基因工程技术应用植物品质改良进展
1 传统植物品质改良技术
1．1 品种间杂交
世界各国大多数优质植物品种是通过品种间常规杂交的常规育种途径育成的。由于要求所育成的品种适应性良好，并具有丰产、抗病等特性，品质育种往往采取2个以上的亲本问杂交的方式。前苏联的优质春小麦品种萨拉托29，就是通过3次阶梯杂交育成的。美国的优质、高产、抗病品种Lancota则是通过两轮杂交，从后代中选育成的，其籽粒蛋白质含量又显著地高于亲本【1】。
1．2 远缘杂交
植物中的其他种和近缘种属中的有关品质性状存在很大的遗传差异，对小麦品质的遗传改良具有很大的研究利用价值。利用远缘杂交已有不少成功的事例。前苏联全苏植物育种遗传研究所育成的小黑麦品种，其籽粒蛋白质和赖氨酸含量都超过了小麦和黑麦。齐津等【2】从小麦与冰草及滨麦草的杂交中都育成了高蛋白质含量的品种类型。
1．3 诱发变异
诱发变异也是植物品质改良的有效手段之一。通过物理或化学等诱变手段，例如r射线、紫外线或EMS 等处理植株或其单倍体，从而在染色体层面上发生突变畸变，以期获得特异性状。如多倍体植物，其植物的高大肥厚特性，如奇数倍染色体植株的无籽特性，三倍体西瓜。
1 农杆菌参与的植物转化
1 ．1 整株感染在整体植株上造成创伤后把农杆菌接种于创伤面上，或把农杆菌注射到植物体内使其进行侵染转化【3】。这种方法具有较高的转化成功率，可以避开组织培养的过程，对于诱导再生困难的植株，是一条可以选择的途径。
1 ．
2 叶盘法应用于基因转化外植体，是双子叶植物较为常用的简单有效的方法。将带有新鲜伤口的叶圆盘与载有外源基因的Ti和Ri质粒的农杆菌液进行短期共培养，使外源基因整合进植物基因组中。
1 ．3 原生质体法是指将处于再生壁时期的原生质体与农杆菌一起共培养，在选择培养基上即可得到转化的细胞克隆【4】。优点：得到的转化体一般不会是嵌合体。
2 DNA直接转化
2．1 DNA直接转化法即用裸露的DNA(在5端加上一个启动子，在3端加上终止子)直接转移到植物细胞和原生质体中导致细胞转化的技术。它适用于对农杆菌感染不敏感的植物。
2．2 基因枪法其原理是将DNA包裹于微小的金属钨或金粒的表面，在高压下使金属颗粒喷射，高速穿透受体细胞或组织，使外源基因进入受体细胞核并整合表达的过程。选择钨或金作为子弹的原因，在于它们在植物细胞和原生质体中呈现惰性，不会影响植物细胞或原生质体正常的生理活动性。
2 ．
3 电穿孔法( electroporation ) 是在高压电脉冲作用下原生质体的质膜上形成可逆性的瞬间通道，从而发生外源DN A的摄取。电穿孔法对植物细胞不产生毒性，而且转化效率较高，特别适于瞬间表达。但该法存在易造成原生质损伤的缺点。
2．4 显微注射法( microinjection ) 在用进行基因导入时，通常把原生质体或培养的细胞固定在琼脂上，或用聚赖氨酸处理使原生质体附着在玻璃平板上，再进行操作。该方法的优点是转化效率高，无特殊的选择系统。
3 脂质体介导转化
脂质体为人工拟造的类脂与磷脂构成的小体，可将核酸包裹并跨膜转运，免于核酸酶的作用，而保
持核酸的完整性。该法在包装DNA时需短时间超声处理，会使相当多的DNA断裂，所用的材料必须使用具有全能性的原生质作为受体细胞【5】。
4 病毒载体转化
在2 0世纪8 0年代初期开始研究将病毒作为植物基因转移载体的可能性。双链DN A病毒、单元边DNA病毒和RNA病毒在侵染植物后都可以把基因转移到完整的植物体或组织中，并得到表达。这种方法的基因转化效率比较高，但是它的安全性受到质疑，目前主要用于动物的基因转移【6】。
2.4 分子标记辅助选择育种
选择优良的目标性状是植物育种中最重要的环节。要提高选择的效率，最理想的方法就是用分子标记法直接对基因型进行选择，此种方法的应用不仅提高了性状选择的效率，而且提高了准确性，减少了育种过程的盲目性、不确定性、周期性。如果目标基因与某个分子标记紧密连锁,那么通过对分子标记基因型的检测,就能获知目标基因的基因型[7]。孟金陵等[8]认为，通过分子标记辅助选择技术,借助于饱和的分子标记连锁图，对各选择单株进行整个基因组的组成分析,进而可以选出带有多个目标性状而且遗传背景良好的理想个体。到目前为止，利用分子标记辅助选择育种在水稻以及玉米的改良方面应用的比较多，主要是涉及到质量性状的辅助选择和数量性状辅助选择育种。Tankeley[9]利用分子标记在一小果西红柿中标记了两个果重基因，并将其转移到一大果品种，果重提高了31 %。
4 RNAi技术
现今，RNAi技术已被广泛应用于植物品质的改良，如改善植物营养价值方面的研究，使得满足人们对植物的品质需求成为可能。应用RNAi技术下调两个主要脂肪酸脱氢酶基因(硬脂酰载体蛋白脱氢酶和油酰卵磷脂脱氢酶) 的表达，从而将棉籽油中的高油酸和高硬脂含量水平降低[10]。利用RT-PCT技术克隆了油菜PEP基因片段并构建了对应于PEPase基因的RNAi载体，以利用RNAi技术抑制PEPASE基因的表达，使代谢流偏向油脂合成，从而提高油菜籽粒中的油脂含量[11]。咖啡是世界上主要的饮料之一，但咖啡植物里咖啡因含量多，饮用后易引起心慌、失眠、过度兴奋等症状，对于高血脂患者来说容易使血压升高并诱发心脏病。虽然也可以用一些物理和化学方法来降低咖啡中咖啡因的含量，但这不仅增加成本而且咖啡的部分风味也丧失了[12]。利用RNAi技术对控制咖啡因合成的基因进行抑制，使材料中的咖啡因含量降低了50％—70％。采用果实特异启动子结合RNAi技术抑制番茄内源光形态，建成调节基因DET的表达，结果显示再生植株中DET1的表达下降，类胡萝卜和类黄酮含量明显升高，而果实的其他品质参数没有发生大的改变[13]。这些均表明利用器官特异基因的沉默可以改善植物营养价值．另有研究者发现利用RNA i来沉默番茄的多聚半乳糖醛酸酶(该酶在果实成熟时能消化细胞壁)基因[14]，结果番茄可以推迟采摘期，其香味变得更浓。
RNAi技术可针对植物的一些表型进行改良，改善植物经济品质价值。日本生物研究所使用RNAi 技术成功地诱导花色和类黄酮生物合成的关键酶查尔酮合成酶(CHS)基因沉默，成功地将花由原来的蓝色变为白色和粉色，创造了新的商品花卉[15]。澳大利亚和日本的研究者通过去除玫瑰中Enzyme dinydioflavonal reductase (DRF)基因，培育出了世界上唯一的蓝玫瑰[16]。这些都显示了RNAi技术在调节花卉的花色等观赏器官方面所具有的独特的经济价值。
RNAi除具有高效性、特异性等优点外，还有一大优点，即它能够调节基因表达程度[17]，而且可以获得抑制目标基因的特定程度．我们可以通过使用大量同源于目标基因的相近或远缘种“设计”基因表达的抑制程度．如水稻突变系LGC-1(LOW GLUTELIN Content-1)，研究中由RNAi引起的同源依赖型抑制现象，能降低麦谷蛋白表达水平，给不能消化麦谷蛋白的肾病患者带来了福音[18]。这也是第一个商品化的RNAi品种．
2 品质改良的策略
种子与其他贮藏器官(如块茎、块根、鳞茎等)中蛋白质的含量及其氨基酸组成、淀粉和其他多糖类化合物以及脂类物质的组成，直接关系到食物的营养价值或在工业上的用途。另外针对植物的一些表型进行改良，可增添人们的生活情趣，也增加了更多经济价值，从另一层次来说，也丰富了植物的品种，尤其是对花卉品质的改良。所以在植物品质的改良内容包括：植物食用品质方面的改良和植物经济品质的改良这两方面。
2 ．1 使水果蔬菜能延熟保鲜
乙烯是植物果实成熟时重要的内源激素，它控制着果实的成熟及程度。为了延长某些水果和蔬菜瓜果的保鲜期，通过转入控制乙烯合成的关键酶的基因，从而达到控制果实中乙烯的合成量，不仅能按需要减缓成熟过程，甚至可以使果实在自然条件下不能成熟，极大地方便了贮藏和运输。
这方面最典型的应用例子就是转基因耐贮存的番茄。为了提高其风味和货架期以及避免在运输过程中碰伤，普通番茄都是在绿而硬的状态下采摘的，通过喷洒乙烯，番茄可转成红色，但这样的番茄缺少光泽，并有来成熟的味道。为了改变这种情况，Calgene公司开发了Flavor Savr TM番茄。他们利用反义基因技术，通过抑制细胞壁降解酶—聚半乳糖醛酸酶(PG )的合成，使Flavor Savr TM番茄的成熟期显著地推迟，从而增强了番茄的风味，并延长了货架期[20]。并将具有生长发育和胁迫反应的植物激素乙烯的基因，导入到目前优良番茄品种的基因组中，从而转基因和培育出耐贮运、抗逆性强的转基因番茄植株[19]。
