生物和生物学的区别范例(3篇)
时间:2024-09-07
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关键词:生物教学基因工程概念辨析
“基因工程”在现代生物科技专题模块中占有举足轻重的地位,是学习的重点,也是高考命题的热点之一。各地高考每年都会考到相关知识点,而且有逐年增多和加深的趋势。如要学好本模块必须系统地掌握这部分内容中的基本概念,而生物学概念构成了当代生物学科结构的主干,对生物学概念的学习是学生进一步探究深层的生物学现象与规律的基础,具有很强的客观性、概括性和抽象性。因此,对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。下面对基因工程中学生常易混淆的几组基本概念作一辨析。
1.基因工程
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术,这种技术是在生物体外,通过对DNA分子人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物,或者让它获得新的遗传性状。
2.限制性核酸内切酶;DNA连接酶;DNA聚合酶;反转录酶;解旋酶
2.1限制性内切酶。在微生物体内存在的一类能识别并水解外源DNA限制性内切酶,限制酶能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且准确地在每一条定部位的两个核苷酸之间切割,形成黏性末端或平末端。发现于原核生物体内,现已分离出100多种,几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如,从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
2.2DNA连接酶。DNA连接酶催化DNA中相邻的5'磷酸基与3'羟基间形成磷酸二酯键,使DNA切口封合,连接DN段。即它可以将限制性核酸内切酶切割下来的基因(DN段)与另外被切割开的DNA分子(如载体)连接到一起,形成重组DNA分子(见下图)。
2.3DNA聚合酶。主要是连接DN段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起作用。
区别与联系:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3'末端的羟基上,形成磷酸二酯键,需要模板;而DNA连接酶是在两个DN段之间形成磷酸二酯键,不是在单个核苷酸与DN段之间形成磷酸二酯键。而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。
2.4RNA聚合酶(又称RNA复制酶、RNA合成酶)一种催化从反义DNA分子链转录RNA的酶。现在知道的有两类在原核生物中,一类产生DAN复制的RNA引物,另一类转录其他三种类型RNA分子(MRNA、TRAN、rRNA)。
2.5反转录酶:反转录酶是一种多功能酶,具有三种酶活性,即RNA指导的DNA聚合酶活力,DNA指导的DNA聚合酶活力。除了聚合酶活力外,它尚有核糖核酸酶H的活力,专门水解RNA-DNA杂合分子中的RNA。在分子生物学技术中,其作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作,在基因工程中起重要作用。
2.6DNA解旋酶:在DNA不连续复制过程中,结合于复制叉前面,并能催化螺旋双链结构解旋的酶。该酶具有ATP酶活性。在DNA复制及转录时起作用。
以上几种酶中DNA限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键,DNA解旋酶作用于氢键。
3.启动子与起始密码子,终止子与终止密码子
启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列,属于基因的非编码区,分别位于编码区的上游和下游,负责调控基因的转录。而起始密码子和终止密码子都是mRNA上的三联体碱基序列,分别决定翻译的起始和终止。
