作者：竭宝峰,姜忠喆
出版社：辽海出版社
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中国少年儿童百科全书：植物·生物（彩图文字版）试读：
前言
我们青少年正处在思维能力由具体向抽象过渡阶段，思维能力正向深化和扩散方向发展，思维敏捷，反应灵活，接受新鲜事物能力很强，正是学习知识技能、接受新鲜事物、从事脑力活动的最佳时机。
青少年在此时培养广泛的兴趣爱好和构建基本的知识体系十分重要。特别是通过最初的基础知识学习，可以对世界有一个大概的认识，这可以说是青少年的人生指路明灯。
我们学习科学知识，可以奠定我们飞天梦想的坚实基础；我们学习文化知识，可以拓展我们崇高理想的飞翔翅膀；我们学习人文知识，可以夯实我们完美人格深厚的累积。
青少年学习知识，能够使我们走向成熟，能够使我们获得智慧，能够使我们塑造完美人格，并最终使我们不断走向成功！知识就是力量！知识改变命运！在当今知识经济时代，学习知识特别是青少年的头等大事，在青少年成长过程中所占据的重要地位是越来越重要了。
但是，我们青少年的时间都非常有限，怎样在学好课本知识之外，再学好广泛的知识呢？21世纪是知识爆炸的时代，要学的知识很多，怎样精选最有用最基础的知识学习呢？这是非常值得我们探索的问题。
为此，我们根据中外最新知识的发展，特别编辑了《中国少年儿童百科全书》。“百科全书”通常指一套书，一般指一个想接受通才教育的人所应该学习的各种知识，它是全部学科知识的总称，包罗万象，丰富复杂。
我们根据广大青少年的身心特点和知识兴趣，主要精选编辑了有关宇宙、太空、地球、海洋、动物、恐龙、植物、生物、自然、气象、军事、武器、科技、发明、名胜、古迹等最新知识，具有很强的系统性、知识性和可读性，是广大青少年增长知识、开拓视野的最佳版本。
本书主编：竭宝峰、姜忠喆；副主编：竭宝娟、魏百花、高子乔、滕明芮、李贵铃、邢语恬、綦放、肖冰、黄策、韩柠阑；编委：张元中、魏红艳、竭康宇、竭康旭、李祉睿、赵恩泽、于礼齐、朱政奇、李兆阳、徐望洲、赵展弘、张启硕、赵天铭、杨敏、王雅艺、阚济伟、郭乃超、刘雨晴、董铭洋、周禹彤、屈秀娟、代亚男、杨桂菊、蔡文超、唐爱狄、洪浩然、李祎欣、张馨月、李铭源、李萌、张轩瑜、费立刚、贾红艳、李长杰、刘丽杰、高佩刚、马兰、张季骁、王闲达、李秀丽、孙奕曦、于洪峰、王春晶、王春波、徐静宜、臧宏杰、梁志敏、吕若祎、赵彬、李森华、曹金华、金香梅、齐文涛、李大鹏、代亚男、薛嘉珺、李梅、曹卉、洪春、屈秀娟；总编辑：竭宝娟、江磊、赵春萍、曲昊天、薛兴民。
第一 植物百科
植物的生长变化
植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类、地衣及绿藻等。据估计，植物现存大约有35万个物种。
那么，这么多植物是怎样来的呢？它们是怎样发展到现在的状态的呢？
由简单向复杂的发展。最早出现的单细胞植物，即一个细胞植物，它是由一个细胞执行着全部的生活功能。后来由于外界环境条件的变化，通过单细胞植物自身的变化，演化成了多细胞植物。多细胞植物细胞结构和功能的分工也越来越细，而有的植物却仍然保留原来单细胞的形式，如硅藻、蓝藻、小球藻等。
由水生向陆生的发展。海带、紫菜等都是水生的低等级绿色植物，苔藓植物是水生向陆生转化的过渡类型，直至蕨类植物才成为陆生植物。从水生至陆生是植物进化的一个重要阶段。
从水到陆，环境发生了剧烈的变化，从而引起了植物的发展。
植物为适应陆生的环境，它们逐步相应地产生了根、茎、叶和维管组织来输送水和矿物营养。花粉管的产生，使得植物在受精作用这一重要环节上，不再受外界水分的限制，从而形成了现在陆地上占优势的植物。