在马铃薯的加工中的应用。马铃薯去皮后极易在多酚氧化酶(PPO) 的作用下发生褐变。因此，在加工中需将去皮的马铃薯浸泡在含抗氧化剂的溶液中并随后采用漂烫工艺使PPO失活。应用反义基因技术可培养出抗褐变的马铃薯品种。澳大利亚的Robinson用PPO的cDNA库中一段名为“PCIT32”的DNA片断，通过农杆菌介导，反向插入澳大利亚的马铃薯主栽品种Norchip中，成功地培养出抗褐变的马铃薯品种。该品种的马铃薯切开或碰撞后仍然保持白色而不变成褐色[20]。另外，马铃薯易遭受碰伤、机械擦伤和引起内伤，受伤组织对微生物的抗性大为降低，易被霉菌感染，形成黑色、褐色等色素。在几年前由于对产生蔗糖合酶( sucrose synthase，该酶有助于改变植物的结构)的基因结构的了解，研究者们找到了另一条改良马铃薯加工性能的途径。根据最新出版的国际应用专利报道，Monsanto公司的研究者们发现增加了蔗糖合酶的马铃薯有较好的低温耐受性和不易碰伤性，这种可冷藏的、不易碰伤的马铃薯将给油炸马铃薯加工带来极大的好处[21]。
2 ．2 改善食物中的碳水化合物组成
基因工程技术已被成功地应用于食物中多种碳水化合物组分的修饰改造。
负责淀粉合成的酶有三种：腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶( ADPGPP )、淀粉合成酶和分支酶。淀粉改良的一个分子技术是由大肠杆菌的突变体克隆的不受反馈抑制的ADPGPP基因，用马钤薯块茎贮藏蛋白基因的启动子启动，转入马钤薯后可使块茎的淀粉含量明显增加[22]。Monsanto公司应用此技术开发了淀粉含量平均提高了20％～30％的转基因马铃薯，其固形物含量提高，水分含量减少，可使油炸后的产品具有更强的马铃薯风味，更好的质构，较低的吸油量和较少的油味[20]。此外，基因工程技术还被成功地应用于改变食物中直链淀粉和支链淀粉的含量，利用基因工程技术开发出来的无直链淀粉的马铃薯已在欧洲等地广泛种植。
果聚糖是一类有益于人类健康的可溶性碳水化合物，是由果糖形成的聚合物链，普通食物中果聚糖的含量一般较低，只在菊芋等少数几种植物中的含量很高。利用生化技术合成果聚糖，或者直接从植物中分离，生产成本较昂贵，提取的量少，所以，果聚糖的庞大市场一直未能打开。荷兰的一个研究小组，利用基因工程技术，将洋姜内可生产果聚糖的基因移植到甜菜上，利用甜菜高效生产蔗糖机
能来制造出果聚糖，从而培育出了可生产低热糖的转基因甜菜[23]。经过这样转基因处理的甜菜，可将90％的蔗糖转化为长度只2-4个果糖单位的短果聚糖分子，而它正是生产低热量甜味剂的理想长度。欧洲的两家公司已将果聚糖合成中的关键酶(1-SST)及相关的基因分离出来，并且已利用基因工程技术将1-SST基因转移到甜菜等食物中，以提高食物中果聚糖的含量已开始培育转基因甜菜，将甜菜中的蔗糖转变为果聚糖分子，使新型甜菜具有低热值特性，可作为下一代糖果、糕点的原料[24]。
2 ．
3 改善食物中氨基酸的组成，增加蛋白质的含量和质量
植物性食物中的谷类和豆类是人体蛋白质的重要来源，谷类种子中含10％～15％的蛋白质，豆类种子中的蛋白质含量则高达30％左右，但谷类蛋白质中往往因缺少赖氨酸而使其营养价值降低，豆类蛋白中则因缺少蛋氨酸而影响其营养价值[25]。通过对不同种类食物的合理搭配，虽可以弥补谷类和豆类蛋白质的营养缺陷，但利用基因工程技术直接增加谷类和豆类蛋白质中的赖氨酸和蛋氨酸，是提高植物性蛋白质营养价值的最有效的方法。目前，常采用两种途径来改善植物性蛋白质中氨基酸的比例：一是利用基因技术改变食物中各种蛋白质的生物合成途径，从而使谷物和豆类的贮存性蛋白质中的赖氨酸和蛋氨酸的数量增加；二是将来自于其他生物体中的编码高含量赖氨酸和蛋氨酸的外源基因转入谷类或豆类食物中，利用外源基因的表达来合成高含量赖氨酸和蛋氨酸的蛋白质，平衡谷类和豆类食物中的氨基酸比例。例如，美国的Demeter Bio—technology公司和Tuskegee大学合作，已成功将控制植物贮藏蛋白的基因(asp-1)导入甘薯，获得了高蛋白质质量和数量的转基因甘薯[26]。此外，通过根瘤农杆菌导人拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白质基因，使转基因油菜蛋白质总量成倍增加，甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高[27]。
1 油脂改良
植物油脂是主要的食用油，大豆和油菜籽含油量越高越为油脂生产厂家青睐。食用油有三个重要的质量指标：营养价值、氧化稳定性和功能性，但这三个指标之间存在着矛盾，即含较多的高不饱和脂肪酸的食用油对人体健康有益，但氧化稳定性差；制造人造奶油等需要高熔点的植物油，但这种油通常含高比例的饱和脂肪酸成分。为了获得氧化稳定、饱和程度高的食用、食品用油，食品工业采用的方法是对植物油进行氢化处理，但在氢化过程中不可避免地会产生能增加血液中低密度脂胆固醇水平的反式构型脂肪酸，反式脂肪酸与心脏病的发病有线形关系。基因工程技术与传统的育种方法结合为人们提供了改善植物油质量的新途径，它不仅可增加植物油脂肪酸的饱和度，而且不会带来反式脂肪酸问题；还可降低脂肪酸的饱和度，提供对人体健康有益的植物油，这是氢化手段做不到的有两种主要的分子技术用于油脂的改良：提高一种主要脂肪酸的含量和制造非常见脂肪酸。
1 ．1 提高植物油中主要脂肪酸含量
植物油中主要的脂肪酸是C16：0，C18：0，C18：1，CI8：2和C18：3。通过抑制或增加油脂生物合成的特定的关键酶，已能制造1-2个主要脂肪酸含量减少或占优势的植物油，例如，美国DuPont 公司通过反义抑制油酸酯脱氢酶，开发成功高油酸含量的大豆油。这种新型油含有80％以上的油酸，而普通大豆油只含24％的油酸；这种新油有良好的氧化稳定性，很适合用作煎炸油和烹调油¨。另外，美国Calgene公司用同样的分子技术正在开发高硬脂酸含量的大豆油和芥花菜(canola)油，新的大豆油和芥花菜油将含30％以上的硬脂酸，而普通大豆油和芥花菜油分别只含4％和2％左右的硬脂酸；这些新油可取代氢化油用于制造人造奶油、液体起酥油和可可脂替代品，而不含氢化油中含有的反式脂肪酸产物[28-29]。
1 2 生产非常见的特殊脂肪酸
非常见脂肪酸包括短链、中链和超长链脂肪酸以及在非常见位置有双键或那些含羟基或环氧基的脂肪酸。含这类脂肪酸的油主要是工业用油，这类油若用化学方法生产成本很高，但是应用生物技术可将这些非常见脂肪酸引人到普通油料种子作物中，这可大大降低制造这些特殊脂肪酸的成本并提高油料作物的价值。通过转移编码关键生物合成酶的基因到油料种子中，可使非常见脂肪酸在种子油中
积累。
Cal—gene公司利用基因工程技术将月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因转入到芥花菜种子中，使之高效表达，就可以获得一种含量达50％的月桂酸的新型芥花菜油—Laurical TM芥花菜油。这种油可为制造肥皂、清洁剂和可可脂替代品提供价格便宜，且质量优良的原料[30]。
在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义RNA基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2％提高到40％，增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半[31]。
2 ．5 提高食物中微量元素及功能成分的组成
人体因缺少必要的元素和营养物质而致病的数量惊人，主要是缺铁、碘和维生素A。而缺铁和缺少维生索A造成的疾病主要发生在以大米为主食的地区，因为大米不包含能转化为维生素A的胡萝卜素；含铁很少，却包含着妨碍铁元素再吸收的物质。
德国科学家英戈. 波特利库斯和彼得. 拜尔从1992年开始，历时8年研究，成功地从水仙、真菌、豆子等中找到四种促进新陈代谢的酶，移植到普通水稻中，培育出了“金米”稻种。它使大米具有了天性缺少的铁元素和维生素A。这种新型的转基因水稻含有胡萝卜素，米粒金黄，被誉为“金米”[32]，又以此比喻其珍贵。英国伦敦大学的皮得. 布拉意利教授将来自细菌的番茄红素和β—胡萝卜素等类胡萝卜素的生物合成基因以及类胡萝卜素合成原料的异戊烯腺嘌呤焦磷酸(IPP )的合成途径酶—酵母的IPP异构酶(IPPI )基因导入番茄中，促使番茄中的八氢番茄红素转化为番茄红素[33]。番茄红素能显著促进胡萝卜素的合成，使这种番茄中的胡萝卜素含量最高可达普通番茄的3.5倍，从而培育出富含胡萝卜素的转基因番茄新品种[20]。这种转基因番茄的番茄红素及类胡萝卜素含量很高，对预防癌症有良好作用。
