作者：《中国学生的第一套科普读物》编委会
出版社：吉林出版集团有限责任公司
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植物王国：解读植物的生命密码试读：
前言
在距今30多亿年前的远古时代，地球上出现了最早的植物：菌类和藻类。经过漫长的进化发展，植物王国如今成员众多、五彩缤纷，除了藻类和菌类，还有蕨类、苔藓植物、裸子植物和被子植物，总共有30多万种。这个王国中的绿色家族每天可以生产约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪，同时，还能向空气中释放将近5亿吨的氧，为人类和动物提供充足的食物和氧气。许多植物还为我们提供了鲜美可口的蔬菜、瓜果……
可以说，植物是我们人类最亲密的朋友。但是，对于这位朋友，我们知道多少：植物是怎样进化的？它们的生命是怎样构成的？它们是怎样扩大“地盘”的……
有人说，一本好书就是一位美丽的天使，她把智慧和人们不知道的美丽世界展现在人们面前。这本书正是这样一位使者，她的使命就是把缤纷多彩的植物王国介绍给你。那么，就跟随她有趣的讲解和生动的描绘开始吧，植物王国将带给你一次又一次的惊喜。
PART 1 走进植物王国
养料储存器——根
在植物的生命体中，根生长在最下边，默默无闻地担负着固定植株、吸收水分和无机盐的重任。此外，根系还有合成和转化有机物的能力，可以有效地改善土壤的结构，为植物的生长创造良好的土壤环境，促进植物的生长。
根的结构
植物的根一般呈圆锥形，顶端部分是根尖，根尖可分为根冠、分生区、伸长区和根毛区。其中根毛区密生的根毛吸收水分的能力非常强，植物生长所需要的水分和养分几乎都是靠这个区域吸收的。根尖的结构根毛的结构
根的运动
植物的向性运动是植物的一种生长运动，也是植物进化过程中的适应现象之一。根的向性运动可分为负向光性、向地性、向水性、向化性等。
根的类型
根一般都由主根和侧根组成。主根比较粗大，上面又长出许多较细的分枝，称为侧根。一株植物所有的根总称为根系。主根和侧根明显的根系叫直根系，如大豆、油菜；而主根不发达、主根和侧根差别不明显的根系则称为须根系，如玉米、小麦。
无土栽培
植物需要水分和矿物质，还需要得到根的支撑。但并不是所有的植物都需要土壤才可以生长。现代农业采用的无土栽培技术，就是让作物直接生长在水中，植物的根从水中吸收液体矿物质。植物在水中生长
寄生根
菟丝子刚生长出来时，根可帮助它攀附在其他植物上，植株成熟后，根部就会慢慢枯萎。它的茎细呈丝状，缠绕在寄主植株上，茎上生有许多突起状的吸盘，这些吸盘实际就是菟丝子变态的寄生根。
变态根
为了适应环境，植物形成了各种各样的根。有些植物在茎上又长出许多细根，帮助支撑植株，这种根称做支柱根。生长在沼泽和海滩上的植物，为了解决缺氧问题，在茎的周围常长出许多呼吸根来帮助呼吸。有些植物的根肉质肥大，里边储藏着许多淀粉和糖类，这种根称做储藏根。
支撑“身体”的茎
茎就是植物的“身体”。有些植物的茎可高达几十米，低矮的小草茎却仅有几厘米高。根、芽、叶、花全和植物的茎相连。虽然植物的茎不一定都长得笔直挺拔，但它却跟人体的脊椎骨一样，把植物的各个部分连成了一个整体。丝瓜的缠绕茎
茎的主要类型
茎一般有4种主要类型。第一种类型是直立茎，就是直立向上生长的茎。第二种是缠绕茎，缠绕茎幼小时不能直立，须缠绕于支持物上生长。第三种是攀缘茎，茎幼小不能直立，攀缘支持物上升。第四种是匍匐茎，茎细长而又柔弱，蔓延生长在地面上。玉米的直立茎
茎的结构
茎的顶端称为茎尖，茎都是由茎尖分生组织不断分化形成的。茎尖分为分生区、伸长区和成熟区3个部分。每一个茎上都有芽、节和节间。金钱松的茎属直立茎
茎刺
茎刺是植物为了防卫动物采食而发生的变态，如柑橘、山楂、皂荚等部分茎变态为刺，多位于叶腋部，由腋芽发育而成，不易脱落，有保护作用。柑橘马铃薯
块茎
马铃薯的薯块是最常见的一种块茎，内部贮藏有大量的淀粉。它由地下茎逐渐膨大而成，在其外部有许多呈螺旋状排列的、深陷的芽眼，每一个芽眼下都留有叶痕，因此芽眼所在的部位相当于茎的节，相邻两芽眼的间距即为节间。可见块茎实际上就是极度缩短的变态茎。藕是莲的根状茎有根状茎的铃兰
植物的地下茎
许多植物为了度过严寒的冬天，学会了利用地下茎来保护自己。地下茎就是生长在土壤中、变为贮藏营养或繁殖器官的茎枝。虽然地下茎看上去与根很像，但它们有明显的节、腋芽，有的还有退化的叶子等。在冬天来临之时，地上茎部分全部死亡，只有地下茎部分存活。等到来年春暖以后，地下茎重新萌芽，就又长成同样的植株。这些植物有的每年结种子，但大多数只在最后一年结种子。玫瑰的皮刺精细不均，多且直。
皮刺
皮刺与乔木茎上的变态刺有所不同，它们是从茎的外皮长出来的。蔷薇科的植物多生有皮刺。以玫瑰为例，作为著名的香料提取植物，它满身被覆着茸毛、腺毛以及锋利的皮刺，人见了望而生畏。然而，皮刺虽说也会刺痛人的神经，却由于只是附着在植物的表皮上，因而相对来说易断得多，杀伤力也小得多。
光合作用——生命的源泉
能进行光合作用，是植物最显著的特征。植物每天都要吸收太阳光能，用来制造各种养料，为地球上的人类和所有动物直接或间接地提供生存所必需的食物，以及一种最重要的物质——氧气。
什么是光合作用
绿色植物细胞中的叶绿体利用太阳光的能量，利用周围环境中的水分和空气中的二氧化碳，制造碳水化合物，同时释放氧气，这个过程就叫做光合作用。太阳为光合作用提供能源光合作用演示图
叶绿素
冬去春来，和煦的春风吹拂大地，蒙蒙的小雨淅淅沥沥，灿烂的阳光一片明媚，整个世界一派葱茏，郁郁葱葱之间透出勃勃生机。绿色的山峦、青青的原野，处处显露出青翠欲滴，整个世界弥漫着绿色的气息。这都多亏了植物的装扮，是叶绿素的功绩。叶绿素的吸收光谱和作用光谱
光反应与暗反应
植物的光合作用是个非常复杂的过程，可以简单地分成两个反应：一个是光反应，另外一个是暗反应。顾名思义，光反应只有在光存在的条件下才能进行，暗反应是光合作用的第二个阶段，没有光照也能进行，发生在叶绿体的基质中。
太阳光
