植物學論文范文第1篇
1 植物學野外實習教學基地建設
重慶地處四川盆地東南邊緣, 全市地貌以山地、丘陵為主。氣候屬亞熱帶東部濕潤季風氣候, 地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林。生物多樣性極其豐富, 高等植物達6000余種, 為培養生物學人才提供了得天獨厚的實習、研究條件。長江師范學院充分利用重慶市豐富的植物資源, 凝練出了縉云山國家級自然保護區、金佛山國家級自然保護區和大木山省 (市) 級自然保護區3個主要的實習基地, 校園及學校附近的涪陵江東磨盤溝桫欏自然保護區、涪陵森林公園、烏江森林公園等作為短期見習基地。課程組一直堅持圍繞教學搞科研, 以科研促教學, 開展了實習基地植被類型、植物區系、珍稀瀕危植物群落生態學等課題研究, 發表研究論文近二十篇, 編寫了實習基地植物名錄、常見植物分科檢索表, 設計專題研究題目, 收集實習基地的植物標本等。建立起了成熟的野外實習教學基地, 完全能夠滿足植物學野外實習教學, 成為培養學生實踐動手能力的重要陣地。
2 植物學野外實習課程建設的設計與構想
2.1 教學目標
植物學野外實習是生物科學專業的一門專業實踐課程, 是本專業實踐教學體系的一個重要環節。植物學野外實習課程的教學目標可以確定為“鞏固和豐富學生已經學習的基礎理論知識, 加深對植物學知識的理解;增強學生的實踐能力和創新能力;培養學生保護自然、合理利用自然的科學思想, 促進學生綜合素質的全面提高。”
2.2 教學內容
根據課程教學目標, 確定了以下教學內容。 (1) 野外觀察:了解實習地點的自然地理概況、植被的類型和分布;識別主要的植物種類, 了解其主要特征及生活環境等。 (2) 野外采集:學習植物標本的采集方法。 (3) 野外記錄:學習野外記錄的基本方法, 主要記錄植物的產地、環境、性狀等。 (4) 植物標本的壓制和制作:學習植物標本的整理、壓制、制作方法。 (5) 專題研究:在教師指導下學生開展小專題研究, 撰寫專題研究論文。 (6) 實習總結:包括實習期間每天對實習內容的分析、小結, 實習結束后進行的全面野外實習工作總結。
2.3 教學方法
針對上述不同的教學內容, 課程組改變了傳統的以教師講授為主, 學生采集標本為輔的教學方法, 綜合運用各種教學方法, 以達成課程教學目標。在整個課程教學活動中, 以啟發式教學為主, 包括文獻查閱、小組討論、實地調查等在內的各種教學方法, 促使學生主動參與教學過程, 突出學生的主體地位, 有利于學生實踐能力和創新能力的培養。此外, 還建立了課程教學網絡平臺, 以網站為載體, 靈活而開放地呈現多媒體和數據庫, 為學生提供了豐富的課程信息資源、多種學習途徑, 有利于教師的調控和學生自主學習, 加強學生與教師的交流, 調動學生學習積極性。
2.4 教學過程設計
野外實習教學過程問題在理論上和實踐上至關重要, 不少院校對它進行了各種探索。我們根據自己的實際出發, 在總結多年教學經驗的基礎上, 形成了“定期與不定期、分階段”的實習模式。定期是指按教學計劃在主要的實習基地實習一周;不定期則是根據物侯期利用周末、節假日適時地在短期見習基地實習幾次, 每次一天。分階段實習是將實習分為實習前期、實習期和實習后期, 實習前期包括幾次短期見習, 要求學生初步掌握植物標本采集制作方法、工具書的使用, 認識地區常見的一些植物種類, 查閱文獻資源, 分組設計實習期間的小專題, 為實習期作為準備;實習期主要向學生講解實習地的自然概況、植被類型、植物與環境的關系、植物種類、資源植物、種群和群落特征、生物多樣性保護等, 要求學生做好記錄、采集標本, 同時, 收集課題相關信息, 實習期的最后2～3天留著學生采集壓制標本、開展專題研究和實習考試;實習后期包括實習回校的標本制作、撰寫實習報告和小論文、實習成果展等。這種實習方式不僅改革了傳統的實習方法, 而且開展了課題型、研究型的教學實踐活動, 將課題型、研究型實習與野外實習知識技能的綜合了解與掌握相結合, 不僅為學生提供了創新活動的條件和機會, 而且能夠有效地引導學生掌握學習方法[1,2]。
2.5 課程考核
根據課程教學目標、教學內容, 我們制定了較為完善的課程考核方案, 考核主要包括四個方面:專業實踐態度、專業實踐報告、實踐操作技能、專題研究論文。專業實踐態度成績 (20%) 的依據為學生參與野外教學活動的意識, 包括遵守紀律、參與教學雙邊活動、團結協作等情況, 由野外實習指導小組教師和各小組組長評分取平均值。專業實踐報告成績 (20%) 的依據為學生實習結束后完成的總結報告質量, 由至少兩位指導小組教師評分取平均值。實踐操作技能成績 (40%) 主要考核學生鑒定、識別植物的能力, 采集、壓制標本的能力, 采取面試的方式, 由野外實習指導小組教師評分取平均值。專題研究論文成績 (20%) 的依據是3～5人一組開展的專題研究及撰寫的論文質量, 由至少兩位指導小組教師評分取平均值。該考核方案的考核形式多樣, 涉及的知識面廣, 既考核了學生對植物學一些重要基礎知識的理解和掌握情況, 又考核了學生野外工作應用知識的能力, 還考核了學生全面分析總結、撰寫報告和專題論文的能力等, 避免了學生片面追求好成績或完成一份漂亮的實習報告為目的的實習傾向。