Shimtani等利用基因组学方法从拟南芥中克隆γ-维生素甲基转移酶[34]，该酶是一Vitamin E合成代谢中最后的关键酶。将该基因导人油料农作物(大豆、油菜、棉籽、包括玉米在内)中表达这种酶，将种子中大量的y-维生素前体转化成α-维生素，提高α-维生素的水平，从而改善油料农作物的营养价值。
2 ．6 降低食物中有害成分
天然食物中含有多种对食品品质产生不利影响的化学成分，如大豆中的蛋白酶抑制剂、大米等食物中的过敏原蛋白以及能引起番茄等果蔬食品变软腐烂的水解酶等。利用传统的食品加工方法，如加热、酶解等也可以去除食物中的有害成分，但会增加食品的生产成本以及影响食品中的其他营养成分。这些化学物质生成往往与某些基因有关被分离出，为采用基因工程技术降低或去除天然食物中的这些影响食品品质的有害成分打下了基础。利用基因工程技术同时也能增加食物中某一营养成分，向植物中导入编码这一成分的基因或合成酶基因，使其获得合成所需营养成分的能力。
利用基因工程技术降低或去除食物中某一化学成分时，则常采用反义核酸(antisense RNA)技术，制食物中原有的与所需去除的化学成分合成有关的基因。例如，通过对大米中一种能引起过敏反应的蛋白质的研究，分离出编码该过敏原蛋白的mRNA，并建立相应的cDNA文库，测定该基因的碱基序列。然后利用基因工程技术将连接上起动子和终止子的与过敏原蛋白基因碱基互补的反义基因导入食物中，由于反义基因能产生与正常过敏蛋白基因mRNA互补的RNA链，并与正常过敏蛋白基因mRNA 结合形成双链RNA，阻止该基因的mRNA翻译成相应的蛋白质，从而达到降低和去除该过敏原蛋白的目的。为了让生物体内产生反义RNA，可将正常的过敏原蛋白基因经反向接入启动子后导入植物中。目前，反义核酸技术已被广泛应用于去除食物中各种不利的化学成分。
2 ．7 利用转基因植物系统生产疫苗
植物生物反应器是指以植物悬浮细胞培养或整株植物为工厂，大量生产具有重要功能的蛋白如人或动物的疫苗、抗体、重要的氨基酸和具有重要药用价值，或可作为食品添加剂、工业原料的植物次生代
谢产物。在植物中表达生产疫苗、抗体、蛋白和有重要价值的次生物是一种经济有效的途径，从长远的观点来着，将占疫苗和药物市场的主导地位。此外，用植物作为生物反应器生产疫苗蛋白，次生物质是既无公害、又无污染的绿色环保型产业。用植物作为生物反应器生产疫苗还可以避免疾病的交叉传染，因为植物病毒不侵染人类。从1990年第一例利用植物转基因表达系统生产口服疫苗问世以来，已有多种疫苗和蛋白在转基因植物中得到成功表达。例如，已将狂犬病病毒的糖蛋白、大肠杆菌的热不稳定肠毒素β单位、诺沃克病毒的衣壳蛋白、人类胰岛素-霍乱毒素β亚单位和乙肝表面抗原，以抗原活性形式，表达于植物的可食组织。利用转基因植物系统生产疫苗可简化传统的医用疫苗制备方法，大大降低生产成本；疫苗的免疫原性保留自然状态，当作为口服疫苗时可刺激体液和粘膜免疫反应，而且无需经过加工提纯和冷藏保存，使用方便，易于扩大生产。例如，乙型肝炎表面抗原已在烟草、番茄和马铃薯中合成，并且证实其免疫反应是可行的[35]。最近，还开发出了能预防霍乱的苜蓿苗食用疫苗，可预防霍乱的可食性番茄疫苗也已取得很大进展，有望在不久的将来获得成功。
1 花色基因工程研究进展
花色是一种很复杂的性状，主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素决定。基因工程技术为花卉的改良提供了全新的思路，为花卉花色的改变提供了诸多途径。应用植物基因工程技术可以从两方面来改变花的颜色：
①通过抑制类黄酮生物合成基因的活性从而导致中间产物的积累和花色的改变，如利用反义RNA和共抑制技术抑制基因的活性在一些花卉的花色修饰方面取得了成功，造成无色底物的积累，使花的颜色变浅或变成无色[36]。
②利用具有酶活性的RNA分子抑制基因活性，能特异地切断mRNA，从而阻止其编码蛋白的合成。因为花色往往由多个代谢步骤、多基因决定，所以利用基因工程技术修饰这一性状的一个重要策略是还原法(reduction approach)，即欲修饰某个性状时，首先要明确决定该性状的特异生化物质，然后对形成该生化物质的代谢途径进行基因工程操作，具体就是分析催化各反应步骤的酶、编码这些酶的基因及其表达调控。多步骤的代谢途径有限速步骤，而限速步骤对整个代谢途径起着决定性作用，所以对限速步骤的遗传操作往往是还原法的重要突破口。增强某种关键酶的表达，往往可使花色苷合成途径朝生成其催化产物的方向进行，而抑制该酶的表达，则会使反应朝合成途径的另一分支进行，导致另一种产物的积累[37]。
2 花形基因工程研究进展
花卉形态改良包括花器官形态、花枝着生状态、花序类型以及植株形态等改良。随着调控开花过程分子生物学的发展，可以通过反义RNA(antisense RNA)技术控制花发育的同源异型基因。通过改变同源异型基因的表达方式，可有目的地改变花型，如花大小和形状，也可以通过在新的植物中抑制AG类基因的活性获得重瓣花[38]。。
3 花香基因工程研究进展
香味是花卉不可缺少的一个重要品质。由于人们对花卉的需求已不仅仅停留在其观赏价值带给人的视觉美感，对于花卉多种公益价值的开发已越来越为人们所重视，但由于花卉香味的代谢物比构成色彩的代谢物更多、对芳香性状的背景了解少等因素造成香味育种的研究进展较慢，花卉香味基因工程目前还处于起步阶段。法国研究人员利用野生型发根农杆菌转化柠檬天竺葵，发现转化植株中的芳香物质牦牛儿醇含量比对照株增加了3～4倍，其它芳香物质如萜烯酶和桉树脑在转化植株中也有很大增加，这一研究为花卉香味的遗传操作提供了一条途径[39]。许多花卉，如中国兰花和中国水仙虽花小，颜色简单，但具有浓郁的芳香，而附生兰类(如蝴蝶兰等热带兰)和水仙属其它植物的花虽大，色泽鲜艳，却大多没有芳香，如何通过基因工程使这些植物既具香味，花型、花色又美观，是科学家们的一个重要课题。
1.行道树 要求符合以下几个条件:适应柳州的生态环境，抗性较强(抗旱、涝、污染及病虫，耐瘠薄);常绿树种占80%以上，其中观花、芳香树种占20%一30%;树干通直、树型美观，冠大荫浓、遮荫效果好;萌芽力强，耐修剪、易整形;粗生易长，易护理，寿命长。还要注意树种间以及树种与环境间的协调，常绿与落叶，色彩措配和层次等问题。宜用的树种有:小叶榕、高山榕、笔管榕、黄葛树、橡胶榕、红花羊蹄甲、洋紫荆、阴香、蝴蝶果、桂花、广玉兰、苹婆、蒲桃、南洋杉、秋枫、大叶女贞、樟树、芒果、海南红豆、盆架子、红千层、橄榄、木莲、火力楠、相思树、木棉、二球悬铃木、黄连木、重阳木、鹅掌揪、刺桐、乌桕、黄愧、柳树、杨树、蒲葵、鱼尾葵、老人葵、霸王棕、加拿利海枣、国王椰、假槟榔、皇后葵、桄榔、海南蒲桃等。 2.造型、景观植物 造型植物这类植物经过修剪整形可造成各种形态供各类绿地点缀观赏。如罗汉松、千头柏、日本扁柏、龙柏、铺地柏、绒柏、苏铁、三角梅、火棘、大叶黄杨、迎春、尖叶木犀榄、小叶榕、垂叶榕、橡胶榕、黄金榕、海桐、红花继木、九里香、金叶女贞、黄素梅、珊瑚树等。 色块景观植物根据植物不同的花色、叶色及其开花季节，通过分类组合配植成各种图案色块.如桃花、樱花、红花羊蹄甲、洋紫荆、紫荆、刺桐、红叶桃(李)、山茶、黄金榕、金叶女贞、火棘、夹竹桃、一品红、三角梅、黄素梅、红花继木、朱蕉、杜鹃、月季、花叶扶桑、红桑、变叶木、多花紫薇、希茉莉、马缨丹、龙船花、、紫色鸭跖草、吊竹梅、花叶良姜、美人蕉、兰雪花、红叶觅、尖叶红叶觅、雁来红、鸡冠花、五色觅、紫苏、彩叶草、菊类以及其它草本花卉。; 石山土岭的秋色植物有:乌桕、圆叶乌桕、擦木、枫香、银杏、盐肤木、红背娘、黄连木、水杉(水边)、落羽杉、鹅掌楸、南天竹等。 3.杭污染植物 适用于产生污染源区及受污染区的植物配置。如夹竹桃、棕榈、构树、蒲葵、小叶榕、石山榕、大叶女贞、高山榕、樱花、无花果、羊蹄甲、苦楝、刺桐、广玉兰、橡皮树、侧柏、桧柏、龙柏、海桐、悬铃木、芒果、盆架子、驳骨丹、狗骨、大叶黄杨、珊瑚树、蒲桃、米兰、樟、柑、桔、橙、山茶，木槿、木芙蓉、朴树、梧桐、乌柏、泡桐、白蜡树、石榴、番石榴、枇杷、葡萄、罗汉松、紫茉莉、凤仙花、菊花、一串红、牵牛花、金盏菊、石竹、美人蕉、天竺葵、蜀葵、金鱼草、万寿菊，长春花、金银花、紫藤等. 4.耐荫植物 木本耐荫植物如竹柏、罗汉松、桂花、含笑、山茶、油茶、米兰、红背桂、海桐、南天竹、十大功劳、桅子花、白婵、八角金盘、迎春、枸骨、朱砂根、桃叶姗瑚、冬红、朱蕉、八仙花、杜鹃、鹅掌柴、六月雪、虎刺、棕竹、丛生鱼尾葵、散尾葵、三药槟榔、软叶刺葵、珊瑚树等。 藤本耐荫植物如龟背竹、麒麟尾、绿萝、蔓绿绒(红、绿宝石)、野葛藤、合果芋、常春藤、何首乌、金银花、络石等。 耐荫草本及蔽类植物如一叶兰、虎尾兰、红花石蒜、海芋、广东万年青、花叶竹芋、花叶良姜、鸭跖草、吊竹梅、紫色鸭跖草、秋海棠类、紫茉莉、石菖蒲、冷水花、花叶豆瓣绿、虎耳草、文殊兰、沿阶草、吉祥草、麦冬、垂盆草、肾蕨、巢蕨、江南星蕨等。 5.石山绿化植物 石山榕、斜叶榕、小叶榕、黄葛树、任豆、菜豆树、红豆、构树、朴树、榔榆、青檀、乌桕、园叶乌桕、酸枣、板栗、银杏、大叶女贞、苦楝、梧桐、秋枫、蝴蝶果、侧柏、台湾相思、枇杷、桃树、粉苹婆、番石榴、紫薇、羊蹄甲、火棘、小蜡、尾叶桉、新银合欢、石山巴豆、小果化香、香粉楠、马甲子、云实、海桐、十大功劳、南天竹、棕榈、鱼尾葵、苏