当太阳光到达我们居住的地球时，我们的眼睛会看到周围各种颜色的物体，如果没有光，我们周围的一切都是漆黑一团。太阳是个巨大的能发光发热的球体，并能以电磁波的形式把它的光和热毫不吝惜地向宇宙各处抛洒，到达地球表面的电磁波波长从几纳米到上千米不等。我们感觉到的“光”，实际上就是我们眼睛能够看到的人们常说的“可见光”，它是太阳光谱中的一小部分。太阳的光和热以辐射的形式到达地球，植物正是吸收了这些光，才能够进行光合作用的。
光合作用的意义
在地球上，所有的生物在进行生命活动的时候，都必须消耗能量，或者说都必须有能量的供应。这些能量是从哪里来的呢？我们人类当然是靠吃饭（主要由粮食、蔬菜和肉组成）获得能量。动物要靠吃草或吃其他的小动物，当然小动物也是靠吃草，归根结底，它们是以吃草为生的。这些草、粮食以及蔬菜中蕴藏着的能量，都是由绿色植物通过光合作用制造的。如果没有光合作用，地球上所有的动物都要因为缺少食物而饿死，或者因为缺少新鲜的氧气而闷死。植物在进行光合作用的时候，还要释放出氧气，只有大气中有了足够的氧气，需要有氧呼吸的真核生物出现，才能使得大气层的上空形成臭氧层，挡住紫外线等有害射线的伤害，各种生物才能最终走上地球这个大舞台，上演生物进化的精彩历程。植物的光合作用是地球生物圈赖以生存的基础
最美丽的招牌——花
花是被子植物繁衍后代的生殖器官。花不论大小、形状和颜色如何，都是由相同的几个基本部分组成的。典型的花，在一个有限生长的短轴上，着生花萼、花冠、雄蕊和雌蕊。雄蕊与雌蕊是繁殖器官，而花萼和花冠是用来保护它们并吸引有利于植物繁殖的昆虫的。
花的结构与性别
一朵结构完整的花由雌蕊、雄蕊、花瓣、花萼和花托5部分组成，但有的花可以没有花瓣，雌蕊和雄蕊却必具其一。大多数植物的花既有雌蕊，又有雄蕊，是两性花，这种情况在植物性别上叫做雌雄同株。还有些植物整株只开其中一种花，这样的植物就是雌雄异株的植物，例如草、桑树、杨柳等。
花冠
由于花瓣的离合、花冠筒的长短、花冠裂片的形状和深浅不同，形成各种类型的花冠：筒状（菊科）、漏斗状（牵牛花）、钟状（桔梗）、高脚碟状（水仙花、龙船花）、坛状（石楠花）、轮状（西红柿花）、唇状（薄荷、鼠尾草）、舌状（菊科）、蝶状（蝶形花科）、十字状（大白菜）等等。植物的花冠
林奈的花钟
植物在同一季节里开的花，也可能在一天的不同钟点开放、闭合。18世纪瑞典植物学家林奈第一个认识到这一事实。他还编出了一个“花钟”，每一钟点开一种花，把开花时间表示在一个钟面形的花坛上。林奈的花钟非常准确，以至此后好些年欧洲人还利用这种“钟”的规律来布置花坛。在有太阳的白天，每一片花坛按自己的时间开花，人们只要往花坛里看看，就能够说出时间了。
多功能的花粉
花粉是裸子植物和被子植物特有的繁殖结构，苔藓和蕨类等的花粉叫做小孢子。异花授粉植物的花粉在成熟的季节里，四处飘散，完成受精过程，最后结出种子。没有花粉的传播，这些植物是不会有种子的，
果实
也不会发育。为什么要传粉
一朵花的花粉被昆虫、风或水带到同种植物的另一朵花的花柱头上，花粉管萌发，将精细胞送入雌蕊子房内与卵细胞结合，才能完成植物的传粉受精过程，最后结出
种子
。而如果没有花粉的传播，是不会有种子的。水媒传粉
苦草是雌雄异株的植物。它生长在小河里，扎根在水下的淤泥中。花粉成熟时，雄花就从花梗上脱落，浮在水面上，漂浮的雄花接近雌花，由于水面的动荡，相互碰撞，雄花就把花粉传给雌花了。这种传粉方式叫做水媒传粉。成熟的果实落在地上，种子萌发，长成新的生命。
风媒传粉
一阵微风，就可以把许多风媒花的花粉卷扬起来。这种花粉一般可被风带到距离地表200～500米的空中，少数也可达到2000米的高空。松树、云杉、冷杉的每粒花粉都像个圆面包连着两个大气囊，这对它们在空气中的飘浮传播起着重要的作用。所有风媒的花粉都很轻，因此能够传播很远。风媒传粉植物比较怕雨，为了避开暴风雨，风媒植物通常在早春和秋季气候较温和时开花。同样的道理，禾草类植物的花会在清晨或黄昏时开放，此时温度形成的气流不会把花粉刮到几百千米外。植物的花冠
鸟媒传粉
鸟媒传粉是一些植物独特的传粉方式。鸟媒传粉主要是由蜂鸟来完成的。蜂鸟产于美洲，以体形极小而闻名，产于古巴的蜂鸟体长只有5.6厘米，体重仅2克。蜂鸟目共有319种，多数以花蜜为食。蜂鸟飞行技术高超，可以在空中停留甚至可以倒退飞行。当蜂鸟在花朵间飞行采食植物的花蜜时，把嘴插入花朵里，这时它的头部羽毛，就会粘上许多花粉，当它再飞到其他的花上采蜜时，就顺便把花粉传播了。蜜蜂与构造精巧的鼠尾草花蜂鸟的嘴形尖长，非常适合采集花蜜。果实
在现代植物中，果实是被子植物特有的特征。也就是说，凡是结果实的植物，都是被子植物，只要是被子植物，开花传粉后一般都会结出果实。由子房发育成的真果——桃。
果实的由来
果实是由花中雌蕊的下半部分——子房发育而成的。雌蕊由花柱和子房两部分组成。子房和花柱的关系就好比一个花瓶的大肚和长脖一样。子房（雌蕊的大肚部分）后来发育成果实，子房内部的胚珠发育成种子。果实一般包括果皮和种子两部分，起传播与繁殖的作用。在自然条件下，也有不经传粉受精而结果的，这种果实因此没有种子或种子不育，故称无子果实，如无核蜜橘、香蕉等。此外，未经传粉受精的子房，由于某种刺激形成的果实，如番茄、葡萄，也是无种子的果实。
子房发育成真果
在果实逐渐发育成熟以后，花柱(雌蕊的长脖部分)和花萼、花瓣、雄蕊会逐渐凋落，花托则会相对萎缩，花梗变成了果梗。这种直接由子房发育而成的果实叫真果，比如桃、李、西红柿、柿子等。也有些植物的果实除子房发育外还有其他部分，比如花被和花托等，这种果实叫假果。花蕊的结构
花萼参加发育形成的假果
苹果、梨、柿子、石榴等水果也是假果。它们的花托在有花时虽然较小，但在果实发育成熟时还一直宿存着花萼。花托就是紧连在花萼下面的结构，果实成熟了，花萼还在，这说明花托参与了果实的发育。又大又厚的柿蒂
包在花托里的假果
有的植物子房在开花时就是包在花托里的，在花凋谢后，花托就和子房一起共同发育成了果实，这是假果的另一种类型。例如黄瓜，在鲜黄的花朵还没有绽放的时候，我们就能看见一根小小的黄瓜已经长在花朵的后面了，那是黄瓜花的子房藏在它的花托里。这时候的黄瓜虽然没有种子，但十分鲜嫩。其他的瓜类也是同样的情况，所以它们的果实都是假果。果实形成的过程
