植物在生长过程中，如果适当的添加一些科学技术，对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是小编为大家整理的关于植物生长的科学论文，希望能对大家有所帮助。
摘要：在长期的进化过程中，植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同，本文通过水体与水生植物的发展过程，分析了不同水体对水生植物的生长的影响。
关键词：水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响
1水体与水生植物
1.1概念
水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部，下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环，不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。
水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类，有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。
1.2水体和水生植被的发展阶段
描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落，它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始，路径是：藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被，最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化，表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化，生物多样性下降。
任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用，早期环境因子起主导作用，到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如，沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种，适宜水位波动大的环境，它们呈稀疏分布，群落生物量低。当水位逐步稳定后，水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等，水底密闭起来，群落生物量增加。
2水体水位对水生植物的影响
在自然生境中，水位很少保持不变，面对这种动态条件，植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言，水位变动产生的影响也很显著。
2.1植物形态的改变
以无性繁殖为主的水生植物，尤其是具有较遗传延展性的个体，能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里，蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的，能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变，主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面，主要包括叶柄伸长、异型叶的产生，茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制，由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间，部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老，只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升，浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长，但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统，在一定范围内的水位变动下，菱仍能固定在底泥中，而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹，无法形成种子，水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著，如苦草在深水中具有较高的株高，叶更长更薄，因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时，光强太大会抑制其生长，叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。
2.2植物数量的增加
水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言，水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量，通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同种植物，水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加，茎重在整株数量中的比例上升，地下部分比例就会降低，分配到根和根状茎的数量降低，在风浪的作用下更容易被连根拔起。
2.3植物物种的多样性