由低级向高级的发展。植物在漫长的历史进化过程中，由于不断受到环境条件的影响，从而引起植物内在的变化。
不能适应环境的，将逐渐衰退或灭亡，能适应环境的，就必然要改变自身原来的遗传特性，在形态和功能上发生变异。
蒲公英有着很强的适应能力，它到一个陌生的环境也能生存下来。它的瘦果，成熟时冠毛展开，像一把降落伞，随风飘扬，把种子散播远方。
此外，植物由于环境条件的不断改变和它们自身的不断变异，就出现了越来越多的新植物类型。
在地球的不同部位，以及同一部位的不同地形或方位上，从古至今，环境条件各不相同，因而生长着不同形态和结构的植物，从而形成了现在我们所看到的丰富多彩的植物世界。
植物的相互交流
许多动物能够以不同的方式向同伴传递一些信息，以表达自己的意愿等，植物王国里也有信息传送吗？
美国的两位科学研究人员，用柳树、赤杨和在短短几个星期内就能把整棵树的树叶吃光的结网毛虫进行实验。
他们把结网毛虫放在一棵树上，几天内发现树叶的化学成分有了某种程度的变化，特别是单宁含量明显增加。昆虫吃了这种树叶不容易消化，便失去了胃口，去别处寻找可口的佳肴，从而保护了树木自身。
更令人大吃一惊的是，树木遭遇虫害后，在65米距离以内，其他树木的叶子在两三天内也发现了类似的变化，单宁含量增加，味道变苦，以此来防御昆虫的侵害。这充分说明了植物之间是有信息联系的。
不仅杨、柳树有互通情报的本领，其他植物也有。曾有两位生物学家做过这样的实验：他们取45棵盆栽杨树放在温室里，其中30棵放在一间屋，另外15棵放在远处的一间屋中。他们将30棵树中的15棵的叶子打破。52小时后两位科学家对树叶进行了分析发现，已打破叶子的15棵杨树与在同一屋中的另外15棵杨树的叶中都含有大量的抗害虫物质，而在远处另一间屋中的杨树叶却和先前一样没有变化。
1986年克鲁格国家公园里出现一件怪事。每年冬季，这里的捻角羚羊有不少都莫名其妙地死去，但与它们共同生活在一个地方的长颈鹿却安然无恙。
原来，长颈鹿可以在公园内随意走动，可以到处吃园内不同树木的叶子。而捻角羚羊则被圈养在围栏内，只能吃到枞树的树叶。
专家研究了死羚羊胃里的东西，发现死因是它们吃进去的树叶里单宁含量非常高，这种毒物损害动物的肝脏器官。
在研究长颈鹿胃里的东西之后，他们发现长颈鹿吃入的食物品种较多，所吃入的枞树叶的单宁浓度只有6%左右，而捻角羚羊胃里的单宁浓度高达15%。
为什么在同样一些枞树的叶子内，在不同动物胃里，单宁浓度不同呢？经研究专家认为：枞树用分泌更多单宁的方法来保护自己以免遭到动物吞食。
科学家在研究中还发现：当枞树不止一次地受到食草动物的侵袭时，就会向自己的同伴发出危险警报，让它们增加叶里的单宁含量。收到这一信息的树木在几分钟内就会采取防御措施，使枞树叶子里的单宁含量迅速猛增。
植物的地盘争夺战
动物为了维持自己的生存，本能地会与同类或不同类动物争夺地盘，这种弱肉强食的现象已是众所周知的事实。这种现象也发生在植物身上。
在俄罗斯的基洛夫州生长着两种云杉，一种是挺拔高大，喜欢温暖的欧洲云杉；另一种是个头稍矮，耐寒力较强的西伯利亚云杉。它们应该称得上是亲密的“兄弟俩”，但是在它们之间也进行着旷日持久的地盘争夺战。
几千年前这里大面积生长着的是西伯利亚云杉。经过数千年的激烈竞争，欧洲云杉已从当年的微弱少数变成了数量庞大的统治者，而西伯利亚云杉却被逼得向寒冷的乌拉尔山方向节节后退。
学者们认为是自然环境因素帮助欧洲云杉赢得了这场“战争”，因为逐渐变暖的北半球气候更加适于欧洲云杉的生长。
