随着我国经济社会的发展和倡导人与环境和谐发展的大背景下，珍稀濒危生物的保护成为一个重要的热点研究领域。珍稀濒危植物的生物特征观察与保护策略不仅是植物学教学的重要内容，也为今后学习植物资源、珍稀植物保护与管理等课程打好基础，提高学生对珍稀濒危植物保护意义的认识。由于野生兰花均为保护植物不能采集获取，加之难以到达原生生境，因而有必要采用虚拟仿真的形式来显示自然生境及形态特征，使教学过程具备直观性、生动性和趣味性，增强教学效果。

　　本项目以部分珍稀濒危兰科植物为例，利用unity3D、三维数字采集还原、全景摄影、无人机航拍、测绘数字高程模型DEM、计算机仿真技术等，将珍稀濒危植物的形态特征、种群分布、生境选择、传粉策略及生殖对策、种质资源保护与管理等核心要素虚拟仿真，形成操作性、交互性、沉浸感极强的虚拟仿真项目。

　　学生通过该项目能够身临其境观察了解这些植物的花部器官构造与组成以及演化趋势；并能帮助学生掌握主要花部性状的分类依据和识别要点；通过花部结构与传粉策略之间的关系，直观地了解其生殖策略、兰花濒危的机制与保护策略。通过这种方式，激发了学生学习的主动性、积极性和兴趣性，提高教学效果，实现教学从讲授型向研究型转变。

项目知识点：共 11 个

（1）通过对兰科植物生物特性、传粉动物与兰科植物互作关系的观察和理解，并与其它植物（双子叶植物和单子叶植物）进行对比，掌握兰科植物的形态特点和演化地位。

（2）通过兰科植物花粉打包策略（以花粉团或花粉块）、胚珠数量多、花期长坐等（sit and wait）的传粉方式、种子萌发以及需与真菌共生的种苗生长方式；与其它被子植物的比较分析，理解兰科植物生活史的特点。

（3）通过对兰科植物不同属（如石斛属、兜兰属、杓兰属、独蒜兰属、蝴蝶兰属等）中代表性植物的形态结构（包括植株、花、茎、叶和种子）、生长环境和繁殖对策比较分析，掌握兰科植物不同代表属的识别要点和分类依据。

（4）通过对兰科植物不同代表性植物的花部特征、传粉者报酬差异（花粉块、花蜜、气味）与传粉动物的种类、大小的关系，掌握其特定传粉模式（例如泛化食源性欺骗、性欺骗、产卵地欺骗、长矩兰花的长喙昆虫传粉等）。

（5）通过对兰科植物原生生境的植被、坡度、湿度、温度等因子的对比分析，了解不同兰科植物的生境特点。

（6）通过对兰科植物对特殊生境和传粉动物的要求、花形优美易被发现和采挖、其野生植株具有极高的药用价值以及市场的炒作等因素的综合分析，了解不同兰科植物分布现状及可能的致濒机制。

（7）通过对兰科植物生物学特性、野外生境的特点、人为干扰程度的大小和具体致濒机制的分析，探讨珍稀濒危兰科植物的保护与管理策略。

（8）通过对兰科植物种子的特殊性（种子小、数量多）的分析，并借助虚拟仿真的互动式操作流程掌握兰花种质保存的分组步骤。

（9）通过对某些珍稀濒危兰科植物的例证分析和虚拟仿真的交互式流程操作，掌握迁地保护的一般步骤和实施方法。

（10）通过虚拟仿真的实例分析，综合比较科普宣传教育、用现代科技手段进行的植株快速扩繁和资源的商业利用对兰花保护的作用。

（11）通过兰科植物花部性状及生存环境-传粉策略-保护对策三位一体的综合分析，了解中国现有珍稀濒危兰科植物的保护现状、问题和不足以及建议。

制作单位：华中师范大学
技术支持：武汉邦都教育科技有限公司

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