《多彩的植物》教学课件

多彩的植物植物世界有多大万亿年3980%+5已知植物种类生物总量占比演化历史科学家们已经在地球上发现并命名了约39万种按照生物量计算，植物占地球上所有生物总量植物的演化历史可以追溯到大约5亿年前，从植物，从微小的单细胞藻类到高大的红杉树，的80%以上，是地球上最主要的生物群体这最早的水生藻类到复杂的陆生开花植物，经历植物种类繁多且各具特色一庞大的比例凸显了植物在维持生态平衡中的了漫长而复杂的发展历程核心地位植物的主要类群被子植物1最高等、最繁盛裸子植物2种子裸露蕨类植物3有维管组织苔藓植物4简单陆生藻类植物5孢子植物种子植物孢子植物是较为原始的植物类群，主要通过孢子进行繁殖，不产生种子它们包括种子植物是较为高等的植物类群，通过种子繁殖后代，分为•藻类多为水生，结构简单，如衣藻、海带•裸子植物种子裸露在外，不形成果实，如松树、银杏•苔藓小型陆生植物，喜欢湿润环境，如葫芦藓•蕨类有根茎叶分化的无花植物，如肾蕨、铁线蕨什么是藻类植物？藻类植物是最为原始的植物类群，主要生活在水中或湿润的环境中它们的特点包括简单的身体结构藻类没有根、茎、叶的分化，有的仅由单个细胞组成，有的则形成简单的群体或体型较大的叶状体代表性藻类植物多样的形态衣藻单细胞藻类，常用于科学研究从微小的单细胞生物到庞大的海带，藻类的大小和形态差异极大，但硅藻具有精美硅质外壳的微小藻类它们的组织结构都相对简单海带大型褐藻，重要的食用和工业原料螺旋藻富含蛋白质的蓝藻，常被作为保健食品紫菜重要的食用红藻，用于制作寿司海苔水中光合作用藻类是水域生态系统中的主要初级生产者，能够利用水中的阳光进行光合作用，为水生生态系统提供能量和氧气藻类植物的多样性单细胞藻类多细胞藻类生态与经济价值如衣藻、甲藻和硅藻等，它们多为微小的单细胞如水绵、海带、紫菜等，它们形成了由多个细胞藻类不仅是重要的氧气生产者，估计全球约50%生物，通常需要借助显微镜才能观察这些微小组成的复杂结构，可以肉眼直接观察多细胞藻的氧气来自海洋藻类的光合作用，同时也是重要的藻类是水体中浮游植物的主要组成部分，为水类的形态多样，有丝状的、叶片状的、扁平的或的食品、饲料和生物肥料来源随着生物技术的生生态系统提供了基础能量管状的，呈现出丰富的形态特征发展，藻类在生物燃料、医药等领域的应用也越来越广泛藻类的生物多样性是海洋生态系统健康的重要指标，它们的存在和繁荣与整个地球的生物圈息息相关—中国海洋生物学研究所藻类对人类的贡献万吨300025-35%全球海带年产量紫菜蛋白质含量海带是最重要的海洋经济藻类之一，全紫菜干重中蛋白质含量高达25-35%，远球年产量超过3000万吨，中国是最大的高于大多数蔬菜，同时富含碘、钙等多海带养殖和消费国种矿物质亿美元60全球藻类产业规模从食品到化妆品，从生物燃料到医药，藻类产业的全球市场规模正在快速增长藻类的多种用途食品工业直接食用或提取琼脂、卡拉胶等食品添加剂医药健康藻类提取物用于制药和保健品生产环境净化利用藻类净化废水，吸收二氧化碳生物能源研发藻类生物柴油，成为新能源的潜在来源工业应用硅藻土用于过滤、绝缘、轻质建材和磨料什么是苔藓植物？