思维导图科学植物

思维导图：科学植物

中心主题：科学植物

一级分支 1：植物分类与命名

• 1.1 分类系统
  • 1.1.1 林奈双名法：属名 + 种加词
  • 1.1.2 域、界、门、纲、目、科、属、种
  • 1.1.3 现代分子系统学：基于DNA序列的分类，更精确
  • 1.1.4 分支系统学（Cladistics）：共同祖先和进化关系
• 1.2 主要植物类群
  • 1.2.1 藻类植物：
    • 1.2.1.1 绿藻：单细胞、多细胞、群体，光合色素多样
    • 1.2.1.2 红藻：含有藻红素，深海适应
    • 1.2.1.3 褐藻：大型海藻，海带等
  • 1.2.2 苔藓植物：
    • 1.2.2.1 藓类：没有维管组织，依赖水分
    • 1.2.2.2 苔类：扁平叶状体
    • 1.2.2.3 角苔类：具有孢蒴
  • 1.2.3 蕨类植物：
    • 1.2.3.1 孢子繁殖，有维管组织
    • 1.2.3.2 蕨、石松、木贼、瓶尔小草
  • 1.2.4 裸子植物：
    • 1.2.4.1 种子裸露，无果皮包裹
    • 1.2.4.2 松树、杉树、柏树、银杏
  • 1.2.5 被子植物：
    • 1.2.5.1 种子被果皮包裹，花结构复杂
    • 1.2.5.2 单子叶植物：平行叶脉，花瓣数为3的倍数
    • 1.2.5.3 双子叶植物：网状叶脉，花瓣数为4或5的倍数
• 1.3 植物命名规则
  • 1.3.1 《国际藻类、真菌和植物命名法规》 (ICN)
  • 1.3.2 优先原则：最早有效发表的名称优先
  • 1.3.3 模式标本：作为名称定义的植物个体
  • 1.3.4 种下等级命名：变种、亚种、变型

一级分支 2：植物生理与生化

• 2.1 光合作用
  • 2.1.1 光反应：光能转化为化学能，产生ATP和NADPH
  • 2.1.2 暗反应（卡尔文循环）：CO2固定，合成糖类
  • 2.1.3 光合色素：叶绿素、类胡萝卜素
  • 2.1.4 C3, C4, CAM植物：不同的CO2固定方式，适应不同环境
• 2.2 呼吸作用
  • 2.2.1 有氧呼吸：糖类分解，产生ATP
  • 2.2.2 无氧呼吸：酒精发酵、乳酸发酵
  • 2.2.3 线粒体：呼吸作用的主要场所
• 2.3 水分运输
  • 2.3.1 蒸腾作用：水分从植物表面散失
  • 2.3.2 导管：运输水分和无机盐
  • 2.3.3 根压：根部吸收水分产生的压力
  • 2.3.4 凝聚力-张力学说：水分上升的主要动力
• 2.4 矿质营养
  • 2.4.1 大量元素：N, P, K, Ca, Mg, S
  • 2.4.2 微量元素：Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo
  • 2.4.3 缺乏症状：不同元素缺乏导致不同的生理障碍
• 2.5 植物激素
  • 2.5.1 生长素（Auxin）：促进细胞伸长，顶端优势
  • 2.5.2 细胞分裂素（Cytokinin）：促进细胞分裂，延缓衰老
  • 2.5.3 赤霉素（Gibberellin）：促进茎伸长，解除种子休眠
  • 2.5.4 脱落酸（Abscisic acid）：促进气孔关闭，诱导休眠
  • 2.5.5 乙烯（Ethylene）：促进果实成熟，叶片脱落
• 2.6 植物的次生代谢产物
  • 2.6.1 萜类化合物：精油、橡胶
  • 2.6.2 酚类化合物：花青素、单宁
  • 2.6.3 生物碱：咖啡因、尼古丁