3 結語
將植物學野外實習設置為生物科學專業的一門獨立的實踐課程, 突出了該課程在人才培養課程體系中的地位, 其指導思想完全符合教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》精神, 是高等院校加強實踐教學、提高實踐教學質量的具體要求。提高植物學野外實習課程教學質量, 培養學生野外實習能力, 關鍵在于野外實習基地建設、實習方法與內容的改革[1]。因此, 只要我們狠抓植物學野外實習課程建設的關鍵環節, 不斷完善野外實習教學活動, 始終立足于培養學生的實踐能力和創新能力, 就一定能夠達成預期的教學目標。
摘要：植物學野外實習是生物科學專業重要的實踐課程。本文就植物學野外實習教學基地建設, 課程教學目標、教學內容、教學方法、教學過程、課程考核等問題進行了探討。
關鍵詞：植物學,野外實習,課程建設
參考文獻
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植物學論文范文第2篇
關鍵詞 園林綠化;植物造景;植物配置
植物造景和植物配置是結合一定的設計規律將植物移栽到一起，從而打造立體景觀和優美的平面圖案，造景植物主要包括花卉、藤本、灌木及一些草本植物。植物造景和植物配置要充分體現科學性和藝術性，營造出園林意境之美，在優化生態環境的同時，陶冶人們的身心，緩解人們的疲勞，利于城市居民的身心健康。
1 作用
1.1 營造視覺美
在園林植物造景與植物配置中，可以充分利用不同植物的色彩、生長情況等等，結合植物的不同生命周期，將不同繁盛期的植物進行搭配，讓不同季節都有著不同的植物景色之美，從而營造出視覺之美。同時，還要利用各種園林小品和山石作為點綴和補充，展示層次變化，營造出自然之美，以優化城市環境[1]。
1.2 改善生態環境
園林植物造景和植物配置對于生態環境改善有著非常重要的作用。綠色植物可以通過光合作用吸收空氣中的二氧化碳，釋放出氧氣，從而提升空氣質量。另外，還有一些植物可以凈化水源，吸收水源中的有害物質，從而保證生態平衡，保護人們的生活環境[2]。
1.3 防護作用
園林植物之間的合理配置和科學化組合，可以有效吸附灰塵和廢氣，對抗各種自然災害，具有一定的防護作用[3]。
1.4 給人們提供休閑場所
對于很多城市生活的人們來說，園林植物造景不僅可以美化環境，還能幫助人們緩解日常生活中的壓力。一些園林植物可以給炎熱的夏天帶來清涼，為人們提供避暑場所。另外，人們在飯后可以在園林場所跑步、散心，緩解白天生活的疲勞感，感受自然，保證人們身心健康[4]。
2 存在的問題
2.1 園林綠化植物品種選擇不當
通過對很多綠化植物造景和植物配置的實際情況進行調查發現，很多植物的配置和造景都沒有經過專業人士的指導，大部分綠化植物造景和配置過程中僅僅考慮其色彩和形態，以外觀作為衡量園林綠化植物造景和植物配置的主要標準[5]。部分地區甚至盲目引進一些名貴外來樹種，導致城市綠化成本虛高且缺乏地方特色。
2.2 單純重視觀賞價值，植物存活率低
在很多綠化植物造景和植物配置過程中，設計人員僅僅以視覺為主要衡量標準，只重視觀賞價值，忽視當地的氣候、土壤等各個方面情況，導致很多植物在移栽之后成活率低，進而使得園林綠化植物和造景效果較差。另外，植物成活率低，會導致園林缺乏物種多樣性，從而難以發揮植物對于生態系統的調節作用[6]。
2.3 園林綠化造景和植物配置缺乏科學性和合理性
就目前很多城市的園林綠化設計現狀來看，大部分園林綠化都是千篇一律，缺乏地方特色，很多城市的植物造景都是一些簡單的形狀設計，沒有考慮到城市本身的風俗、地形、地貌等，園林綠化造景和植物配置缺乏科學性和合理性，難以彰顯地方特色和城市文化風貌，園林的生態功能和防護功能也難以發揮。
3 原則
3.1 因地制宜原則
在園林綠化植物造景和植物配置過程中，設計人員應該以本地植物為基礎，再搭配其他植物品種，這樣不僅能體現當地的風俗風貌，還能提高植物的成活率，在一定程度上減少植物采購成本。另外，本著尊重物種多樣性的原則，為發揮園林植物的生態調節功能，應該將小喬木、灌木、宿根花卉以及草花等進行多重搭配，然后再考慮其色彩、形狀，在保證物種多樣性的情況下，展示其形狀特色，從而倡導環保理念，實現人與自然和諧發展[7]。