·果实的颜色·
我们常见的不同果实有红、黄、紫等各自不同的颜色。果实之所以这样五彩缤纷，与它们果皮中含有的色素有关。果皮中的主要色素与花朵和叶子差不多，也是叶绿素、花青素、类胡萝卜素等，各种色素含量不同，导致果皮的颜色也不一样。不过果实的颜色还跟光照和营养有关，譬如向阳的一面，色泽往往比较鲜亮。脆甜的苹果种子莲的种子可以休眠上千年，非常长寿。
果实和种子都是植物的繁殖器官。不同的是，果实起的是保护和传播种子的作用，种子的职责则是延续植物的生命，繁殖后代。种子也是裸子植物和被子植物特有的繁殖器官，孕育着植物的新生命，预示着植物的明天。自然界中能形成种子的植物有20多万种，包括高等植物的绝大多数。
种子的形成
种子由卵受精生成，含有一个胚，是植株的起始，它还储备了植物早期生长所需的全部养料。养料通常贮藏在称为胚乳的组织中。有些植物的种叶（或称子叶）中也贮藏有养料。
种子的休眠
成熟而有生命力的种子，如果没有遇到适宜的条件，就能保持一种“沉睡”状态，暂时不萌发，这就是种子的休眠。在休眠期间，种子新陈代谢非常缓慢，处于相对静止状态，但仍然保持着生命力。这是植物对自然环境的一种适应。
萌发
种子在条件适合时，开始摄入水分慢慢生长。刚开始时，胚根穿破种皮向下伸入土壤。不久，胚芽开始向上生长。种子萌发有两种不同的方式：子叶在生长过程中留在地下的是地下性萌发，冒出地面并通过光合作用制造养料的叫做地上性萌发。
种子的旅行
不同的植物由于生长在不同的环境中，慢慢形成了不同的特性。种子的职责是延续植物的生命，繁殖后代。果实和种子的传播方式多种多样。有些植物的果实和种子凭借自身的力量传播，有些植物的果实和种子则借助外力传播。
自动播种机
有一种植物叫风滚草，就是能随风滚动的草。它没有固定的家，每当到了干燥酷热的旱季，为了保存体内的水分，它会自己把根从地下拔出来，把枝条上的叶片抛掉，卷成一个圆球，随风滚动。遇到潮湿有水的地方，便将拳曲的枝条伸展开来，扎在泥土中定居下来。如果再遇到干旱，它会再次弯起身体，流浪旅行。而在旅程中，它把自己的种子到处撒播。仿风滚草制成的火星探测车
随水漂流
在沼泽地和水中生长的植物，传播种子就必须借助水的力量了。随水漂流的果实有很多，如红树的果实、椰子等。莲的果实莲蓬，体积轻巧，呈圆锥形，在成熟以后就会随着水流的方向四处漂流。包藏在莲蓬里的莲子也会从组织疏松的莲蓬里掉出来，随水的流动漂浮到各处。一颗大大的椰子果实里只有一粒种子，然而它的包裹却相当坚固。它具有松软的纤维状的外果皮，漂浮在海面上绝对不会沉下去，能随海浪漂泊到很远的地方。遇到适宜的海滩，它便会安家落户，直至长成一棵新的椰子树。莲蓬椰子随水漂流，最终在岸上扎根落户。
请动物帮忙
人类和动物无形中也会成为植物种子传播的媒介。有些植物的果实颜色艳丽，味道甜美，深受人和动物的喜爱。如樱桃就经常成为人和鸟类的食物，而被丢弃的樱桃核就会随着人和鸟类的行踪传播到四面八方，重新生根发芽。苍耳、鬼针草、窃衣等植物的种子或者果实上长着带有挂钩的刺毛，或者能够分泌出一种黏液，当人的衣服或动物的毛皮无意中碰到它们的时候，这些种子就会立即依附上来，随着人和动物的行动到新的地方进行旅行、繁殖。苍耳植株的果实都长满了刺，每一根刺都像一个鱼钩，等着带它旅行的寄主。
光合作用的功臣——叶
叶子是植物重要的营养器官，它负责接受阳光，进行光合作用，最后供给植物养料和能量。植物的种类不同，叶的形态往往也不同。各种植物的叶子通常都是由叶片、叶柄和托叶构成的。有些植物的叶子没有托叶，有些植物的叶子没有叶柄，也有个别植物没有叶片。茂密的叶子为树干提供了丰富的养料。
叶片的结构
叶片的表皮由一层排列紧密、无色透明的细胞组成。表皮细胞外壁有角质层或蜡层，起保护作用。叶片上、下表皮中间的部分是叶肉，叶肉细胞内含有大量叶绿体，叶绿体是植物进行光合作用、制造营养物质的“工厂”。叶子的结构
变态叶
形状与功能都不同寻常的叶就是变态叶。最常见的变态叶有3种：仙人掌的针刺；豌豆的卷须叶，可以帮助它攀缘别的物体，向上生长；还有洋葱，肥厚的鳞叶中储存着丰富的水分和有机物，可以食用。洋葱层层的“外衣”就是它鳞片状的叶子。
叶序
叶在茎上着生的次序叫叶序，叶序通常分互生、对生、丛生和轮生等。具有互生叶的植物，每节只有一片叶子。具有对生叶的植物，每节在茎的相对两侧各有一片叶子。有些植物的叶子在节上呈环形生叶片的剖面图长，叫做轮生叶。叶片的剖面图对生叶序丛生叶序互生叶序
植物的“呼吸”
很多人都有养花的爱好，你知不知道给花浇的水到哪里去了呢？其实除了很小一部分从花盆中直接蒸发掉，大部分水分都是供植物用于蒸腾作用了。植物的根从土壤中吸收水分，最终通过叶片把水分散失到空气中，这个过程就是蒸腾作用，是植物的呼吸。“植物是靠吐水长大的”
我们知道，植物用水和二氧化碳来制造碳水化合物，但是植物吸收的水分真正用于光合作用的量却非常少。比如说，一株玉米在从苗到结实的一生中，用于构成植物体的水分和维护生理过程的水分，只占植物吸收水分总量的1%，而其他的99%都被蒸腾掉了。
精巧的机关——气孔
水分在植物体内是十分宝贵的，水分的丧失对植物体是致命的。为了尽量减少因蒸腾作用而导致的水分丧失，植物体进化出一套精巧的机关。植物叶片表皮上有角质层，甚至还有蜡质，它们都有阻止水分丧失的功能。但最为精巧的结构是气孔，气孔的两个保卫细胞能使气孔自如地开闭，既能保障植物气体的交换，也能最大限度地减少水分的丧失。
蒸腾作用的意义
既然只要少量的水就能够满足植物光合作用的需要，那么大量的水用于蒸腾作用有什么意义呢？我们都有在炎热夏天感受酷暑难耐的经历，当我们身在灼热的阳光下，或剧烈运动后要大量出汗，出汗可以降低我们的体温。同样，植物也通过蒸腾作用的方式散失水分，降低植物体的温度，以避免因阳光强烈而灼伤叶片。水分在植物内的吸收与运输，与蒸腾作用也是密不可分的。可是高达几十米，甚至上百米的树顶，水分是怎样被“泵”上去的呢？蒸腾作用的蒸腾拉力起了很大的作用，由于这种压力的存在，当气孔中的水分子逃逸时，就把下面的水分子拉了上来。水在植物体内从下向上流动的过程中，溶解在水中的无机盐和矿物质会随水一起被运输到整个植物体的各个部分。植物叶片的剖面图