可是仅仅用自然环境因素来解释植物对地盘的争夺，对另外一些植物来说似乎并不合适。因为许多植物的盛衰似乎只取决于竞争对手的强弱，而与自然环境因素无关。
比如在同一地区，蓖麻和小荠菜都长得很好，可是若将它们种在一起，蓖麻就像生了病一样，下面的叶子全部枯萎。
葡萄和卷心菜也是绝不肯和睦相处的一对。葡萄虽然爬得高，也无法摆脱卷心菜对它的伤害。
一种生长在美国西南部干燥平原上的山艾树，蛮横霸道发展到了极点，在它们生长的地盘内，绝不允许有任何外来植物落脚，即便是一棵杂草也不行。山艾树能分泌一种化学物质，而这种化学物质很可能就是它保护自己领地，置其他植物于死地的秘密武器。
一些从国外大量引进的外来植物，在若干年后，竟反客为主。原产于南美洲的鳄草，至今在佛罗里达已统治了全州所有的运河、湖泊和水塘。鳄草是河岸地区的一种多年生根茎类挺水的莎草植物。它有细长、三角形、直立，0.3至1米高的茎和细长的叶片。它的鳞茎经常大量聚集或和其他植物的根和根茎聚在一起形成漂浮的植垫，具有极强的侵略性。
过去长满径草的西棕榈海滩，现在已经成了澳大利亚树的一统天下，土生土长的径草反而变得凤毛麟角，难得一见了。此外，原产澳大利亚的胡椒现在也成了佛罗里达州东南部的植物霸主，还多亏了有人类干预，否则，这些外来植物会把本地植物杀得片甲不留。
植物的落叶
人类一年到头都周而复始地生活，自然界中其他生物可不是这样。它们在条件适宜时活跃，其他时候就进入休眠状态。
大家都知道叶子对一棵树有多重要，但是叶子也会消耗植物储存的营养。所以一到气候条件变坏时，植物的叶子就落下来了，这样更有利于它们过冬。
除热带之外，温度越低的地方，落叶植物就越多。由于它们的叶子只能存活半年，所以要比不落叶的针叶树生长得快一些。这样才能在有限的时间里充分发挥它的作用。
植物的叶有一定的寿命，一般来说，寿命不过几个月，也有能生活多年的，如松的叶能活3年至5年，冷杉和云杉的叶能活6年至12年。多数植物的叶，生长到一定时期就会自行脱落。
木本植物的落叶有两种情况：一种是叶只生活一个生长季，每当冬寒来临就全部脱落，如杨、柳、苹果等，这叫落叶树；另一种是叶可活多年，而且不定期地脱落，就全树来看，终年常绿，如松、柏、冬青等，这叫常绿树。
植物落叶是一种自我保护机能。秋冬季节，雨水稀少，满足不了树木生长的需要。再加上太阳光斜射北半球，日照时间缩短，也提示树木冬天就要来临。
此时树叶中就会产生一种激素，即脱落酸。当叶片中的脱落酸输送到叶柄的基部时，在叶柄基部会形成一层非常小而细胞壁又很薄的细胞，科学家们称之为离层。
离层的形成会使水分不能正常输送到叶子里。在脱落酸的作用下，离层周围会形成一个自然的断裂面。
叶子由于得不到水分的正常补充会逐渐干枯，其自然断裂面越来越明显，经秋风一吹，便会落叶纷飞，甚至无风也会自动飘零。
落叶是植物的一种正常生理现象，是对不良环境的一种适应性，同时落叶可使植物排除废物，起到更新的作用。植物通过落叶可以缩小蒸腾作用和散热面积，减少体内的水分散失。
落叶片落入土壤中即被分解，养分被植物重新利用，落叶层还能蓄养水分，为种子提供发芽和幼苗的生长温床。一些植物把重金属积累于叶片上，通过落叶来排泄体内的重金属，从而有利于植物的生长。
植物根的作用
对于植物，人们不仅赞赏花的美丽，更爱果的珍贵，却往往忽视了生长在地下的根。根在潮湿阴暗的土壤里，始终默默地工作着，甘当无名英雄。
根一踏上生命的旅途，就以极快的速度钻入土壤，担负起吸收水分和无机盐的任务。根吸收最活跃的区域是根尖部分。每一棵植物都有一个强大的根系，主根生侧根，侧根长支根，支根再分枝，根系的伸展范围好像树冠的倒影，所以有“树有多高，根有多深”的说法。