在沿岸带，通常水生植物生物多样性很高，其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则，适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因，而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动，特别是水位下降，通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵，从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件，为适应浅水生活的物种建立创造了机会，也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落，从而增加物种多样性。然而，在高水位条件下，很多湿地植物种的根茎萌发受抑制，降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间，夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的，相对于高水位，低水位的作用更显著而且有利。
3波浪形态的水体对水生植物的影响
江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程，浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替，岸坡趋缓并沉积土壤，为水生植物的生存繁衍创造了条件，植物的生长减缓了水岸的侵蚀，是演替的阻力，但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高，丰富了水体营养，提高了水体生物量，从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。
商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢，对岸线冲刷、侵蚀较小，对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射，强烈地直接拍打或摇动植物体，从而使植物叶片破碎、茎被折断，甚至植物体被连根拔起，影响植物的生长甚或导致其死亡。
4沼泽地对水生植物的影响
沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水，土壤水分几达饱和，生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧，故沼生植物有发达的通气组织，有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多，如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主，多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。
5结束语
水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所，在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面，水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统，易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响，变得互动起来，水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。
摘 要： 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域，如城市规划、影视娱乐、广告宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作方法、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较，对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。
关键词： 三维技术; 植物; 生长; 动画
0 引言
植物是大自然的重要组成部分，随着计算机三维动画技术的发展，植物生长三维动画被广泛应用于教育、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。
1 植物生长三维动画的生长方式
经过大量的理论和实证研究，总结了植物生长三维动画方式，主要有以下几种。
⑴ 破土而出式
植物最初是生长在暗地里的一颗种子，慢慢破土而出，拔节而长，枝繁叶茂，开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程，营造出生命和希望爆发的活力。
⑵ 藤蔓伸展式
不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展，绝强地依附攀援，增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用，这类动画给人以在逆境中不屈服，顽强展示生命力和活力之意。
⑶ 层叠上升式
层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升，叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长，就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样，给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。
⑷ 迷幻障眼式
迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式，好比变魔术，往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现，光效、烟雾之后植物出现在面前。
