按生物学特性分类

不同的花卉,其生物特性各不相同。它们对光照、温度、水分等环境条件的要求也不同,习惯上常根据这些不同,把花卉分为以下四种类型。

一、喜阳性和耐阴性花卉

1.喜阳性花卉:像月季、茉莉、石榴等大多数花卉,它们需要充足的阳光照射,这种花卉叫做喜阳花卉。如果光照不足,就会生长发育不良、开花晚或不能开花,且花色不鲜,香气不浓。

2.耐阴性花卉:像玉簪花、绣球花、杜鹃花等,只需要软弱的散射光即能良好地生长,叫做耐阴性花卉。如果把它们放在阳光下经常暴晒,反而不能正常地生长发育。

二、耐寒性和喜温性花卉

1.耐寒性花卉:像月季花、金盏花、石竹花、石榴等花卉,一般能耐零下3—5°C的短时间低温影响,冬季它们能在室外越冬。

2.喜温性花卉:像大丽化、美人蕉、茉莉花、秋海棠等花卉,一般要在15—30°C的湿度条件下,才能正常生长发育,它们不耐低温,冬季需要在温度较高的室内越冬。

三、长日照、短日照和中性花卉

1.长日照花卉:像八仙花、瓜叶菊等,每天需要日照时间在12个小时以上,叫做长日照花卉。如果不能满足这一特定条件的要求,就不会现蕾开花。

2.短日照花卉:像**、一串红等,每天需要12个小时以内的日照,经过一段时间后,就能现蕾开花。如果日照时间过长,就不会现蕾开花。

3.中性花卉:像天竺葵、石竹花、四海棠、月季花等,对每天日照的时间长短并不敏感,不论是长日照或短日照情况下,都会正常现蕾开花,叫做中性花卉。

四、水生、旱生和润土类花卉

1.水生花卉:像睡莲,一定要生活在水中,才能正常生长发育,叫做水生花卉。

2.旱生花卉:像仙人掌类、景天类等,只需要很少的水分就能正常生长发育,叫做旱生花卉。

3.润土花卉:像月季花、栀子花、桂花、大丽花、石竹花等大多数花卉,要求生长在湿度较大,排水良好的土壤里,叫做润土花卉。润土花卉在生长季节里,每天消耗水分较多,必须注意及时向土壤里补充水分,保持温润状态。

第二节 农作物

农作物简介

指农业上栽培的各种植物。包括粮食作物、油料作物、蔬菜、果树和作工业原料用的棉花、烟草等。

粮食作物以青稞、蚕豆、小麦为主要作物;经济作物以油籽、蔓青、大芥、胡麻、大麻、向日葵等为主;蔬菜作物主要有萝卜、白菜、芹菜、韭菜、蒜、葱、胡萝卜、菜瓜、莲花菜、菊芋、刀豆、芫荽、莴笋、黄花、辣椒、黄瓜、西红柿等;果类有梨、苹果、桃、杏、核桃、李子、樱桃、草莓、林檎等品种,野生果类有酸梨、野杏、毛桃、苞瑙、山樱桃、沙棘、草莓等。水稻、小麦、大豆、玉米、棉花、高粱、大麦、谷子、莜麦等也是很重要的农作物。

农作物栽培的历史各有不同,近东和欧洲开始于公元前6500—3500年;东南亚,开始于公元前6800—4000年;在中美洲和秘鲁,大约开始于在公元前2500年。大多数最先进行作物栽培的地区是半干旱气候的江河流域。在欧亚大陆,作物栽培的方法是,先耙地,然后犁地播种;而在中美洲,因为没有牛马等,他们的主要作物一一玉米在播种时是用木棍在地上捅个小洞再点种子。