蒸腾作用与水循环
地球上很多物质都是循环的，水分也不例外，太阳的光和热把液态的水变成水蒸气，水蒸气上升遇冷又变成液态或固态的雨、雪降到地面上，地面上的水又通过河流回到海洋，完成水循环，这是大家都知道的。可是地表上有很大一部分水并没有直接汇进海洋，而是被植物吸收了，然后通过植物的蒸腾作用把水以气体的方式散放到空气中，升到空中又降到地面，这也是水循环的一种形式。地球上的水循环
植物与环境
我们都知道，地球由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈5大圈层构成，生物圈是其中最生机勃勃的一个圈层，而植物在地球的生物圈中发挥着不可或缺的作用。它们为生态系统中的其他生物提供生存所必需的食物和氧气，并参与自然界各种能量和物质的循环，有效地为大自然发挥着自我调节的作用，可以说这是生态系统中最基础、最重要的一环。绿色植物能净化空气。
氧气的诞生
地球从诞生到现在已经有46亿年的历史了，而原始状态下的地球大气中是没有氧气的，当然也就没有生命物质。能够进行光合作用的植物出现之后，就开始不断地吸收大气中的二氧化碳，放出氧气。经历了亿万年的过程，地球上才形成了今天这样的大气组成。绿色植物能净化空气。碳循环的过程
食物链中的生产者
在生物界中，各种生物互相依存，它们是由食物链或食物网联系在一起的。能量以食物的形式在食物链中传递。利用能量将简单物质变为食物的生物就是生产者。生产者可以制造自己的食物，它们形成食物链的第一营养级。绿色植物是食物链中最重要的生产者。绿色植物有效地改善着地球的环境，为众多生物提供了生存的乐园。
植物与环境
植物的蒸腾作用对改善环境有很大的作用，人们常说大树底下好乘凉，一来树冠阻挡了阳光的直接暴晒，二来由于水的比热值很高，蒸腾作用把水分散发到空气中，水分在蒸发的过程中能够吸收很大一部分热量，使周围的环境温度降低。同时，经蒸腾作用散失的水分可以提高大气的湿度，让人们感觉舒服一些。
·呼吸作用·
我们都知道植物的光合作用是吸收二氧化碳、放出氧气的过程，其实植物除了进行光合作用外，还会和人一样进行呼吸作用，即吸收氧气排出二氧化碳。光合作用与呼吸作用是同时进行的，但光合作用只能在白天有阳光的时候进行，呼吸作用却是白天夜晚都在进行，植物晚上只会吸收氧气排出二氧化碳，因此清晨的树林中二氧化碳含量比较高，是不适合晨练的。
Part 2 翻开古老的族谱
最原始的藻类
藻类不是一个独立自然的类群，而是一个非常庞大的集群。人们把这个集群叫做“藻类”，是因为它们有一些共同特点，比如所有藻类体内都含有叶绿素，能够像高等植物一样进行光合作用；所有藻类都能自养生活，藻体中的所有细胞都参与生殖作用等。螺旋藻
蓝藻门
蓝藻门植物是最简单的植物，也是历史上最古老的植物。蓝藻在地球上的历史可以追溯到30多亿年前。蓝藻进行光合作用释放氧气。蓝藻出现在地球上的几十亿年间，大气中的氧气含量不断增加，这为其他生物的出现创造了条件。念珠藻
褐藻门
褐藻门植物是一种进化程度较高的藻类植物，通常呈橄榄黄色或深褐色。它的贮存养分主要是褐藻淀粉和甘露醇。另外，褐藻细胞中常含有碘，有的种类如海带，碘的含量相当高。喇叭藻网翼藻裙带菜海带
绿藻门绿藻是藻类家族的一大门类，外表呈绿色。绿藻光合作用的产物是淀粉，细胞壁的成分是纤维素。这些特征都和高等植物一致，因此科学家认为绿藻是高等植物的祖先。绿藻门的成员众多，已经发现的绿藻物种就接近1万种。紫菜的味道鲜美，营养价值高，它富含蛋白质，此外还含有维生素A、维生素B、维生素C、胡萝卜素等营养物质。团藻
轮藻门
世界上轮藻门植物共有300多种，主要生活在淡水环境中，只有很少的成员生活在半咸水里。轮藻门的植物体下面有白色的假根，把植物体固着在基质上。轮藻门植物在细胞构造、光合作用以及营养成分的贮存形式等方面与绿藻门植物基本一致。刚毛藻
裸藻门
裸藻基本上都是单细胞，依赖鞭毛的摆动四处游动，偶尔可以见到由几个个体细胞形成的不定型群体。细胞分裂是裸藻的唯一繁殖方式，依靠细胞纵裂一分为二。裸藻依靠细胞膜吸取水里的有机“食物”，过动物式的异养生活。在一些动物学家看来，裸藻是一种“原生动物”，因此人们又把它叫做眼虫。但是裸藻的细胞里却具有含有叶绿素的叶绿体，能够进行光合作用，因此植物学家认为它是一种植物。眼虫
喜爱阴湿的苔藓
苔藓是一类植物，是绿藻的后代，它们是一群小型多细胞的绿色植物，多生长在阴湿的环境中。苔藓植物有的是扁平的叶状体；有的有茎、叶，甚至有的还有假根。泥炭藓是藓类植物中常见的一种。
苔藓的分布
地球上几乎每一种有新鲜水质的环境中，都有苔藓植物的存在。但是它们仍以温暖、潮湿、阴暗的环境为主。当然有些种类具有独特的适应恶劣环境的能力，在许多光裸的地方，如岩层、石面、天井、台阶、古屋瓦当和墙壁等，它们都能捷足先登，成片生长。在冰天雪地的极地环境中，它们甚至能长成茂盛的苔原景观。地钱属于苔类，苔比藓更原始。地钱只是一个薄片，还没有茎和叶的分化，但它有假根，假根可以伸入土壤里。苔藓的生命循环
苔藓的生殖方式
苔藓的繁殖有营养生殖、无性生殖和有性生殖3种类型。营养生殖是营养体，就是配子体的断裂与新生，比如地钱孢芽杯中的孢芽在条件合适的情况下，会发育成一个新的植株；有性生殖是卵式生殖，也就是靠精卵结合来生殖；无性生殖是通过产生大量的孢子来实现的。金鱼藻又叫角苔，往往和草本植物夹杂在一起，生活在潮湿的环境中。葫芦藓十分矮小，只有2厘米左右，一般只能生活在阴湿的环境中，无法适应干燥的环境。烟杆藓球塑藓
苔藓植物的胚
苔藓植物、蕨类植物和种子植物，都属于有胚植物。我们把有胚植物称为高等植物，把无胚植物称为低等植物，因此苔藓植物是高等植物。苔藓植物的胚由受精卵（合子）发育而来，是在合子的基础上继续发育的结果。在高等植物中，合子形成后和母体并不分离，而是寄生在母体中，经过细胞分裂，进一步形成胚。
·吸水高手·
泥炭藓是名副其实的吸水高手。它能吸收自身重量20倍的水分。这种湿润的藓类生长在几乎没有细菌的水中，正因为如此，遇到紧急情况的时候，泥炭藓可以拿来做绷带用。泥炭藓的好处还不止于此，当它腐烂风干后还可形成泥炭，一些国家已经开始用它做家居燃料了。通过苔藓的监测，可以精确地了解一个区域大气环境的质量。