3.1启动子与起始密码子。启动子可与RNA聚合酶特异性结合而使转录开始的一段DNA序列。但启动子本身并不被转录,属于基因上游对转录起调控作用的5'端非编码区。而起始密码子位于信使核糖核酸分子中规定编码多肽链第一个氨基酸的密码子。
3.2终止子与终止密码子。终止子位于DNA上,确切地说是属于非编码区的核苷酸序列。它特殊的碱基序列能够阻碍RAN聚合酶的移动,并使其从DNA模板链上脱离下来,从而使转录工作结束。终止密码子位于MRNA上,共有三种:UAA、UAG、UGA。三种核苷酸不能决定氨基酸,为“无义密码”,终止密码表明一条肽链已经翻译完成。
4.非编码区与非编码序列
在原核基因中,能够编码蛋白质的区段,叫编码区;不能编码蛋白质的区段,叫非编码区。编码区上游和编码区下游的DNA序列组成的非编码区,对遗传信息的表达有重要的调控作用。
真核基因结构也由编码区和非编码区两部分组成,编码区是间隔的、不连续的,其中能编码蛋白质的序列叫外显子,不能编码蛋白质的序列叫做内含子。在编码区中,外显子被内含子分开,成为一种断裂的形式。由此可见,原核基因的非编码序列就是非编码区,而真核基因的非编码序列则包括非编码区和编码区的内含子。
5.DNA复制与PCR技术
DNA复制(细胞内复制):是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
PCR技术(体外DNA复制技术):PCR技术是一项在生物体外复制特定DN段的核酸合成技术。
主要区别:DNA复制(细胞内复制)场所为细胞核、线粒体、叶绿体;PCR技术场所为体外;酶不同前者为解旋酶、DNA聚合酶等,后者为耐热DNA聚合酶(Taq酶)结果不同前者形成两个完整的DNA分子后者短时间内形成大量的目的基因。
6.基因组文库与部分基因文库
6.1基因组文库:某种生物全部基因组DNA序列的随机片段重组DNA克隆的群体。该文库以DN段的形式贮存着某种生物全部基因组的信息,可以用来选取任何一段感兴趣的序列进行复制和研究。材料来自生物体基因组是RNA(如RNA病毒)所构建的核酸片段克隆群体,也是该生物的基因组文库。
6.2部分基因文库:如cDNA(互补DNA)。是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DN段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库,只包含了一种生物的部分基因。
区别:基因组文库较大,部分基因文库较小。部分基因文库,如cDNA不含内含子、启动子和终止子的核苷酸序列,而基因组文库含有这些核苷酸序列。对于基因间的交流基因组文库部分可以进行交流,cDNA可以进行交流。
参考文献:
[1]王镜岩,朱圣庚,徐长法主编.生物化学下册.高等教育出版社,2005,12.
[2]选修3(现代生物科技专题).人民教育出版社,2007,7.
关键词:思维,分类,知觉表征,语义表征,规则,相似性。分类号B845
1前言
在当代教学过程中,如何培养聪明的学习者,教会学生正确的思维方式,是教育领域首要应该解决的问题。也是其面对的挑战。良好的思维方式包括发达的思维和学习技能,以解决学术问题和日常问题。
分类是指按照一定的标准把物体归人某种类别的过程。通过分类,来认识世界、整合和区分事物。
信息的表征指将信息归类进行表征。归类方式不同可导致不同的记忆效果。例如,为做论文收集信息时,按主题表征问题比按作者表征问题记忆效果更好,再从长时记忆中提取有效的表征时,就会容易些。由此可见,信息表征对问题的解决具有至关重要的影响,因为对信息分类处理进行表征,可以影响到记忆的效果,从而直接影响信息的利用和提取。其中,对刺激的表征有不同水平,如知觉水平和语义水平。
信息的表征也会通过影响策略的形成和使用,从而影响整个问题解决过程。分类包括类使用的过程与类别形成的过程,即类标准的形成。在类别的形成过程中,人们利用各种策略对类别成员关系进行判断。采用的分类策略包括基于样例信息的相似性与决定类别成员关系抽象规则而形成的相似性策略与规则策略。由此可见,信息表征和策略是认知技能的重要成分。正确理解它们的作用并将其应用于教学实践,可以改善学生的思维方式,更好的促进教与学。