《染整概论》课程论文 生态燃料的应用与发展题目： 学生姓名李垂彪 学号3100307121 所在班级：非织造101 2013 年12月
生态燃料的应用与发展 摘要:随着人类环保意识的增强及对自身健康的日益重视,重新评估和开发生态染料已成客观需要。文章重点介绍了生态染料的染色机理以及在各领域中的应用情况,指出了生态染料应用过程中的局限性,提出了解决其局限性的一些思路,并对生态染料的应用前景做出了乐 观估计。 关键词:生态染料;染色;应用研究;进展。 根据英国染料和染色家协会给出的定义,生态染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料 Abstract:With the strengthening eco-friendly coception and harmless to human health,it has become objective demands to re-evaluate and develop naturaldyes.The paper introduced the classes,dyeingmethod andmechanismof natural dyes.Furthermore,natural dyes.applicationswere elucidated in each field,andtheir limitations and corresponding solutions were referred to during the using process,too.Based on some researching developments,it can be convinced thatnatural dyes will have a good prospect in the future. Key words:natural dyes; dyeing; application; development 生态燃料是指以柴油和汽油、航空油品、煤油、甲醇、乙醇等为基础进行科学的调配而成的新型生态燃料。生态燃料应具备提高燃烧值、降低成本、降低排放、可再生资源，存储运输较传统燃料安全、充分利用回收资源再利用等特点。由于生态燃料的这些特性，其可推广性备受青睐。现在生态燃料正全力发展，长征5号也将全部使用生态燃料。 1 生态染料的上染机理 生态染料的上染机理因染料和所染纤维类型而异,由于生态染料品种繁多,结构复杂,目前对 各类纤维的染色热力学和动力学方面的研究还很不充分。印度的Dr.Deepti Gupta研究了5种生态染料对合成纤维的上染机理,研究结果表明,奈醌类染料Juglone、Alkannin和Bixin染尼龙、涤纶织物的附等温线属于Langmuir型,而Berberine与腈纶织物之间可形成离子键。生态小檗类染料上染丙烯腈纤维标准亲合力相当高,70e和90e时分别为3319 kJPmol和4313 kJPmol,其牢度性能与碱性染料类似,水洗牢度良好,但耐光牢度只有1级。这5 种染料与合成纤维的染色焓是正值,说明染色是吸热过程。随染色温度升高,染料上染率会继续增加。此外,染料在水中是部分溶解的,可能是染料发生聚集,因此容易在高浓度时染得深色。 2 生态染料的染色方法 由于生态染料分子结构各不相同,染色方法也有较大差异,对蛋白质纤维和纤维素纤维而言,染色方法主要有无媒染色法、先染后媒法以及先媒后染法。对合成纤维而言,主要分为常压染色和高温高压染色。最佳染色工艺应根据染料性质而定。特别需要指出的是,同种生态染料,当使用不同的媒染剂染色,往往会使被染纤维呈现不同的色相。 3 生态染料的应用 生态染料由于其良好的环境相容性和药物保健性能,引起了许多染料研究和应用机构的关注, 其应用已涉及多个领域。
天然的植物染料—蓝草 植物染料蓝靛是中国蓝印花布所使用的一种特殊的植 物还原染色材料。采集蓝草制作蓝靛在中国的古籍中早有记载。据古书《夏小正》记载，我国在夏代已种植蓼蓝，并已知道它的生长习性，“五月，启灌蓼蓝”。就是说到了农历五月，蓼蓝就要开始栽种了。在《诗经·小雅·采蓝》中记载：“终朝采蓝，不盈一詹”；《说文》中记载：“蓝，染青草也。”；《荀子劝学》中记载：“青，取之于蓝而胜于蓝。”这些古籍诗文中所说的“蓝”，就是指的蓼蓝。由此可见，我国是世界上最早使用植物染料来进行织物染色的国家。不过可以用来制作蓝色植物染料的蓝草除了蓼科的蓼蓝之外，还有十字花科的菘蓝、豆科的木蓝，爵床科的马蓝等等。 东汉时期，马蓝曾为我国北方地区重要的经济作物。在陈留（今河南开封）一带就有专业性的产蓝区。文学家赵歧路过此地，看见山岗上到处种着马蓝，有感而发，写下一篇《蓝赋》，作序说：“余就医偃师，道经陈留，此境人以种蓝染绀为业。” 北魏农学家贾思勰在著作《齐民要术》中有详细记载，先是“刈蓝倒竖于坑中，下水”，然后用木、石压住，使蓝草全部浸在水里，浸的时间是“热时一宿，冷时两宿”。将浸液过滤，按百分之一点五的比例加石灰水用木棍急速搅动，等
沉淀以后“澄清泻去水”，“候如强粥”，则“蓝靛成矣”。用于染色时，只需在靛泥中加入石灰水，配成染液并使发酵，把靛蓝换原成靛白。靛白能溶解于碱性溶液中，从而使织物上色，经空气氧化，织物便可取得鲜明的蓝色。这种制靛蓝及染色工艺技术，已与现代合成靛蓝的染色机理几乎完全一致。 明代科学家宋应星对蓝草的种植、造靛和染色工艺，进一步作了全面性的阐述和总结。他在所著的《天工开物》中说：“凡蓝五种皆可为靛。茶蓝即菘蓝，插根活。蓼蓝、马蓝、吴蓝等皆撒子生。近又出蓼蓝小叶者，俗名苋蓝，种更佳。”在靛蓝染色方面，书中指出：“凡蓝入缸，必用稻灰水先和，每日手执竹棍搅动，不可记数。其最佳者为标缸。”。 据江苏的《光绪通州志》记载：“种蓝成畦，五月刈曰头蓝，七月再刈曰二蓝，，甓一池水，汲水浸之入石灰，搅千下，戽去水，即成靛。用于染布，曰小缸青。出如皋者尤擅名。”，详细记了小暑前后、白露前后可两期采集蓼叶，取净叶二十八斤，石灰十二斤拌成一料，四料便可做成一担蓝靛，形如淤土，故称“土靛”。在“州志”中记载民间制靛的简单过程，足以说明蓝草的种植和蓝印花布的生产在当时物产中的重要地位。 李时珍在《本草纲目》中也有记载：“南人掘地作坑，以蓝浸水一宿，入石灰搅至千下，澄去水，则青黑色。亦可干收，
国家重点保护野生植物名录 颁布单位：国家林业局农业部 颁布日期：1999-8-4 执行日期：1999-9-9 国务院1999年8月4日批准国家林业局农业部令第4号1999年9月9日------------------------------- --- 中名学名保护级别 ------------------------------- --- 蕨类植物Preridophytes 观音座莲科Angiopteridaceae 法斗观音座莲Angiopterissparsisora2 二回原始观音座莲Archangiopterisbipinnata 2 亨利原始观音座莲Archangiopterishenryi 2 铁角蕨科Aspleniaceae 对开蕨Phyllitisjaponica 2 蹄盖蕨科Athyriaceae 光叶蕨Cystoathyriumchinense1 乌毛蕨科Blechaceae 苏铁蕨Braineainsignis2 天星蕨科Christenseniaceae 天星蕨Christeniaassamica 2 桫椤科（所有种）Cyatheaceaespp 2 蚌壳蕨科（所有种）Diclsoniaceaespp 2 鳞毛蕨科Dryopteridaceae 单叶贯众Cyrtomiumhemionitis 2 玉龙蕨Sorolepidiumglaciale1 七指蕨科Helminthostachyaceae 2 七指蕨Helminthostachyszeylanica 水韭科Isoetaceae *水韭属Isoetesspp1水蕨 科Parkeriaceae *水蕨属（所有种）Ceratopterisspp 鹿角蕨科Platyceriaceae 鹿角蕨Platyceriumwallichii 2 水龙骨科Polypodiaceae 扇蕨Neocheiropterispalmatopedata2 中国蕨科Sinopteridaceae 中国蕨Sinopterisgrevilleoides 2 中名学名保护级别 1级2级 裸子植物Gymnospermae 三尖杉科Cephalotaxaceae 贡山三尖杉Cephalotaxuslanceolata 2