苔藓植物的基本特征代表性苔藓植物苔藓植物是最简单的陆生植物，它们不同于葫芦藓高等植物，具有以下特点常见于潮湿的土壤上，茎直立，叶生活在阴湿环境中，通常生长在林下、石面片排列紧密，形成小垫状群落，是或墙壁上实验室中常用的研究材料没有真正的根系，而是有假根（拟根）固定身体地钱植株矮小，通常只有几厘米高没有发达的输导组织，水分和养分主要通过属于苔类植物，体扁平呈叶状，贴扩散方式传输附在湿润的地面或石壁上生长，常生活史中有明显的世代交替，配子体占优势见于公园、花园的阴湿处泥炭藓在沼泽地形成大片群落，能储存大量水分，死亡后形成泥炭，是重要的碳汇植物苔藓植物的特征与作用结构特征苔藓的叶片通常只有一层细胞厚，没有角质层和气孔，因此非常薄且容易失水它们缺乏发达的输导组织，限制了体型的生长，但也让它们能够在特殊的生态位上生存水土保持苔藓植物像海绵一样能够吸收并保持大量水分，一些泥炭藓能吸收自身重量20倍以上的水它们形成的覆盖层能减少地表径流，防止水土流失，在森林生态系统中起到重要的调节作用环境指示苔藓对环境变化特别敏感，尤其是对空气污染的反应明显科学家利用苔藓监测空气质量，特别是重金属污染和酸雨，它们被称为环境污染的生物指示器苔藓植物的生态功能虽然苔藓植物体型小，但它们在生态系统中发挥着不可替代的作用形成植物群落的先锋物种，为其他植物的生长创造条件提供小型动物和微生物的栖息地，增加生物多样性在极地和高山地区是主要植被，形成独特的生态景观参与岩石风化过程，促进土壤形成蕨类植物的特征蕨类植物的基本特点123维管植物器官分化孢子繁殖蕨类是有维管组织的植物，具有输导水分和养分的木质部和蕨类植物有明显的根、茎、叶的分化根通常是须根系，茎蕨类不产生花和种子，而是通过孢子繁殖孢子囊通常位于韧皮部，这使它们能够生长得比苔藓更高大蕨类的出现标多为地下或地面匍匐的根茎，叶子通常较大且复杂，被称为叶片背面，成熟后释放孢子，孢子在适宜条件下发育成配子志着植物演化史上的重要进步，它们是最早的维管植物之一叶状体或羽片体，然后产生精子和卵细胞完成有性生殖常见蕨类植物蕨类植物的生态适应肾蕨叶片肾形，在中国南方常见蕨类植物虽然比苔藓更为高等，但仍然依赖水分完成生殖过程它们主要分布在温暖湿润的地区，尤其是热带雨林中蕨类植物最为丰富一些特化的蕨类也能适应相对干燥的环境，如卷柏能在干铁线蕨茎细长如铁丝，叶小而光亮旱时卷曲叶片减少水分蒸发蹄盖蕨叶大形美，常作观赏植物石松外形像小松树，为石松类植物卷柏干旱时叶片卷曲，湿润时展开蕨类与生态环境蕨类的生态适应湿润环境适应者大多数蕨类喜欢生长在湿润的环境中，如森林底层、溪流边或岩石缝隙它们的精子需要水滴作为媒介游动到卵细胞处完成受精，这是它们对湿润环境依赖的主要原因特殊生态位占据者一些蕨类能够生长在其他植物难以生存的环境中，如酸性土壤、贫瘠地区或受干扰的区域，成为生态恢复的先锋物种例如，蕨类常常是火灾后最早恢复的植物之一食用与药用价值许多蕨类的嫩叶可食用，如蕨菜（又称龙头菜）在中国、日本等国家是传统的山野菜一些蕨类还具有药用价值，如贯众用于治疗肠道寄生虫，石松用蕨类的演化历史于止血等蕨类植物是地球上最古老的植物类群之一，它们在约

3.6亿年前的泥盆纪时期开始繁盛在石炭纪时期（约3亿年前），巨大的蕨类和石松类植物形成了广阔的森林，这些植物死亡后被埋藏，经过漫长的地质作用，形成了今天的煤炭资源，因此蕨类被称为煤的母体什么是裸子植物？裸子植物的主要特征种子特点生长形态繁殖方式裸子植物的种子直接暴露在种鳞或苞片上，没有果实包被，多数裸子植物是常绿乔木，如松、柏、杉等，也有少数是裸子植物通过花粉和胚珠完成有性生殖，不需要水作为媒这是其名称裸子的由来种子通常由胚、胚乳和种皮组灌木或藤本它们通常具有针形或鳞片状叶片，适应各种介花粉通常由风传播到胚珠处，完成受精后形成种子成，为植物的繁殖和传播提供了保障气候条件，特别是在寒冷或干燥的环境中表现出很强的适这种繁殖方式比蕨类更适应陆地环境应性裸子植物的代表类群松