欧亚大陆的早期农业

在古代,人们先是到处打猎和采集果实,后来发展到可以栽培植物,有了可靠的食物供应后,人们就建立村庄和城镇,更多的人可以去发展新技术、提供服务,进一步促使了这种转变,最后,一个农业文明就形成了。中国古代,各个江河流域的人们就种植大豆、柑橘、桃、梨、大麻和茶树等,还饲养动物,精通园艺,特别是花卉。现在的伊拉克一带地区很早就开始种植作物,他们发明了轮子,用滑轮来从人工渠里汲水,他们还建设了相当复杂的灌溉系统,他们驯化了骆驼、猴子和马等动物。在古代埃及,人们利用尼罗河的水和肥沃的土壤,种植小麦、大麦和蓖麻等,埃及人还栽培棕榈,除了公牛和马外,他们还饲养家禽、绵羊、山羊和猪。在印度北部的印度文明(公元前2300年至公元前1750年)时期,他们种植小麦、大麦和水稻,还栽培棉花、芝麻、茶树和甘蔗。还驯化了鸡、水牛等用来耕种田地。农民使用犁,修建了很好的灌溉系统和很大的谷仓。

古代美洲的农业

在古代中美洲——现在的墨西哥等地,在公元前2500年左右玉米种植前,中美洲的人还是到处打猎,耕种只是随便种种而已。公元250年到1600年,墨西哥和中美洲等地产生了玛雅一托尔铁克一阿芝特克文明,人们用玉米做杂交来提高产量,还种植豆类、南瓜、胡椒、鳄梨、烟草和棉花。他们建有水渠和水上花园。还发展了干旱农业,发明了保持水分的耕作技术。

公元1200年左右,印加人在安第斯山脉的恶劣环境中建立了一个国家,他们使用石器,修建了梯田、灌溉和排水系统。给土地施用肥料,还建造了石仓来贮藏粮食。印加人种植玉米、白甜马铃薯和南瓜等,还驯化了美洲驼做工,羊驼取毛。

古希腊和罗马

从公元前2000年开始,希腊人就栽培粮食作物,主要是大麦,还种植橄榄树、无花果和葡萄,饲养牲畜。希腊人发明了水车用来从低处向高处提水。

古罗马人发明了一些铁制工具,如犁、镰、锄等,提高了地中海地区的农业技术水平。他们种植小麦、大麦、谷子、葡萄,饲养动物。公元前200年前,每个罗马农民都有!.8—6.1公顷土地。在随后的200年中,富有的人从国家那里得到了更多的土地,于是他们就叫奴隶干活了。

在这段时间里,国家又立法把富人的土地分给小农户,但这种改革最后失败了。公元200年时,很多农民变成了佃农;公元400年时,这些佃农的权利更少了,最后变成了依附于土地的农奴。

中世纪的欧洲

拥有土地的农民把他们的土地又分给他们的儿子。这样,只有很少土地的农民们就很贫穷。特别是在公元476年罗马帝国灭亡后,小户农民不得不把土地献给贵族来寻求保护。公元1000—1300年期间,欧洲进入庄园时代,这种情况变得非常普遍,在英国、法国和德国更是如此。在庄园时代,农奴们生活在地主庄园附近的村子里,为地主干活。每个农奴耕种5—12公顷土地,主要种植小麦、大麦、豆类、燕麦和黑麦,还安排有休闲土地。这种制度在中国、日本和印度也有。

第三节藻类

藻类简介

是原生生物界的一类真核生物。主要水生,无维管束,能进行光合作用。体型大小各异,小至长Ⅱ微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归人植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束。这点与苔藓植物相同。

藻类可由一个或少数细胞组成,亦可有许多细胞聚合成组织样的架构。丝状体可分支,可不分支(如水绵属),有些藻类是单细胞的鞭毛藻,而另一些藻类(如闸极藻属)则聚合成群体。绿藻类的松藻属由无数分支丝体交织缠绕而成,部位不同的丝体形态和功能亦异。藻类虽然主要为水生,但无处不在,分布范围从温带的森林到极地的苔原。某些变种可生活于土壤中,能耐受长期的缺水条件;另一些生活于雪中,少数种能在温泉中繁盛生长。

藻类与其他真核生物一样有细胞核,有具膜的液泡和细胞器(如粒线体),大多数藻类于生活过程中需要氧气。用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。地球上的光合作用90%由藻类进行,据记载在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。浮游的藻类是海洋食物链中非常重要的环节,所有高等水生生物的生存最终依靠藻类的存在,此外,从史前时代起藻类一直被用作牲畜的饲料和人类的食物。

