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研究进展

生物多样性课程实习

2002年11月17日,“生物多样性”课程进行了校外实习,考察了北京植物园的温室,观察了热带植物、沙漠植物和珍稀古老孑遗植物等。有101位选课的同学参加了实习。

仙人掌Opuntia cochinellifera (Linn.) Mill.)类植物:
  为了适应干旱沙漠生活条件,植物体呈多汁肉质,以贮藏水份;叶形成针状,以防水份大量蒸发。这些植物称为仙人掌植物。作为观赏植物仙人掌品种繁多,许多珍贵品种已成为人们桌上崇物。

仙人掌类植物原产干旱或半干旱地区,常具有在干旱季节休眠的特性,雨季来临时,它们迅速吸收水分重新生长,并开放出艳丽的花朵。它们的叶子变异成细长的刺或白毛,可以减弱强烈阳光对植株的危害,减少水分蒸发,同时还可以使湿气不断积聚凝成水珠,滴到地面被分布得很浅的根系所 吸收;茎秆变得粗大肥厚,具有棱肋,使它们的身体伸缩自如,体内水分多时能迅速膨大,干旱缺水 时能够向内收缩,既保护了植株表皮,又有散热降 温的作用。气孔晚上开放,白天关闭,减少水分散失。茎秆大多变成绿色,代替叶子进行光合作用, 制造食物。通常根系发达,具有很强的吸水能力。 正是这些形态结构与生理上的特性,使仙人掌类植 物具有惊人的抗旱能力。

 

苏铁Cycadaceae):一类具有块状茎或矮柱状茎的乔木植物。茎表面粗糙﹐羽状叶聚生于茎的顶端﹐种子裸露﹐属于裸子植物的苏铁纲或苏铁植物门。二叠纪开始出现﹐三叠纪晚期至侏罗纪时非常繁盛﹐种类极多﹐分布世界各地﹐以后逐渐衰退﹐目前生存的有10属约100种,分布较狭且限于东亚﹑澳洲﹑中美和南非等热带地区。

椰子Cocos nucifera Linn.
棕榈科植物。干挺直,高达30米;叶羽状,长3-4米,裂片线状披针形;内穗花序腋生;坚果卵形,径15-25厘米。
  椰子常生于热带海岸边,沙质含盐的土壤成为椰子种子萌发生长的条件。椰子果肉内部中空,能随海水漂流远方,借以传播种子,属海漂植物。
  椰子为著名上等热带水果,椰仁为果品原料,又可榨油,椰壳可制手工器皿。园林布置是产生热带滨海景观不可缺少的植物种类。

植物吃动物—猪笼草Nepenthes mirabilis (Lour.) Druce)
  猪笼草为猪笼草科半木质的蔓生植物,又名猪笼仔,高可达1.5米,原产亚洲、非洲和澳洲的热带地区。因为猪笼草一般生长在比较贫瘠的土壤中,而且根系很不发达,所以很难获得足够的养料,但为了适应环境生存下去,在长期的自然选择和遗传变异中,它的叶子逐渐变化,演绎成奇妙的“捕虫器”,即一个能引诱并装住昆虫的小兜子,植物学上叫作食虫囊,长6—12厘米,粗1.6—3厘米,而且有漏斗形、圆筒形、卵形等多种形状,而叶子的上端则变异成小兜子的盖子,圆形或宽卵形,长1.2—3厘米。这个拇指般大小的食虫囊形状又特别象南方人用来装猪仔的猪笼,猪笼草因此而得名。食虫囊的外表有美丽的色彩和斑纹,内壁和边缘则有饱满的蜜腺,能分泌又香又甜的蜜汁,这对昆虫有着极强的诱惑力,而且边缘十分光滑,因此昆虫很容易受骗上当,自投罗网,也很容易滑进去。平时,为了防止雨水滴入,猪笼草总是把小兜子的盖子半开着,但一旦有猎物掉进小兜子,有所响动,它便自动合上小兜子的盖子,把昆虫关在里面,然后迅速分泌出含有胃蛋白酶、胰蛋白酶的消化液,利用这样的“化学武器”杀死昆虫,并饱饱地大吃一顿“美餐”。仅仅只需要几个小时,食虫囊里的小昆虫就会变成一堆残骸。被这样分解的昆虫是猪笼草生长所需的氮素的主要来源。


兰花:系兰科植物的统称,是一个非常进化又十分庞大的家族,在被子植物中仅次于菊。广布于全球。地球上兰科植物的具体数目目前尚难以精确统计,估计有700-800属,2.5-3万个野生种,如果加上每年以千种数递增的人工培养的栽培品种,这一数目将会更大。
兰科植物虽然种类繁多,外形差异很大,但其花均由3枚萼片,3枚花瓣及1个合蕊柱构成。萼片位于花的最外方;3枚花瓣中下方居中的一核算称唇瓣,是兰花最精彩的部分,也是变化最大的部分,为分属分种的主要依据;合蕊柱位于兰花的中央,是由雌蕊和雄蕊结合而成,这是兰科植物独有的结构,是兰科植物的标志。根据兰花的生活习性,一般将兰花分为地生兰、腐生兰和附生兰三类。地生兰最为常见,与其他普通植物一样生长在地面上,有绿色的叶片,可以进行光合作用,靠根系从地壤中吸收水分,温带和亚热带地区的兰花一般也属这一类;腐生兰生长在已经死亡并且腐烂的植物体上,从这些残体上吸取营养物质,不能进行光合作用,因而为非绿色植物,这类兰花植物中最有名的是天麻Galtrodiaelata。附生兰附着生长于树干或石上,具肥厚且带根被的气生根,根系多裸露于空气中,以从空气中吸收水分。

榕树的支柱根

在热带雨林中穿行,常会被一些从空中骤然垂下的柱状根所吸引,或是被斜伸入土的根枝所绊倒。这些根从树枝杆上长出,向下悬垂于空中或植入土中,或者是从树木茎杆基部生出斜伸入土,它们叫支柱根。在潮湿林地,特别是沼泽雨林,支柱根很发达,成为林中奇观。

热带雨林生境十分潮湿,一些树木能从茎杆或枝节上长出不定根或气生根,从空气中吸收水汽。随着树木的生长,这些不定根也逐渐长大,下垂,当触及土壤时,它们继续增粗增大,变成为支柱根,兼有吸收和支撑树木躯体的双重功能。所谓“独木成林”就是树木的大量支柱根所构成的一种景观。


 

 

光棍树Euphorbia tirucalli Linn

光棍树属大戟科灌木,高可达4-9米,原产东非和南非的热带沙漠地区。因它的枝条碧绿,光滑,有光泽,所以人们又称它为绿玉树或绿珊瑚。光棍树的白色乳汁有剧毒,观赏或栽培时需特别小心,千万不能让乳汁进入人的口、耳、眼、鼻或伤口中,但这种有毒的乳汁却能抵抗病毒和害虫的侵袭,从而起到保护树体的作用。

为什么光棍树仅有绿色的枝条而没有叶片呢?这是因为在漫长的岁月中,植物为适应环境,都会发生变异,光棍树的故乡--非洲沙漠地区长年赤日炎炎,雨量极其稀少,由于严重缺水,许多动植物大量死亡,甚至灭绝。适者生存,为适应恶劣的自然环境,保水抗旱,原来枝繁叶茂的光棍树为减少水分蒸发,叶片就慢慢退化了,消失了,而枝干变成了绿色,用绿色密集的枝干代替叶子进行光合作用。这样,光棍树就得以生存了。