分析仙人掌和水葫芦的形态结构与它们的生活环境的关系？

2025-03-19 08:06:59

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回答1：

1、水葫芦的形态特征　　水葫芦根状茎，粗短，密生多数细长须根；叶基生，莲座式排列，叶片卵形、倒卵形至肾圆形，大小不一，宽约4 cm～12 cm，光滑，叶柄基部带紫红色、膨大呈葫芦状的气囊；有紫色亮丽的花朵，最上面的花瓣上有一块兰色的扇型斑块，中央点缀着一个桃形鲜艳黄斑；绿叶杯状，叶茎基部膨大，使植株能够漂浮在水面；花茎单生，中部有鞘状苞片，穗状花序有花6朵～12朵；花被6裂，紫蓝色，上部的裂片较大，在蓝色的中央有鲜黄色的斑点，外面的基部有腺毛；雄蕊3长3短，长的伸出花外，花丝不规则地结合于花被内；子房长圆形；茹果卵圆形[2]。　　2、水葫芦的生理特性　　水葫芦十分喜肥，尤其是氮肥，水层养分含量高时，则植株高大，根系较短，开花少，繁殖快而产量高；养分低时则植株小，根系长，叶色黄，葫芦带紫，容易开花，产量较低。水葫芦喜温，在0 ℃～40 ℃的范围内均能生长，13 ℃以上开始繁殖，20 ℃以上生长加快，25 ℃～32 ℃生长最快，35 ℃以上生长减慢，43 ℃以上则逐渐死亡。　　3、水葫芦的传播情况　　水葫芦原产于南美洲。1884年，美国新奥尔良市举行国际棉花博览会，客商云集，人们看到水域内漂浮着葫芦状的绿色植物，其上面绽开的蓝紫色花，非常美丽，于是带回本国养殖。当时是养达官贵人和皇家的名贵植物，在慈禧太后留下的照片中，就能看到水葫芦的身影。100多年后，这种植物遍布于全球热带、亚热带、暖温带地区，成为暖地水域中最常见的植物。1901年作为花卉引入我国，20世纪50年代～60年代作为猪饲料在长江流域及其以南普遍推广，目前广泛分布在华南、华中和华东等地区，尤以云南、四川、湖南、湖北、江西、江苏、浙江、福建和台湾等省区最广[1]。　　4、水葫芦的危害　　4.1 生物入侵，造成生态破坏　　水葫芦的繁殖能力极其旺盛，一旦有适合它生长的环境，它便快速生长，并成为当地的优势物种，抑制或影响其他物种的生长，破坏生态多样性，极易造成该地区生态恶化，物种单一。生物圈也存在着平衡，由于各物种之间的相互作用、相互抑制，致使生物圈总是保持着动态平衡；生物圈的这种平衡对抵御外界条件的不良影响发挥着积极的作用。当有不良的外界因素来临时，这个生物圈就可能在扼制不良因素的基础之上达到一个新的平衡。水葫芦的入侵打破以至摧毁该地区原来的平衡，而建立了一个水葫芦占绝大多数的侵略性的平衡；这个平衡的建立不仅使现在的平衡更加的脆弱而且更为严重的是它破坏了生态的多样性，使一些物种在该地发生灭绝。近年来云南滇池被水葫芦所困扰, 1 000 hm2的水面上全部生长着水葫芦，其覆盖率近100%。20世纪60年代以前，滇池主要水生植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，16种水生植物已经难觅踪影，68种原生鱼种已有38种濒临灭绝。当水葫芦繁殖很旺盛时，常能将水面染成绿色，当大量繁殖可以掩盖整个水面，影响大气与水中气体交换、降低光线对水体穿透力，影响水底生物增长，增加水体CO2浓度，不仅造成生态危害还降低水产品产量和品质。　　4.2 堵塞河道，影响水运，引发水灾　　从上游漂流下来的水葫芦在上海和宁波发生过严重堵塞河道的情况，有的地方水葫芦的密集度甚至达到了可以承受人在上面行走的地步，致使航运一度瘫痪。此外，水葫芦还危及到水厂的安全生产、水泵吸入水葫芦将造成滤池堵塞、自来水厂停产，对城乡饮用水供水造成危害。

仙人掌（Cactaceae）是一种植物，是墨西哥的
。属于
目
的一个科。由于对沙漠缺水气候的适应，叶子演化成短短的小刺，以减少水份蒸发，亦能作阻止动物吞食的武器；茎演化为肥厚含水的形状；同时，它长出覆盖范围非常之大的根，用作下大雨时吸收最多的雨水。目前
的植物将近有2000种。

仙人掌类植物原产南.北美洲热带、亚热带大陆及附近一些岛屿，部分生长在森林中。多浆植物的多数种类原产南非，仅少数分布于其它各洲的热带、
，因此南非有“多浆植物宝库”之称。从产地与生态环境看，可把上述植物分为三类：原产热带、亚热带干旱地区或沙漠地带。在土壤及空气极为干燥的条件下，借助于茎叶贮藏的水分而生存。原产热带、亚热带的高山干旱地区。这些地区水分不足，日照强烈，风大，气温低，形成的多浆植物植株矮小，叶片多呈莲座状，或密被蜡层及绒毛，以减弱高山的大风及强光危害，减少过分蒸腾。原产热带雨林中。这些种类不生长在土壤中，而是附生在树干及荫谷的岩石上。其生态习性近于附生兰类。
仙人掌类植株的大小及外形千差万别，小者如钮扣状的佩奥特掌，矮小团块状的
和
掌，大者如高柱状的圆桶掌和
属和高
木状的巨山影掌。多数仙人掌类生长于土中，但几个热带种类，包括仙人棒属、昙花属(Epiphyllum)和
属(Schlumbergera)的种类，为附生；另一些种类则生长
硬的表面，如岩石上。附生的种类往往具薄而扁平的茎。植株的表面形态亦各异，或为平滑，或有突出的结节、嵴或有凹沟。仙人掌与其他肉质植物不同之处为茎上具垫状的构造——小区。几乎所有种类的小区内生长棘刺或钩毛，花、枝和叶(如果有叶的话)亦由此生出。仙人掌茎的内部构造与其他
一致，在内方的木质部与外方的韧皮部之间有形成层。但茎的大部分由薄壁的贮藏细胞组成，细胞内含
性物质，可保护植株避免水分的流失。仙人掌的茎是主要的制造养分和贮藏养分的器官。少数仙人掌种类能在近地水平生出小植株，从而进行
。各种仙人掌的组织颇为一致，故一种仙人掌植株的末端部分可以嫁接到另一个种植株的顶部。仙人掌中心是空的，可有效储存水分