3.2 體現人文關懷原則
園林綠化的主要目的是為居民提供良好的城市環境，在潔凈空氣、吸附灰塵、保持生態系統平衡的同時，在一定程度上為人們提供休閑場所，體現人文關懷。比如夏季城市溫度較高，園林設計中應該多設置一些遮陽樹木，既可以給人們帶來視覺享受，又能讓人納涼避暑，充分發揮出了園林綠化的功能[8]。
3.3 科學合理原則
1)園林綠化配置要尊重生態，認真分析當地的氣候、土壤及季節變化，進行科學配置，保證植物的成活率[9]。2)植物配置要層次分明，注重植物的高低搭配，從而保證其生態效益。3)園林綠化需要主次分明、疏密有度，從整體入手，局部穿插配置，增強整體的藝術性。4)植物造景要重視季節變化，展示出“時移景異，步移景變”的效果，從而突顯植物的觀賞性，保證植物配置科學合理[10]。
4 方法
4.1 以本地植物為主
目前，在園林綠化植物設計中應用的物種還比較單一，地方特色不足，一些常用植物有200多種，但是大部分是以引用外國觀賞性物種為主，其比例占到70%左右。在園林綠化植物配置中，應該改變現狀，充分利用本地植物。本地物種在適應當地環境方面有著很大優勢，并且采購成本低，長勢也好，成活率有保證，這樣不僅可以保證其園林設計的效果，還能節約各個方面的成本。
同時，對于外來植物品種的引進需要謹慎，不僅要考慮其觀賞性，還要考慮物種多樣性、色彩和形狀的搭配，其中最主要的是要考慮當地的生長環境是否能滿足外來物種生長需要。另外，也要注意外來物種的繁殖情況，防止其大量繁殖導致生態失衡。
4.2 重視園林綠化植物造景與配置的實用性
在園林綠化設計過程中，很多設計者只重視園林綠化設計的觀賞價值，忽視了其實用價值，而園林植物綠化需要重視園林綠化植物造景與配置的實用性。例如種植薰衣草、鼠尾草等芳香植物，在夏季不僅能綠化美化環境，還能驅蚊驅蟲。
4.3 全面設計，提高配置的科學性
園林綠化設計要具備宏觀設計理念，將園林綠化設計的多種功能考慮在內。1)在設計之前，應該對植物特點和功能以及當地的氣候、土壤、季節等情況進行綜合觀察和考量。2)設計人員應考慮環境、時間、建筑等因素，利用藝術手段，合理配置種植。3)設計人員還要考慮空間布置、實用性以及地方文化，從而在保證整體美的同時，不丟失局部之美，另外，要重視其季節變換，通過科學、合理的搭配，展示季節變化，避免季節變化造成景觀單調。
4.4 充分利用植物芳香
很多植物具有芳香氣味，例如百合、薄荷、薰衣草、鼠尾草等，當人們置身在園林之中時，植物的自然芳香可以幫助其緩解身心的疲勞和平時日常工作中的壓力，讓人精神放松、愉悅身心，充分展示園林綠化設計以人為本的理念，增強人們的幸福感。
5 結語
園林植物造景和植物配置是園林綠化中不可忽視的重要內容，其水平高低不僅會影響綠化效果、觀賞效果，而且會影響自然環境和園林綠化成本，因此在園林綠化植物造景和植物配置的過程中，一定要重視當前存在的問題，遵循因地制宜、體現人文關懷、配置科學合理等原則，在園林綠化設計的過程中采用以本地植物為主、重視園林綠化植物造景與配置的實用性、提高植物配置的科學性、充分利用植物芳香氣味等方法，在保證園林綠化設計觀賞性的同時，發揮其各方面的作用，充分體現園林綠化植物造景和植物配置以人為本的理念，展示設計的人文關懷，從而提升城市的綠化水平，改善城市風貌，打造更加和諧、美麗的城市環境，在人們物質生活水平不斷提升的同時，讓人們感受到大自然的色彩與美，增強人們的環保意識，保護人類共同生活的地球家園，從而促進人與自然和諧發展，滿足人們物質和精神的雙重需求。
參考文獻：
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(責任編輯：趙中正)
植物學論文范文第3篇
摘要為了進一步認識土壤重金屬污染的微生物修復技術，綜述了目前國內外微生物修復技術、植物輔助微生物修復技術的作用機理、優缺點及其研究現狀等，并對其發展前景、研究趨勢進行了展望。
關鍵詞土壤污染；重金屬；微生物修復；微生物-植物聯合修復
近年來，隨著采礦、化工、印染紡織業的快速發展及農業生產中化學藥品的過量施用，導致土壤重金屬污染日益加劇。土壤重金屬污染具有隱蔽性、滯后性和難降解性的特點，對人類健康存在安全隱患[1-2]。據國家環保局統計，我國受重金屬污染的耕地面積達到2 000萬hm2，約為總耕地面積的20%，每年受重金屬污染的糧食達到1.2×106萬kg，造成的經濟損失超過200億元[3]。因此，土壤重金屬污染的治理修復迫在眉睫，目前受到各級環保部門和科研機構的高度關注。