柏类银杏其他类群•松树针叶成对或成簇，球果木质•被称为活化石•苏铁似棕榈但非亲缘•柏树鳞片状叶，球果小而圆•扇形叶片，秋季变黄•红豆杉珍稀濒危树种•杉树针叶扁平，排列整齐•雌株结白果（种子）•南洋杉南半球特有裸子植物的经济价值药用与食用价值银杏松子银杏叶含有黄酮类化合物和萜类内酯，可提取制药，用于改善脑血循环、松树的种子（松子）富含蛋白质、不饱和脂肪酸和维生素，是珍贵的食用治疗血管性疾病其种子（白果）可食用，是传统中药材，也可用于烹饪坚果，可直接食用或用于烘焙和烹饪中国、韩国、意大利等国家都有使特色菜肴用松子的传统食谱红豆杉红豆杉中提取的紫杉醇是一种有效的抗癌药物，主要用于治疗卵巢癌、乳腺癌等由于过度采集，野生红豆杉已成为濒危物种，现在主要通过组织培养和化学合成获取紫杉醇什么是被子植物？被子植物的基本特征花与果实种子的包被完整的器官系统被子植物最显著的特征是具有花和果实花是其繁殖器官，与裸子植物不同，被子植物的种子被果实包围，这就是被被子植物具有发达的根、茎、叶、花、果实和种子，形成由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成受精后，子房发育成果子名称的由来这种结构为种子提供了更好的保护和传播了完整的器官系统它们的维管组织高度发达，包括木质实，包裹着种子，提供保护并帮助传播机制，是被子植物成功适应各种环境的关键因素之一部和韧皮部，能够高效地运输水分和养分被子植物的分类双子叶植物单子叶植物•种子有两片子叶•种子只有一片子叶•叶脉通常为网状•叶脉通常为平行脉•花部结构常为4或5的倍数•花部结构常为3的倍数•例如苹果树、玫瑰、向日葵、大豆•例如水稻、小麦、玉米、百合被子植物的出现是植物进化史上的一次革命，它们通过发展花和果实，建立了与传粉者和种子传播者的复杂互利关系，从而成为地球上最成功的植物类群—《植物系统学》被子植物的丰富性万万亿年30+

1401.4物种数量已命名昆虫种数演化历史被子植物的物种数量超过30万种，占已被子植物的繁盛促进了昆虫的多样化，被子植物于白垩纪早期（约

1.4亿年前）知植物总数的90%以上，是地球上分布许多昆虫与特定的被子植物共同进化，出现，随后迅速多样化并占据主导地位最广、种类最多的植物类群从微小的形成了复杂的互利关系超过140万种这一时期也被称为被子植物革命，它浮萍到巨大的榕树，从短命的一年生草已命名的昆虫中，大多数直接或间接依彻底改变了地球的生态系统，塑造了现本到活数千年的乔木，被子植物展现出赖被子植物生存代生物群落的基本结构令人惊叹的多样性被子植物的生活形式木本植物包括乔木和灌木，具有木质茎，寿命较长例如橡树、苹果树、玫瑰等木本被子植物在森林生态系统中起着关键作用，提供栖息地和食物来源草本植物茎不木质化，通常寿命较短，包括一年生、二年生和多年生草本例如水稻、向日葵、牡丹等草本被子植物是人类主要粮食作物的来源藤本植物具有攀援能力的植物，可以是木质或草质的例如葡萄、爬山虎、牵牛花等藤本植物通过缠绕、卷须或吸盘等方式攀爬支持物，获取更多的光照根、茎、叶的基本结构根的结构与功能•根尖包含分生组织，负责根的生长•根毛增加吸收表面积，提高吸收效率•维管组织运输水分和矿物质•功能吸收水分和养分，固定植物，储存养分茎的结构与功能•表皮保护内部组织•皮层支持和储存•维管束运输水分和养分•功能支持植物体，连接根和叶，输导物质，有时进行光合作用叶的结构与功能•表皮覆盖蜡质角质层，有气孔调节气体交换•叶肉分栅栏组织和海绵组织，含叶绿体•叶脉运输水分和有机物•功