生态与地学实习报告内容.docx
生态与地学实习报告容
一、实习时间：
二、实习地点：生态样方调查及植被认知、土壤结构和取样、华
南植物园温室
三、实习容
1植物样方调查
1.1 样方调查的目的
了解植物分布情况。了解各层植物的种类以及各自的生长情况。学习用正确的方法调查不同的植物。通过植物样方调查，找出植物生长与周围环境的关系。巩固、深化
所学理论知识，培养在实际环境中分析和解决问题的能力。虚心学习，培养吃苦耐劳的
精神和社会责任感，形成热爱专业、热爱大自然、热爱劳动的良好品德。
1.2 准备的材料
一盘卷尺、一盘皮尺、标本袋、标本夹、绳子、?头、绳子、编号牌
1.3 调查过程
对于乔木层，我们选取了一个长20 米，宽 20 米的样方面积，然后我们观察了一下，确认了样方中乔木。接下来，我们又数清楚了每种乔木的棵数，并给它们编号挂上了牌。然后我们按照一定得顺序，一棵一棵的测量这些乔木的高度、胸径、冠幅、枝下高以及
判断它们的生活力。并同时将测量的结果记在相应的表格中。
对于灌木层，我们选取了一个长 5 米，宽 5 米的样方面积，然后我们观察了一下，确认了样方中灌木。接下来，我们又数清楚了每种灌木的棵数，并给它们编号挂上了牌。
然后我们按照一定得顺序，一棵一棵的测量这些灌木的高度、基径、盖度以及判断它们的生活力。并同时将测量的结果记在相应的表格中。
对于草本层，我们选取了 1 个长 1 米，宽 1 米的样方面积，然后我们将样方的草本植物进行分类，数出各种植物的棵数，接着量出每棵植物的平均高度盖度，并根据它们各自的生长状况判断它们的生活力。
1.4 调查的结果
表 1.1 野外植物调查 - 乔木层记录表
序号胸径 /cm高度/m冠幅X/m冠幅Y/m枝下高/m
1#22 6.87.87.4 1.82
2#19.7 5.67.75 6.68 2.3
3#16.37.5 5.3 6.3 1.81
4#13.5 5.54 3.3 1.77
5# 4.5 2.9 2.54 2.41 1.67
6# 5.2 3.6 1.56 1.51 1.83
7# 6.8 5.7 1.64 1.7 2.15
8# 5.754 1.6 2.5 1.81
9# 4.25 3.7 2.25 1.9 2.25
10#13.5 6.7 3.7 4.5 2.17
11#20.5 5.7 5.9 6.5 2.35
12#14.2 6.1 4.5 4.47 2.23
13#8.5 4.6 3.6 4.08 1.84
14#20.57.28.359 1.95
15#14.88.1 3.9 4.5 2.22
16#97.7 3.5 1.8 1.81
17#9.9 6.8 3.5 1.8 1.87
18#15.7 6.5 5.776 1.95
19#22.57.488.7 1.71
表 1.2 野外植物调查 - 灌木层记录表
平均基径序号株数高度/m平均高度/m基径/mm盖度%
/mm 1#1 4.991.6
2#14101.2
3#1 4.4114.5
3.487.4825
4#1 2.644.8
5#1 2.596.8
6#1276
2土壤剖面
2.1 挖土壤剖面
剖面的设置、挖掘和观察土壤剖面应设置在代表性较广的地形部位上。一般挖成1×1.5～ 2 米的长方形土坑，其深度因土而异。对发育于基岩上的土壤，一般挖至露母岩为止；通常深1～ 3 米左右；对沼泽土、潮土、盐土和水稻土等地下水位较高的土壤以
出现地下水为止。挖出的表土与心土要分别堆置于剖面坑的两侧。观察面上沿的地表不
能堆土和走动，以免影响观察、采样。