2分类时对物体进行表征的脑机制研究
对物体进行表征是认知加工的第一步。在分类中,对物体的表征主要存在两个水平。(1)知觉水平。根据知觉恒常性把不同感觉通路输入的相同物体知觉为同一物体――知觉的分类。(2)语义水平。对相同类别的不同物体进行正确归类――认知的分类。
2.1物体知觉水平表征的研究
颞下叶皮层(inferiottemporalcortex,ITC)位于颞叶前腹侧,这一区域的神经元对信息进行视角调节,对不同角度输入的相同物体进行解码。具有视角选择性特征的信息从此区域后部(posteriorinfereotemporal)传送到颞下叶前区(anteriorinfe-riortemporal,AIT)皮层。AIT处神经元则是物体调节性的,可激活单个物体的表征。视觉形式加工和形状再认通过以上过程在ITC区域完成。
最早发现ITC的损害会造成猴子视觉辨别和再认的困难以及人类的类别一特异性(特别是面孔)失认症(agnosia)。复杂的视觉刺激诸如面孔、熟悉物体、几何图形等都会激活这个区域。ITC对刺激的选择性受到视觉经验的调节,具有视觉选择的可塑性,通过学习和训练可以根据形状对各类物体进行解码。
此外,ITC与很多区域相联系,包括内侧颞叶(medialtemporal)、前额皮层(prefrontalcortex,PFC)在内的额区(frontal)、顶叶皮层(parietalcortex)。这种联系是在ITC区域完成视知觉加工的刺激信息向其他区域传送、进行进一步加工的条件。
除了形状之外,刺激还具有其他各种物理特征,例如颜色、方向等。研究发现颞中区(middletemporalarea,MT)对刺激的运动特征(如方向、各种运动形式)敏感。具有方向选择性特点。
可见,以上两个脑区都对信息的视觉特征敏感,属于视知觉加工区域。在人们对物体知觉信息进行表征时这些脑区被激活,对物体信息进行初步的加工。
2.2物体语义水平表征的研究
知觉表征是对物体的初级加工,使人们对视觉刺激的属性、特征进行分析以完成物体识别的第一步。在对刺激物进行表征时,根据任务要求和已有知识经验。可将刺激物进一步在不同的语义水平上进行表征。
在语义上,基于不同的概念水平,可将物体分为上属水平、基础水平和下属水平。所以按照语义特征对物体进行分类也存在三个水平,例如“麻雀属于自然物体”、“鸟属于自然物体”、“动物属于自然物体”就分别是在三个层次上进行的分类。分类时所依赖的语义水平不但与任务目标相关,而且与知识经验有关。例如。研究认为专家和新手在分类时对物体表征的水平存在差异,专家对物体的表征和区分处于下属水平。而新手是处于基础水平的。在知觉输入完成后,PFC的任务相关或称类别调节神经元对物体进行自上而下的加工。这一区域决定分类是基于何种水平的(如上属水平还是基础水平),因为PFC的类别调节神经元可以调节物体调节神经元的活动,根据相关物体识别和分类任务来增强不同的知觉信息。
PFC和后区顶叶皮层(posteriorparietalcor-rex,PPC)解码的是类别成员关系,对视觉特征的变化不敏感。类别成员关系是类别成员之间的关系,是判断某刺激是否属于某类别的标准,是依据策略、通过学习形成的语义性的联系。PFC的这种类别效应是由于学习造成的。PPC也具有可塑性。改变类别界限后,此区的激活就会反映新的类别成员关系。PFC和PPC是在系列学习之后对类别内熟悉物体的反应起作用,但是在学习过程中,它们的作用可能不同。新信息和技能在PFC等额区被首先加工,然后转移到PPC或皮层下结构对熟悉信息或行为的神经加工系统中去。从视觉特征到成员关系的中间传递过程则是由MTL等脑区负责的。
2.3物体的知觉水平表征与语义水平表征的关系
