、矮向日葵、吊竹梅等；家庭型花卉立柱考虑室内环境条件的特殊性，品种选择以耐荫观叶植物为主，适栽品种有万年青、合果芋、绿萝、常春藤、龟背竹、文竹、银皇后、绿宝石、小斑马、百合竹、袖珍椰子、富贵竹、朱蕉、鹅掌木、肾藏、白掌、虎尾兰、吊兰、君子兰、一叶兰、条纹竹芋、孔雀竹芋等。2.2 无土育苗技术2.2.1 草花无土育苗一般采用种子播种繁殖，也有通过扦插繁殖的，如万寿菊、孔雀草、四季海棠、长春花等。种子繁殖以穴盘无土育苗效果最好，出苗整齐而茁壮。相对于常规露地无土育苗来说，受地下害虫为害轻，育苗移栽时伤根少，缓苗期短。育苗基质为珍珠岩、泥炭与蘑菇废料的复合基质(体积比1:1:1)。育苗容器采用宁夏圣宝工贸有限公司生产的圣宝重型128育苗穴盘(8×16穴，穴大小3cm×3cm)。草花种子播种前用40%福尔马林100倍液浸泡15min进行消毒，不易发芽的草花品种用温水浸种和催芽。播种发芽后，当草花幼苗长至2叶(对)期后，每天喷浇稀营养液1次。当幼苗达到一定苗龄形态指标要及时移栽，一般移栽期为4～5叶(对)期。2.2.2 耐荫观叶植物无土育苗通常采用分株或扦插繁殖，有许多观叶植物2种方法均可繁殖。分株繁殖较简单，当母株分化出的子株已长有根系，就可分离母株进行单独培育。方法是将母株挖起，去除基质，清除老根和烂根，然后找出根系自然分歧处，用手册开或用刀切开，要求分离出来的子株带有细根、枝条(叶片)和芽。扦插繁殖基质为珍珠岩。扦插用的插条剪成8～12cm长，去除插条基部的叶片，下部剪口要平滑，呈45°斜面，用50×10-6的吲哚乙酸浸渍剪口12h，促进发根。插后做好保湿工作，防止插条失水萎蔫。当根长出2～3cm即可移栽，移栽时尽量减少伤根。2.3 养液管理2.3.1 营养液pH值测定与调整笔者用的营养配方肥料由杭州龙山化工厂生产提供。花卉用营养液的pH值适宜范围为5.5～6.5，一般稳定在6.0左右为最好。在营养液配制和使用过程中，可用手持式汉拿酸碱度测试笔定期进行pH值的测定。测试后，若发现营养液的pH偏高，用硫酸、磷酸或硝酸调整；若pH偏低，则用NaOH调整。2.3.2 营养液EC值测定与调整花卉用营养液的适宜离子浓度(以EC值表示)，因花卉不同生育期、不同栽培季节而有所差异，一般苗期略低，生育盛期略高；冬季略高，夏季略低。幼苗期适宜的EC值为0.6～1.2ms/cm，开花期或成苗期(耐荫植物)适宜的EC值为1.2～1.8ms/cm。一般可用DDS-11A型电导率仪定期测定营养液的EC值，若发现EC值过高加水稀释，过低则通过加配方肥料进行调整。2.3.3 营养液含氧量的补充通过每天多次的营养液循环浇灌来补充营养液中的含氧量，从而满足花卉根系生长对氧气的需求。2.3.4 供液时间与次数采取间歇定时供液的办法，通过定时器进行控制，一般每天供液2～4次，每次15～20min。供液在白天进行，夜间不供液；晴天供液次数多些，阴雨天少些；气温高光线强时供液次数多些，温度低光线弱时供液少些。2.3.5 营养液的更换家庭型花卉立柱底盆容积小，每盆营养液使用期为1～2个月，即夏天1个月更换1次，冬天2个月更换1次。常规型花卉立柱因贮液池容积大，营养液使用期可延长至4～6个月。若发生污染，应及时更换。2.4 病虫害防治据笔者观察，家庭型花卉立柱在室内摆放期间，一般很少有病虫害发生。花卉立柱大棚生产期间，各种病虫害均会发生。主要病虫害有:灰霉病、霜霉病、炭疽病、白粉病、叶斑病、叶螨、蚜虫、青虫、夜蛾等。应采取“以防为主，综合防治”的策略综合防治:(1)及时摘除枯枝败叶，清理病虫株；(2)物理防治，用-诱虫胶板诱杀害虫；(3)用一熏灵、利得烟熏剂等熏烟；(4)药剂防治禁用剧毒农药，选用低、中残毒农药，并做到对症下药；杀虫杀螨剂有7051杀虫素、万灵、一遍净、抑太保、吡虫啉等，杀菌剂有达科宁、多菌灵、大生、雷多米尔、杀毒矾等。3 应用前景探讨通过不同品种、不同花色的搭配、不同高度花柱的组合，可设计出富有不同艺术情趣的花卉立柱组合模式，表达不同的文化内涵。3.1 在园林绿化上的应用花卉立柱组合景观可为城市公园增辉，也可作为移动花坛应用，在绿化死角具有与盆花相似的应用效果。3.2 在都市农业中的应用花卉立柱组合可提升都市农业品位，增添现代园艺科技气息。3.3 在街道绿化上的应用花卉立柱成行竖立于街道两旁，能明显增加街道的节日文化气氛，给人耳目一新的感觉。3.4 屋顶花园花卉立柱节水环保，不积水，避免了屋顶土壤栽培的积水易渗漏等缺点。3.5 在室内绿化中的应用家庭型花卉立柱，绿化容量大，美观易管理，是家庭居室、办公室美化绿化的理想选择。花卉立柱式无土栽培模式及其应用前景:

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