剖面挖就后，先按形态特征自上而下划分层次，逐层观察和记载其颜色、质地、结构、孔隙、紧实度、湿度、根系分布、动物活动遗迹、新生体以及土层界线的形状和过
渡特征。接着根据需要进行pH、盐酸反应、酚酞反应等的速测。最后自下而上地分别观察、采集各层的土样，并将挖出的土按先心底土、后表土的顺序填回坑。
2.2 剖面的结构
土壤剖面指从地表到母质的垂直断面。不同类型的土壤，具有不同形态的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征，包括土壤的若干发生层次、颜色、质地、结构、新
生体等。在土壤形成过程中，由于物质的迁移和转化，土壤分化成一系列组成、性质和
形态各不相同的层次，称为发生层。发生层的顺序及变化情况，反映了土壤的形成过程
及土壤性质。
土壤剖面发生层一般分为：表土层（ A 层）、心
土层（ B 层）和底土层（ C 层）。底土层中，还包括
潜育层（ G 层）。表土层也叫腐殖质－淋溶层，是熟
化土壤的耕作层；在森林覆盖地区有枯枝落叶层。心
土层也叫淀积层由承受表土淋溶下来的物质形成的。
底土层也叫母质层，是土壤中不受耕作影响，保持母质特点
图 2.1 土壤剖面
的一层。潜育层也叫“灰粘层”，是在潜水长期浸渍下经潜育化作用形成的土层，土色蓝绿或青灰色，质地粘重，通气不良，养分转化慢。观察和了解土
壤剖面是认识土壤、分析鉴定土壤肥力，制定耕作措施的最重要方法之一。
从地面垂直向下至母质的土壤纵截面称为土壤剖面。一般都表现出一定程度的水平
层状构造，在野外以其颜色、质地、结构及松紧度、新生体等区分。层状结构为其最重
要特征，是土壤形成及其物质迁移、转化和累积的表现。一般划分 3 个最基本层次：①表土层（ A 层）。为有机质积聚层和物质淋溶层；②心土层（ B 层）。为淋溶物质淀积层；③底土层（ C 层）。又称母质层。这 3 个基本层最早由俄国土壤学家道库恰也夫命名，以后，人们根据每个基本层的性状与发生学特点又进一步细分。
简单剖面
原始剖面：剖面上只有A和 AC层。
弱分异剖面：剖面层次分异不明显，各层之
间无明显界线
侏儒剖面：发生层完整，但每一土层的厚度
甚薄。
巨型剖面：热带气候条件下高度风化形成的超深厚剖面，厚度可达数米至十余米。
侵蚀剖面：土壤剖面上部部分层次被侵蚀掉。图 2.2 垂直断面
复杂剖面
1）异源母质剖面：土壤剖面上部土层的成土物质与底部基岩或母质组成不一致的剖面。
2）埋藏剖面：由于后来物质覆盖，在土壤剖面的一定深度中出现一个或一个以上埋
藏层或埋藏剖面的剖面。
3）堆叠剖面：原来的土壤剖面多次被沉积物质覆盖，或由于大量使用泥肥、土粪等使土壤表层或耕层不断垫高。
4）翻动剖面：剖面表土层以下的土层经人为翻动到地表。
5）人造剖面：在采矿、兴修水利等活动后，将混杂的土壤物质堆积或填回而形成的
剖面。
2.3 分层取样
2.3.1 样品采集
了解污染物质在土壤中的垂直分布,沿土壤剖面层次分层取样，每个柱状样取样深度都为 100cm ，分取三个土样：表层样（0～20cm），中层样（20～60cm），深层样（ 60～100cm ）
2.3.2 取样方法
①铁锹、铁铲、竹片等直接取样
②采样筒取样；
③土钻取样；
④ 挖坑剖面取样
1、地表层：铁锹、铁铲、竹片直接取样；
2、分层取样：手工操作和机械操作土钻，进入一定深度的土壤,将土柱提上 ,，按需要切割采样；或铁锹、铁铲等挖一剖面，分层取样。
2.3.3 取样量
各点（层）取1kg 土样装入样品袋，对多点均量混合的样品可反复按四分法弃取。
2.4 注意事项
1、对照采样点不能设在田边、沟边、路边或肥堆边。