一级分支 3：植物解剖与形态

• 3.1 植物细胞
  • 3.1.1 细胞壁：纤维素组成，保护和支持
  • 3.1.2 叶绿体：光合作用场所
  • 3.1.3 液泡：储存物质，调节细胞膨压
  • 3.1.4 细胞核：遗传信息的控制中心
• 3.2 植物组织
  • 3.2.1 保护组织：表皮、周皮
  • 3.2.2 薄壁组织：储存营养物质
  • 3.2.3 厚壁组织：支撑作用
  • 3.2.4 维管组织：导管、筛管
  • 3.2.5 分生组织：细胞分裂，产生新细胞
• 3.3 植物器官
  • 3.3.1 根：吸收水分和无机盐，固定植物
  • 3.3.2 茎：支撑植物，运输物质
  • 3.3.3 叶：光合作用场所
  • 3.3.4 花：生殖器官
  • 3.3.5 果实：保护种子，传播种子
• 3.4 植物的生长发育
  • 3.4.1 种子萌发：需要水分、氧气和适宜温度
  • 3.4.2 营养生长：根、茎、叶的生长
  • 3.4.3 生殖生长：开花、结果

一级分支 4：植物生态与环境

• 4.1 植物与环境因子
  • 4.1.1 光照：影响光合作用速率
  • 4.1.2 温度：影响酶活性和生长发育
  • 4.1.3 水分：影响光合作用、蒸腾作用
  • 4.1.4 土壤：提供养分和支撑
  • 4.1.5 空气：提供CO2和O2
• 4.2 植物群落
  • 4.2.1 优势种：在群落中占主导地位的物种
  • 4.2.2 物种多样性：群落中物种的丰富度和均匀度
  • 4.2.3 演替：群落结构随时间变化的过程
• 4.3 植物的适应
  • 4.3.1 旱生植物：适应干旱环境，如仙人掌
  • 4.3.2 湿生植物：适应潮湿环境，如睡莲
  • 4.3.3 盐生植物：适应盐碱环境，如海蓬子
  • 4.3.4 寄生植物：从其他植物获取营养，如菟丝子
• 4.4 植物与动物的相互作用
  • 4.4.1 传粉：动物帮助植物传粉
  • 4.4.2 种子传播：动物帮助植物传播种子
  • 4.4.3 植食性：动物以植物为食
  • 4.4.4 防御机制：植物防御动物的策略
• 4.5 植物与全球变化
  • 4.5.1 气候变化：温度升高、降水模式改变
  • 4.5.2 CO2浓度升高：影响光合作用和植物生长
  • 4.5.3 生物多样性丧失：威胁植物资源
  • 4.5.4 土地利用变化：影响植物栖息地

一级分支 5：植物育种与应用

• 5.1 传统育种
  • 5.1.1 选择育种：选择优良品种进行繁殖
  • 5.1.2 杂交育种：不同品种杂交，产生新性状
  • 5.1.3 回交育种：将杂交后代与亲本回交，提高亲本性状的比例
• 5.2 现代育种
  • 5.2.1 诱变育种：利用物理或化学手段诱导基因突变
  • 5.2.2 多倍体育种：增加染色体数目
  • 5.2.3 转基因育种：将外源基因导入植物
  • 5.2.4 分子标记辅助选择：利用DNA标记选择优良基因型
• 5.3 植物的应用
  • 5.3.1 食物：提供人类的主要食物来源
  • 5.3.2 药物：许多药物来源于植物
  • 5.3.3 能源：生物质能源
  • 5.3.4 工业原料：木材、纤维、橡胶
  • 5.3.5 环境保护：绿化、水土保持
• 5.4 植物资源保护
  • 5.4.1 种子库：保存植物遗传资源
  • 5.4.2 迁地保护：在植物园或基因库中保存
  • 5.4.3 就地保护：在自然栖息地保护植物
  • 5.4.4 可持续利用：合理利用植物资源