生态修复中水生植物的运用 一、我国水资源概况 2013年，全国地表水总体为轻度污染，部分城市河段污染较重。 河流 长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。 湖泊（水库） 2013年，水质为优良、轻度污染、中度污染和重度污染的国控重点湖泊（水库）比例分别为60.7%、26.2%、1.6%和11.5%。与上年相比，各级别水质的湖泊（水库）比例无明显变化。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。
2013年重点湖泊（水库）水质状况 *指太湖、滇池和巢湖 富营养、中营养和贫营养的湖泊（水库）比例分别为27.8%、57.4%和14.8%。 利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，这一用生态—生物的方法来修复水体的技术，廉价实用，适用我国江河湖库大范围的污水治理。
二、水生植物在生态修复中的运用 1、水生植物介绍 水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型。
污水治理中应用的水生植物，需要尽快达到吸附污染物、净化水体的作用，最好选择生长速度较快、根系发达的植物，以求尽快达到治污的作用，如芦苇、香蒲、菖蒲等。有些工程还需要对水体进行杀菌消毒、吸附重金属以减少污染，可使用水葱、大漂、水葫芦等。 2、水生植物的应用 2.1 水生植物的生态功能： a)净化所需的能源由光合作用提供； b)具有美学价值，能改善景观生态环境； c)植物可被收割和利用，创造新的价值； d)能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源进一步扩散； e)为降解微生物提供了良好的栖息场所。 环境中的重金属和一些有机物并非是植物生长所需要的，并且达到一定程度后具有毒害作用。对于此类化合物，一些植物也演化出了特定的生理机制使其脱毒。植物通常是通过螯合和区室化等作用，来耐受并吸收富集环境中的重金属，这种机制也存在于许多水生植物中。 水生植物的根系常形成一个网络状的结构，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厌氧的不同环境，为各种不同微生物的吸附和代谢提供了良好的生存环境，也为人工湿地污水处理系统提供了足够的分解者。 植物的根系还可分泌一些有机物从而促进微生物的代谢,这样就为好氧微生物群落提供了一个适宜的生长环境,而根区以外则适于厌氧微生物群落的生存。
中国古代的颜色、染色及植物染料 2011-11-29 13:42:34 资料来自网络，搜集整理后形成 中国的历史悠久，影响深远，虽然几经挫折磨难，很多书籍工艺等因为历史原因没有流传下来，但活在我们生活之中的文化依然有很多，我们在使用汉字、汉语，还有我们的民族服饰—汉服等，而中国的丝绸、陶瓷、茶等对世界的影响也是很大的，所以中国有“丝国”、“瓷国”等称呼。中国人很早就使用丝绸制作衣裳了，而汉服的制作也与很多工艺、审美有关，汉服上的图案、色彩、印染、织绣等在诗词文献中都有记载。由于历史的原因，汉服的消失，使得今天人们读到汉服相关的诗词文献时，犹如“盲人摸象”出现了很多错误，也不利于我们的理解，如今我们重新穿上了汉服，但为了能够更好地了解与汉服有关的诗词文献，就简单介绍下染色、植物染料及颜色方面的常识。 ?天然染色? 中国古代染色用的染料，大都是以天然矿物或植物染料为主，天然染色中使用植物染料为最多，用途也最为普遍。如树皮、树根、枝叶、果实、果壳；花卉的鲜花、干花、花叶、花果；水果的外皮、果实、果汁，及草本植物、中药、茶叶等很多都可以用来染色。矿物类染料，如朱砂、赭石、石青等，动物染料，如胭脂虫，紫胶虫、墨鱼汁等。 远在周朝就设有管理染色的官职-染草之官-又称染人。在秦代设有【染色司】、唐宋设有【染院】、明清设有【蓝靛所】等管理机构。在秦代设有染色司、唐宋设有染院、明清设有蓝靛所等管理机构。古代原色青、赤、黄、白、黑，称为"五色"，将原色混合可以得到“间色（多次色）”。以及日本古代染色中有名的『草木染』亦是。 青色，主要是用从蓝草中提取靛蓝染成的（荀子.劝学篇：“青，取之于蓝，而青于蓝”）。能制靛的蓝草有好多种（宋应星.《天工开物》：“凡蓝五种，皆可为靛”），能制靛的蓝草有好多种，古代最初用的是菘蓝，后来逐渐发现了蓼蓝、马蓝、木蓝、苋蓝等诸种可以制靛之蓝。 赤色，中国古代将原色的红称为赤色，而称橙红色为红色。中国染赤色最初是用赤铁矿粉末，后来有用朱砂（硫化汞）。用它们染色，牢度较差。周代开始使用茜草，它的根含有茜素，以明矾为媒染剂可染出红色。汉代起，大规模种植茜草。但茜草不是正红而是暗土红色，后世逐渐发明了红花染色技术，得到了鲜艳的正红。 黄色，早期主要用栀子。栀子的果实中含有"藏花酸"的黄色素，是一种直接染料，染成的黄色微泛红光。南北朝以后，黄色染料又有地黄、槐树花、黄檗、姜黄、柘黄等。用柘黄染出的织物在月光下呈泛红光的赭黄色，在烛光下呈现赭红色，其色彩很眩人眼目，所以自隋代以来便成为皇帝的服色。宋代以后皇帝专用的黄袍，既由此演变而来。 黑色，古代染黑色的植物主要用栎实、橡实、五倍子、柿叶、冬青叶、栗壳、莲子壳、鼠尾叶、乌柏叶等。中国自周朝开始采用，直至近代，才为硫化黑等染料所代替。掌握了染原色的方法后，再经过套染就可以得到不同的间se。
草木染----一种天然的染色方法，利用大自然随手可得的材料对布料进行染色，草木染不但颜色质朴，淡雅，经久耐看，而且经过草木染得布料有防霉抗菌作用，对人体皮肤尤为有好处。 自有生命的地方就有色彩，有色彩的地方就有文化，有色彩文化的地方就有情意，有情意的地方就有人文的深度。 在长远的历史中，人类都从天然材料中染得天然的色彩，天然染料包括矿物、动物与植物染料三类，其中又以植物染料为大宗。《唐六典》有言“染大抵以草木而成，有以花叶，有以茎实，有以根皮，出有方土，采以时月。”为此，我们得以了解植物染色在传统染色的重要性。 科技人员在研究中国古、旧地毯时发现，数百年前生产的地毯是植物染色，历经沧桑而不退色，依然光彩照人。天然染色的特点有： （1）采用原生态的染料植物为染料来源。这是大自然恩赐给人类的礼物，与人类共生共存，生生不息。是一种最自然的染色方法。 （2）使用天然染料染色不仅可以减少染料对人体的危害，充分利用天然可再生资源，而且可以大大减少染色废水的毒性，有利于减少污水处理负担，保护环境。 （3）天然植物染色,使毛光润又有油性。植物染色的特点是:颜色柔和，不刺眼,不伤毛质中所含有的油性。对羊毛有保护作用,最大的优点是越用越漂亮,颜色越变越柔和，颜色保持年限可超过地毯的使用寿命,。 （4）植物染色中部分染料是名贵的中草药材，染出的颜色不仅纯洁艳丽，色泽柔和。而其最大的优点是不伤皮肤，对人体有呵护保养作用。许多染料植物兼具有药草或避邪的作用，如染蓝的染草具有杀菌解毒、止血消肿的功效；又如染黄色的艾草，在民间是趋吉避凶的护身符，其它如苏枋、红花、紫草、洋葱等染料植物，也都是民间常用的药材，这些兼具药草与染料身分的植物，能使染料具有杀菌、防皮肤病、防蛇虫与提神醒脑等特殊疗效。 （5）天然植物染色主要针对的是天然纤维，而天然纤维与植物染料几乎是同宗同根，有很好的亲和作用。 （6）植物染色产品的颜色具有独特的魅力，除了具有天然的色泽以外，植物沉静柔和而具有安定力的气质，色泽与色感并不因时日而改变。草木染的取材中，除了染料是健康