历史古老的蕨类
蕨类是出现在距今约4亿年前，泥盆纪时期的低地生长木生植物的总称。它们需要以水分作为再生循环的一部分，并且开始衍生出各种不同的种类，即使到现在，仍是一种生命力极强的植物。蕨类是最低级的高等植物。繁盛于石炭纪，当时曾是高达20～30米的高大植物。其中一些种类可食用、药用和观赏。从群类横向比较来看，它是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群，有根、茎、叶的分化，依靠孢子繁殖，由较原始的维管组织构成输导系统。现在地球上的蕨类约有1.2万种，其中绝大多数为草本植物。在中国，蕨类有2600余种，多数分布在西南地区和长江流域以南各省区以及台湾等地。松叶兰
大型叶和小型叶
蕨类植物的叶很复杂，从类型上说有两种，一种是小型叶，一种是大型叶。小型叶都是单叶，几乎没有叶柄，叶片细小，叶内只有单一不分枝的叶脉，没有叶隙，石松和卷柏类的叶片是小型叶。大型叶的叶片具有叶柄，叶内的维管束多数有分枝，而且有叶隙，蕨类植物中除了石松和卷柏，其他种类的叶片都是大型叶。蕨类植物的繁殖图
松叶兰
松叶兰生于热带、亚热带地区，在中国分布于南方各省区。在现有的蕨类植物中，松叶兰是最原始的，因为它没有根，叶片退化且为鳞片状，不能完成光合作用。松叶兰的茎呈翠绿色，可入药。
卷柏
卷柏在中国分布很广，从南到北，遍及全国。它又叫还魂草，非常耐旱，常常生长在垂直裸露的岩石上。这些地方水分的供应常常无法保障，但卷柏凭借着有水则生、无水则“死”的生存绝技，不但旱不死，反而代代相传繁衍生息。随着环境中水的有无，卷柏的生与“死”也交替进行，因此在民间人们又称它为还阳草、还魂草、长生草、万年青。科学家则把这种小草叫做“复苏植物”，干旱时它就好像睡着了，遇到水又重新醒来。卷柏
瓶尔小草
瓶尔小草多分布在温暖潮湿的环境中。瓶尔小草可以入药，具有清热解毒、消痈肿、治毒蛇咬伤等功效。瓶尔小草株高只有15～25厘米，有一个直立的根状茎，上面长有一些肉质根，向下扎入土中，可以吸收水分和矿物质。瓶尔小草
石松
石松植物的种类很多，在中国南北各地很常见，有些种类可以入药，有些种类可以作为观赏植物。和松叶兰相比，石松显得有明显的进化，因为它具有真正的根和叶，尽管它的叶是小型叶。瓶尔小草
问荆
问荆是多年生草本植物，体高30～50厘米。问荆在中国主要分布在北方，地上茎可以入药。问荆的植物体主要由茎组成，茎有明显的节与节间的区分。叶很小，成牙齿状，轮生一圈。
·九死还魂草·
有一种植物，尽管含水量降低到5％以下，几乎成“干草”了，它却仍然可以保持生命。曾有这样一个故事，有人把这种植物全株做成干制标本，放在植物分类标本橱中，几年后，这株干草无意中落到了水池中。第二天人们发现时，令人惊奇的一幕出现了：它竟舒展开全部枝叶，又变得生机勃勃了。这种奇特的植物，便是大名鼎鼎的“九死还魂草”，学名叫卷柏。
裸子植物
裸子植物是具有裸露种子的植物，种子由胚珠发育而成，胚珠呈裸露状态，外面没有心皮包裹，因此叫做裸子植物。比如，银杏、水杉、松树、柏树等都是裸子植物。银杏树
中国的裸子植物
全世界有裸子植物800多种，中国有将近300种，其中140种为中国特有，其中包括白皮松、水松、福建柏、百山祖冷杉等。由于没有受到第四纪冰川的严重影响，中国还保存了世界其他地方已经灭绝了的古老遗存植物——被人们称为“活化石”的银杏、水杉、银杉、金钱松、红豆杉、穗花杉等。冬天落叶的松树——华北落叶松。
银杏
在中国著名的三大活化石植物中，银杏是历史最悠久、种植最为广泛的一种。银杏全树是宝，种植银杏有非常好的经济效益。银杏的种子俗称白果，可以食用，白果的食用方式有炒食、烤食、煮食、配菜、做糕点、蜜饯、罐头等许多种，有很高的营养价值和药用保健价值。
白皮松
白皮松为中国特有树种，主要分布在河北、河南、山西、北京、甘肃、陕西和川北、鄂西等地。它耐瘠薄、抗干冷，在阳光充沛、气候温凉和土层深厚的钙质土壤中生长得非常好。白皮松的心材呈黄褐色，边材为黄白色，纹理直，有光泽，花纹美丽，可供房屋建筑、家具等用材；种子可以食用；树姿优美，树皮独特，躯干斑白，枝干斑绿，极为美观，是优良的庭院树种，常栽种在公园和庭院中。
松柏纲植物的生命循环
大部分裸子植物都属于松柏纲，它们具有以下一些特点：通常，松柏纲植物的雄性和雌性松塔生于同一植株；当花粉进入雌性松果后，便开始发芽，并长出一根含有精子并且能够触到卵球的茎精子，它可以使卵球受精，产生受精卵；最后，受精卵长成能够随风传播的种子。“植物活化石”水杉，现已在全世界生根落户
·树脂与琥珀·
树脂是针叶树产生的黏稠汁液。许多针叶树会产生树脂以防止昆虫啃食。如果针叶树的树皮受伤，会渗出树脂保护伤口，最终成为化石的树脂就是琥珀。有些琥珀含有史前时代的昆虫，这些昆虫是在千百万年前被禁锢在树脂中的。美丽的琥珀
被子植物——最高等的植物
与裸子植物相比，被子植物生长更快，更适应陆地的各种生态环境，分布更广泛，耐寒、耐旱、耐盐碱的本领更强。被子植物的类型有乔木、灌木、藤本、草本，有多年生的，也有一两年生的。它是热带森林、亚热带暖温带森林、草原以及湿地的主人，也是植物发展的最高阶段，是地球上与人类关系最密切的植物大家族。目前已知被子植物门有1万多属，20多万种，中国约有2.5万种。花是被子植物的主要特征，所以被子植物又叫做有花植物。
被子植物的特点
被子植物是最高等的植物，在植物界中也进化得最为完善，而且与人类的关系也最为密切。被子植物，是由地上部分的茎、叶、花、果实、种子和地下部分的根所组成的。庞大的根系深扎在地下，吸收地下的水分和营养。
被子植物的类别
被子植物分为2个纲，双子叶植物纲和单子叶植物纲。双子叶植物的根为直根系，维管束成环状排列，具有网状的叶脉；单子叶植物的根为须根系，维管束成星散排列，有平形脉或弧形脉。但这些特点并不是绝对的，而是有交错现象，比如双子叶植物纲中的毛茛科、车前科、菊科等有须根系植物；胡椒科、睡莲科、毛茛科、石竹科等有维管束星散排列的植物；睡莲科、毛茛科、小续科、罂粟科、伞形科等有1片子叶的现象。而单子叶植物纲中的天南星科、百合科、薯蓣科等有网状叶脉。一株完整的被子植物