图1 植物生长三维动画方式
2 植物生长三维动画关键技术
植物生长三维动画有许多方法。3ds max、maya等三维软件都带有植物模型，粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少，粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现，能有效解决动画效果和创作效率上的问题，成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较，以助于提高应用者的动画创作效率。
2.1 ivy generator和guruware ivy插件
ivy generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件，主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节，可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型，侧重于计算机图形学，迅速生成逼真的植物模型，追求基于视觉效果的真实性[1]。但ivy generator不能直接实现植物生长动画，只有将模型输出成obj和mlt材质物体，再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大，不适合表现大规模的植物场景[2]。
guruware ivy是ivy generator的改进版本。guruware ivy使用更方便，功能亦有增强，通过为age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。
2.2 xfrog
xfrog是德国greenworks公司开发的三维植物软件，可实现植物的直观交互建模和生长模拟。xfrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描，使得模型更加真实，开放的光年系统和层级的表现方式，使其操作性更简便，可控性更强[4]。xfrog在植物生长模拟过程中，通过关键帧动画实现，有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构，生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作，否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化，缺点是xfrog插补的部分较多，不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 2.3 growfx
growfx是俄罗斯exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件，可创建参数化的树木、花草及其他植物模型，自由创建风力和生长动画效果，前提是要有growfx调节出来的未塌陷的文件[6]。growfx除了可使用官方的植物库资源，还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节，快捷得到植物的其他形态。
2.4 vue
vue是一个专业的cg景观设计工具套组，可以制作出逼真的自然环境，还可以和3ds max等三维软件套用。vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造，容易产生新的植物形态和物种，根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点，使得它特别适合表现自然空间大场景，主要用于中、远景表现[7-8]。
2.5 t-gen插件
t-gen是第一个完全整合进softimage|xsi的植物生成插件，拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有xsi工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。t-gen各类参数几乎都可用于设置动画效果，强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。
2.6 speedtree、treestorm和forest pack pro
speedtree、treestorm和forest pack pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件，拥有强大的植物库，模型真实感强，绘制效率高，支持植物动力学，可模拟风吹植物动画效果，分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能，凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用，以实现植物生长动画效果。
3 结束语
植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术，因各自不同的特点和优势，在表现一些大型的自然场景中，往往需要把多种方式相结合。
由于植物结构复杂，表面细节丰富，使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度，以下问题有待进一步深入研究：①当前主要实现单株植物的三维模拟，缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响，对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。
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【摘 要】植物有机体在整个生命活动过程中，不断从环境中吸取物质进行新陈代谢，使体内积累了生活所需的物质和能量。在这个基础上，植物的个体得到了发展，这种现象叫做生长。本文讨论了植物生长中的若干特性问题。