园林地被植物的设计与应用 摘要：地被植物是指高度不超过1m的植物，在园林绿化中承担着非常重要的作用。本文介绍了地被植物的优点和应用原则，并举例说明如何设计和应用，最后提出一些问题，望得到业内人士共鸣。 关键词：地被植物；设计：应用 地被植物是指生长高度较矮、覆盖在地表层的植物，草本植物（多年生）、匍匐灌木和藤本植物都是地被植物的范畴。随着经济的发展和人们对生活环境要求的提高，园林绿化也在不断创新发展，地被植物因美化地面、扩大绿化率、创造层次感、维护成本低等优点成为园林绿化工作者的重点研究对象。 1地被植物在园林绿化中的优点 地被植物一般具有极强的抗性，对土壤、环境、水分等外界因子不敏感；生长速度快，高矮错落有致，容易营造出层次感，短时间内就会出效果；地被植物大多为多年生植物，后期维护简单，养护成本低；种类繁多，外型、颜色、果实多样，组合造型多变。地被植物弥补了乔木或大型树木的缺陷，充分覆盖地面，增加园林绿量，减少水土流失，节约水资源，是一种环保型植物。
2设计与应用原则 2.1因地制宜，合理种植地被植物虽然适应性广，也要因地制宜，利于植物生长。例如，德国鸢尾喜欢温暖、阳光充足的生长环境，忌积水，所以要种在地势高、无积水的地方；蜀葵抗盐碱性强，可以把它种植在盐碱地中，但含盐量不可超过0.6%；荷兰菊耐贫瘠能力强，可以在有机质含量不高、缺乏营养元素的土块种植。 2.2根据地被植物的色彩、花期、果期等进行设计地被植物范围广，叶型、形态、花期、果期、花色、果色等千差万别，在园林设计时合理利用这些地被植物的特性，可以达到季季有景看、季季常绿的效果。比如主色调是红色的花，不想太过鲜艳和热烈，可以配以粉色花地被植物，中和耀眼的红色，整体感觉温馨而协调。 2.3与目标功能相吻合在进行园林设计时，先要弄清楚绿地的主要功能是什么，是小区绿化、广场绿化、博览园绿化、节日造景，还是其他用途。小区绿化的目的是美化环境、提高绿量，可选择一些易打理、生命力强、色彩柔和的地被植物；如果是广场绿化，可选择耐贫瘠、丛生植物；如是节日绿化，如十一国庆节，要选择主色调为红色、黄色的开花植物，烘托喜庆的气氛。 2.4尽量选用乡土植物或周边区域的植物乡土地被植物多年生长，已经适应了本土的土壤条件和环境条件，在病虫
水生植物及其应用前景[丁熊秀裘旭东刘优君] 水生植物在现代城市园林造景中是必不可少的材料。一泓池水清澈见底，令人心旷神怡，若要在池中、水畔栽上数株水生植物，定会使水景陡然增色。而且，水生植物不仅具有较高的观赏价值，更重要的是它还能吸收水中的污染物，对水体起净化作用，是水体天然的净化器。在当前水资源不断减少，水生态环境破坏严重的情况下，结合水环境治理，充分利用好水生植物，不仅能丰富园林景观，还能改善水体，降低污染，让人们真正享受到“碧波荡漾，鸟语花香”的自然美景。...... 水生植物的概念及其应用前景 2007-06-20 10:51 水生植物在现代城市园林造景中是必不可少的材料。一泓池水清澈见底，令人心旷神怡，若要在池中、水畔栽上数株水生植物，定会使水景陡然增色。而且，水生植物不仅具有较高的观赏价值，更重要的是它还能吸收水中的污染物，对水体起净化作用，是水体天然的净化器。在当前水资源不断减少，水生态环境破坏严重的情况下，结合水环境治理，充分利用好水生植物，不仅能丰富园林景观，还能改善水体，降低污染，让人们真正享受到“碧波荡漾，鸟语花香”的自然美景。目前水生植物在宁波地区应用较少，只是近两年在园林绿化中才开始试种，如在北斗河、日湖公园、东湖花园二期绿化工程中，种植了部分水生植物，效果确实不错。在亲水性的柔质河坎旁，种植花色品种各样的水生植物，再适当点缀大小不等的卵石，使人感到特别亲切，有回归自然的感觉。 一、水生植物概念及分类 水生植物是指生长在水中或潮湿土壤中的植物，包括草本植物和木本植物。我国水系众多，水生植物资源非常丰富，仅高等水生植物就有300多种。在园林中，根据不同的形态和生态习性可分为五大类： 1、沉水植物：其根扎于水下泥土之中，全株沉没于水面之下，常见的有苦草、大水芹、菹草、黑藻、金鱼草、竹叶眼子菜、狐尾藻、水车前、石龙尾、水筛、水盾草等。 2、漂浮植物：其茎叶或叶状体漂浮于水面，根系悬垂于水中漂浮不定，常见的有大漂、 浮萍、萍蓬草、凤眼莲等。 3、浮叶植物：根生长在水下泥土之中，叶柄细长，叶片自然漂浮在水面上，常见的有 金银莲花、睡莲、满江红、菱等。 4、挺水植物：其茎叶伸出水面，根和地下茎埋在泥里，常见的有黄花鸢尾、水葱、香蒲、菖蒲、蒲草、芦苇、荷花、泽泻、雨久花、水蓑衣1种、半枝莲等。 5、滨水植物：其根系常扎在潮湿的土壤中，耐水湿，短期内可忍耐被水淹没。常见的 有垂柳、水杉、池杉、落羽衫、竹类、水松、千屈菜、辣蓼、木芙蓉等。 二、水生植物功能 1、生物多样性功能 水生植物资源十分丰富，品种繁多，从陆生逐渐过渡到沉水，层次丰富。此外水生植物的株形、叶形、花形也各具特色。水生植物群落的形成为野生动物、水鸟和昆虫提供栖居地，正是由于这些水生动植物的不断繁衍和相互作用，使水体成为具有生命活力的水生生态环境。 2、美化环境功能 水生植物具有造景功能，在我国古典园林中，水生植物就是营造园林水景的重要素材之一。各种水体，都得依靠植物来配置出丰富多彩的水体景观，水生植物对水景起着画龙点睛的作用，以其洒脱的姿态和优美的线条、绚丽的色彩点缀水面和岸边，并形成水中倒影，使水面和水体变得生动活泼，加强了水体的美感。不同形态和色彩的水生植物，会引起人们的各种心理活动和戏曲性效果，挺立在水中的宽叶香蒲和芦苇，阳光下的倒影或在薄雾笼罩的朦胧姿态，使人浮想联翩；月下的芦苇和荷塘的月色，诗一般的宁静，给人一种神秘之感；
园林常用水生植物水生湿地植物的配置及应用（组图）(2010-04-13 13:32:08) ▼ 标签： 水生湿地植物 杂谈 水生湿地植物作为营造水景的重要要素，它的应用一直备受业内人士的关注。本文从植物的构建模式、优化配置、群丛模式、与水体关系角度分析了水生湿地植物，并且结合武汉市三大公园中的实际应用进行了对比分析。 1、生态水景的构建模式 1.1 生态水景的构建模式 （1）生态自然型 其景观自然形成，各群落分布自然合理，少有人工干涉，如：洪湖的荷花，白洋淀的芦苇。 （2）生态观赏型 其景观由人按生态原理并结合原地形地貌设计而成，各群落分布建植由人工而成，群落以观赏为主。同时运用各种手法使风景优美，使之成为旅游景点，如：杭州的西溪湿地、金银湖湿地公园等。 1.2 水生植物的群落模式 （1）物种多样化模式：陆生、湿生、挺水、浮水、沉水植物依序构成生态水景的组成部分，并逐步形成一个有机和谐统一的组合体，各组成部分比例协调，景观层次和色彩丰富，如：解放公园。 （2）优势种主导模式：优势种在水景中起主导作用，是景观的主体部分，也是景观的特色部分，其他物种为伴生物种。如大片的荷花形成的景观，点缀有香蒲、茭草和水葱。如杭州西湖曲院风荷的荷花。 （3）水质净化型模式：此类景观以大量的沉水植物和浮水植物为主，水域内点缀少量其它水生植物，主要以保持水质良好，水体透明为主。如：和平公园的人工湖，其中种植的大量菹草和黄花鸢尾。
植物群落的优化配置模式：通达人为设计将欲种植的水生湿地植物群落，根据环境条件和群落特性按一定比例在空间分布，时间分布方面进行安排。使其高效运行达到净化水质，并形成优美的景观效果和可持续利用的生态系统。群落配置包括以下两个方面： 水平空间配置：指水域平面上配置不同的植物群落。所配置的植物群落可分为生态型植物群落和观赏性植物群落，生态型植物群落以水体污染的治理，污水的净化，促进生态系统的建立和完善为主要目标，注重群落的生态效应，其建群种要求耐污，去污能力强，生长快，繁殖能力强，生态效益好的物种，如芦苇。观赏性植物群落要求株型美观，有花有色，有较高的观赏价值，易形成区域内观赏特色。如：荷花和睡莲。 垂直空间配置：指水生植物群落的垂直空间配置由水深决定，不同的水生植物群落对水深有不同的要求。群落配置从湖岸向湖心，随水深的不同分别选用不同的水生植物，即湿生植物群落，挺水植物群落，浮水植物群落，沉水植物群落。这些群落分别占据不同的空间生态位，能适应不同水深处的光照条件，能保持相对稳定。 2、水景中的水生湿地植物群落的优化配置 水生植物在园林中的应用主要分为水边的植物配置、驳岸的植物配置、水面的植物配置、堤、岛的植物配置等。配置时要考虑到物种搭配和生态功能，做到观赏功能和水体处理功能统一协调。物种搭配应主次分明，高低错落，符合各水生植物对生态位的要求，同时能充分发挥各水生植物的生态功能。 2.1 水边与驳岸的植物配置 水体边缘是水面和堤岸的分界线，水体边缘的植物配置既能对水面起到装饰作用，又能实现从水面到堤岸的自然过渡，尤其在自然水体景观中应用较多，所以水边植物配置应讲究艺术构图。在构图上，注意应用探向水面的枝、干，尤其是似倒未倒的水边大乔木，以起到增加水面层次和富有野趣的作用。水边的植物配植，主要是通过植物的色彩、线条以及姿态来组景和造景的。我国园林中自古水边主张植以垂柳，造成柔条拂水，同时在水边种植落羽松、池松、水杉及具有下垂气根的小叶榕等，均能起到线条构图的作用。但水边植物配植切忌等距种植及整形式或修剪，以免失去画意。 2.2 水面植物的配置 水面全部栽满植物的，多适用小水池，或大水池中较独立的一个局部，在南方的