通过ERPs技术对包含上属(如动物)、基础(如狗)和下属水平(如猎犬)的分类进行的研究发现,在下属水平的分类包含了更多的、精细的知觉分析,激活脑后区、舌回(fusiform)、颞下回和额叶部分区域。脑后区的激活,说明了视知觉加工过程;舌回的激活(特别是梭形脸部区-fusifomfacearea,FAA)则反映了随着任务要求和知识经验而变化的特殊物体范畴内机制;额区的激活则证明了在语义水平上的加工,这一点从脑成像研究也可以看出。这些区域的激活说明了在下属水平的分类中。额区与视觉区域(颞下区)可能存在的相互作用。而且这种作用比基础水平的分类过程要求具备更精细的知觉特征。对语义的区分也更加精细。例如在不同种类的狗之间进行区分比把狗与猫进行区分更精细。
3分类时策略形成的脑机制研究
通过对类别学习时策略的形成和使用进行研究,可以研究思维过程。在类别学习中,神经网络的运作过程是怎样的?究竟是依赖于某些既定网络的激活,还是在学习中形成了某些新的神经网络联结?反映在类别学习中则表现为某些新的记忆痕迹的形成或是对原有记忆痕迹的加强。利用fMRI进行研究发现,在类别学习过程中学习的成功并非伴随某个更适合于特定任务的神经网络被从不同的网络中筛选出来进行整合的过程,而是依赖于既定神经网络内的联系在学习过程中逐步精细、加强。
类别的形成和建立可以通过直接获取决定类别成员关系的抽象规则或是积累观测到的样例信息来实现,分别是基于规则和基于相似性的。
3.1分类中规则策略形成的脑机制
用于研究类别学习的任务很多。其中威斯康辛卡片分类测验(WCST)是基于规则的类别学习任务,WCST是抽象推理任务的原型,它最早被用来对单侧脑叶(Zaterallobe)切除病人的抽象推理、类别归纳和概念形成过程进行检测。此种任务为同时性呈现五个几何图形,图形在颜色、形状、数目三个属性上变化,每个属性有四个值(即特征,特征为属性的值)。在屏幕上方呈现四个图形,它们在各属性上均不相同,下方呈现一个图形,要求被试判断它与以上哪个属于同一类别。即在哪个特征上相同。通过反馈让被试自己逐步了解判断规则(即相同的特征),然后再转换判断规则。
在利用脑成像技术进行的研究中,发现在WC-ST任务中前额皮层、尾状核(caudatenucleus)和前扣带回(anteriorcingulate)都有被激活迹象,其中对背侧前额皮层的研究结果最一致。深入的研究发现。影响这一过程的准确部位可能为基底神经节内掌管信息输入的结构――尾状核头。由此可见,前额皮层在基于规则的分类任务中发挥作用。另外,采用遗忘症患者为被试进行研究,发现内侧颞叶和海马(hippocampus)也与规则策略的形成相关。
遗忘症患者海马、齿状回(gyruusdentus)、内嗅皮层(entorhinalcortex)、内侧颞叶或间脑(di-encephalon)受损伤,在外显记忆任务中成绩下降,也影响了对外显规则的推理和运用。由于海马是新记忆形成、巩固的关键脑区,所以,海马损伤的病人在WCST任务中异常表现可能是由于外显规则的记忆受损造成的。内侧颞叶受损的遗忘症患者(包括酒精中毒性遗忘症患者,korsakoffamnesia)在完成复杂的基于规则任务时的成绩下降。由此可见。海马和内侧颞叶与规则学习相关。脑成像研究同样证实了内侧颞叶,包括海马在内,可能与外显的解码过程和样例信息的提取、背景特征的整合和新异刺激的探测有关。由此可见除额叶以外,内侧颞叶与海马在基于规则的分类任务中具有重要作用。
可见,基于规则的类别学习中广泛的大脑区域被激活,包括背侧、腹侧(ventral)前额皮层,顶叶,颞区(temporalareas)等。
3.2分类中相似性策略形成的脑机制
在脑损伤研究中发现,运用相似性分类与运用规则分类时可能激活不同的脑区,由此推测相似性策略和规则策略的形成和运用具有不同的脑机制。