藻类有广泛的商业用途。藻类制品包括由70多种红藻制成的琼脂糖类(如琼脂)。琼脂用于鱼罐头制造、烹制鱼的包装、织物上浆及胶片和高级黏合剂的制造,又可用于汤、调味汁、果冻、糕饼糖霜等中。由角叉菜制成的角叉菜胶,用途与琼脂相同,又包括钠、钾、钙盐。藻酸是褐藻的组分,可制成能像丝一样纺成线的碱金属盐。

藻类可进行营养繁殖(透过细胞分裂或断裂)、无性繁殖(透过释出游动孢子或其他孢子)或有性繁殖。有性繁殖通常发生于生活史中的艰难时期(如于生长季节结束时或处于不利的环境条件下)。

菹类的基本特征

关于藻类的概念古今不同。我国古书上说:“藻,水草也,或作藻”。可见在我国古代所说的藻类是对水生植物的总称。在我国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。根据现代对藻类植物的认识,藻类并不是一个自然分类群,但它们却具有以下的共同特征:

1.植物体一般没有真正根、茎、叶的分化藻类植物的形态、构造很不一致,大小相差也很悬殊。例如众所周知的小球藻,呈圆球形,是由单细胞构成的,直径仅数微米;生长在海洋里的巨藻,结构很复杂,体长可达200米以上。尽管藻类植物个体的结构繁简不一,大小悬殊,但多无真正根、茎、叶的分化。有些大型藻类,如海产的海带、淡水的轮藻,在外形上,虽然也可以把它分为根、茎和叶三部分,但体内并没有维管系统,所以都不是真正的根、茎、叶,因此,藻类的植物体多称为叶状体或原植体。

2.能进行光能无机营养一般藻类的细胞内除含有和绿色高等植物相同的光合色素外,有些类群还具有些特殊的色素而且也多不呈绿色,所以它们的质体特称为色素体或载色体。藻类的营养方式也是多种多样的。例如有些低等的单组胞藻类,在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机化能营养或有机化能营养。但从绝大多数的藻类来说,它和高等植物一样,都能在光照条件下,利用二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养。

3.**多由单细胞构成高等植物产生孢子的孢子囊或产生配子的精于器和藏卵器一般都是由多细胞构成的。例如苔藓植物和蕨类植物在产生卵细胞的颈卵器和产生**的**器的外面都有一层不育细胞构成的壁。但在藻类植物中,除极少数种类外,它们的**都是由单细胞构成的。

4.合子不在母体内发育成胚高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多细胞的胚以后,才脱离母体继续发育为新个体。但藻类植物的合子在母体内并不发育为胚,而是脱离母体后,才进行细胞分裂,并成长为新个体。如果用动物学的术语来说,高等植物是胎生,而藻类则是卵生。.

总之,藻类植物是植物界中没有真正根、茎、叶分化,行光能自养生活,**由单细胞构成和无胚胎几种具代表性的藻类发育的一大类群。

第四节 草本植物

简 介

草本植物的茎内木质部不发达,属于草质的。多数在生长季节终了时,其整体部分死亡,包括一年生和二年生的草本植物,如水稻,萝卜等。多年生草本植物的地上部分每年死去,而地下部分的根、根状茎及鳞茎等能生活多年,如天竺葵等。

草本是一类植物的总称,但并非植物科学分类中的一个单元,与草本植物相对应的概念是木本植物,人们通常将草本植物称作“草”,而将木本植物称为“树”,但是偶尔也有例外,比如竹,就属于草本植物,但人们经常将其看作是一种树。

草本植物和木本植物最显著的区别在于他们茎的结构。草本植物的茎为“草质茎”,茎中密布很多相对细小的维管束,充斥维管束之间的是大量的薄壁细胞,在茎的最外层是坚韧的机械组织,另外草本植物的维管束不具有形成层,不能不断生长,因而树会逐年变粗而草和竹子就没有这样的本领。

分 类

植物体木质部较不发达至不发达,茎多汁,较柔软。按草本植物生活周期的长短,可分为:

一年生草本

在一个生长季节内就可完成生活周期的,即当年开花、结实后枯死的植物,如水稻、大豆、番茄等。

二年生草本

第一年生长季(秋季)仅长营养器官,到第二年生长季(春季)开花、结实后枯死的植物,如冬小麦、甜菜、蚕豆等。

多年生草本

能生活二年以上的草本植物。有些植物的地下部分为多年生,如宿根或根茎、鳞茎、块根等变态器官,而地上部分每年死亡,待第二年春又从地下部分长出新枝,开花结实,如藕、洋葱、芋、甘薯、大丽菊等;另外有一些植物的地上和地下部分都为多年生的,经开花、结实后,地上部分仍不枯死,并能多次结实,如万年青、麦门冬等。

草本植物中,一年生、二年生和多年生的习性,有时会随地理纬度及栽培习惯的改变而变异,如小麦和大麦在秋播时为二年生草本,在春播时则成为一年生草本;又如棉花及蓖麻在江浙一带为一年生草本,而在低纬度的南方可长成多年生草本。

作 用

草有很多用处。所有重要的粮食都是草,如小麦、米、玉米、大麦、高粱等。猪牛马羊等各类家畜也都吃草。

竹子在日常生活处处可见,例如在东南亚,还有竹子造的房屋。大自然中的野草是动物的食物,还能制造大量氧气,防止水土流失。

第五节 藤本植物

简 介

藤本植物体细长,不能直立,只能依附别的植物或支持物,缠绕或攀援向上生长的植物。藤本依茎质地的不同,又可分为木质藤本(如葡萄、紫藤等)与草质藤本(如牵牛花、长豇豆等)。

藤在英语中为vine,来源于希腊语oinos,意思是“葡萄酒”,原来专指葡萄,后来引申为藤本植物。英国英语一般用climbers(爬行的)指称藤类。

藤本植物在一生中都需要借助其他物体生长或匍匐于地面,但也有的植物随环境而变,如果有支撑物,它会成为藤本,但如果没有支撑物,它会长成灌木。例如:漆树科和茄科的一些品种。

藤本植物可以节省用于生长支撑组织的能量,可以更有效地吸收阳光。例如葛和金银花已经成为北美的未来人侵物种,成功地迅速繁殖。也有一些生活在热带的藤本植物是耐阴的,在雨林中可以借助大树遮荫。就是不用攀爬,藤本植物也可以在地面上迅速蔓延,占据较大的地区。绝大部分藤本植物都是有花植物。依照其茎的结构,可以分为“木质藤本”(如葡萄)和“草质藤本”(如牵牛)。如果根据其攀爬的方式,可以分为“缠绕藤本”(如牵牛)、“吸附藤本”(如常春藤)、“卷须藤本”(如葡萄)和“攀缘藤本(如藤棕)。还有一种特殊的藤本蕨类植物,并不依靠茎攀爬,而是依靠不断生长的叶子,逐渐覆盖攀爬到依附物上。

分 类

1.藤本月季

藤本月季别名:藤蔓月季、爬藤月季。包括由自然界原种或灌木状月季的枝变种,分藤性及蔓生两类。花期初夏仲夏,都可扦插繁殖。棚架用。由蔷薇原种育成的藤本,生长特健,还能高攀覆盖墙面。花多数簇生成大丛,芳香。由杂种月季枝变而成的藤本,用途同前,花似杂交茶香月季,数朵簇生,花期同上。蔓生种主要亲本为光叶蔷薇,不能用于被覆墙面,因空气不流通,易患白粉病。

原种主产于北半球温带、亚热带,我国为原种分布中心。现代杂交种类广布欧洲、美洲、亚洲、大洋洲,尤以西欧、北美和东亚为多。我国各地多栽培,以河南南阳最为集中,耐寒(比原种稍弱)。喜光,喜肥,要求土壤排水良好。

2.爬山虎

爬山虎别名:地锦,爬墙虎。

形态:落叶藤木;卷须短而多分枝,叶广卵形,长8—18厘米,通常3裂,基部心形,缘有粗齿,表面无毛,背面脉上常有柔毛;幼苗期叶常较小,多不分裂;下部枝的叶有分裂成3小叶者。聚伞花序通常生于短枝顶端两叶之间,花淡黄绿色。浆果球形,成熟时蓝黑色,有白色粉。花期6月;果实100月成熟。