重金屬污染土壤的修復原理可概括為兩類：一是改變重金屬在土壤中的存在形態，使其固定從而降低其在環境中的遷移和生物可利用性；二是將重金屬從土壤中去除，使其殘留濃度接近或達到背景值[4]。按照處理工藝原理，可分為物理化學修復、農業生態修復、微生物修復[5]。物理化學修復技術主要包括土壤淋洗、化學固化及電動修復等，但該技術存在著一系列的局限性，如成本昂貴，土壤自身的結構受到破壞，可能造成二次污染等[6]。農業生態修復技術是指在農業生產過程中，因地制宜地采用相關的耕作管理手段，改善農田生態環境，具有修復費用相對較低，操作實施方便快捷等特點，但只適用于中輕度污染的土壤修復[7]。相對物理化學修復和農業生態修復而言，微生物修復技術顯示出其獨特的優越性，如處理成本低，處理效果好，對環境影響小，很少造成二次污染，操作簡便，可以就地進行處理等[8]。因此，該修復方法受到土壤修復領域學者的廣泛關注，應用前景廣闊。筆者綜述了近年來國內外關于土壤重金屬污染的微生物修復技術研究進展，以期為土壤重金屬污染治理提供借鑒。
1微生物修復技術
微生物修復技術出現在20世紀80年代，是指在人為強化的條件下，利用自然界中存在的或者人工培育的功能微生物的生長代謝過程，對環境中的污染物進行降解、轉化、去除的方法[9]。 微生物修復技術是實現環境凈化、生態效應恢復的生物措施，是重金屬污染土壤的環境友好型治理技術[10]。微生物修復土壤重金屬污染的機理主要包括表面生物大分子吸收轉運、生物吸附、細胞代謝、空泡吞飲、沉淀和氧化還原反應等[11]。微生物修復技術中較常使用的微生物主要有細菌、真菌、放射菌三大類。不同種類的微生物對重金屬的耐性不同，耐性由大到小依次為真菌、細菌、放射菌[12]。
土壤微生物可以通過多種方式影響土壤重金屬的毒性， 微生物修復土壤重金屬污染主要是利用微生物的以下兩種作用：一是通過微生物的吸附、代謝作用，達到消減、凈化、固定重金屬的目的；二是通過微生物轉化重金屬離子的化學形態，降低重金屬的生物可利用性，以減少重金屬對土壤中植物的危害[13]。
1.1微生物對重金屬離子的吸附作用
微生物對重金屬離子的吸附是指微生物通過對重金屬的吸附作用改變重金屬在土壤中的形態，進而影響其生物有效性，或使生物有效性降低從而減小危害性，或使生物有效性增強以便與其他技術聯用修復[14]。表現形式主要有胞外沉淀、胞外絡合、胞內積累。作用方式：①細菌胞外多聚體；②金屬磷酸鹽、金屬硫化物沉淀；③鐵載體；④金屬硫蛋白、植物螯合肽和其他金屬結合蛋白；⑤真菌來源物質及其分泌物對重金屬的去除[15]。微生物細胞壁表面一些化學基團通過絡合、配位作用可與重金屬離子形成離子共價鍵，從而達到吸附重金屬離子的目的[16]。被吸附的重金屬離子通常沉積在微生物細胞的不同部位，如沉積于細胞的胞外基質或者被輕度螯合于生物多聚物。微生物對重金屬的吸附能力通常取決于微生物本身的性質（如吸附類型、活性位點數量、菌齡等）、重金屬種類和價態同時也受外界環境因素（如pH、溫度、共存污染物等）的影響[17]。
1.2微生物對重金屬離子的轉化作用
微生物對重金屬離子轉化作用的機理主要包括微生物對重金屬離子的生物氧化和還原、甲基化與去甲基化及其對重金屬離子的溶解作用等[18]。
微生物對重金屬離子氧化還原作用的主要機理是通過改變重金屬離子的化合價來改變重金屬的穩定性及絡合能力[19]。如耐鉻微生物能夠將Cr（VI）還原成Cr（III），使鉻的毒性降低。張雪霞等[20]在受砷污染的土壤中發現了富集砷抗性的細菌，在厭氧環境中對該細菌進行培養，觀察其對砷的還原能力，結果表明：在21 h內，As（V）就被完全還原為As（III）。Chang等[21]在污水處理廠的水體中發現了1株嗜硫酸鹽細菌（Sulfatereducingacteria，SRB），該細菌可以將 Cr6+還原為低毒的溶解度較小的 Cr3+，使水體中重金屬的毒性大大減弱。
在微生物（主要為假單胞菌屬子）的作用下，土壤中Cd、As、Hg、Pb等金屬或類金屬離子都能夠發生甲基化反應，從而降低重金屬離子對其的毒性。
微生物對重金屬離子的溶解作用主要是指土壤中的微生物在土壤濾瀝過程中分泌出的有機酸能將土壤中的重金屬離子絡合、溶解[22]。
2微生物和植物聯合修復技術
目前，單一應用微生物修復方法修復土壤中的重金屬污染仍存在一定局限性，如土壤中的土著菌修復效率低，其活性易受一系列外界環境條件的影響。為了克服這些缺點，改善和提高微生物修復土壤重金屬污染的效果，微生物和植物聯合修復技術被廣泛應用于實踐中[23]。
微生物和植物聯合修復是通過微生物、植物之間的互利作用來提高土壤重金屬的修復效率。植物為微生物提供了良好的生長環境，葉片光合作用、根系分泌物、落葉殘體等為根系土壤微生物提供了生長所需的各種營養元素。微生物則通過活化土壤中的重金屬，促進植物吸收土壤中的有益生長元素，以增加植物生物量的方式提高植物的修復效率[24]。馮莉等[25]將熒光假單胞菌施入煙草根際土壤后，煙草根系數量明顯增多，根長而粗，根系活力明顯提高。