在样例相似性程序中的主要假设是分类是基于前面存储的样例,那么存储新项目的脑区受损的脑损伤患者,在此种策略的分类中存在缺陷。例如,Kolodny采用内侧颞叶损伤(包括海马区域)病人和正常被试完成两项分类任务,一项是学习把新的绘画作品按照画家分类,基于样例相似性;另一项是点模式分类任务(dotpatterntask),学习把点图按照两类原型分类,基于抽象的原型。结果发现:在第一项任务中。脑损伤病人成绩受到严重影响,而在第二项任务中,他们的表现与正常被试无异。表明相似性的运用受到内侧颞叶的控制。在利用词汇为刺激的研究中也发现了相似性和规则的运用依赖于不同的脑区。实验中采用把英文动词变为过去式的任务。包含规则变化(词尾加ed,如jump-jumped)和不规则变化(如sing-sang)的词汇。显然规则变化要利用外显规则,而不规则的变化则要提取记忆中的相似样例。结果发现帕金森病人在规则动词变化中错误率高。显然是由于此类病人额叶受损造成的。而阿尔采莫氏病人(alzheimer'sdisease,AD)则在不规则动词变化中错误率高,此类病人受损脑区包括海马、额叶、颞叶新皮质fneocortex)。还有研究发现AD病人在运用规则分类的任务中也严重受损,这可能是由于额区受损所造成的。由此推测AD病人的额区损伤造成了其在规则分类任务中的成绩受损。而其在依赖相似性的不规则词过去式变化中的异常表现则是由除额区之外的其他损伤脑区造成的,这些脑区可能与相似性策略的形成和使用相关。
3.3比较分类中规则策略形成与相似性策略形成的脑机制
Smith等人利用PET以人造形状的动物为刺激物。对规则策略和相似性策略(记忆组)形成、使用时的脑区差异和反应时差异进行了研究结果发现。在规则条件下被激活的脑区包括:(1)顶叶顶端的两个区域(大脑两半球的Brodmann7区);(2)额区皮层,包括右侧前额皮层(Brod-mann46区)和运动辅助皮层的三个区域(包括左半球两个区域和右半球Brodmann6区);(3)视觉皮层的四个区域(左半球Brodmannl9区的两个区域。右半球Brodmann18、19区的各一个区域);(4)小脑(cerebellum)的三个区域(右半球两个左半球一个);(5)以及右侧丘脑(thalamen-cephalon)。与空间的选择性注意有关的左顶叶Brodmann7区在规则条件下激活程度最高。这一点从对灵长类动物的单细胞研究中和神经学方面病人的研究中都得到了证实,选择性注意是规则策略形成和使用的重要机制。另外,众多脑成像研究发现前额皮层(Brodmann46区)是与规则策略的形成密切相关。此区域可能在对工作记忆中保持的信息进行运作时被激活。在规则策略条件下中。辅助运动区也有明显的激活,这可能与高水平的运动计划和准备有关,同时也包含言语成分(如分类时对规则的复述)。可见,规则的形成和使用激活顶区、额区以及视觉区域等众多脑区。规则策略的形成和使用包含诸多独立过程,而这些过程可能是激活不同脑区的原因。
利用相似性的记忆组激活的脑区包括:左Brodmann18区和左小脑。另外,在规则和记忆两组都被激活的脑区包括:视觉皮层的五个区域(左Brodmann17区,左右半球的Brodmann18区,左Brodmann18/31区,右Brodmannl9区,和右小脑的两个区域)。
由此可见,基于规则的类别学习任务广泛激活
大脑的顶叶、额叶,与工作记忆(包括选择性注意和执行功能)相关。而利用相似性的分类任务主要激活视觉区域。包括初级视皮层、次级视皮层、三级视皮层和联合皮层,及与样例记忆相关的脑区。内侧颞叶和海马在两种策略中,都有被激活的迹象,此区域可能对应着对规则和刺激样例的记忆。
可见,类别是基于记忆系统而形成的。无论哪种分类任务形式,都离不开记忆过程的参与。所以。类别学习在某种程度上可以看成是记忆的过程,包含对类别判断规则的外显记忆及对样例、原型等基于相似性的内隐记忆机制。研究认为多种记忆系统可能被运用在不同的分类任务中。分类所依赖的三个记忆系统包括:工作记忆、外显长时记忆、内隐长时记忆。分类中工作记忆是运用规则来检测项目,外显长时记忆是决定一个检测项目与存储的原型或样例是否存在相似性。脑成像研究引导正常被试利用规则和利用相似性、通过学习达到对类别内成员的认识,发现了脑区活动的差异。规则指示引起额区顶区活动。与工作记忆和选择性注意相关;相似性指示激活与知觉特征整合相关的顶区。总结上述脑损伤研究也证实了这点。
4教育启示
综上所述,在分类过程中,个体对分类材料的表征和采用不同加工策略时激活的大脑区域不同。分类作为思维过程的重要环节之一。脑科学研究的成果对思维教学有一定的启示作用。
4.1学习材料的表征对学习效果的影响