浅析天然植物染料性能及发展现状 伴随着人们安全环保意识的提升，传统的天然植物染料凭借其无毒、无害、色彩优雅、抗菌保养等性能重新回归到现代市场上，并赢得了一席之地备受广大消费者的青睐。 标签：植物染料；环保；无毒；抗菌；性能 人类使用染料作为装饰自身及所需用品的历史长达三千余年，在这漫长的时间里染料的来源取材发生巨大的变化。随着科技的发展，染料的取材从最初的天然材料逐步演化到现在工业生产中常用的合成或化学染料，色彩的多样性、饱和度等都得到了极大的提升，但其所含的化学物质对人体的影响不可忽视。而传统的植物染料取材广泛、工艺简单容易实现，而且无毒、无害、色彩优雅、抗菌保养，加之其内几乎不含对人体及环境有害的物质成分，可以最大程度的保留染料原本的性能和特点，能保证产品的环保及天然性。 1 植物染料来源及发展历史 1.1 植物染料来源 植物染料的来源极为广泛，具有较好的环境友好性，在自然界中是可降解的，极大的满足了人们向往回归大自然的心理需求。据《染料植物谱》记载，植物的树皮、叶子、根、茎、花、果实以及全草等都可用于提取染料。 1.2 植物染料的发展历史 植物染料工艺起源于我国。早在夏代至战国期间，人们便开始研究植物染料的生产及使用方法，朝廷还专门设立了负责征集染料的染色管理的官职及相应的官方管理结构[1]。先秦时期，人们开始逐步掌握了种植蓝草，并对其提取染料的工艺。发展到秦汉时期，以紫草、蓝草和茜草等植物为原料的染料应用逐渐普及。隋唐时期，植物染料在染色工艺中占据了绝对的比重。到了明清代时期，染料植物的种植、提炼及印染技术都达到了很高的水平，从那时起我国的染料产品走出国门，给世界带来了独一无二的色彩。 从1856年英国化学家珀金发明苯胺紫开始[1]，合成及化学染料产业迅速发展。以其色彩多样、制作方便的特点而迅速占领了市场。时至今日，在沉寂了一个多世纪后，植物染料以其独特的性能特点重新回归人们的视野。 2 植物染料的性能特点 在当今化学染料盛行的时期，植物染料强势回归必定有它显著的优势。 2.1 安全环保性能
第一部分：植物染料及其历史： 印染行业通常使用的合成染料的原料都是芳香烃类的化工产品，因此多数合成染料都对人体都具有不同程度的影响和危害，这些产品在生产过程中能分解出20余种有致癌或过敏的禁用偶氮化合物，在一定条件下还可离解出铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)等重金属离子。即使目前允许使用的合成染料也不一定是安全的染料，其或多或少都会对人体有一定的影响和危害，尤其是儿童服饰及贴身纺织品。现阶段各印染企业使用的所谓环保合成染料都仅仅只是在现有的病理学检测条件和现有标准条件下通过检测的染料，随着时间的推移和病理学的研究发展，它们中相当部分也将进入禁用染料的行列，因此合成染料的使用发展空间将越来越受到限制。 此外合成染料的生产过程还会带来严重的的环境污染。印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，我国印染废水排放量约每天达3－4万M3。印染厂每加工100m织物，产生废水3－5M3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水。这些废水如果排入江湖，用于农田灌溉或作为饮用水，可对人类产生长期毒害，后果严重。 废水中的污染物主要来自各种纤维材料加工中的染料﹑助剂和纤维上所含杂质；染整加工需要使用大量的有机和无机化学品：染料、表面活性剂、荧光增白剂、柔软剂、烧碱、硫酸、盐酸、磷酸、硫酸钠等。而且这些有毒有害物质还会挥发到空气中，造成大气污染[1,2]。 而随着科学技术进步出现的天然植物染料不但其色泽自然有特色，而且无毒无害，对人皮肤无过敏性和致癌性，具有良好的可降解性和环境相容性，在真丝制品、纯棉制品、保健内衣、儿童服饰、家纺产品、装饰用品等领域具有广阔的发展前景。 在第二届“绿色中国”论坛上，国家环境保护总局负责人指出：人类正面临着一场新的转型，快速发展的中国经济正面临严峻挑战，应彻底实施绿色战略。 我国是世界纺织品、服装生产、出口和消费第一大国。20世纪是人类快速发展的100年，然而人类却为此付出了沉重的代价，生态平衡遭到破坏，环境日趋恶化。纺织业是世界上一个庞大的轻工业，它对环境污染严重，同时危害人体健康，而纺织业最大的污染源来自染整加工。对此，1987年联合国提出“可持续
国家重点保护野生植物名录（第一批） 颁布机关：国家林业局 农业部 颁布时间：1999-09-09 保护级别中名学名 Ⅰ级Ⅱ级 蕨类植物Pteridophytes 观音座莲科 Angiopteridaceae 法斗观音座莲 Angiopteris sparsisora Ⅱ二回原始观音座莲 Archangiopteris bipinnata Ⅱ亨利原始观音座莲 Archangiopteris henryi Ⅱ铁角蕨科 Aspleniaceae 对开蕨 Phyllitis japonica Ⅱ蹄盖蕨科 Athyriaceae 光叶蕨 Cystoathyrium chinense Ⅰ 乌毛蕨科 Blechnaceae 苏铁蕨Brainea insignis Ⅱ天星蕨科 Christenseniaceae 天星蕨 Christensenia assamica Ⅱ spp. Ⅱ桫椤科（所有种） Cyatheaceae spp. Ⅱ蚌壳蕨科（所有种） Dicksoniaceae 鳞毛蕨科 Dryopteridaceae 单叶贯众 Cyrtomium hemionitis Ⅱ玉龙蕨 Sorolepidium glaciale Ⅰ 七指蕨科 Helminthostachyaceae 七指蕨 Helminthostachys zeylanica Ⅱ水韭科 Isoetaceae 水韭属（所有种）＊ Isoetes spp. Ⅰ 水蕨科 Parkeriaceae 水蕨属（所有种）＊ Ceratopteris spp. Ⅱ鹿角蕨科 Platyceriaceae 鹿角蕨 Platycerium wallichii Ⅱ水龙骨科 Polypodiaceae 扇蕨 Neocheiropteris palmatopedata Ⅱ中国蕨科 Sinopteridaceae 中国蕨 Sinopteris grevilleoides Ⅱ 裸子植物Gymnospermae 三尖杉科 Cephalotaxaceae 贡山三尖杉 Cephalotaxus lanceolata Ⅱ
草木染----一种天然的染色方法,利用大自然随手可得的材料对布料进行染色,草木染不但颜色质朴,淡雅,经久耐瞧,而且经过草木染得布料有防霉抗菌作用,对人体皮肤尤为有好处。 自有生命的地方就有色彩,有色彩的地方就有文化,有色彩文化的地方就有情意,有情意的地方就有人文的深度。 在长远的历史中,人类都从天然材料中染得天然的色彩,天然染料包括矿物、动物与植物染料三类,其中又以植物染料为大宗。《唐六典》有言“染大抵以草木而成,有以花叶,有以茎实,有以根皮,出有方土,采以时月。”为此,我们得以了解植物染色在传统染色的重要性。 科技人员在研究中国古、旧地毯时发现,数百年前生产的地毯就是植物染色,历经沧桑而不退色,依然光彩照人。天然染色的特点有: (1) 采用原生态的染料植物为染料来源。这就是大自然恩赐给人类的礼物,与人类共生共存,生生不息。就是一种最自然的染色方法。 (2) 使用天然染料染色不仅可以减少染料对人体的危害,充分利用天然可再生资源,而且可以大大减少染色废水的毒性,有利于减少污水处理负担,保护环境。 (3) 天然植物染色,使毛光润又有油性。植物染色的特点就是:颜色柔与,不刺眼,不伤毛质中所含有的油性。对羊毛有保护作用,最大的优点就是越用越漂亮,颜色越变越柔与,颜色保持年限可超过地毯的使用寿命,。 (4) 植物染色中部分染料就是名贵的中草药材,染出的颜色不仅纯洁艳丽,色泽柔与。而其最大的优点就是不伤皮肤,对人体有呵护保养作用。许多染料植物兼具有药草或避邪的作用,如染蓝的染草具有杀菌解毒、止血消肿的功效;又如染黄色的艾草,在民间就是趋吉避凶的护身符,其它如苏枋、红花、紫草、洋葱等染料植物,也都就是民间常用的药材,这些兼具药草与染料身分的植物,能使染料具有杀菌、防皮肤病、防蛇虫与提神醒脑等特殊疗效。 (5) 天然植物染色主要针对的就是天然纤维,而天然纤维与植物染料几乎就是同宗同根,有很好的亲与作用。 (6) 植物染色产品的颜色具有独特的魅力,除了具有天然的色泽以外,植物沉静柔与而具有安定力的气质,色泽与色感并不因时日而改变。草木染的取材中,除了染料就是健康的,布料更就是符合这个标准,植物染料的褪色就是褪而不减其美的,因为除了颜色的深浅变化外,它的色泽与色感并不因时日而改变。