被子植物的家族
被子植物种类繁多，是植物界中最大的一类。被子植物包含许多个科属，其中比较重要的门类有禾本科、蔷薇科、百合科、豆科、十字花科等。这些植物中有的是我们熟悉的花卉，有的是我们常吃的粮食和蔬菜，与我们的生活关系非常密切。百合
被子植物的繁殖
被子植物可以通过无性生殖或精卵结合的有性生殖方式来繁殖后代。有性生殖可以让两株植物有机会产生基因变异，其结果则更能适应多变的环境。被子植物这个如今在植物界中种类最多、分布最广、适应性最强的一个类群，正是通过完善的进化来一步步适应有性生殖的。被子植物的有性生殖在所有植物当中是最复杂精妙的，它们的进化特征使其具备了更强的活力与对环境的适应性，从而可以在多样化的自然条件下广泛地繁衍、生存。被子植物的繁殖过程
被子植物的分布
与裸子植物相比，被子植物生长更快，更适应陆地各种生态环境，分布更广泛，耐寒、耐旱、耐盐碱的本领更强。被子植物的类型有乔木、灌木、藤本、草本，有多年生的，也有一年生，二年生的。它是热带、亚热带暖温带森林、草原以及湿地的主人。
Part 3 植物大观园
大森林的传奇
目前全世界森林面积为3400万平方千米，占全球陆地面积的27%。世界森林分布很不均匀：热带雨林主要分布在赤道南北纬5o～10o的地区，其中南美洲亚马孙河流域的热带雨林区最为广阔；亚热带常绿阔叶林主要分布在亚热带大陆东岸地区，中国秦岭淮河以南是世界上最大的分布地区；温带混交林和温带落叶阔叶林主要分布在亚洲东部、西欧、中欧及北美的部分地区。
森林的分类
森林按其在陆地上的分布，可分为针叶林、针叶阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林、红树林、珊瑚岛常绿林、稀树草原和灌木林。按树种组成可分为纯林和混交林。按不同的效益可分为用材林、防护林、薪炭林、经济林和特种用途林等。
温带森林
温带森林主要生长于气候温和的北半球北部地区，如欧洲和北美。温带森林一般冬冷夏热，气温并不极端。温带森林中生长着针叶林和阔叶林。针叶林大多生长在北方，而阔叶林则大多朝南生长。杨树林多见于温带，是一种典型的落叶阔叶林。
热带森林
热带雨林是指热带潮湿地区高大茂密而常绿的森林类型。热带雨林的雨水充足，几乎天天下雨。气温较高，年平均气温可达到25℃～30℃之间。热带雨林中的植物种类繁多，有热带常绿树、落叶阔叶树、木质大藤本、附生的苔藓、蕨类、地衣等。雨林中树种繁多，一块足球场大小的地方就可能有200种之多。各种生活、工业的污染，已经使森林受到了很严重的破坏。
寒温带森林
寒温带靠近南、北极圈，气候寒冷，每年有6个月处于黑暗之中，气温大多数时候都低于0℃。在这些地区生长着大面积的针叶林，而且由于这些地区自然条件比较恶劣，人们涉足得相对较少，因而寒温带的森林也是遭到人为破坏最少的森林。热带雨林中的高大乔木
森林破坏与保护
目前全球每年有25万平方千米以上的原始雨林遭到大肆破坏。100年前全球的两个欧洲面积大小的雨林，如今已不足一半。以砍伐、烧荒的方式对雨林进行的破坏仍在继续。最终，一个丰富的物种栖息地有可能永远地从人们的视野中消失。因此，森林保护刻不容缓。
树木的经历
我们知道，树是由木质的茎或干构成的大型植物，主要分阔叶树和针叶树两类。树木的生长和人的生长一样需要喝水吃饭，补充营养。它们生长需要的水，是靠它们的根从土壤里吸收来的。树是一种极有价值的自然资源，能给我们提供燃料、木材、纸张原料等各种物品。更重要的是，它们能吸收二氧化碳、释放氧气，保持空气中各种气体的平衡。
树的年轮
在树皮和树干之间，有一层特别的细胞，能不停地向外分裂出新细胞。春夏雨季，阳光明媚、雨水丰足，树木便会迅速生长。这时形成层迅速分裂出许许多多新的细胞来，这些细胞个儿大，形成的木质显得疏松，颜色也较浅。进入秋天，天气由暖变冷，雨水相应减少，这时，形成层分裂细胞的速度减慢，分裂出来的细胞个儿较小，颜色很深，质地细密。由于木质疏密不同以及颜色深浅不同，就形成了一圈圈清晰的年轮。
树的层次结构
树干分多层：外皮能保护树木不受伤害，调节树身温度，防止水分流失；外皮向里是内皮，内皮输送树干周围的叶子所制造的各种营养；再往里一层是生长层，从根部向树叶输送水分；接着向里一层是边材；最里面一层位于树干的中心，称为心材，有了它，就好比给树木装上了结实的脊柱。
树根
在树的底部，由树根构成的网络向四周伸展，使树固定在土壤中。树根的根尖周围长有根毛，用来从土壤中吸收水分和营养物质。一棵大树一天大约可以吸收几百升的水。
热带雨林
狭义的热带雨林指分布于气候终年温暖潮湿的赤道低地上的雨林，广义的热带雨林包括气候虽然湿润但较凉爽的热带山地上出现的“山地雨林”以及气候湿润但雨量分布极不均的“热带季雨林”。
阴生植物
热带雨林的树冠高度参差不齐，高大的树木出头争日，它们稠密的树冠使最终到达森林地表的光线极为有限。生于林下的阴生植物为了生存，往往发展出一些特征以适应阴暗的环境。比如，不少草本植物依赖巨型的叶片、斑斓的保护色来争取自己生存的空间，人们熟悉的芭蕉、海芋和秋海棠都是这样的植物。
板状根
板状根是热带木本植物所特有的板状不定根，它是由离地面或者刚好在地面的粗大侧根发育而来的。在热带森林中，生长着许多高大的乔木，有的高达30～40米，甚至70～80米。为了使自己更加稳固，不会下陷或是被热带狂风暴雨摧毁，它们发育出强大的根系来适应周围的环境：在树干与沿地面走向的侧根之间形成一个或多个几乎呈扁平三角形的板状大根，它们向四周延展，有时甚至会高达3～4米，远远望去如同一座座高墙侧立。板状根现象是自然选择的结果，也是树木在热带气候条件下的一种特殊生态现象。雨林中的动物极为繁多，但以小型、树栖动物为主。雨林动物的另一特点就是种类多而单种个体较少。尤其是雨林中的昆虫，找到100种昆虫比找到同种昆虫100只容易得多。板状根
平展根
热带森林中的植物根系多有特殊的生长方式、生长部位。既有人们熟悉的板状根，还有长势另辟蹊径的地面根——平展根。以桑科的印度榕为例，它的植株非常庞大，为了支撑高大的地上部分，其根系尽一切能量向土表扩张、延伸，直至形成蛛网般的平展根，盘旋交错。这样的长势最终杜绝了其他生物对其领地的进犯，这也是热带植物适应环境的结果。平展根