但仙人掌主要通过种子繁殖。仙人掌的花通常形大而靓丽，多为单生。所有各属均有花管(由花被片组成，
与花瓣有明显区别或不易区别)，
下位，一室。
上生一花柱，花柱顶端有多个用以接受花粉的柱头。传粉、受精后胚珠发育成种子(种子多枚)，
发育成果实(通常为
)。花粉藉风力或鸟类传播。受粉后花管不久便从子房顶部脱离，留下一个明显的疤痕。

仙人掌类广泛栽作
。此外，
(
)和乔利亚掌(均属仙人掌属)亦栽培用作食物。在南美，仙人掌属和山影掌属(Cereus)以及其他一些种类用作活
，在某些荒漠地区木质的柱状仙人掌类用作燃料。圆桶掌(猛仙人掌属和
属)在紧急情况下是水的来源。
氏冠毛掌(Lophophora williamsii,一种佩奥特掌)，有致幻觉的作用，从
到达美洲前起就一直用于某些仪式。
植物是个
，它的成员至少在两千种以上。它的故乡在美洲和非洲，其中尤以墨西哥分布的种类最多，素有“仙人掌王国”之称,仙人掌被
誉为“
”。(我国云南少数民族地区也有把
作为水果的习惯)。当地有个优美的传说：一只巨大的
叼着一条蛇，为寻找栖身之地，到处飞翔。当它落到一丛开满黄花的仙人掌上后，再也不愿离开。从此，
便在这以富有生机的地方建立起自己的家园——
。墨西哥
上的图案就是以这个传说为依据的。

仙人掌大多生长在干旱的环境里。有的呈柱形，高10多米，重量约两三万斤，巍然屹立，甚为壮观。一些长着棘刺的
，有的寿命高达五百年以上，可长成直径两三米的巨球，人们劈开它的上部，挖食柔嫩多汁的茎肉解渴充饥。仙人掌类植物还有一种特殊的本领，在干旱季节，它可以不吃不喝地进入休眠状态，把体内的养料与水分的消耗降到最低程度。当雨季来临时，它们又非常敏感地“醒”过来，
立刻活跃起来，大量吸收水分，使植株迅速生长并很快地开花结果。有些仙人掌类植物的
变成胡萝卜状，可贮存七八十斤水分。曾经有人把一个仙人球包在干燥的纸袋里放了两年多，尽管有些皱缩，但一种到盆里，浇水后又很快长出了新根，并恢复生长。仙人掌以它那奇妙的结构，惊人的耐旱能力和顽强的生命力，受到人类的赏识。
仙人掌还有奇形怪状的茎，鲜艳的花。别看仙人掌的奇形怪状加上锐利的尖刺，使人
，但它们开出的花朵却分外娇艳，花色丰富多彩,和
般的花穗。如长鞭状的“月夜皇后”，
色的大型花朵，直径达五六十厘米。被人们喻为“
”的昙花，就是原产中、南美洲热带森林中一种附生类型的仙人掌类植物。仙人掌以花取胜还只是培养者宠爱它的一个原因，而形状、颜色各不相同的刺丛与绒毛也受到许多观赏者的喜爱。尤其是一些鲜红、金黄的刺丛与雪白的绒毛品种，更是
。有人称它们为“ 有生命的工艺品”。

栽培
仙人掌从野生到被广泛移入室内栽培，它反映了城市居民选择盆花品种的一种趋势。因楼房面积有限、空气干燥，培养大型或比较娇嫩的盆花常常生长不好，只有选择一些小型、耐旱、管理简便而观赏价值又高的品种最为适宜，仙人掌类植物正好符合这几种要求。室内盆栽仙人掌，以选择小型、花多的球型种类为宜，栽培中不能认为这类植物耐旱，而忽略对它的正常浇水与施肥。室内栽培，可在
上用铅丝与
营造一个高温、高湿的封闭式空间，大多数仙人掌在这样的条件下不仅生长快而且色泽晶莹。盆栽用土，要求排水透气良好、含
的
或
。新栽植的仙人掌先不要浇水，每天喷雾几次即可，半个月后才可少量浇水，一个月后新根长出才能正常浇水。冬季气温低，植株进入休眠时，要节制浇水。开春后随着气温的升高，植株休眠逐渐解除，浇水可逐步增加。每10天到半个月施一次
的稀薄液肥，冬季则不要施肥。在一般的住宅条件下，充分利用空间，培养几十盆各种各样的仙人掌，布置一个小小的“
园”并不困难。当春夏之交，
上形形色色的仙人掌开放出
的花朵，人们工作之余，在这样的条件下休息，不仅可以消除疲劳，而且可以说是一种对
的享受。