能光合作用，气体交换，蒸腾作用植物的根、茎、叶构成了其基本的营养器官，各自承担不同的生理功能，共同维持植物的生长和发育这些器官的结构与功能高度适应了它们在植物生活中的角色，展示了植物长期进化的结果花、果实与种子花的结构与功能花是被子植物的生殖器官，由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成花的主要功能是完成有性生殖，产生种子花的主要部分传粉与受精花萼由萼片组成，保护花蕾传粉是花粉从花药转移到柱头的过程，可通过风、水、动物等媒介完成受精是花粉管生长到胚珠，精子与卵细胞结合的过程这一系列复杂过程确保了植物的遗传多样性花冠由花瓣组成，吸引传粉者雄蕊由花丝和花药组成，产生花粉雌蕊由柱头、花柱和子房组成，子房内有胚珠果实与种子花的授粉受精作用花粉通过风、昆虫或其他媒介传到柱头上，开始传粉过程成功的传粉是果实和种子形成的第一步花粉管生长到胚珠，精细胞与卵细胞结合形成受精卵此时受精卵开始发育成胚，而子房开始发育成果实果实发育种子传播子房壁发育成果皮，保护内部发育中的种子不同植物的果实有各种形态，如浆果、核果、蒴果等，成熟的果实通过各种方式传播种子，如风力传播、动物食用后排出、水流携带等，帮助植物扩大分适应不同的传播方式布范围植物的光合作用光合作用的基本过程光合作用的重要性光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物能量转化（主要是葡萄糖）并释放氧气的过程这一过程主要在叶绿体中进行，可简化为以下化学方程式光合作用是地球上最重要的能量转化过程，几乎所有生命都直接或间接依赖光合作用提供的能量植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存在有机物中光合作用包括两个阶段氧气来源光反应在叶绿体的类囊体上进行，捕获光能并转化为地球大气中的氧气约70%来自植物的光合作用，化学能（ATP和NADPH）尤其是海洋中的浮游植物和藻类氧气的产生不暗反应在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的能量仅支持了需氧生物的呼吸，还形成了保护地球的固定二氧化碳，合成葡萄糖臭氧层碳循环植物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳，是重要的碳汇全球植物每年约吸收1230亿吨碳，对缓解气候变化有重要作用有趣事实如果将地球上所有植物一年进行的光合作用产生的能量换算成电能，相当于人类年用电量的10倍以上！这展示了植物作为能量转换器的惊人效率神奇的适应性沙漠植物沙漠植物的适应策略形态适应叶的变化叶片减小或变成刺（如仙人掌），减少水分蒸发茎的变化肥厚多汁，储存水分（如仙人掌）表面特征厚角质层，气孔下陷，反光表面减少水分流失生理适应CAM光合作用夜间吸收CO₂，白天关闭气孔减少水分流失渗透调节细胞内积累溶质，增强吸水能力休眠机制干旱时进入休眠状态，雨季快速生长和繁殖沙漠环境的挑战沙漠是地球上最为严酷的环境之一，植物在这里面临多重挑战根系适应•极度干旱，年降水量通常低于250毫米浅根系统快速吸收表层短暂的雨水（如龙舌兰）•昼夜温差大，可达40℃以上深根系统深入地下寻找水源（如沙漠中的胡杨可达10米）•强烈的阳光辐射广泛分布根系水平扩展覆盖大面积（如仙人掌）•贫瘠的土壤，缺乏养分•风沙侵蚀面对这些挑战，沙漠植物演化出了一系列令人惊叹的适应机制神奇的适应性水生植物水生环境的