目前，對于微生物和植物聯合修復技術的研究主要有：①對微生物和植物聯合修復中菌根作用的研究；②對微生物和植物聯合修復中植物根際分泌物作用的研究。
2.1微生物和植物修復中菌根的作用
菌根是指土壤中真菌菌絲和高等植物營養根系形成的一種共生體，廣泛存在于自然界中[26]。在這一共生體中，植物為寄宿在其根部菌根的生長提供必要的碳水化合物。菌根的作用表現在以下3方面：①通過龐大的菌絲網絡伸展到植物根系難以到達的區域，從而促進植物對土壤中礦質養分的吸收；②將土壤重金屬吸附并聚集在菌根菌絲、泡囊和植物根系等部位，以阻止重金屬向植物體內傳輸，同時改變土壤的理化性質，促進植物的穩定生長；③提高植物的抗逆性，進而增加植物根系以及地上部分的生物量[27-28]。
根據菌根生長位置的不同，可將菌根分為外生菌根、內生菌根及內外生菌根，其中應用最廣泛的是外生菌根真菌和內生菌根真菌[29]。
外生菌根是真菌和植物營養根系所形成的一種共生體，其結構可分為哈蒂氏網（Harting net）、外延菌絲（Extraradicalhyphae）、菌套（Mantle）、和菌索（Rhizomorph）四大部分。王小敏等[30]通過研究菌根影響超富集植物對Cd、Zn等重金屬富集程度發現，外延菌絲的密集程度與菌絲吸附重金屬的能力呈正相關。
目前，對于植物內生菌根的研究主要集中于叢枝菌根真菌（AMF）及深色有隔內生真菌（Dark Septate Endophytes，DSE）。
當重金屬脅迫從枝菌根（Glomus intraradices）時，從枝菌根會分泌出一些特殊物質改變重金屬在植物體內的分配以及生物有效性，從而降低重金屬對植物的毒害程度，提高植物對重金屬的耐受性。此外，AMF還可以通過改變土壤的酸堿度、改善植物的營養狀況及植物分泌物組成來改變根際微環境，從而減弱重金屬對植物的毒性。劉茵[31]研究發現，黑麥草在接種從枝菌根后，根部所積累的Cd元素明顯增加，同時改變了黑麥草地上部的品質。王宇濤等[32]研究發現，玉米在接種從枝菌根真菌后，明顯抑制了重金屬對其的毒害作用，生物量和株高明顯增加。
DSE是一類生態學功能多樣、種類組成廣泛、定殖于植物根內、不產孢子或產無性孢子的子囊菌或半知菌。目前，DSE 與植物根系形成的共生復合體被廣泛應用于重金屬污染土壤的生物修復及污染土壤植被修復方面。DSE是植物根際重要的益生菌，與宿主植物互作形成共生體，對宿主植物具有促生抗逆作用，包括提高植物對干旱及重金屬污染等逆境脅迫的抗性、誘導植物產生系統抗性、抵御病原菌生物脅迫等[33]。Li等[34]研究表明，種植在含鉛、鋅、鎘混合污染土壤中的玉米在接入DSE菌株（外瓶霉屬 H93）后，該菌株成功地與玉米根系形成共生復合體，使玉米有效地緩解了重金屬的脅迫作用，促進了玉米根系與葉的生長發育，限制了土壤中的重金屬離子由植物根部向其地上部分的傳輸、運轉，從而阻斷有毒重金屬在食物鏈中的傳播。
2.2微生物和植物聯合修復中根系分泌物的作用
根系分泌物是指植物在生長過程中通過根的不同部位向生長基質釋放的一組種類繁多的物質，這些物質包括低分子量的有機物質、高分子的黏膠物質和根細胞脫落物及其分解產物、氣體、質子和養分離子等[35]。在微生物和植物聯合修復重金屬污染的土壤中，根際分泌物提高植物抗重金屬污染的能力主要通過以下2個方面的作用實現。①根系分泌物可以改變植物根系周圍土壤重金屬離子的形態，酸化土壤中不溶性重金屬離子，螯合、還原土壤重金屬離子等[36]。②根系分泌物可以改變植物根系周圍土壤環境的酸堿度，并使其周圍的土壤持續處于氧化還原狀態。植物根際環境的改變為根際微生物提供了豐富的營養物質，同時吸引了微生物在根際周圍聚集，從而產生根際聚集效應。
3展望
相比于傳統的物理化學方法，應用微生物方法修復土壤重金屬污染簡捷高效，應用范圍廣，具有良好的社會、生態綜合效益，在土壤重金屬污染的修復實踐中必將有廣闊的前景和巨大的潛能。目前，雖然對微生物修復技術研究取得了一定進展，但有待于在以下幾個方面進一步研究。①在已有的研究基礎上，繼續篩選、馴化新的高效降解微生物菌種，開發基因工程菌。②將微生物修復技術與植物修復、生態修復、物理化學修復相結合，提高修復效果和增加修復的經濟效益。③多學科、多技術、多角度研究微生物修復技術的機理、工藝流程。土壤的重金屬污染修復是一項系統、復雜的工程，需要物理、化學、生物學、生態學、地質學等不同學科的交叉應用，運用基因工程、細胞工程、酶工程等新的生物技術解決修復過程中可能出現的各種問題，從而提高生物修復的效率、降低處理成本。④制訂并出臺有關生物修復技術的國家標準及行業規范。針對修復過程中出現的具體情況制訂相應的規范制度，使生物修復具有更強的針對性、規范性與可操作性。⑤生物修復技術應由實驗室向大田試驗驗證的方向不斷推進，將理論研究與修復實踐相結合。⑥建立有關生物修復大田試驗的標準，推動系統修復污染土壤產業發展以及我國生物修復產業化進程。⑦加大對排污企業執法檢查，嚴懲不達標排放，真正做到從源頭上截斷污染源，形成防治并舉的良好格局。