雨林中的奇异生活
见血封喉
箭毒木又称剪刀树，中国称“见血封喉”，属于桑科热带植物，产于东南亚和中国云南、海南等地，是到目前为止所发现的最毒的树。箭毒木上流出的白色剧毒乳汁一旦进入伤口，就可以让血液立即凝固；一旦溅入眼睛，可让眼睛霎时失明；猎人将毒汁涂在箭头上，可以让野兽三五步内倒地身亡。最毒的植物——箭毒木
独木成林
榕树的气生根少则百条，多则千条。榕树从小到大，它的气生根数目不断增多，充足的养分使树冠越来越大，一株几百年的大榕树就变成一片大森林，这就是榕树独特的独木成林现象。如中国广东省新会县环城乡天马河心的一株古榕树，树冠覆盖面积有六七千平方米，无数的树干一样的支柱根林立成片，就像一片树林。榕树
老茎生花
温带和寒带地区的树木，花多开在枝条上，果子也结在枝条上。而在热带雨林里，有一种特殊的现象，就是一簇簇的花、一串串的果是在树木的大枝丫或树干上的，有的甚至长在树干的基部上。这就是热带雨林特殊现象之一的“老茎生(结)花(果)”。这种现象在热带雨林里十分普遍，比如金黄色的花朵一簇簇着生在大枝丫上的火烧花树；紫红色果子一串串悬挂在老枝和树干上的木奶果；紫红色、果子较大、一丛丛和一串串结在树干及其基部的木瓜榕等。先花后叶的紫荆，蝶形花朵簇生于老枝的各节上。
绞杀植物
热带雨林地带气候炎热多雨，为各种动植物的生存提供了优越的条件，因此它成了多种植物的乐园。在其他地区很少见的一些独特的植物更是热带雨林中一道令人惊叹的风景线。在热带雨林中有一种植物生存竞争最残酷的绞杀现象。绞杀植物是这种现象的主角，它介于藤本和附生植物之间，是雨林中植物争夺生存空间的残酷斗争的产物。绞杀植物最初只是附着在树干上，慢慢地，一方面向上攀缘，一方面又长出气根扎入土壤与树木争夺矿物营养，同时气根形成网状包围住树干，最后使寄主枯萎死去，绞杀植物则形成了一株新的大树。绞杀榕
动物的天堂
热带雨林独特的环境条件为许多动物的生存提供了良好的环境，因此，热带雨林又被称为“动物的天堂”。以鸟类、昆虫和变温动物为主，而大型兽类在热带雨林中则极为稀少。热带雨林中拥有世界上种类最多的食果动物，特别是食果鸟类，很多鸟类长有形状奇特的嘴，以适应各种果实。世界上最大的蛇、最大的蜥蜴、最斑斓的蛙、最大的蝴蝶、最大的甲虫、最大的蜘蛛、最大的蜈蚣等都可以在热带雨林地区找到。巨嘴鸟
广阔的大草原
草原是温带大陆性干旱气候区的代表性生物群落，介于夏绿阔叶林和温带荒漠之间，在地球上有广泛的分布。草原上占主导地位的植物是多年生的旱生草本植物，还有少量的一年生植物、小灌木和半灌木。长颈鹿是稀树草原最早的迁入者之一。
高草原
高草原是指草丛高度在1米左右的天然草地。这类草原多形成于降水量500毫米左右且气候较好的地带，这样的环境为植物的生长提供了良好的条件。这类草原条件较好，所以大都被开垦为农田。目前保存较好的高草原在阿根廷、乌拉圭、巴西等国仍有较大面积，这些地区的牧草是发展草地畜牧业的主要资源。高草原
中国的草原
中国的草原是欧亚大陆草原的一部分，从东北到西北都有分布。草原可以分成3个主要类型：干草原，草相对矮小稀疏，草的种类较单调，针茅属等旱生丛生禾草占绝对优势；草甸草原，多位于草原向森林过渡的地区，在干草原中水湿条件比较好的地方也有出现；比干草原更干旱的地方是荒漠草原，荒漠草原中耐旱的灌木类植物大量出现，甚至可占据主导地位。中国的青藏高原还普遍存在另一种高寒草原，它所处的环境类似于苔原带的寒带性质的寒冷环境。富饶的草甸草原
·高原病·
高原病是人从低海拔地区进入海拔更高的地区时，由于身体对低氧环境的适应能力不全或失调而发生的综合征。一般，高原病的表现为头痛、头昏、心慌、恶心、呕吐、失眠、眼花、手足麻木、心律增快等。高寒草原荒漠草原
温带疏林草原
在气候湿润的林缘或疏林地区，以中生或中旱生草本植物为主，并有一定数量的高大的杂草类，这种植被组合，叫做疏林草原。疏林草原的植物种类复杂，构成了多种多样的植被类型。干草原
草甸草原
草甸与草原不同，是由中生草本植物组成的，适合森林那样的中等湿润的环境。最典型的草甸是大陆草甸，广泛分布于欧亚大陆和北美洲的森林中。在河流泛滥的地区有河漫滩草甸，河漫滩草甸受河流和积水地段陆地条件的综合影响，各地区互有差异。亚高山草甸是最美丽的草甸，草长得很高，其中花色鲜艳的植物特别多，因而有“五花草甸”之称。草甸草原高寒草原
极地和高山上的生活
在极地，多数植物植株矮小，许多植物紧贴地面匍匐生长，这是抗风、保温及减少植物蒸腾的适当手段。例如极柳、弯桦为匍匐地型植物，高山葶苈则为垫状植物。越橘
用花收集阳光
极地苔原的光照非常特殊，夏季白昼很长，冬季则是漫漫的极夜，几个月见不到阳光，因此苔原植物常有大型鲜艳的花和花序，如勿忘草、罂粟的花等。这也许与尽可能多地采集阳光有关。以北极罂粟为例，它收集阳光的效率非常高，仲夏阳光一天24小时大面积照射，罂粟则随着太阳位置的改变而改变花朵的位置。它收集了大量的阳光，可以在太阳落下、冬日来临之前，在花朵的中心部位形成种子。鲜艳美丽的北极罂粟
浅根植物的天下
因为高山山地多半寒冷，所以植物的枯落物腐烂得非常慢，以致形成了一层泥炭土，不过这层泥炭土只有浅浅的一层，下方就是岩石，树木生根极为困难，除此之外，斜坡也时常受到雪崩的侵袭，常会将尚未根深蒂固的幼苗连根拔起，所以在高海拔的山区，是浅根植物的天下，一到夏季，低矮的草花便将山坡点缀得五彩斑斓。五颜六色的高山花朵
冰下的雪中花
位于欧洲的阿尔卑斯山顶冬天十分严酷，不过等到春天来临时，太阳融化了几乎所有的冰雪，仅留下最高峰仍然冰冻着。冰雪融化露出下面早已绽放的雪中花，这种花的花苞在上一年冬季来临、一切明显的生命活动终止之前就已经形成，花苞呈蛰伏状态，直到穿透冰雪而来的春日阳光将它们唤醒，在上方冰雪融化之前悄然绽放。一到夏季，刚从冰雪中释放出来的高山平地上满是五颜六色的花朵。
高山植物有多高