2、有腐蚀性或要测定挥发性化合物，用广口瓶装样；含易分解有机物的待测定样品，
采集后置于低温（冰箱）中。
3、分层采样次序：自下而上，先采剖面的底层样品，再采中层样品，最后采上层样品。
4、测量重金属的样品，则应避免使用金属器具取样。可用竹片或竹刀去除与金属采样
器接触的部分土壤，再用其取样。
3生态研究案例分析：酸沉降对森林生态系统的影响
3.1 酸沉降对森林植物的影响及其机理
森林衰退的原因一般认为来自两个方面：一是对植物的生理生化过程造成直接影响；二
是对森林的间接影响，即认为酸沉降经过一系列的物理、化学和生物过程引起土壤的酸
化，造成植物营养不良，有毒元素活化，重金属释放，进而影响植物生长和森林衰退[3] 。
3.2 直接影响
3.2.1 植物体形态
1、伤害叶片
叶片是植物与大气环境进行气体交换的主要场所，是大气污染物最先进入植物体的门
户。因此，植物的伤害症状最早出现在叶片上[4] 。干、湿沉降都会改变植物叶片表面蜡被层和角
质层的物理、化学特性。这些结构对叶片除了起到保护作用外，还可以调节植物的许多
生物化学反应。对树叶表皮的破坏，加速了叶片的老化，使叶片失去活力，变得枯焉甚
至掉落、死亡[5]。特别是在低 pH 值的酸沉降作用下，在短期就能对叶片造成可见伤害[6] 。树叶的变小，黄叶的增多，数量的减少，势必会削弱其一系列的生理生化活动，影
响光合作用，导致林业生产下降，森林退化[7] 。
2、伤害根系
根系作为植物水分代谢和矿质营养的重要器官，是土壤资源的直接利用者和产量贡献
者，它的生长发育直接影响到地上部茎叶的生长和生物量的高低，并与植物的抗逆性以
及森林生态系统的持续发展有关。根系也是一个重要的碳素库，其呼吸作用是生态系统
中重要的反馈途径之一[8]。植物根系养分吸收性能与土壤养分、水分、pH 值和温度等环境条件有着密切的关系，同时又影响着根际土壤中养分的迁移和有效性。酸沉降不但改
变了根系周围的物质组成、理化特性，也直接伤害了根系的生长。
3、生长及生产力
酸沉降引起森林生产力的下降已成为无可争辩的事实。但在一定的时空围，一定的酸度
条件下，酸沉降的的确确也在一定程度上提高了树木的生长或群落的增长。如在中欧和
美国等出现的大面积森林衰退之前，其森林生长量比同时期未受酸雨影响的森林的生长
量有较大的增加。其原因是错综复杂的，有学者认为一方面酸沉降中的N、P和 S素对植物起到了施肥的作用，另一方面酸沉降中强酸根离子的增加促进了土壤的风化，从而
使进入土壤溶液中的营养元素含量增加，有利于植物的生长[9]。至于在有些受害林群中，树木仍能继续增长，是因为死亡的树木被分解、矿化后为其附近的树木提供了养料。虽
然这种增长能够持续几年，但最终会导致树木死亡率的增加和生物量的降低[10]。一些人工模拟实验也证明了，在轻度酸雨或短时期，酸雨对植物的生长具有促进作用[11] 。
4、植物营养状况
植物的营养状况主要表现在叶片元素的淋溶和对N、S 及 Al 的富集。酸雨对叶
片的营养元素有较强的淋溶作用。降水的H+ 和 NH4+ 在树冠层与树叶中的盐基
离子发生转换反应，将Ca2+、Mg2+ 、K+等营养元素从树叶部置换出来。其交
换量与植物种类，植物所在地理
位置、树冠层的结构、降水的酸度与成分及作用时间有关[12] 。叶片的淋溶作用有
利于提高降水的pH，暂时缓解对土壤的酸化作用，但从长远来看，这是得不偿
失的。叶片的淋溶使得叶片的元素失衡，导致植物生长不良，如缺钙能引起植物
暗呼吸速率增加，增加和改变碳的循环[13] 。另一方面，酸沉降富硫化物和硝酸化