浅谈地被植物在园林设计中的应用 发表时间：2014-12-19T10:24:07.593Z 来源：《价值工程》2014年第8月中旬供稿作者：张永辉[导读] 随着生态园林城市这一概念的提出，园林绿化建设得到了蓬勃的发展。 On the Application of Ground Cover Plants in Landscape Design张永辉ZHANG Yong-hui（南京金埔园林股份有限公司，南京210019）（Nanjing Jinpu Landscape Co.，Ltd.，Nanjing 210019，China） 摘要院在我国，随着园林绿化事业的发展，在园林配置中，地被植物得到广泛的应用，并凭借自身的特殊性，通常能够起到画龙点睛的作用。本文通过分析地被植物的概念及特性，将其进行分类，针对地被植物在园林设计中应该遵循的原则及其在园林绿化中常用的几种应用形式进行了探讨，以期通过本文的阐述能够对园林绿化设计有所帮助，更好的将地被植物运用到环境美化当中去。 Abstract: In China, along with the development of landscape greening, the ground cover plants are widely used in the landscapeconfiguration, which has the effect that plays the finishing point relying on the particularity of its own. This article analyzes the concept andfeatures of ground cover plants, classifies the ground cover plants, and explores the principles that should be followed in landscape designand the several kinds of commonly used application forms in landscaping in order to provide help to landscape design through thedescription of the paper, and better to apply ground cover plants to environmental beautification. 关键词院地被植物；特征；分类；应用形式Key words: ground cover plants；characteristics；classification；application form中图分类号院TU986 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）23-0322-02 0 引言 随着生态园林城市这一概念的提出，园林绿化建设得到了蓬勃的发展。其中地被植物依靠其高密度的绿化覆盖率、丰富的季相变化效果，在乔木、灌木和草坪组成的群落之间发挥着重要的作用，是组成园林景观的重要部分，具有十分广阔的应用前景。 1 地被植物的概念及主要特征所谓地被植物，在植物学上通常是指苔藓、地衣，以及一些覆地生长的低等植物，对于这些低等植物来说，通常依靠孢子进行繁殖[1]。而在园林绿化设计中，常用的地被植物，主要包括草坪，以及具备观赏价值，在裸露平地或坡地、林间隙地等环境中进行大面积铺设，并且能够对地面进行覆盖的植物。覆盖植物主要是多年生草本，以及低矮丛生、匍匐性或半蔓性的灌木及藤本植物[2]。地被植物的特征主要表现为：淤地被植物多为多年生植物，经过种植后，一般不需要经常更换。于花朵或者果实比较艳丽，对于这类地被植物来说，花期越长，观赏价值就越高。盂在株型、叶型、叶色等方面，具有独特的季节性特征，进而给人留下绚丽的感觉。榆匍匐性或可塑性良好，能够对特殊的环境造型进行充分的利用。虞植株相对较矮。愚抗逆性和适应性比较强，进而便于粗放式管理。舆根系比较发达。余具有较强或特殊净化空气的功能。俞具有经济价值。逾较高科学的价值。[3] 2 地被植物的分类2.1 按覆盖性质分淤活地被植物层。该类植物的植株通常情况下比较低矮，并且生长致密，对地面能够进行覆盖，同时能够丰富植物的层次，进而为周围环境增添景色。 于死地被植物层。这类植物一方面对人们的正常活动不构成影响，另一方面能够保持水土，防止土层被冲刷。 2.2 按生态环境区分淤阳性地被植物类。对于洋甘菊、常夏石竹、半支莲等在全日照的空旷地上容易生长的植物来说，通常情况下这类植物只有处于阳光充足的环境下，才能正常生长，并且花叶茂盛，否则会生长不良，甚至会造成自然死亡。 于阴性地被植物类。虎耳草、连钱草、金毛蕨等在建筑物密集的阴影处或郁闭度较高的树丛下易于种植的植物，在日照不足的阴处，这类植物依然能够正常生长，当、光照、湿度条件等发生变化，会导致这类植物的叶色发黄，甚至叶的尖端出现焦枯等。 盂半阴性地被植物类。诸葛菜、蔓长春花、石蒜等在稀疏的林下或林缘处，以及阳光不足的地方易于种植该类植物。在半阴处，这类植物生长良好，反之生长欠佳。[4]2.3 按观赏特点区分淤常绿地被植物：其特点是四季常青，没有明显的休眠期。 于观叶地被植物：其特点是叶色与叶姿比较特殊。 盂观花地被植物：其特点是花期长，花色艳丽。 榆观果地被植物：这类地被植物以果姿奇，果色艳而见长。 虞芳香型地被植物：植物的叶片或花能够散发出一定的芳香。[5]2.4 按地被植物种类区分淤草本地被植物：在园林绿化的过程中，广泛应用草本地被植物，通常情况下，这类植物主要是多年生宿根、球根类草本[6]。 于藤本地被植物：在垂直绿化中，藤本地被植物得到广泛应用。进行绿化时，沿地面一部分木质藤本和草质藤可以匍匐生长，覆地效果较好，主要用于地被性质栽植，效果较为理想[7]。 盂蕨类地被植物：对于这类植物来说，喜欢荫湿环境，在郁闭度较大的园林中更加适合该类种植的生长。 榆竹类地被植物：竹类地被植物通常茎干低矮，叶形清丽，养护方便。 虞矮灌木地被植物：是指一些枝叶茂密、丛生性强，有些甚至呈匍匐状、铺地速度快的植物或是极耐修剪能控制其高度植物。 2.5 按园林用途划分淤观赏型地被植物：通常情况下，该类地被植物的某个部分具有较高的观赏价值，通过对欣赏部位进行强化培育并应用于地被中。 于游憩型地被植物：在抗践踏、抗修剪能力方面，这类材料往往具有较强优势，便于人们在上面休息和游憩。 盂环保型地被植物：这类植物在抗污染方面表现优秀，对有毒气体和烟尘等能够起到一定的吸附作用。 榆保健型地被植物：在杀菌、抑菌、改善人体健康方面，由于该类植物的枝叶能够散发一定的挥发性物质，进而能够起到良好的作用。[5]3 地被植物在园林设计中的应用原则3.1 优先选择本土植物的原则我国地域广博，南北方气候差异明显，因此在园林绿化设计中，本地的地被植物应优先选择。对当地的土壤、气候等条件，本地地被植物具有很强的适应性，即使从深山中搬到城市，与外地引进来的植物相比，它的适应性也非常强。同时大量选用本地地被植物，既可以节约成本，增加效益，又能体现地方特色，避免与其他地区园林的雷同。 3.2 实行生态配置的原则在选择地被植物进行绿化时，需要对生态习性、生长速度，以及长成后达到的覆盖面积进行充分的考虑，与乔、灌、草等在一定程度上进行合理搭配，充分发挥生物自身的优势，使各种植物构成和谐、稳定，并且能够长期共存的植物群落，实现较理想的景观效果。郁闭度很高的常绿树种下，因为常年得不到光照，林下常常会形成秃斑或空地。在这种情况下，设计时应多考虑耐荫地被，如麦冬、八角金盘、沿阶草等地被植物，不仅易成活，同时可以降低后期的养护成本。