世界上最高的山在中国，中国的青藏高原是名副其实的世界屋脊，号称地球第三极。青藏高原上集中分布着各种各样的高山植物：身被白色茸毛、分布在藏北海拔4600米处的藏芥是西藏的特有植物；高山杜鹃的生长区也达到了海拔4700米的高度；叶片紧贴地面、开黄花的藏玄参分布得还要高，大约在海拔4500～5300米的山坡上。除了这些，还有光缘虎耳草、囊矩翠雀花等悉数分布在藏中、藏西以至阿富汗等地，海拔高度可达6000米。气候条件会随着地势高度的改变而发生变化，这些变化决定了高山物种的分布。
耐寒的绝技
无论是生长在海拔较低的平原山地，还是生长在海拔和纬度很高的极地和高山，由于四季的交替，植物都要经受寒冷和干旱。因此，当一年的气候发生变化，寒冷和干旱来临，植物就必须练就适应严寒的本领，以此来保存生命力。落叶、形成冬芽以及鳞茎、宿根等都是植物过冬的方式。
落叶
每到秋季，由于气温降低，雨水减少，植物的根部吸收作用逐渐降低，植物体得到的水分以及繁育生长所需要的无机盐也大大减少，因而不能正常进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理活动。在这样的自然条件下，如果继续保留叶子，就会蒸腾掉大量的水分，从而会威胁到植物的生存。因此，当寒冷与干旱出现的时候，植物就会落叶。大多数落叶植物的叶子在冬天来临时会落光。落叶
冬芽——花的襁褓
无论落叶树种，还是常绿树种，秋冬过后长出新叶前都会形成冬芽。侧柏、桧柏等植物冬季似乎只是放慢了生长，所以人们很难发现它们的冬芽。冬芽是花的襁褓，是幼叶越冬的小屋。每个枝条最顶端的那个冬芽叫做顶芽，其他的冬芽都生在枝条的叶腋里。但如刺槐、悬铃木之类的树木，则无论顶芽还是腋芽都是从叶柄下长出来的。柳絮花
芽鳞
大多数树木的冬芽都包被着一层芽鳞。一般说来，一个叶片的叶腋只生一个冬芽，但是也有的植物一个叶腋内生有多个冬芽。这是因为它们的冬芽是花叶分居的，是完全的先叶后花，因此需要一个叶腋生长多个冬芽。例如杏树、榆树就是两芽并生，而桃树、榆叶梅的一个叶腋处则有两个花芽护卫着一个叶芽。
植物也“冬眠”
每到冬天许多动物都要冬眠，那是由于冬季缺少它们赖以生存的食物、温度等条件。其实植物也是一样，每到冬天，气候变得寒冷、干旱，没有充足的阳光，植物的光合作用开始减弱，不能生产自身所需的养分，所以植物也需要“冬眠”。在寒冷干旱的条件下，各种植物的体内都能产生一种冬眠素。这种冬眠素能使植物细胞的新陈代谢减缓，甚至降到零点，使耗费的养料量大大减少，从而使植物顺利地度过寒冬。松树、柏树过冬时，在树皮和叶子表面分泌出一层蜡质，既可御寒又可防止自身水分蒸发。
春化现象
一二年生作物的种子，在苗期需要经受一段低温时期才能开花结实的现象叫做春化现象。中国农民早已注意到春化现象，并将其应用于生产实践。当各种原因需要冬小麦春播时，他们就采用“闷罐法”，把湿种子闷在罐里放在冷处40～50天（人工春化），春暖后再播种，照样可以收获。
地球之肾——湿地
湿地是指那些天然或人工、长久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，湿地一般都有静止的或流动的淡水、半咸水或咸水，低潮时水深不超过6米的水域也属于湿地。因此，湿地不仅仅是我们传统认识上的沼泽、湖泊、泥炭地等，还包括人工湿地。湿地广泛地分布于世界各地，是自然界富有生物多样性和较高生产力的生态系统。
湿地的生态作用
湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，有着“地球之肾”的美誉。它为人类提供大量食物、原料及水资源，并且能够蓄洪防旱、涵养水源、降解污染、调节气候及补充地下水等。湿地仅占地球表面积的6％，却为地球上20％的已知物种提供了生存环境。湿地的巨大生态功能显而易见。具有完备的湿地环境对于维持生态平衡、保护物种多样性有着重大的意义。海水区是湿地的一种，具体指退潮时水深不超过6米的水域。这里风光旖旎，蓝天、白云、海水相互映衬，适宜开发旅游及发展水产养殖。
·国际重要湿地·《国际重要湿地公约》规定，国际重要湿地必须符合以下标准中的至少一条：1.包含适当生物地理区内一个自然或近自然湿地类型的一处具有代表性的、稀有的或独特的范例。2.支持易危、濒危或极度濒危物种或者受威胁的生态群落。3.支持着对维护一个特定生物地理区生物多样性具有重要意义的植物和动物种群。4.在生命周期的某一关键阶段支持动植物种群或在不利条件下对其提供庇护场所。5.定期栖息2万只或更多的水禽。6.定期栖息一个水禽物种或亚种某一种群1%的个体。7.栖息着绝大部分本地鱼类亚种、种或科，其生命周期的各个阶段、种间或种群间的关系对湿地效益或价值具有代表性，并因此有助于全球生物的多样性。长期生长于沼泽湿地中的落羽杉，老树干基部膨大，具膝状呼吸根。这是对水生环境的适应，从而形成了落羽杉树干立于水中的奇特景观。保护湿地、保护生物多样性已经成为世界各国的共识。
湿地的水生植物
湿地的水生植物种类非常丰富，如莲、藕、菱、芡及藻类等。这些水生植物的共同特点是：体内有发达的通气系统，可以保证身体各部分对氧气的需要；叶片常呈带状、丝状，非常薄，这有利于增加采光面积和对二氧化碳及无机盐的吸收。在湿地的水生植物中，淡水植物具有自动调节渗透压的能力，而海水植物则是等渗的。水生植物大致分为3种：沉水植物、浮水植物和挺水植物。
湿地的人为破坏
近百年来，湿地不断遭到严重破坏。湿地干涸是自然进化的必然结果，但现在不少湿地的迅速消失与人类不合理的经济活动密切相关：一、土壤破坏是破坏湿地的一大因素。土壤的酸化以及其他形式的污染，严重破坏了湿地的生态环境；二、环境破坏。比如水污染、空气污染。这一类污染造成了水体营养化、石油泄漏污染等重大破坏，致使成千上万的水生物及鸟类的死亡；三、围湖、围海造田，直接减少了湿地面积。比如当今的洞庭湖面积和几百年前的相比明显减少；四、河流改道。这一类工程虽对农业生产作出了贡献，也对防洪起了巨大的作用，但却影响了河流对湿地的水量补给作用。比如中国的一些河流截弯取直工程，就破坏了一些湖泊。沼泽是一个巨大的生物蓄水库，它能保持大于其土壤本身重量3～9倍甚至更高的蓄水量。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]