合物，在酸沉降高的地区，植物通过根系和树冠对其进行吸附和吸收，引起体N、S 元素的富集；而土壤的酸化又引起土壤中Al 的活化。植物体营养元素的流失
及 N、S 和 Al 的富集共同促进了植株体元素失衡，影响植株正常的物质代谢和
生理生化过程，降低植株的活力和抗性，最终导致森林衰退和死亡[14]。
5、呼吸作用
在酸雨胁迫状态下，植物的呼吸作用提高的现象比较普遍。单运蜂发现在pH值
为 2.0的模拟酸雨下，马尾松、杉木和火力楠幼树叶子的暗呼吸速率显著增大，
[15]
分别增大 55.2%，34.8%和110.9% 。呼吸作用增加使植物消耗增多，植物的物质
和能量的积累相对减少。这可能是酸雨抑制植物生长的一个重要的方面。
6、对酶活性的影响
酸沉降对不同类型酶的影响各不相同。就植物防御过氧化损害的系统，如超氧化物歧化酶，过氧化氢酶、精氨酸脱羧酶和抗坏血酸过氧化酶等来说，酸雨的胁迫
作用引起这些酶活性升高。植物通过这些酶清除体过多的活性氧，保持植物的正
常生长。 Velikova等[16]在模拟酸雨对豆科植物的影响时，发现通过控制膜脂过氧
化反应而保持膜的稳定性。这一事实从另一侧面证实了植物防御氧化系统对植物
受损修复的成功及其机理。而另一些酶如葡萄-6- 磷酸脱氢酶、麦芽糖脱氢酶、
葡萄糖酸变位酶和乳酸脱氢酶在酸沉降的胁迫下其活性则表现为下降[17]。
3.2.2间接影响
相对于酸雨对森林的直接影响而言，酸雨对森林植物的间接影响要深远得多，人们对它的认识也要晚得多。起初人们一直认为解决酸沉降对森林生态系统的影响
这一问题很容易对付。只要减少SO2的排放，森林就能恢复生长，酸化的水体也能恢复到原来的 pH值。然而即使美国、欧洲和加拿大减少 SO2的排放，酸化的环
境仍然没有像人们所期望的那样得到恢复。直到1990年仍然有许多的科学家认为
酸雨问题能够很快得到解决，因为他们依旧坚持酸雨直接作用于植物和湖泊。事实上酸沉降已经深刻的影响到土壤的化学组成和理化特性，并且这种影响还会持
续下去[18]。一些野外和实验室的实验以及计算机模拟的结果也表明，由酸沉降引
起的土壤和水体的酸化已经持续了几十年[19]。酸沉降对森林植物的间接影响主要是通过元素的淋溶作用、引起土壤的酸化、有毒元素及重金属的活化、土壤活力
的降低等。
1、土壤酸化
土壤酸化是土壤形成过程中的一种自然的生物地球化学过程，但是酸沉降却大大
的加快了这一进程。由酸沉降引起的土壤酸化和离子淋溶息息相关，不可分隔，
土壤酸化是土壤盐基离子淋溶的结果。酸沉降引起的土壤酸化问题在世界围发
生，并且在现有酸沉降水平下，这些影响很可能会持续下去，甚至增加，引起森
林的长期衰退[20]。当然，酸沉降对植被的影响最终取决于碱性离子和酸根离子的
平衡。 GEORGE等在研究上世纪七八十年代德国和挪威的森林衰退的原因时也指出，由于土壤酸化引起的一种或多种营养元素的缺泛才是导致森林衰退和死亡的
首要原因[21]。
2、有毒元素及重金属的活化
铝是重要的原生矿物和次生矿物的风化产物，可以通过化学的和生物化学的风化过程从矿物中释放到土壤和水体环境中[22]，酸沉降加速了铝的风化，酸性土壤经酸雨淋洗后，酸化加剧，土壤中各种形态的铝发生溶解，成为可溶性铝进入土壤溶液。并且，随着酸雨 pH 值的降低，土壤溶液中的铝淋出量增多，毒性大的Al3+占单核无机铝的比例增加，而毒性小的Al-F 络合物则反而呈下降的趋势[23] 。
3、土壤酶活性的影响
在土壤中，土壤酶进行着各种重要的生物地球化学的转化作用。土壤酶虽然主要来自土壤中的微生物，但酸沉降和植物的相互影响，会改变土壤的理化特性，从而影响土壤中微生物的组成和活性[24]。反过来土壤中微生物又会进一步改变土壤的理化特性，并对植物产生影响。长期的酸沉降作用会引起土壤中耐碱性和中性