从信息表征的脑机制角度探讨如何对学习材料进行设计。精细的语义加工是专家有效解决问题的关键。在专家对信息表征的过程中,语义水平信息的提取与知觉信息的表征是相互作用的,即额区与视觉区域(颞下区)可能存在的相互作用,而且专家的分类过程具备更精细的知觉特征的表征,对语义的区分也更加精细。所以如果将学习材料的知觉特征具体化。可以通过两方面的作用来促进学习。第一。具体的材料可以增加各种信息、特征分类存储的可能性。而非整体性存储加工,为语义水平的加工提供精细的信息,从而更多的激活额区活动。第二。具体材料比抽象材料具有更明确的类别关系表征。由于PFC等额叶区域与分类中物体的语义或关系表征相关。所以具体材料可以更多的激活这一区域促进更精细的语义加工的进行。从而利用专家的策略有效地进行学习。
针对高低年级具有的知识水平不同这一特点,可以把低年级学生的学习材料设计得更为生动具体。增加学习材料中的图例,有助于提高低年级学生的学习效果。而相对应地,高年级学生已经具备了某些领域的经验知识。所以对学习材料的具体性要求可以降低。但是应从另一个角度加强其对语义和知觉知识表征间的联合加工,促进额区的激活,以便促进精细加工的实现。那就是提高学习的目的性,明确学习的目标(要达到的效果)。因为研究显示任务要求对舌回的激活有促进作用。而舌回的激活有利于精细的知觉加工,从而促进语义关系的提取。所以,对高年级学生,可以让他们明确每一次习题练习、每一个学习步骤等等到底是为了让他们掌握什么知识和技能。并且加强这些步骤之间的连贯性、序列性。
4.2材料的学习策略对学习效果的影响
在充分利用项目基地自然条件下,进行别墅区园林系统布局规划和分期发展规划,构筑“点―线―面”一体的绿地系统。合理的绿地布局和设计,近自然的植物景观能有效地降低建筑间的密度、弱化建筑墙体,从而有效衬托处别墅建筑风格和造型,营造出宁静、休闲、舒适的生活氛围。
别墅区园林景观主要以植物为素材进行规划设计,植物配置时要以植物生态性、美观性、经济性原则为依据。根据树木花草的生态习性、形态、花色、叶状等特点,疏密结合,巧妙搭配,利用建筑物的墙体、围墙,配置花架等进行垂直绿化和空间绿化,有意识的保护、培植古树名目。对于别墅原有的古树名目应挂上名牌,标上名称、习性和分布状况等,在营建景观的同时,为居民提供植物科普教育的基地。
1.植物生态性
⑴满足植物的生态要求,使植物正常生长,并保持一定的稳定性。注意避免植物间病虫害有生活史上的联系。
⑵在平面上,种植密度合理,使植物有足够的营养空间和生长空间,从而形成较为稳定的群体结构。一般应根据成年树木的冠幅来确定种植点的距离,为了在短期内达到配置效果和生态效益,可以适当加大密度或配置大树。
⑶在竖向设计上,注意将喜光与耐荫,速生与慢生,常绿与落叶,深根性与浅根性等不同类型的植物合理搭配,在满足植物生长条件下,创造稳定的植物景观。
⑷注意植物种间竞争的因素,把握景观的最终生态效益。从植物高斯原则可知:两个种的生活需求愈相近,则两个种的竞争就愈激烈,两个要求完全一样的种不能并存,其中的一个种必然被排挤掉,所以植物配置必须遵循自然群落的发展规律,切忌单纯追求艺术效果和刻板的人为要求。如在别墅区靠近马路的一侧,因汽车尾气、粉尘及噪音较严重。江浙地区在植物配置时选用大量具有抗性的乡土树种,如大红花和山指甲可做绿篱或绿墙,可以较强地吸收噪声和降低汽车尾气污染,还有黄叶假连翘,花叶连翘等可以较强吸抗二氧化硫。
2.植物美观性
别墅区绿地不仅有实用功能,而且能形成不同的景观,给人以视觉、听觉、嗅觉上的美感,属于艺术美。在植物配置上合理地进行搭配,最大限度地发挥园林植物“美”的魅力。按照美学的观点,各种植物配置都可以分析为几种组成因素,如形态、色彩和质感。形态基本上由点、线和面组合而成,各种形态又呈现色彩,其外表还具有粗糙、细腻和疏、密等质感特性。植物配置的美学效果具体表现在以下几方面:
(1)美学效果表现在植物的各个部分。植物干皮的多种变化,能显示出质感、颜色和节奏感。如白桦的杆皮给人清爽、洁净的感觉。如图1植物的叶子具有多种形态和丰富的色彩,如鹅掌楸的叶子形态如同中国古代的马褂,又称马褂木,秋季叶色由绿变黄;生长茂密的红枫林,秋天一片亮丽,令人心旷神怡。植物的果实也极富形态、大小与色彩上的变化,如秤锤树的果实似秤锤,木菠萝的果实巨大带肉刺,火棘的果实鲜红,又称火把果,给人以不同的美感。植物是有生命的材料,不同于建筑、绘画等。它随着季节的变化产生不同的艺术效果。当春风吹拂柳树,细长悬垂的柳丝翩翩起舞,婀娜多姿,妩媚动人,自然潇洒,表现出一种特有的生机和俏丽。在冬天,植物也能提供最好的颜色及形态,下雪时,晶莹的雪花落到雪松的褐色枝条上,形成雪与枝条质感的对比;如晶莹的雪花落在梅花上,真是冰清玉洁,分外妖娆。随着植物物候期的变化,其形态、色彩和质地各不相同。充分利用植物的形态、色彩和质地等特性,配合不同的园景,可以产生不同的美学效果。
(2)美学效果彼此相互补充,给人一种强烈的感染力。例如植物在水池或池塘内的倒影,产生了明亮和阴影的对比;以深色植物作为背景,可将喷泉向上喷射的白色水珠衬托得更加明显;植物在铺装地或围墙上留下的阴影,可形成美丽的图案,并随时间的推移,图案
时刻都在发生变化。
(3)植物配置的美学效果,不仅产生于单株植物,而且是与园景内的山丘、水体、小品等景观因素组成一个整体。(如图2)在地形相似的坡地上,将植物配置成不规则的图案,可以创造出不同的景观。这些由植物组成的美丽图案,在自然界也可以看到。例如经过长期风化而的岩石与野花杂草和树木组合在一起;一片茂密的草地,毗邻一个山峰倒映、波光粼粼的湖泊,俨然是一幅天然的图画。一个设计成功的别墅,人们能从设计者所选用的地面铺装材料、小品建筑结构和围墙等,在色彩、质感和形态之间,看到一种相互协调的关系。
3.植物经济性
植物是别墅景观创作的重要题材之一。由于园林植物材料本身是一个有生命的个体,需要特定的生境条件。因此,用园林植物创造景观,既要考虑美观,又要考虑植物成活,涉及到美学原理和生态原理。
苗木选择以乡土树种或经改良后适应本地条件的树种为主。本地树种适应性强,苗木易得,生态效益好,易于日后养护管理,又可突出地方特色。例如:广东地处亚热带气候区,干、湿季明显,属亚热带常绿阔叶林与亚热带季风常绿阔叶林的植被区,植物资源丰富,乔木多达1000多种,其中冠型好,寿命长,种源丰富,繁殖容易的观花、观果、观叶种类很多。近年来,有些小区为追求景观的暂时效果,不顾是否起到改良生态环境的作用,不顾日后管理的难易与成本,大面积营造草地和棕榈科植物。对于地处南亚热带为主的广东,气温高,时间长(夏季长达半年以上,气温有时高达38-39℃),草地和以棕榈科为主的乔木树种,成了小区绿化的主体,对居住者来说,这种绿化效果不能起到盛夏遮阴,降温,防尘的作用。
4.植物意境美
植物景观配置“意”的形成,已经不是简单的生产实用,而是“心志所寄”,或是按诗歌取裁植物景观,或是按画理取裁植物景观,都是“师法自然”又不拘泥于自然的“写意”。而这“写意”手法是设计师的情感拓展。植物材料已不仅仅是“自然之实体”,而是具有“伦理道德的自然植物”。古人把植物分成三类:“比德”赏颂型,如竹、樟、槐、女贞等;吟诵雅趣型,如梅、木兰、桃、山茶、杜鹃、迎春、海棠、牡丹、芍药、紫薇、桅子、木槿、合欢、木犀、木芙蓉、腊梅、等;形实兼丽型,如琵琶、石榴、柿、柑橘、枣等。如北京香山甲第内私人庭院以竹子为主要素,喻指主人求学、虚心向上的品质。
5.结束语
总之,乔、灌、草、花相结合,常绿与落叶,速生与慢生相结合,孤植、丛植、群植相结合,构成多层次的复合结构,使别墅区的绿化疏密有致,四时有景,即丰富居了住环境,又获得了景观效果。
参考文献:
[1]刘滨谊.现代景观规划设计[M].南京:东南大学出版社.2006.
[2]叶振启,许大为.2000.园林设计[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2008.
[3]徐宝华,邓瑜,雷雨晴.生态化――现代化园林的发展方向[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
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