在热带海滩上，红树生长在淤泥中，随潮水涨落时隐时现，却不会被带走，就是因为这种树有两种发达的根：一种是支持根，从树干部生出，倾斜地插入淤泥里，可加强树木在淤泥中的稳定性；另一种是呼吸根，从地下根上长出，伸出淤泥，这种根外面有大的皮孔，可与外界进行气体交换，这样就避免了根系在淤泥中因缺氧窒息而死。
植物的根系除了从土壤中吸收营养物质和固定植物外，还能合成植物体所需要的某些重要的有机物质，如南瓜和玉米中很多重要的氨基酸是在根部形成的。由根所合成的氨基酸，运到生长旺盛的部分，用来合成蛋白质，构成新细胞的主要成分。根中还能合成某些激素或植物碱，对植物体的生长和发育具有很大影响。
多数植物的根可贮存养料与水分。有些植物，如甘薯、甜菜、胡萝卜、萝卜的根特别肥大、肉质化，成为贮藏有机养料的贮藏器官。多年生植物的根虽不膨大成肉质状，但都贮藏有大量的养分。如人参、当归、甘草、乌头、龙胆等植物的根，含有许多药用成分，可以供人类使用。
有些植物的根具有极强的萌芽能力，成为它们传宗接代、扩展自身的强大武器。山杨的水平根系特别发达，在贴近地表的土层中生长着许多横根，这些横根能萌发出幼苗。所以在经采伐或破坏后的林间隙地上，山杨很容易天然更新，一般只需要10多年就可长成天然次生林。
有些植物的根还能自我施肥。如豆科植物的根系上常常会长出许多根瘤菌，它能捕捉空气中的分子态氮，并将它固定为氨和氨化合物，为植物的生长发育提供大量的氮肥。
植物的感情和思维
如果说动物具有感情和思维，这是人们能够接受的，但如果说，植物也有感情和思维能力，你一定会非常惊讶！
1966年2月，美国中央情报局的工作人员巴克斯特在给植物牛舌兰浇水时，用测谎器测试植物的情绪变化。没想到，当水缓缓浇下时，测谎器的曲线急剧上升。这情形和人激动时测得的曲线一模一样。
巴克斯特特意改装了一台记录测量仪，将仪器与植物相连接。他将一根燃着的火柴靠近植物，记录仪的指针猛烈晃动，植物出现了恐惧心理。直至这样的实验重复多次以后，植物才渐渐减轻了恐惧心理。它似乎也知道，那只是一种假象。
巴克斯特在全国各地的其他机构用其他植物和其他测谎仪做了类似的观察和研究。巴克斯特的实验表明，植物不仅对外界刺激有情绪波动，而且可以感受到附近动物的情绪变化。
前苏联学者维克多·普什金也用实验证实了植物具有感情。普什金先在一个受试者身上施用催眠术，再将他的手放在植物前，最后把人和植物用脑电仪相连。
图像表明，人和植物同时表现高兴或沮丧的反应：受试者高兴，植物便竖起叶子，舞动花瓣；受试者因听说寒冷而瑟瑟发抖，植物则颤抖不已；受试者情绪不佳，植物也垂下叶子表示悲哀。
美国化学师马塞尔·沃格尔曾做过这样一个试验，他从树上摘下3片榆树叶，放到床边一个玻璃碟里。每天早饭前，他都花一分钟，劝勉两边的叶子继续活下去，而对中间那片叶子不予理睬。一周后，中间的一片叶子已变黄枯萎，另两片仍然青绿、健康。使沃格尔感兴趣的是，活着的两片叶子的小茎上的伤痕似乎已经愈合。
沃格尔发现植物对于谈论不同的话题内容也表现出不同的反应。植物对在摇曳着烛光的暗室里讲鬼怪的故事也有反应。在故事的某些情节中，例如“森林中鬼屋的门缓缓打开”，或者“一个手中拿刀子的怪人突然在角落出现”，或者“查尔斯弯下腰打开棺材盖子”等，植物似乎特别注意。沃格尔还用事实证明，植物也可以对在座人员虚构想象力的大小做出反应。
科学家们的这些实验研究为植物界打开了一个新的领域。
植物长毛的作用
有些植物的身上长毛，这些毛分布在植物的茎和叶子上，这是它们防御动物侵害的手段。
植物的毛有很多种，有的硬如针刺；有的毛虽不硬，但密集成层，可抵抗病菌及小昆虫的侵害，如杨树的叶子上就有密绒毛，可以防菌害和虫害。