特点与挑战水生环境与陆地环境有很大不同，植物需要适应•水中氧气含量低•光照随水深减弱•水流和波浪的机械力•浮力作用•矿物质分布不均水生植物的主要类型浮水植物挺水植物沉水植物这类植物漂浮在水面上，如浮萍、水葫芦等它们通常有发这类植物根茎生长在水底或泥中，但茎叶伸出水面，如芦苇、整个植物体生活在水下，如轮叶黑藻、金鱼藻等这类植物达的根系直接悬挂在水中吸收养分，叶片扁平漂浮在水面上荷花等荷花的根茎深入泥中，叶柄长而中空，输导组织发通常叶片纤细或呈带状，增加与水接触的表面积，便于吸收进行光合作用水葫芦的叶柄膨大中空，充满气体，增强浮达，能将氧气输送到水下部分荷叶表面有特殊的微观结构，水中的二氧化碳和矿物质它们的气体交换和光合作用都在力这些植物繁殖能力极强，在适宜条件下可能成为水域入形成超疏水性，使水珠滚落时带走灰尘，这被称为荷叶效水中进行，组织中常有发达的气室，叶片缺乏角质层和气孔，侵物种应，已启发多种自清洁材料的发明表皮极薄便于气体交换有趣的是，一些水生植物，如睡莲，白天花朵开放，夜间闭合并沉入水中，这种运动称为就眠运动，可能是为了保护花朵免受夜间较低温度的影响或节省能量神奇的适应性高山植物高山植物的适应策略形态适应矮小紧凑大多数高山植物呈垫状或丛生，减少风害叶片特化叶小而厚，表面多被毛，减少水分散失根系发达相对于地上部分，根系更为发达，增强吸水能力生理适应抗冻能力细胞内积累特殊物质防止冰晶形成快速生长能在短暂的生长季内快速完成生活周期色素保护产生花青素等保护性色素抵抗紫外线繁殖策略花朵鲜艳吸引稀少的传粉昆虫，如高山杜鹃艳丽的花朵无性繁殖许多高山植物能通过分蘖等方式进行无性繁殖种子适应种子能在严酷条件下保持活力，等待适宜时机萌发高山杜鹃是高山植物的典型代表，它们常生长在海拔3000-5000米的高山地带，能耐受极端低温和强紫外线辐射其叶片革质，表面有蜡质层和厚毛，有效减少水分蒸发和抵抗紫外线伤害高山环境的特点高山环境是地球上最具挑战性的生境之一，其特点包括低温极端高山地区全年平均温度低，昼夜温差大，生长季短植物需要在有限的时间内完成生长和繁殖冬季严寒和频繁的霜冻对植物生存构成巨大威胁强紫外辐射高海拔地区大气层薄，过滤紫外线的能力减弱，导致紫外辐射强度高强紫外线会损伤植物DNA和光合系统，影响正常生长植物与人类生活植物是人类生存的基础从远古时代开始，植物就与人类生活密不可分随着农业的发展，人类驯化了野生植物，培育出适合种植的作物品种，为文明的发展提供了物质基础今天，植物仍然是人类衣食住行各方面不可或缺的资源粮食作物工业原料药用与香料水稻、小麦和玉米是世界三大主粮作物，养活了全球大棉花是最重要的纺织原料之一，全球年产量约2500万吨全球约25%的药物直接或间接来源于植物中国传统医部分人口中国是世界上最大的水稻生产国，水稻种植亚麻提供的亚麻纤维用于高档服装和工业用布橡胶树药中约使用5000种植物药材银杏叶提取物用于改善脑历史超过7000年除主粮外，豆类、薯类等也是重要的产生的天然橡胶是制造轮胎、密封件等产品的关键材料血循环，青蒿素是治疗疟疾的特效药香料植物如肉桂、食物来源，提供蛋白质、碳水化合物和多种维生素此外，竹子、麻类等植物也广泛用于造纸、建筑和工艺花椒、茴香等不仅增添食物风味，也具有保健作用品制作植物还在人类的精神生活中扮演重要角色园艺活动可以减轻压力，改善心理健康；观赏植物美化环境，提高生活质量；许多植物在文化和宗教中具有象征意义，如中国的梅兰竹菊四君子象征高尚品格植物与环境保护中国的造林成就23%森林覆盖率中国森林覆盖率从新中国成立初期的