【关键词】植物;生长;特性
植物有机体在整个生命活动过程中，不断从环境中吸取物质进行新陈代谢，使体内积累了生活所需的物质和能量。在这个基础上，植物的个体得到了发展，表现在量的变化上，主要是营养器官根、茎、叶的体积和重量的增加，这种现象叫做生长。但是，并非所有体积的增大都是生长，例如干燥种子吸水后体积胀大，而干燥后仍然恢复原来大小，这种现象就不是生长。所以在生长过程中，体积增大的不可逆性，是生长的一个重要特性。一般地说，种子植物的生长是从种子萌发开始的，而无性繁殖的植株，生长是由营养体上芽的萌动开始。本文讨论了植物生长中的若干特性问题。
1.植物生长的周期性
植物体的生长速度和生长量，表现出一定的快慢变化，称生长的周期性现象。
1.1生长大周期
植物一生内，不论是个别器官或是整株植物，其生长速度都表现出“慢一快一慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点，然后生长速度又减慢以至停止。我们把生长的这三个阶段综合起来叫做生长大周期。
生长大周期的出现是与植株年龄有关，一般幼年期生长慢，中年期前后生长最快，老年期生长下降，最后停止。如杉木(实生)，生长速度最快是在树龄10～15年间。生产上，在树苗生长前期加强肥水管理，使植株生长高峰的几年来临时能获得充分的养料，以便形成茂盛的枝叶。在林木用材上，也选择在生长高峰结束后，立即进行砍伐，林木的产量也最高。
在果树栽培中，植物生产的周期性节奏会因修剪措施而改变。在植物生长季节对其进行修剪，马上会引起新的更强烈的生长，这叫做“反向生长修剪”。在整个夏季，在条件适合的情况下，可随时用反向生长修剪方法促使果树形成新枝。在早春或冬季修剪较老的树冠，或嫁接后采用反向生长修剪，通常都能获得生长势相当强的枝条，以致生长周期性完全不明显，或者表现得很微弱。
1.2 季节周期
多年生植物的营养生长，都或多或少地随季节而表现出明显的季节性变化，称季节周期。在温带，春季气温上升，水分、光照适宜，植株便由休眠进入缓慢的生长;夏季气温高，光照充足，植株生长加快，并出现生长缓慢;秋季气温下降，光照减弱、水分减少，植株生长缓慢;冬季出现低温，植株便停止生长，进入休眠。树木进入休眠也像种子一样是对不利环境条件适应的结果，是植物的一种重要适应特性。木本植物进入休眠有一个由秋天到冬天逐步加深，而由冬天至初春再逐步变浅的过程。植物休眠很深时，对不利的环境条件的抵抗力最强：例如针叶树在冬季可忍耐-30℃一-40℃的严寒。
1.3 昼夜周期
植物的生长，一般表现有白天慢、夜间快的现象，称昼夜周期。这种现象的产生，主要是由于光照、温度和含水量等情况昼夜不同而引起。白天，由于旺盛的蒸腾作用，使植物体内大量失水，限制了细胞的分裂，并且日光中的紫外线能阻碍植物体内生长素效应，生长素减少，细胞分裂也受影响。夜间，蒸腾作用减弱，体内含水量增多，有利于细胞的分裂和伸长，同时由于夜间气温一般偏低，呼吸消耗减少，气温低也有利于物质的水解转化，这些水解产物为新细胞提供结构物质。因此，植物的生长在夜间比白天快。
1.4 根生长的周期性
植物根的生长，也有明显的季节性，春季生长最快，夏季生长较少，秋季生长减慢，冬季生长近乎停顿。这是由于春季土壤温度和含水量均适宜，有利于根的旺盛生长。夏季的高温和干旱，根的生长受到一定的限制，因为生长的适宜温度，根系比地上部要偏低的缘故。秋季土壤温度、含水量均降低，根的生长就减少，而冬季的低温影响，使根的生长停顿。通常，根生长最旺盛的季节，也是对矿质元素吸收最多的时期。根据这点，早春是进行移植和施肥的适宜季节。如早春2、3月间(南方气候)、低温阶段已经过去，植株不会再受寒害，根系生长仍很微弱，此时移栽苗木伤根就少并且由于地上部蒸腾量少，移栽对地上部生长影响也少，易于成活。当移栽后根系生长恢复不久，就遇4、5月根系生长旺季，新根便大量发生，如在此时结合施用春肥，更能加速根系的生长，从而促进地上部进入旺盛生长期。
2.植物生长中的相关性
植物有机体是统一整体，在其生长发育过程中，各器官和组织的形成及生长，表现为相互促进和相互抑制的现象，称相关性。
2.1 地上部分与地下部分的相关性
植物的地上部分与地下部分在生长上的相互依存十分明显。如处在肥沃土壤上的树木，根系发达、树冠高大;而生长在瘠薄土壤上的树木根系少、树冠也小。“根深叶茂”正确地概括了地上、地下部分生长的相关性。植物的这种相关性，是由于它们之间有营养物质及微量生理活性物质供需上的相互依存。根供给叶片水分和无机盐，而叶片供应光合作用产物给根。此外根所需要的维生素、生长素是靠地上部分供应，而叶片需要的细胞分裂素等物质，又是靠根供应。
地上部分和地下部分的相对生长强度，通常用全株的枝、叶和根系的于物质总重的比值来表示，叫根冠比(根重/茎、叶重)。外界条件对根冠比有显著的影响，甚至可破坏二者的协调。一般在土壤比较干旱、氮肥少、光照强的条件下，根系的生长量大于地上枝叶的生长量，根冠比大;反之，土壤湿润、氮肥多、光照弱、土温高的条件下，地上部分生长加速，则根冠比小。除环境条件外，修剪整枝、深搂断根等也都能使植物根和地上部分产生相互抑制的作用。修剪整枝有减缓根系生长而促使地上部分生长的作用，深搂断根的作用和修剪整枝的作用相反，它将抑制地上部分的生长，促使根系的发展。
栽培上可通过松土、深翻等方式破坏部分根系，或用落干蹲苗等措施控制植物体内含水量，以求达到限制地上部分的生长，而促进根系生长。也可采用修剪整枝使树冠减少的办法，控制地下部分的生长。 2.2极性与顶端优势
极性是植物体或其离体部分的两端具有不同的生理特性。根部在形态学下端长出，而新枝则在形态学上端长出。极性现象的产生，是因为植物体内生长素是向下极性传导。因而使茎的下端就集中了足够的生长素，这样浓度的生长素有利于根的形成，而生长素含量少的形态学上端则长出芽来。植物的极性一经形成，是不会轻易改变的。因此，在应用植物的某种器官切成多段枝条扦插繁殖时，应当避免倒插，以便发生的新根能够顺利伸人士中，新梢能够迅速伸出进行光合作用促使插条提早成活。