的微生物种类和数量的减少，如细菌、放线菌等；同时，喜酸性的微生物数量得
到提高，如真菌、青菌和木霉等，但其种类仍然减少了。其结果是，土壤中氨化
作用、硝化作用减弱，纤维素分解作用强度增加，土壤中蛋白酶、转化酶和接触
酶活性下降，磷酸酶活性增大[25]。
4、对物种组成和生物多样性影响
酸沉降的期作用可以改系的物和能量的格局和，使得各物种的适宜度生位移。酸沉降引起森林土壤和植物体养元素特是素的流失，期下去，必然会使系度降低，造成高植物生不良，而有利于低植物的生
，而改森林的物种的种成和数量[26] 。系一步酸化的果是，构
和功能的不平衡一步加，最致系的崩。
4南植物园
4.1 雨林生系
4.1.1 生境特点
雨林是地自然生系中生物生力和生物量最高的植被型，有
独特的外貌和构特征：年高温多雨，不存在季相化，植物全年生育，
群落外貌年常，植物种成极端丰富。雨林群落构复，木、灌
木和草本中又可分出多个次，木高度一般在30～40 米，可分三个，
加上雨林下的灌木和草本，整个雨林群落一般可分5～8 ，彼此套迭。
覆盖密的雨林遮天蔽日，林光幽暗。雨林有很多其他森林所没有的独
特植物象 ,大致分板根象、象、独木成林、空中花园、滴水叶尖、
木藤本、老茎开花果、理等。
1、板根
遮天蔽日的密林、令人喘不气的潮
湿的空气、从天而降如巨蟒的藤蔓、神出鬼没
的毒虫蟥??突然，巨大的“板” 住了去路，
图4板根
绕过一垛又是一垛，似乎走进了一座魔咒的城堡，令筋疲力尽的丛林探险家们胆
战心惊。事实上，他们只是遇到了热带雨林乔木的板根。当年英国殖民者入侵爪
哇时就迷失在板根形成的“迷宫”里，落荒而逃。
板根现象是热带雨林乔木最突出的特征，也
图 4.1 板根
是早期被欧洲探险家们描绘得最为神秘奇妙的
热带雨林现象。板根的形成与植物根系和水热等环境条件紧密相关。热带雨林大多土壤浅薄，一些巨大乔木身躯高大粗壮，十分沉重，且大多是浅根植物，没有
主根。本来就“头重脚轻”，还常要经受藤萝的纠缠、暴风骤雨的洗礼，它们以树
干基部为中心，由侧根外向次生生长，成辐射状延伸出3～5 条形如板墙的翼状结构，犹如一巨大的板状支架以支撑其庞大的身躯，并且负重最大的一侧板根最
为发达。板根较大的高可达10 多米，向外延伸出 10 多米，俨然一面高大的树墙，蔚为壮观。庞大的板根也使人类的采伐变得困难，使得不少板根大树幸免于人类
刀砍斧斫的劫难。
2、绞杀现象
为了生存的土地、为了晋身“社会高层”以争取更多
的和空间资源，植物们看似静默的外表下时刻在进行着
殊死的较量，于是，有着“森林绞刑”之称的雨林奇观—
—绞杀，也就上演着。
榕属的一些植物，从其下一代的萌芽之初就已设计
好了制胜之道，它们为鸟兽们提供果实作食物，一些难
以消化的种子会被鸟兽们排泄于其它树木的枝桠上；这
图 4.2绞杀现象
些种子萌发后，会像附生植物那样依附于附主植物，并长出无数向地性的气生根，
吸收森林空气中的水分和养分不断向下生长，最后长入地下并不断增粗；而且它们在相互接触的地方还会互相愈合，形成紧紧箍住附主植物的根网。天长日久，
这网会愈箍愈紧，令附主植物的生长和呼吸逐渐困难，最终不堪酷刑而死，这些榕属植物则成为独立的大树继续生长。真是没想到，一条本是增姿添彩的颈上项
链最后成了追魂夺魄的致命绞索。
3、独木成林
当你穿行于热带雨林，常会被一些从空中骤然垂
下的柱状根所吸引，一不小心或许会被从树干上斜伸出
来的柱状根所绊倒。原来，在热带雨林高温、高湿的环