8.6%提高到现在的23%以上，森林面积位居全球第五76亿森林的生态功能森林被誉为地球之肺，它们通过多种方式维护生态平衡年均植树数量调节气候通过蒸腾作用增加空气湿度，缓和温度变化净化空气吸收二氧化碳，释放氧气，过滤空气污染物中国每年植树造林面积约700万公顷，平均每年栽种约76亿株树木，造林面积连续多年居世界首位水土保持根系固定土壤，减少水土流失和山体滑坡保护生物多样性提供栖息地，维持生态系统稳定性涵养水源减缓地表径流，促进水分渗入地下，补充地下水40%人工林比例中国人工林面积居世界第一，占全球人工林总面积的40%这些人工林在碳吸收、改善生态环境方面发挥着重要作用有毒植物与药用植物常见有毒植物曼陀罗茄科植物，全株有毒，含有东莨菪碱、阿托品等生物碱误食可导致幻觉、心率加快、瞳孔扩大，严重时可能致命小剂量下的阿托品可作为药物使用，如治疗心动过缓断肠草毛茛科植物，含有多种生物碱，尤其是乌头碱，极具毒性曾被用于制作箭毒误食后会引起口舌麻木、恶心呕吐、心律失常等症状，严重者可因呼吸麻痹而死亡夹竹桃夹竹桃科植物，叶和花中含有强心苷，误食可引起恶心、呕吐、腹泻、心律不齐等症状其毒素对心脏有特殊作用，可导致心脏停搏由于花朵美丽，常被种植为观赏植物，需谨慎接触常用药用植物奇妙的植物案例大王花大王花的基本特征大王花的生物学特性大王花（学名Rafflesia arnoldii）是世界上最大的单花，原产寄生生活方式于东南亚的苏门答腊和婆罗洲的热带雨林这种非凡的植物具有许多令人惊叹的特点大王花是完全寄生植物，没有叶、茎或真正的根它寄生在藤本植物（主要是葡萄科植物）的根或茎上，通过特殊米1的吸器吸收宿主的营养和水分花朵直径强烈的气味大王花的花朵直径可达1米左右，是世界上最大的单个花朵开花时，大王花会散发出类似腐肉的强烈恶臭，这是为了吸引苍蝇等传粉昆虫这些昆虫被气味吸引，误以为是腐公斤肉，帮助完成传粉过程10濒危状态花朵重量由于栖息地丧失、森林砍伐和非法采集，大王花已成为濒一朵完全绽放的大王花重量可达7-10公斤，相当于一个新生婴危物种其复杂的生活史和对特定宿主的依赖使其保护工儿的重量作更加困难天7文化与科学意义大王花在印度尼西亚和马来西亚被视为国宝，出现在邮票和旅花期游宣传材料中它的发现者是英国博物学家约瑟夫·阿诺德，大王花的学名部分即来源于他的名字这种植物的研究对于了解尽管发育需要数月，但大王花盛开后仅能维持约7天便开始凋植物寄生进化和生态关系具有重要价值谢奇妙的植物案例捕蝇草捕蝇草会捕食的植物捕蝇草（学名Dionaea muscipula）是最著名的食虫植物之一，原产于美国北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的湿地它的捕虫机制复杂精妙，展示了植物适应贫瘠环境的惊人能力捕虫机制生态适应与保护1感知阶段生长环境捕蝇草的捕虫叶片上有特殊的触发毛当昆虫接触捕蝇草生长在贫瘠的沙质酸性湿地土壤中，这种环境缺乏植到这些触发毛时，会产生电信号为防止误捕，通物生长所需的氮元素通过捕食昆虫获取额外养分，捕蝇草常需要在短时间内（约20秒内）触碰两次才会触发成功适应了这种恶劣环境关闭机制2捕获阶段捕食目的一旦触发条件满足，叶片两侧会迅速合拢，通常只与普通植物不同，捕蝇草捕食昆虫主要是为了获取氮、磷等需