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植物學論文范文第4篇
【摘要】伴隨國民經濟不斷發展，大家生活水平逐步提升，城市園林建設備受社會各界高度關注，現已成了城市建設主體中不可欠缺的重要部分，植物配置對城市園林的鑒賞性與藝術性具有直觀重要的影響作用。為此，文章就對傳統園林植物配置手法在城市園林中建設的運用實施細化剖析，期望在將來城市園林建設提供有利借鑒。
【關鍵詞】植物配置法;園林植物;城市園林建設;植物配置原則;應用分析
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.182
園林植物是園林建設中最核心的構成部分，園林植物的合理配置能有效確保園林建設環境的凈化空氣程度及觀賞價值。就現今狀況來講，園林植物不但是城市路邊沿途的風景，并且園林植物已發展到能夠為大家生活、生產、學習等層面提供交流、小憩、娛樂的核心場所。園林植物不僅是城市園林綠化的主要構成部分，還可以讓當今城市成為天然氧吧。文章根據園林植物配置原則與園林配置方法，探析植物配置在城市園林建設中的具體應用，怎樣在有限的大地上把空氣凈化做到最大化，同時附有一定鑒賞性，是目前城市園林提升城市園林綠化作用的主要發展趨勢。
1、城市園林景觀植物配置遵循的原則
1.1可持續發展原則
目前，基于國家發展視域下，無論在任何領域均需遵照可持續發展原則。在園林植物配置上，同樣也需要遵循該原則[1]?；谌?、系統掌握植物物種的原理學與生態學基礎上，需要全面對植物配置實施科學搭配，讓它和生態環境與城市環境有機融合，讓其和環境發展、經濟發展協調統一，融合成可持續發展趨勢。
1.2文化原則
在以往園林植物配置中，還需要遵循文化原則。讓它不單單成為自然景觀，還需要蘊藏著人文精神內涵，把文化特色與歷史脈絡有機結合到植物配置中，讓其成為獨具特性的城市園林景觀，附有城市精神象征。
1.3綜合優先原則
在實施以往園林建設植物配置時，應該在遵照客觀自然規律之上，有效融合本地自然景觀、人文景觀、地貌地形等特性實施配置，應該掌握好城市形象綜合特點，和文化景觀、生物多樣性、當地歷史脈絡融合在一起，形成有機統一，優化綜合形象，讓植物配置在城市園林建設中發揮出至關重要作用[2]?；诖?，還需要適度強化所栽植植物的趣味性，讓其更具親和力、感召力。
1.4生態優先原則
在園林建設中，在草坪與地被花卉的應用，對植物樹種的搭配與選擇，均應遵照生態優先原則，需要在最大限度上為提升生態環境質量做出重要貢獻，務必應用有利于生態平衡發展的樹種，構建穩固的生態植物群落，科學配置植物分布，讓所種植物產生最大生態效益，進而為有效提升城市生態環境奠定基礎。
2、園林景觀建設中植物配置方法分析
2.1觀葉和觀花植物相融合
在城市園林建設中，種植觀花類植物能夠給園林景觀景色點綴上更具豐富的色彩，種植觀葉類植物也能夠起到基礎作用。諸如，槭樹科植物葉子會在秋天呈現紅色;紅瑞木有鮮紅的樹條、銀杏有黃黃的葉子;紅楓、紫葉小檗等植物葉子顏色呈現紫紅色;這類植物都能夠和觀花植物實施重組。另外，各種觀葉樹種也能夠帶來不同鑒賞效果[3]。諸如，黑綠的油松、淡綠的柳樹、暗綠的國槐等，均可把這類顏色差異較大的樹種合理搭配應用在城市園林建設中，如此便可讓城市園林景觀更具層次感，進而可提升城市園林景觀的觀賞價值。
2.2園林景觀設計中藝術性手法
在城市園林景觀建筑設計中，通過運用藝術性手法有效提升園林景觀的品味。其中采用最多的手法有起伏與韻律手法、背景與層次手法。而韻律有兩種展現方式：一是自有韻律，二是嚴格韻律。城市較狹地帶與道路兩旁的植物配置最易呈現出韻律感，應該高度關注縱向立體輪廓線與空間的變化，產生和美的節奏韻律，以免布局呆板不美觀。背景與層次手法均是為了有效克服景觀的單一性，適合利用花卉、喬木、地被植物、灌木等不同形態的多層配置。背景樹通常比前景樹高，栽植密度不適宜密集，最好呈現出綠色屏障，色調逐漸深化，或和前景有很大色度差異，強化村托感。
2.3不同層次的植物相互融合
在拼花藝術中應該遵照分色彩搭配、分層配置原則，植物搭配應該擇取花色、葉色不同的植物，同時也要搭配不同高度的植物，以此提升園林景觀層次的立體感和色彩的豐富性。諸如，利用1.2m高紫葉小檗、2.8m高金葉榆、3.75m高檜柏、5.8m高的楓樹配置方案，能夠呈現出從低到高四層排列的園林景觀效果，同時植物景觀中包含了各種絢麗紅色彩，給大家以視覺上的沖擊。