境下，一些树木能从茎干或树枝上长出不定根，可以从
潮湿的空气中吸收水分、营养和呼吸空气，这种根叫做气
图 4.3独木成林
生根。随着树木的生长，这些不定根也逐渐成长，当它们
触及土壤时，就可以汲取到土壤中丰富的养分，迅速增大变粗，变成支柱根。支
柱根一方面可以支撑树木庞大的躯干和茂密的枝叶，另一方面会加强树木对水分和无机盐的吸收，促进植株生长和树冠扩展。长此以往，支柱根数量会越来越多，也愈加粗壮，由于与树干颜色相近，所以很难区分哪是树干，哪是支柱根。远远
望去，枝叶繁茂的树冠下，犹如很多树木生长在一起，宛如一片茂密的森林，但
实际上只有一棵树，这就是热带雨林中的奇观——独木成林。
举世闻名的新会天马河畔的“小鸟天堂”便是一棵近 400 岁高龄的细叶榕
（ Ficus microcarpa ），通过气生根繁衍出占地达18 亩的绿洲，成为最受小鸟
们欢迎的天堂，堪称气生根塑造的南国奇观。
4.1.2 植物群落及其特征和原因
1、雨林毒王——见血封喉
19世纪中叶，英国殖民军入侵马来群岛，当地土人
奋起保卫家园。他们的主要武器是一种自制土箭，中箭
的入侵者立刻一命呜呼，几乎无人能幸免。一时之间，英
军闻箭丧胆，以为遇到了被下了魔咒的“死亡之箭”。实
际上只是因为这些箭头浸泡了“死亡之树”——见血
封喉（ Antiaris toxicaria Lesch.）的乳汁。见血封喉是桑图4.4见血封喉
科见血封喉属，常绿或半落叶大乔木，体乳白色树汁具
有剧毒，是树木中最毒的树种，有“林中毒王”之称。它的树干、枝叶和果实中的汁液都有剧毒，进入体可使动物心脏麻痹、血液凝固而死亡，就是吃了中这种毒的野兽肉也会引起中毒，所以被称为“见血封喉”。它的汁液若不慎入眼或被它燃烧枝叶的烟气所熏也会导致失明；猎人常把其汁液涂在箭头上用来对付来袭的猛兽和敌人，所以又叫做“箭毒木”。见血封喉高可达 40 米。被列为二级重点保护植物。琼北的一些村庄把它作为驱灾避邪的风水树栽于村子前后。
2、叶大如舟——王莲
王莲以造型奇特的大型盘状叶片和美
艳香浓的硕大花朵而享有盛名，成为世界著
名的水生观赏植物。它拥有世界上水生有花
植物中最大的叶片，叶片边缘向上翻卷，犹如铺在水面上的硕大玉盘。王莲叶背密布尖刺，霸气十足，颇具王者风，故被称为“王莲”。
王莲为睡莲科王莲属多年生大型水生
图 4.5 王莲
草本植物的统称，包括来自南美热带雨林的
亚马逊王莲、来自印度雨林的克鲁兹王莲和由两者杂交而成、叶片最大的长木王莲。王莲浅盘状叶片直径最大可达 4 米；网状叶脉粗壮，结构特别并且坚固，一
个体重约 50 公斤的人站在上面，叶片纹丝不动，堪称“叶力士”。在第一届世界
博览会上轰动世界的英国著名建筑——水晶宫，就是英国建筑师约瑟受到王莲叶
网状叶脉的启发而设计的杰作。
王莲的花朵硕大，直径可达30 厘米。有趣的是，它的花在两天两次花开。
傍晚时分乳白色花朵探出水面，美艳香浓，在黄昏的朦胧中分外耀眼；待觅食的昆虫们闻香而来，王莲却悄悄合上花瓣直到第二天傍晚才再次开放，被软禁了一天的宾客们蓬头垢面纷纷夺路而逃，这个时候王莲的花瓣由乳白色转为浅红色，
似乎含羞宣告自己已情定终身，之后花朵颜色渐深直至凋谢而沉入水中。
王莲果实种子可达五六百粒之多，种子像豌豆状，含有丰富的淀粉，被南美洲人称为“水玉米”。
4.2 极地 / 高山生态系统
4.2.1生境特点
高山植物一般生长在高山森林线以上、雪线以下的地带。高山上强风较多，
日照强烈，时而下雨，时而晴天，一天中气温变化无肉质类、根茎类植物。有的
茎扭曲，有的盘根错节，它们一丛丛、地布满在夹杂石砾、冰渣的坡地上，顶风