0.1秒叶缘的牙齿交错锁定，防止猎物逃脱矿物质，而非能量即使不捕获昆虫，捕蝇草也能通过光合值得注意的是，合拢机制是基于快速细胞膨压变化，作用生存，但生长会显著减缓而非肌肉收缩保护状况3消化阶段由于栖息地丧失和过度采集，野生捕蝇草数量急剧减少，现捕获猎物后，叶片进一步密封，腺体分泌消化酶，已被列为濒危物种目前主要通过人工培育保存，但保护其分解猎物的蛋白质，吸收氮、磷等营养物质消化自然栖息地仍然至关重要过程可能持续5-12天，之后叶片重新张开，等待下一次捕获有趣事实捕蝇草能够计数并记忆触发信号，这表明植物可能具有某种形式的智能或信息处理能力，挑战了我们对植物认知能力的传统理解世界著名植物园北京植物园北京植物园位于北京西北部的香山脚下，是中国重要的植物科研和科普基地历史与规模创建于1955年，占地400公顷，收集保存了3,000余种植物园内保存着京西古刹卧佛寺等历史遗迹，自然景观与人文景观交相辉映主要景点植物展览温室是亚洲最大的温室之一，展示热带、亚热带植物；牡丹园收集了中国传统名花牡丹近500个品种；药用植物园展示了1,000多种中草药植物，展现中国悠久的药用植物文化科研教育是重要的植物科学研究基地，开展植物引种驯化、濒危植物保护等研究；同时是重要的科普教育基地，每年接待游客和学生数百万人次，开展丰富的英国皇家植物园（邱园）科普活动英国皇家植物园（又称邱园，Kew Gardens）位于伦敦西南部，是世界上最著名和最具影响力的植物园之一历史与规模创建于1759年，占地130公顷，收藏超过50,000种植物1840年作为国家植物园正式对公众开放，2003年被联合国教科文组织列为世界文化遗产植物与动物的共同进化互利共生的奇妙关系植物与动物的协同进化是自然界最为精彩的演化故事之一在数亿年的漫长历史中，植物与动物之间形成了复杂的互利关系，彼此影响对方的进化方向，创造出令人惊叹的适应性特征植物提供奖励动物传播花粉植物通过提供花蜜、花粉、果实等奖励，吸引动物前来访问花蜜富含昆虫、鸟类和小型哺乳动物在采集花蜜或花粉时，身体接触花药和柱头，糖分和氨基酸，是蜜蜂、蝴蝶等传粉者的重要能量来源；果实则为种子将花粉从一朵花携带到另一朵花，帮助植物完成异花授粉，增加基因交传播者提供营养丰富的食物流和遗传多样性动物传播种子植物结果实动物食用果实后，将种子通过排泄物传播到远离母株的地方，或者通过授粉后，植物发育出各种各样的果实，其形状、颜色、气味和营养成分携带粘附在体表的种子进行传播这帮助植物扩大分布范围，减少同种专门适应特定的传播者例如，鲜艳的浆果吸引鸟类，坚果适合被松鼠竞争和病虫害等动物收集和储存协同进化的典型案例无花果与无花果蜂兰花与传粉者无花果与无花果蜂之间形成了高度专一的互利共生关系每种无花果树通常只能被一种特定的无花果蜂传粉，而一些兰花通过模拟雌性昆虫的外形和气味，吸引雄性昆虫前来交配，实现花粉传播例如，镜子兰的唇瓣酷似这种蜂也只能在特定的无花果内繁殖无花果实际上是一种中空的花序，称为隐头花序，内部长满小花雌蜂钻雌蜂，还能释放类似雌蜂的信息素雄蜂被吸引后试图与花交配，在此过程中接触花药和柱头，完成传粉这入无花果内授粉并产卵，幼虫以部分花的子房为食，但不会危害发育中的种子这种关系已经持续了至少6000万种欺骗性传粉策略是植物与动物协同进化的惊人例证年保护多彩植物的重要性保护植物多样性的意义维持生态系统功能植物是生态系统的基础，提供初级生产力，维持食物网和能量流动不同的植物物种执行不同的生态功能，物种丧失会降低生态系统的稳定性和恢复力，使其更容易受到干扰和崩溃药物与资源储备植物是重要的药物来源，如青蒿素（抗疟疾）、紫杉醇（抗癌）等都来自植物目前人类仅研究了不到10%的植物药用价值，许多潜在的药物可能在植物灭绝前尚未被发现应对气候变化森林和其他植被是重要的碳汇