论文----力学与植物生长

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1、力学与植物生长摘要：力学的出现是与我们的家园地球同步的，可以说没有力学就不会有有条不絮地运转的地球，更不会有我们人类。植物作为生物的一部分，有不可代替的作用，但孰知植物的生长与力学密不可分。关键词：失重植物，生长，向地性与负向地性，感受刺激，水平生长，结合一、引言植物，对于人类来说至关重要。它不仅提供给人类食物,同时净化空气，不仅吸收了二氧化碳，而且生产出了人们必须的氧气。这充分说明使植物良好生长的重要性，我们可以不假思索地说：“没有植物就不会有人类，更确切地说，就不会有生物但大家是否知道，植物的生长竟然与力学有着密切的关系。植物生长受重力等因素的影响。二、重力对植物

2、生长的影响1失重对植物生长的影响：自从有生命以来，生物一直生活在地球表面引力环境中。在实现了人造卫星绕地球作轨道飞行后，才遇到较长时间的失重问题绕地球作轨道飞行引起失重是因为物体加速到第一宇宙速度（7.9公里/秒）时，所产生的惯性离心力与地球引力大小相等，方向相反，互相抵消，物体就失去重量，处于失重状态。实际上，由于惯性离心力与地球引力不能完全相等，因此严格地说，生物是处于微重力状态，即在零到千分之几G的范内波动。G=mg,为作用于物体上的加速度，为重力加速度。在地球上生长的植物的根总是朝着重力作用的方向生长，称正向地性，而茎总是背着重力作用方向生长，称负向地性。这是

3、由于植物内部有感觉重力的器官“平衡石”所致。细胞中的淀粉颗粒就是一种“平衡石"O当植物种子处于横放位置发芽时，受重力的影响，平衡石可以累积在根和茎细胞的最下部，刺激生长素从一个细胞输送到另一个细胞。它对茎细胞的作用是使下部细胞扩大较快，使上部细胞扩大较慢，于是茎就逐渐向上弯曲。对根来说，则相反，根的下部细胞扩大较慢，而上部细胞扩大较快，于是根就向下弯曲。当植物处于失重时，平衡石在细胞内处于均匀分布状态。如果在生物卫星中把植物种子的胚芽朝上下左右不同方向放置，则根、茎生长方向很不规则，长出的根长度差别也大（1〜20毫米）。大部分植物在失重时，生长和发育过程加快，可增加产

4、量，有一些作物则发育很慢。地球引力怎样影响植物生长：植物也和地球上一切生物一样，是在地球引力场作用下生长、生存的。那么这种引力场对植物生长起着什么作用呢？人们知道，正是因为引力场的作用，树上落下的苹果才能掉到地是不明白，一颗种子播下、发芽后，它的根为什么总向下生长，而它的茎则总是向上生长。于是有人试着把幼苗横过来水平放置，使它的根和茎能平着向两头生长。奇怪的是，过了几个小时，幼根还是向下生长，幼茎仍然向上生长。后来干脆倒过来，让根向上，茎向下。结果，过不了多久，植物的根还是要向下长，茎弯过来仍会朝上生长。科学家研究认为，这也是地球引力引起的，因为从现象上看，植物的根总

5、是朝与引力方向一致的方向生长，茎则总是朝与引力方向相反的方向生长。19世纪初，有一位叫纳依托的科学家，他做了一个验证引力对植物生长影响的实验，他把几株不同的幼苗放在一个车轮的螺丝孔里，然后，使车轮绕轴转动起来,使植物一直处在“失重”状态下生长。结果发现，植物的根朝向心力方向生长，而茎却朝与向心力相反方向生长。由此可见，根是朝受力方向生长的，茎是面上，人才能“脚踏实地”在地面上行走。但是，人们还朝背离力的方向生长的。在前苏联的“礼炮号”宇宙飞船吕，科学家也做过小麦、洋葱和番茄等植物在失重情况下的生长试验，结果发现，植物的根浮到空间来了，而茎却倒过来伸到土中。因此，科学家

6、在飞船中给植物施加了一个外向离心力，形成一个人造重力场。这样，植物生长就正常了。经过63天，小麦便长出了麦穗；一个月后，洋葱就结实了。接着又试种了郁金香，几个星期后，茎高50厘米，而且有了蓿蕾。但是，当消除了外加的离心力后，植物就突然萎缩,鲜花也就凋落。这是什么道理呢？一些科学家认为，植物的根和茎上都有生长素，但两种生长素的性质是不相同的。也不知是什么原因，根只要很少一点点生长素就能促进生长，多了反而会抑制生长；茎则恰恰相反，需要较多的生长素才能生长，少了反而会抑制生长。在地球的引力作用下，生长素向下流动，对根部来说，下部的生长素越多，生长越慢，上部生长快，根的上部就

7、把根尖向下推动，使它深深地扎在土壤里；对茎来说，下部生长素多，生长快，上部生长素少，生长慢，所以植物茎总是向上顶，使它背离引力方向生长。当根与茎处在水平位置时，在引力作用下，根的上部生长素少，生长快，使向下弯曲；而茎的上部生长素少，反而生长慢，因此又赂上弯O所以会形成植物根向下生长，茎向上生长的现象。这些解释能不能认为就是谜底，还不能肯定。即使是这样，也还有一些不知道的原因。引力对植物生长的影响，还会涉及到外星球的开发，那里的引力场不一样，又怎么办？向重性运动：植物感受重力刺激，并在重力矢量方向上发生生长反应的现象称植物的向重性。种子或幼苗在地球上受