2.4不同季節性植物相互融合
一年四季中最高境界的美便是夏有綠葉冬有雪，春有鮮花秋有果。實際在綜合布景中可以呈現出如此佳境，利用科學的植物配置可打造出春有繁花似錦、夏有綠葉成蔭、秋有層林盡染、冬有銀裝素裹的園林美景，令大家無時無刻不感受到身處生機勃發及美妙的自然景觀中[4]。例如，觀花植物，根據季節的不同，能采用的植物有很多。諸如初夏開花的木槿、紫薇等;秋天可選山里紅、紅楓、銀杏、觀果海棠等;冬天有油松、檜柏等;早春開花的迎春、桃花、丁香等;晚春開花的玫瑰、海棠等，科學的選擇搭配能夠呈現出四季常綠、三季有花的絕佳配置效果。
3、探析植物配置在城市園林中的具體運用
首先，城市道路兩旁的植物配置，是城市市政道路植物配置的核心。通常選取樹冠高大、品質優美、成活容易的植被栽植到道路兩側，需要給大家營造歡快的感覺，同時又要凸顯立體美，可選喬木類植物對道路兩側街景加以修飾，也可配置一些具有特殊的灌木花草來提升鑒賞效果及美感。此外，在實施植物配置時，還應該適度的凸顯出古老性與舒適度，可把落葉植物與常綠植物混合栽植，以免園林在冬天時候顯得格外荒涼。
其次，在建筑物附近園林植物配置中，應該對建筑附近園林植物種類實施篩選，按照以往園林植物配置來講，通常均是選取和房屋色調相配的植物，應該全面確保建筑物獲取充足陽光及通風基礎上，嵌入部分能夠美化房屋的植物，進而確保并提升城市園林建設景觀的立體美感[5]。另外，還需在社區車庫周圍、出入道路附近配置相宜植物，需要選用高度相宜的喬木，也可配置部分有怡人味道的地被花卉，以此為大家營造清新感覺，車庫所配置的植物應該讓人一看就知是何植物，進而可成效提升大家對園林景觀鑒賞的便捷性與安全性。
結語：
總而言之，園林植物配置是城市園林建設中最主要的內容，植物間的科學重組配置，能夠通過植物多樣性有效締造出千萬種植物景觀。遵照植物配置生態學原則，合理應用適度的革新布置手法，打造附有藝術性、鑒賞性且滿足時代潮流發展的生態園林，受益人類造福大家。
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植物學論文范文第5篇
摘 要 隨著科學技術的發展，在農業灌溉系統設計過程中，必須重視引入高效的農業智能灌溉技術?；诖?，通過技術研究，分析基于計算機輔助控制與PLC技術的農業智能灌溉系統的設計策略，不斷提高研究水平，從而為農業智能化灌溉工作提供有效的技術支持。
關鍵詞 計算機輔助控制;PLC技術;農業;智能灌溉
隨著農業生產技術的不斷深入發展和農業結構的不斷調整，農業智能化灌溉技術在農業灌溉中的應用也進一步普及，對技術的要求也越來越高。利用計算機輔助控制技術與PLC技術結合建立起的農業智能化灌溉系統，解決了傳統灌溉技術中效率偏低、管理偏難等問題，進一步提升了農業智能化灌溉系統的應用效率。
1 系統總體設計
農業智能灌溉系統主要由計算機輔助控制系統（上位機）、PLC（下位機）、A/D轉換器（模數轉換器）、土壤濕度感應器、執行控制模塊、灌溉設備和報警設備構成。工作原理框圖如圖1所示。
該系統工作時，先由土壤濕度傳感器取值，將土壤濕度值通過A/D轉換模塊將模擬信號轉換成數字信號后傳輸給PLC，之后PLC將信號傳給計算機輔助控制設備，計算機輔助控制設備經過自動調節或者人工手動控制后，將調整后的參數傳回給PLC，由PLC通過PID計算程序發出命令控制對應的執行控制模塊啟停灌溉設備，實現對灌溉的智能運作[1-3]。
本系統的核心設備為由上位機和下位機兩個部分組成。上位機主要采用計算機輔助控制系統，設置對應的操作控制界面，可對控制參數進行設置，可實時監控下位機，可對相關數據進行查詢等;下位機主要采用PLC控制器，主要功能用于接收上位機的控制操作指令、接收土壤濕度傳感器模擬量輸入信號等，并根據系統的要求，計算、處理和輸出對應的命令，驅動外部相關控制設備。
2 系統硬件設計
系統硬件主要由計算機輔助控制系統、PLC控制器、A/D轉換器、土壤濕度傳感器、執行控制模塊、灌溉設備和報警設備構成。
2.1 計算機輔助控制系統（上位機）
作為系統核心的控制組件，計算機輔助控制系統在硬件上須具備穩定的硬件工作環境，在控制軟件上能對灌溉系統各項指標進行調節和設定，需支持主流的連接協議，實現對設備的調控、監視、數據采集、報表匯總等功能。
2.2 PLC控制器（下位機）
作為系統的核心執行組件，PLC必須具備穩定的工作狀態，多節點、多級數采集傳輸模式，支持主流的連接協議，配備足夠的輸入端子和輸出端子，同時可外接相應擴展模塊，盡可能多收集設備的輸入信號傳輸給上位機，滿足系統的調整和控制要求。
2.3 土壤濕度傳感器