观赏特性及园林用途:该树种是一种优美的攀缘植物,能借助吸盘爬上墙壁或山石,枝繁叶茂,层层密布,人秋时叶色变红,格外美观。常用作垂直绿化建筑:物的墙壁、围墙、假山、老树干等。

第三章

自然界里的微生物

第一节 真 菌

单介

真菌是具有真核和细胞壁的异养生物。种属很多,已报道的属达1万以上,种超过10万个。其营养体除少数低等类型为单细胞外,大多是由纤细管状菌丝构成的菌丝体。低等真菌的菌丝无隔膜,高等真菌的菌丝都有隔膜,前者称为无隔菌丝,后者称有隔菌丝。在多数真菌的细胞壁中最具特征性的是含有甲壳质,其次是纤维素。常见的真菌细胞有:线粒体、微体、核糖体、液泡、溶酶体、泡囊、内质网、微管、鞭毛等;常见的内含物有肝糖、晶体、脂体等。

真菌通常又分为三类,即酵母菌、霉菌和蕈菌(大型真菌),它们归属于不同的亚门。

大型真菌是指能形成肉质或胶质的子实体或菌核,大多数属于担子菌亚门,少数属于子囊菌亚门。常见的大型真菌有香菇、草菇、金针菇、双孢蘑菇、平菇、木耳、银耳、竹荪、羊肚菌等。它们既是一类重要的菌类蔬菜,又是食品和制药工业的重要资源。真菌的营养体真菌营养生长阶段的结构称为营养体。绝大多数真菌的营养体都是可分支的丝状体,单根丝状体称为菌丝。许多菌丝在一起统称菌丝体。菌丝体在基质上生长的形态称为菌落。菌丝在显微镜下观察时呈管状,具有细胞壁和细胞质,无色或有色。菌丝可无限生长,但直径是有限的,一般为2—30微米,最大的可达100微米。低等真菌的菌丝没有隔膜称为无隔菌丝,而高等真菌的菌丝有许多隔膜,称为有隔菌丝。此外,少数真菌的营养体不是丝状体。而是无细胞壁且形状可变的原质团或具细胞壁的、卵圆形的单细胞。寄生在植物上的真菌往往以菌丝体在寄主的细胞间或穿过细胞扩展蔓延。

当菌丝体与寄主细胞壁或原生质接触后,营养物质因渗透压的关系进入菌丝体内。有些真菌如活体营养生物侵入寄主后,菌丝体在寄主细胞内形成吸收养分的特殊机构称为吸器。吸器的形状不一,因种类不同而异,如白粉菌吸器为掌状、霜霉菌为丝状、锈菌为指状、白锈菌为小球状。有些真菌的菌丝体生长到一定阶段,可形成疏松或紧密的组织体。苗丝组织体主要有菌核、子座和菌索等。菌核是由菌丝紧密交织而成的休眠体,内层是疏丝组织,外层是拟薄壁组织,表皮细胞壁厚、色深、较坚硬。菌核的功能主要是抵抗不良环境。但当条件适宜时,菌核能萌发产生新的营养菌丝或从上面形成新的繁殖体。菌核的形状和大小差异较大,通常似绿豆、鼠粪或不规则状。子座是由菌丝在寄主表面或表皮下交织形成的一种垫状结构,有时与寄主组织结合而成。子座的主要功能是形成产生孢子的机构,但也有度过不良环境的作用。菌索是由菌丝体平行组成的长条形绳索状结构,外形与植物的根有些相似,所以也称根状菌索。菌索可抵抗不良环境,也有助于菌体在基质上蔓延。

有些真菌菌丝或孢子中的某些细胞膨大变圆、原生质浓缩、细胞壁加厚而形成厚垣孢子。它能抵抗不良环境,待条件适宜时,再萌发成菌丝。

真菌的繁殖体

当营养生活进行到一定时期时,真菌就开始转入繁殖阶段,形成各种繁殖体即子实体。真菌的繁殖体包括无性繁殖形成的无性孢子和有性生殖产生的有性孢子。

无性繁殖

无性繁殖是指营养体不经过核配和减数分裂产生后代个体的繁殖。它的基本特征是营养繁殖通常直接由菌丝分化产生无性孢子。常见的无性孢子有三种类型:

(1)游动孢子:形成于游动孢子囊内。游动孢子囊由菌丝或孢囊梗顶端膨大而成。游动孢子无细胞壁,具1—2根鞭毛,释放后能在水中游动。

(2)孢囊孢子:形成于孢囊孢子囊内。孢子囊由孢囊梗的顶端膨大而成。孢囊孢子有细胞壁,无鞭毛,释放后可随风飞散。

(3)分生孢子:产生于由菌丝分化而形成的分生孢子梗上,顶生、侧生或串生,形状、大小多种多样,单胞或多胞,五色或有色,成熟后从袍子梗上脱落。有些真菌的分生孢子和分生孢子梗还着生在分生孢子果内。孢子果主要有两种类型,即近球形的具孔口的分生孢子器和杯状或盘状的分生孢子盘。

有性生殖

真菌生长发育到一定时期(一般到后期)就进行有性生殖。有性生殖是经过两个性细胞结合后细胞核产生减数分裂产生孢子的繁殖方式。多数真菌由菌丝分化产生性器官即配子囊,通过雌、雄配于囊结合形成有性孢子。其整个过程可分为质配、核配和减数分裂三个阶段。第一阶段是质配,即经过两个性细胞的融合,两者的细胞质和细胞核(N)合并在同一细胞中,形成双核期(N+N)。第二阶段是核配,就是在融合的细胞内两个单倍体的细胞核结合成一个双倍体的核(2N)。第三阶段是减数分裂,双倍体细胞核经过两次连续的分裂,形成四个单倍体的核(N),从而回到原来的单倍体阶段。经过有性生殖。真菌可产生四种类型的有性孢子。

(1)卵孢子:卵菌的有性孢子。是由两个异型配子囊——雄器和藏卵器接触后,雄器的细胞质和细胞核经授精管进入藏卵器,与卵球核配,最后受精的卵球发育成厚壁的、双倍体的卵孢子。

(2)接合孢子:接合菌的有性孢子。是由两个配子囊以配子囊结合的方式融合成1个细胞,并在这个细胞中进行质配和核配后形成的厚壁孢子。

(3)子囊孢子:子囊菌的有性孢子。通常是由两个异型配子囊——雄器和产囊体相结合,经质配、核配和减数分裂而形成的单倍体孢子。子囊孢子着生在无色透明、棒状或卵圆形的囊状结构即子囊内。每个子囊中一般形成8个子囊孢子。子囊通常产生在具包被的子囊果内。子囊果一般有四种类型,即球状而无孔口的闭囊壳,瓶状或球状且有真正壳壁和固定孔口的子囊壳,由于座溶解而成的、无真正壳壁和固定孔口的子囊腔以及盘状或杯状的子囊盘。

(4)担孢子:担子菌的有性孢子。通常是直接由“+”、“一”菌丝结合形成双核菌丝,以后双核菌丝的顶端细胞膨大成棒状的担子。在担子内的双核经过核配和减数分裂,最后在担子上产生4个外生的单倍体的担孢子。

此外,有些低等真菌如根肿菌和壶菌产生的有性孢子是一种由游动配子结合成合子,再由合子发育而成的厚壁的休眠抱子。

真菌的起源和演化

关于真菌的起源和演化主要有两派看法。一派认为真菌是由藻类演化而来。这些藻类因丧失色素而从自养变成异养,生理的变化引起了形态的改变。另一派认为除卵菌来自藻类外,其余的真菌来自原始鞭毛生物。

真菌是一项丰富的自然资源。人和动物每年消耗大量的真菌菌体和子实体。真菌也是重要的药材。真菌的某些代谢产物在工业上具有广泛用途,如乙醇、柠檬酸、甘油、酶制剂、甾醇、脂肪、塑料、促生素、维生素等。而且这些东西都能进行大规模的生产。在真菌的腐解作用中,它使许多重要化学元素得以再循环。真菌直接或间接地影响着地球生物圈的物质循环和能量转换。、