，通过光合作用吸收大气中的二氧化碳保护和恢复植被是减缓气候变化的关键策略，全球植被每年可吸收约30%的人为碳排放保护行动中国在植物保护方面采取了一系列措施植物面临的威胁•建立自然保护区网络，覆盖国土面积18%以上当前，全球植物多样性正面临前所未有的挑战根据国际自然保护联盟（IUCN）的数据，约40%的植物物种面临灭绝威胁，这一比例远高于许多人的认知导致植物濒危的主要因素包括•开展野生植物资源调查与监测•实施珍稀濒危植物迁地保护栖息地丧失•建立种质资源库，保存植物遗传多样性农业扩张、城市化、基础设施建设等人类活动导致大量自然栖息地被破坏或片段化热带雨林、湿地等生物多样性热点地区受影响尤为•严厉打击非法采集和贸易珍稀植物严重，每年约有1300万公顷森林被砍伐，相当于每分钟失去35个足球场面积的森林气候变化气温升高、降水模式改变、极端天气事件增加等气候变化影响植物的生长、繁殖和分布一些对温度敏感的物种难以适应快速的气候变化，特别是高山和极地的植物群落正面临严峻挑战过度采集与入侵物种课堂小互动与思考分享你喜欢的植物喜爱原因观察记录保护行动请思考以下问题选择一种身边常见的植物，仔细观察并记录思考并讨论你可以采取的保护植物的具体行动•你最喜欢的植物是什么？为什么喜欢它？•它的形态特征（根、茎、叶、花、果的特点）•在家中或学校种植本地植物•这种植物有什么特别之处？（外形、颜色、气味等）•生长环境（阳光、水分、土壤条件）•减少使用纸张和木制品，支持可持续林业•它在你的生活中有什么意义？（回忆、情感、用途等）•季节变化（不同季节的状态变化）•不采摘野生植物，特别是珍稀物种•你了解这种植物的生长习性和文化背景吗？•与其他生物的互动（传粉者、种子传播者等）•参与植树造林或社区花园活动•学习并宣传植物保护知识动手小实验种子萌发观察植物对光的反应材料豆类种子、纱布、容器、水材料小盆栽、纸盒、剪刀方法方法

1.将种子放在湿润的纱布上

1.用纸盒制作一个只有一侧开口的遮光罩

2.每天观察记录种子的变化

2.将盆栽放入纸盒，使植物只能从开口处接收光线

3.注意保持纱布湿润但不过湿

3.每天观察植物生长方向的变化

4.观察根、胚芽的出现和生长

4.记录并解释观察结果思考题如果地球上所有植物突然消失，会对人类和其他生物造成什么影响？这种假设情景能帮助我们理解植物对地球生命的重要性总结与拓展学习方法与资源学习植物学知识的方法和途径实地观察访问植物园、自然保护区，亲身观察不同植物标本收集建立植物标本集，注意遵守采集规范图书资源《中国植物志》、《中国高等植物图鉴》等专业参考书网络资源中国植物图像库、全球生物多样性信息网等手机应用形色、识花君等植物识别APP进一步探索的方向对植物感兴趣的学生可以从以下方向深入探索•植物分类学学习如何鉴别和分类不同的植物•植物生理学研究植物的生命活动和内部过程•植物生态学探索植物与环境的互动关系•民族植物学了解不同文化中植物的传统用途•园艺与农学学习植物栽培和利用的实用技能课程要点回顾植物的多样性地球上约有39万种植物，从简单的藻类到复杂的被子植物，它们适应了从沙漠到极地的各种环境不同类群的植物展示了植物界漫长演化历程中的不同适应策略植物的结构与功能植物通过根、茎、叶、花、果实等器官完成生长、繁殖和适应环境的功能光合作用是植物最基本的生理过程，为地球上的生命提供能量和氧气植物与人类和环境植物是人类食物、药物、材料的重要来源，同时在调节气候、保持水土和维持生物多样性方面发挥着不可替代的作用保护植物多样性对人类的可持续发展至关重要。