新型的土壤濕度傳感器可利用電磁脈沖原理，根據電磁波在介質中的傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數，得到土壤容積含水量，具有簡便安全、快速準確、定點連續、自動化、寬量程和少標定等特點。
2.4 A/D轉換器（模數轉換器）
根據本系統對系統輸入/輸出信號的要求，需將現場由土壤濕度傳感器檢測產生的連續模擬量信號轉換成PLC識別的可以接收的數字量信號。為確保轉換的準確率，應選取數字量位數多、分辨率高、功耗低的設備型號。
2.5 執行控制模塊
執行控制模塊，主要用于控制灌溉設備的啟停。目前常見的執行控制設備一般為電磁閥，其所具備的高安全性、適用性和可靠性是控制模塊必備的工作特性。
2.6 灌溉設備
用于農業的灌溉設備有很多類型，如水泵、滴灌管、微噴頭、微噴帶等，根據不同的應用場景，應按實際選擇不同的灌溉設備，以利于農作物的灌溉作業。
在選擇灌溉設備時，要與執行控制模塊所選擇的設備配合使用。
2.7 報警設備
報警設備接收上位機發出報警信號，例如濕度過低、灌溉時間過長等，可以聲、光等形式發出報警信息，提醒管理人員及時處理。
3 系統軟件設計
軟件設計方面，由上位機計算機輔助控制軟件和下位機PLC執行軟件構成。程序的核心思想是由上位機負責對參數進行調節，下位機接收上位機的調節指令，通過PID算法輸出執行參數實現對灌溉設備的控制。
3.1 上位機軟件設計
智能灌溉系統的控制由上位機進行。軟件系統采用圖形化的編程語言，如Microsoft Visual C++，能與硬件進行直接通信，其圖形化的編程特點可建立虛擬化的儀器圖表，提取下位機的PID參數并可在圖形界面上顯示和調節。
軟件的設計思想是將下位機所獲取的土壤傳感器檢測土壤濕度含量，與程序設定土壤濕度信號最小值和最大值相比較，根據偏差量向灌溉設備發出“開”“關”指令，保證土壤濕度達到設定范圍，并且當土壤含水量低于設定最小值或最大值時向報警裝置發出報警指令，使報警裝置啟動，及時進行告警。
軟件在實際設計過程中需要研討濕度比較的方案，在灌溉操作執行過程中，由于土壤滲水較慢，土壤濕度具有慣性大、非線性等特征，為了避免誤判，一般需要對設定的單位時間內兩次以上所采集土壤濕度值進行比對判斷后，再輸出對應操作。
3.2 下位機軟件設計
下位機軟件為PLC執行軟件。在軟件設計中可以在插入以太網初始化程序后進行程序編寫，通過專有協議，經過以太網模塊、交換機、雙絞線等方式連接到計算機輔助控制軟件，實現上位機與下位機的通訊聯動，對設備發出相應指令。
下位機算法的基本思想：1）土壤濕度傳感器將通過A/D模塊將土壤濕度信號轉變成數字信號傳送給PLC，PLC通過程序運算將信號變成實際的濕度值;2）PLC將濕度取值傳送給上位機進行比較設定，根據上位機給定的設定值經過PID運算處理后，通過脈沖輸出模塊，輸出對應的脈沖信號到執行控制模塊，執行控制模塊根據輸入值進行對應操作，完成一輪灌溉作業[4-5]。
3.3 智能灌溉節水系統軟件設計模式實踐
3.3.1 手動灌溉模式
為了滿足特定環境下的灌溉需求，本系統具備手動灌溉模式。手動灌溉模式是指由人為調節執行控制模塊的開啟和關閉，當開啟指令發出后，后端灌溉設備開始工作;關閉指令發出后，后端灌溉設備停止工作。工作指令由上位機手動設定發出，下位機接收并轉發給控制模塊執行，具體流程圖如圖2所示。
3.3.2 自動灌溉模式
自動控制模式是指由系統自動控制進行灌溉操作。系統根據土壤濕度感應器提取的當前土壤含水率的數值，將數值與用戶設定的土壤含水率的數值相比較，根據PID算法對比計算出是否需要對農作物進行灌溉操作。其運行模式為：當提取數值小于用戶設定下限值時，發出命令執行灌溉;當提取數值高于用戶設定上限值時，發出命令停止灌溉。土壤濕度具有慣性大、非線性等特征，因此自動模式中對濕度的傳感器土壤濕度的取值應在設定的單位時間內取至少兩次土壤的濕度信息與用戶設定值進行比較。當兩次以上獲取到的濕度信息達到啟動或者停止值時，才進行啟停操作，具體流程圖如圖3所示。
3.3.3 定時灌溉設計
定時灌溉設計是指由管理人員設定好灌溉開始的時間和結束時間，當到達灌溉開始時間后，灌溉設備開始工作;當到達灌溉停止時間后，灌溉設備停止工作。具體流程圖如圖4所示。
4 結語
基于計算機輔助控制與PLC技術結合的農業智能化灌溉系統，促進了先進科學技術和傳統農業灌溉系統的結合，滿足了農業現代化灌溉的需求。在未來的實踐探索過程中，還應結合農業智能灌溉系統運行實際，不斷提高計算機輔助控制與PLC控制技術在農業灌溉模式中的應用水平，使這項技術在農業生產中發揮更大的應用價值。
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（責任編輯：劉 昀）