还有的毛硬而脆，这些毛是有内腔的，就像毛虫一样，里面还有毒液。这种毒液虽不如毛虫毒液之毒，也不容小觑。如果不小心碰到了皮肤，这些毛的尖端就会断裂，将其中的毒汁刺入皮肉内，让人红肿痛痒不止。
麻科草本植物中就有不少种类生有这种毛。这些毛生长的位置不同，有的生于茎上，有的生于叶柄上，还有的长在叶片上。荨麻科植物中有种蝎子草，非常有名，也是通过长着毛防御外敌的。蝎子草，顾名思义毒如蝎子。一旦被它的毛刺到了，就如被蝎子尾巴蜇了一样难受。这种草在北京就有不少，郊区近山地的沟边、湿地或路边都可以看到。
它的叶子很大，毛也十分明显，凑近细看可以见到毛里面的水泡。麻科中有刺毛的不仅仅是蝎子草，还有些种类的毛虽短而细，看着毫不出奇，如果不小心触到了，同样能使皮肤发痒红肿。
一种极为罕见的野生马铃薯的叶片上长有两种挺厉害的毛。第一种细长，会分泌极粘的液体，一下就能牢牢粘住飞来取食的昆虫，第二种毛短粗，碰伤它就会流出一种毒汁，这些毒汁就将捕到的昆虫毒死了。
棉花植株的软毛能对抗蝉的侵犯，多毛品种小麦比少毛品种更容易不让叶甲虫的成虫产卵和被其幼虫食用。
茅膏菜的叶子上长有许多腺毛，这是为昆虫设下的陷阱。昆虫一落在叶上，这些毛就能弯曲把昆虫卷住，然后分泌出消化液把虫子消化吸收。在一些植物根尖上长有大量的根毛，这些根毛对扩大根的吸水能力也具有举足轻重的作用。
育种家发现，凡是毛状物密度高的植物，虫害就少。南瓜、冬瓜、玉米的茎叶上也长着一层细毛，它们的叶子面积大，水分从叶片中散失得就多，而那些细细的茸毛密密地集中在叶片上，挡住了气孔，又减少了阳光的直射，使叶片的温度不至于很高，就减少了水分的浪费。
植物的呼吸
植物虽然没有呼吸器官，但是，实际上植物在它的一生当中，无论是根、茎、叶、花，还是种子和果实，时时刻刻都在进行着呼吸，只是人的肉眼看不出来。
那么，植物为什么要进行呼吸？其实，生物吸进氧气，呼出二氧化碳，只不过是呼吸活动的表面现象。而呼吸的本质是生物的身体里的有机物质氧化分解的过程。对植物来说，通过呼吸才能把光合作用所制造的有机物质加以利用。植物身体里有许多有机物质，如糖类、脂肪和蛋白质都要通过呼吸作用来进行氧化分解。
平常在氧气充足的情况下，植物体内的有机物质被彻底地氧化分解，最后生成二氧化碳和水等，这叫有氧呼吸。有氧呼吸能够释放出很多能量，这些能量可以供给植物本身生命活动的需要。比如细胞里的分裂、组织分化、种子萌发、植株成长、花朵开放等过程，以及植物的根从土壤里吸收水分和肥料，营养物质在身体里的运输等活动都需要能量。
植物在呼吸过程中，有机物质的氧化分解是一步一步进行的，整个过程中间会生成许多种化学成分不同的物质。这些物质是植物用来合成蛋白质、脂肪和核酸的重要材料。所以，呼吸活动跟植物身体里各种物质的合成和互相转化有密切关系。
植物如果处在缺氧的环境里，它不会像动物那样马上停止呼吸，很快死亡。植物在缺氧的时候，虽然没有从外界吸收氧气，可是它照旧能够排出二氧化碳，这叫无氧呼吸。
苹果储藏久了，为什么会有酒味？高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量，以适应缺氧的环境。
植物的呼吸作用和对农产品的贮藏也有着密切的关系。粮食、水果和蔬菜等收下来以后呼吸活动还在进行。在贮藏过程中，一方面要让呼吸继续进行，这样，粮食、水果和蔬菜等才不会变质；另一方面又要使呼吸尽量减弱一些以减少消耗。
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