抗雪，顽强生存，显示着它们坚韧而强大的生命活力。
由于身处如此恶劣的生存环境，在长期的自然进化过程中，高山植物逐渐形
成了极具特点的外形。它们一般都呈垫状或莲座状，通常全株披着浓密的茸毛，
叶子较小，叶表皮角质化、革质化，叶片肉质化，生命周期长，有的长达几十年
甚至上百年。一旦冰雪融化，有的植物立即开放花朵其色泽特别鲜艳。?同时，高山植物在极端且变化无常的高山环境中经过长期的自然选择作用而形成的最
显著的特征是具有各种特化现象，例如：垫状植物、温室植物、“棉毛植物”“、气囊植物”。
4.2.2 植物群落及其特征和原因
1、倒挂金钟
倒挂金钟（ Fuchsia）是桃金娘目、柳叶菜科、倒挂金钟属的植物，又名灯
笼花和吊钟海棠。原产墨西哥。喜凉爽湿润环境，怕高温和强光，以肥沃、疏松
的微酸性壤土为宜，冬季温度不低于5℃ 。倒挂金钟为多年生灌木，开花时，垂
花朵朵，婀娜多姿，如悬挂的彩色灯笼，盆栽适用于客室、花架、案头点缀，用
清水插瓶，既可观赏，又可生根繁殖。
图 18倒挂金钟
2、平凡中的精彩——过路黄
过路黄是（ Lysimachia henryi Hemsl ） ,俗
称过路黄，报春花科珍珠菜属。过路黄分布在大
江南北，形态多变，或大或小，但开的花都是黄
色。过路黄是它们中的精英，也是我国的特有植
物。主要分布于、等地，多生长在长江沿岸的石
缝中。
过路黄枝叶繁茂、花大而且花期长，远看一大片耀眼的金黄，蔚为壮观！过
路黄也是一种民间常用的草药，对治疗肾结石有良好的效果。
4.3 沙漠植物室
图 4.6过路黄
4.3.1 生境特点
沙漠地区环境恶劣，使得植物不易生存，所以短暂雨季所带来的水分必须小心保存和使用，才能度过漫长的干季。为了减少水分的丧失，并避免被沙漠中的动物当作美食，沙漠中的植物就演化出特殊的形态，如仙人掌的叶片特化成针状的小刺；而为了储存更多的水分，茎部则变得肥厚而多汁；同时，表皮形成很厚
的角质层以减少水分挥发等。我们在沙漠中看到的植物主要有两大类，仙人掌科植物和多浆植物（多肉植物）。
4.3.2 植物群落及其特征和原因
1、没有叶子的树——光棍树
光棍树属大戟科大戟属，直立灌木或小乔
木。因其树形奇特，整个树身不见一片叶子，
满树尽是光溜溜的枝条，被人们形象地称作 "光棍
树"或“光枝树”;又因它的枝条碧绿光滑，有光泽，人们又称它为绿或绿珊瑚。光棍树高可达 4～9 米，枝条肉质，圆柱状，簇生或散生。
其实，光棍树也有叶子，是一种变态叶，
图 4.6 光棍树
非常小，只在新生的枝条上出现，为了减少水分
蒸发，很快就脱落，不容易被人们看到。光棍树老枝的叶片已经完全退化，主要
靠绿色枝条代替叶片进行光合作用，制造养料。
光棍树的枝条里面贮藏着较多的水分，还含有乳白色有毒汁液，接触皮肤
会引起过敏，使皮肤红肿。但对它自身来说这种有毒汁液可以抵抗病毒和害虫的
侵袭，从而起到保护树体的作用。据分析，光棍树乳汁中碳氢化合物的含量很高，可以提取燃料，所以，光棍树也被认为是最有希望的石油植物之一。
2、仙人球之王——金琥
金琥，英文名为“Golden
barrel ”，别名象牙球,仙人掌科金琥
属，在繁多的仙人掌科植物中，金琥
是最具魅力的种类，被称为仙人球之
王，原产墨西哥中部热带沙漠地区。
图 4.7金琥
金琥球体浑圆碧绿，直径最大可达 1 米；刺座很大，密生金黄色强刺，刚硬有力，在照射下更是别具风采，特具阳刚之气，深得男性喜爱，其刺后期会变成褐色；
单生或成丛；球顶密被金黄色绵毛；有显著棱。每年6～10 月开花，花生于球顶部绵毛丛中，钟形， 4～6 厘米，黄色，花筒被尖鳞片。