顶端优势是植物的顶端生长始终占优势的现象。如顶芽较侧芽生长快，主根较侧根生长快，如果除去顶芽，则靠近顶芽的侧芽就萌发，除去主根先端，则侧根就大量发生。须端优势也就是主、侧间的相关性。目前认为，产生顶端优势的原因，是顶芽和侧芽对生长素的敏感程度不同。当生长素在顶端形成后便向下运输，从而使侧芽附近的生长素浓度加大，抑制侧芽的生长。除去茎的顶端，就促进侧芽的生长。根系情况也是同样。
植物的主侧相关性现已广泛应用到工作实践中。在树木整形上，为使树木主干通直，就必须保持顶端优势，适当除掉侧枝;而绿篱、盆栽花卉因欲达矮化丛生，就必须除去顶端优势。在苗木移栽时，常要截断主根，为的是使移植后侧根能大量发生。但是对于栽培在较干燥的土壤上的树木，则要保持主根的顶端优势。因为在较干燥的土壤里，主根深入土壤深层是树苗顺利生长的保证。
2.3 营养器官与生殖器官的相关性
植物要得到良好的生殖器官(花和果)，就必须有旺盛的营养器官为基础。因为生殖器官所需要的养料，绝大部分是由营养器官供应的，二者的生长一般是协调的。但在某些情况下，又会产生因养分的争夺，造成生长和生殖的矛盾。
一般情况下，当植株进人生殖生长占优势时期，营养体的养分便集中供应生殖器官。一次开花植物，当开花结实后，其枝叶因养分耗尽而枯死;多次开花植物，开花结实期枝叶的生长受到抑制，当花果发育期结束，其枝叶仍然恢复生长。
在肥水供应不足的情况下，枝叶生长不良，而使开花结实量减少，或是引起树势衰退，造成早熟现象。早熟就是使植株过早进人生殖阶段，开花年龄提早。当水分和氮肥供应过多时，不仅会造成枝叶生长过于旺盛引起徒长现象，并由于枝叶生长消耗营养物质过多，使生殖器官得不到充足的养分，出现花芽分化不良、开花迟、落花落果或果实不能充分发育。这就是为什么肥水供应不当或结实不当，会引起果树大小年现象的原因。栽培上，利用控制肥水供应，合理修剪、抹芽或疏花、疏果等措施，也是为了调节营养体生长和生殖器官发育的矛盾。
3.生长中的运动现象
植物生长过程中，为了适应环境而经常运动着，如在植物体内就有原生质环流、营养物质和水分的运转等。植物体的器官也会由于受到某些外界条件的刺激而发生运动，这种运动，从生理学的观点看，可以分为两个类型：一是向性运动，一是感性运动。但严格地说，二者又是不易截然分开的，因为向性运动之先，往往已经有感性运动发生，而感性运动最终总是表现为向性运动的。
3.1 向性运动
植物体朝一定方向的运动，称向性运力。向性运动与刺激方向有关，表现有向光性、向地性、向化性和向水性。
向光性：植物的生长能随着光的方向弯曲的现象称向光性。通常，幼苗和幼嫩的植株多向光源一方弯曲，叫正向光性;根多背光弯曲，叫负向光性。植物的叶片和光源垂直，叫横向光性。由于叶子存在横向光性，这有利于最大限度地吸收光能以制造有机物。不同植物向光的敏感性不同，一般地说，低等植物和幼龄植株的向光性反应较快，个别植物如向日葵和鬼针草属等;对光线刺激特别敏感，竟能随着阳光而运动。
向地性：向地性是植物在整个生长期中，以垂直线为标准，保持一定方向生长的特性。向地性与地心引力的作用有密切关系。在大多数情况下，根顺着重力作用的方向生长，叫做正向地性;茎则向着重力作用相反的方向生长，叫做负向地性。植物的向地性，对植物生长有重要意义。不论种子种在土中的位置如何，由种子发育起来的幼苗总是根朝下，茎朝上。根的正向地性使根系能深入土壤吸收水分和矿物质，而茎的负向地性使茎伸出地面迎着阳光展开叶矛，而进行光合作用。此外，因遭受灾害而倒伏的植株，往往也能恢复直立，以减少植物死亡。关于向光性和向地性产生的原因，是与植物体内生长素分布有关。当植物器官横放时，生长素因受到重力的影响，便集中在靠地的一侧，如果是茎端部分，由于下侧的生长素多，细胞生长快，便背地弯曲。根端的反应却相反，因根对生长素敏感度高，生长素增多，细胞生长反而受到抑制，便呈正向地性。
除上述向地性、向光性之外，植物某些器官还具有向温性、向化性和向水性。向化性和向水性对高等植物相当重要，在自然情况下，根是朝着湿度较高或含肥分较多的土中伸展，这有利于植物得到必需的水分和营养物质。当土壤水分过多，以至完全排出了土壤中的空气，这时根就由向水性转变为向氧性，使根系人土不深或部分根系生出地面，造成不利后果。
3.2 感性运动
感性运动是植物体受外界刺激造成细胞内细胞膨压的改变而引起的运动。高等植物最常见的感性运动有感夜运动和感震运动。
感夜运动：感夜运动是由于环境中温度和光照强度发生昼夜不同的变化。这种刺激能引起植物体内细胞膨压的变化，而产生的运动。在自然界中有许多植物的复叶和花朵有昼夜周期性的开闭现象。例如合欢以及其他蝶形花科植物的复叶，酢酱草的小叶，睡莲的花瓣等，都是早开夜闭，而晚香玉的花则是夜开早闭。
感震运动：感震运动是由于外力的触动而引起细胞膨压的改变产生的运动，例如含羞草的复叶，当在接触震动刺激之后，叶柄很快下垂，复叶闭合。又如捕虫草，当受到昆虫的碰撞时，立即闭合起来，把小虫“捉”住，当昆虫触动向日葵，矢车菊等植物的花丝或小檗花丝的基部时，花丝迅速向样头靠拢，这也是感震运动，这种现象有利于植物的授粉。
4.再生现象和组织培养
再生现象是当植物失去某些部分后，在适宜的环境条件下，能恢复所失去的部分，再次形成一个完整的新个体。目前植物的再生特性在实践中已被广泛应用。在园林生产上利用扦插进行繁殖，就是利用植物的再生能力，扦插的枝条可以长出根和芽，最后长成一个具有根、茎、叶的独立植株。
从原则上说，根、茎、叶都可以作为营养繁殖的材料。但是根、叶在形态发生的潜力方面通常比茎差得多，因为许多茎组织无需任何促进因素的处理就能长芽和形成根原基，进而发育成整株植物。因此最适于作为营养繁殖的材料，而根却较少能长为一株完整的植物。至于组织或细胞培养，由于是在人为控制下在最完备的生长条件中进行，因此，任何活的薄壁细胞均能进行再生培养。
组织培养：组织培养是植物再生现象的应用，从植物体上取下某一组织或细胞，放在适当的培养基内(培养基内含有植物生活所需要的糖、有机营养物质、矿质元素和维生素、激素等)，应用人工培养的方法，最后能发育成为一个完整的植株。
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