第 3 节 植物与土壤
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泥石流常常发生在光秃秃的山坡 , 而有树有草的山坡却较少发生,这是为什么呢?
图为 04 年浙江省温州乐清发生的一起泥石流惨状。房屋倒塌、人畜伤亡惨重。
植物是通过 _____ 吸收土壤中的各种营养物质的。
根
大 豆 小 麦
根的数目
是否有明显发达的根你知道还有那些植物具有这样的根
多 较多
无 有
水稻、葱、蒜、竹
棉花、花生、青菜
直根系 须根系
土壤的 ______ 和 ________ 是通过根吸收进入植物的。许多植物的根十分发达,生长的范围比枝叶 _____ ,把植物牢牢地 ______ 在地上,也有利于根吸收水分和无机盐。
水分 无机盐
大 固定
菜豆的根 小麦的根
一株植物所有的根合在一起,叫做 ______ 。根系像大豆、青菜有明显发达的主根和侧根之分的根系,叫做 ________ 。像小麦、葱、玉米、水稻等没有明显主侧根之分的根系,叫做 __________ 。
直根系
须根系
由植物的茎、 叶上发生的根叫不定根
这些根有什么特点?
葱、蒜苗、韭菜、荞头、水稻、玉米等
你知道还有那些植物具有这样的根 ?
白菜 、萝卜、芹菜、菠菜、香菜等
双子叶植物 单子叶植物
胚
胚
被子植物(绿色开花植物)特征分类
比较
根系 直根系 须根系
种子内子叶数目 2 片 1 片
叶脉形状 网状脉 平行脉
青菜、菠菜葱、小麦、水稻、玉米
代表植物
双子叶植物 单子叶植物
杨树
有网状叶脉的植物
一般为直根系
法国梧桐
有平行叶脉的植物
一般为须根系
有下列植物:⑴大白菜;⑵浙优 5号小麦;⑶菠菜、⑷茄子、 ⑸洋葱、⑹浙优 4号杂交水稻、⑺苹果 ( 8)甘蔗
具有须根系的植物有_____2 5 6 8
植物根系在土壤中的分布与哪些因素有关?
土壤的结构、
通气状况
肥力、
水分状况 (地下水位的高低)
建立假设:
1 、地下水位高,则植物根系分布浅
2 、地下水位低,则植物根系分布浅
3 、植物根系分布与地下水位高低无关
提出问题:
植物根系的分布与地下水位高低有什么关系?
控制变量
法
主要变量
控制变量
水位高低土壤结构,肥力,通气状况,温度、植物种类等
设置对照组
设计实验方案
方案 1 :野外调查法
方案 2 :野外栽培法
方案 3 :实验室栽培法
如何设置对照组?
设计实验方案
方案 1 :野外调查
选取在湖边或河边生长的几株同种植物,
选取离河较远、土壤比较干燥的几株同种植物
对其根系进行观察,并记录根系分布的平均深度。
方案 2 :野外栽培
选取同种栽培植物,几株栽培在湖、河边,几株栽培在土壤较干燥的山坡或其他较干燥的地方,在一个月后挖土观察,把两种不同地下水位中生长的植物根系的平均深度测算出来,并加以比较,得出结论
河湖边 水位高
干燥的山坡 水位低对照组:
方案 3 :实验室栽培
选取同种生长旺盛的小型栽培植物 8 株,分别放在透明度较大,深度达 1 米以上,面积较大的 8只柱状容器内培养。向 4只容器里不断注入土壤浸出液,使容器液面始终保持在较高的位置。使另 4只容器内液面不断下降,仅使液面刚刚接触到根尖最前端。一定时间后,观察并测算出两种植物根的平均长度,并加以比较,得出结论
保证获取必要的水分和矿物质
如何设置对照组?
收集实验数据,进行处理1 )计算根系的平均长度
L=L1+L2+L3+……+Ln
n
去掉无效数据
在测量根的长度时,会出现一些特别短或长的根。
如何处理 ?
2 )排除非实验因素的干扰
评价方案,选出较优方案
优点 缺点对照组难确立,组织野外观察较难,有诸多不安全因素
实验现象明显,一旦被观察到,成功率较大
易控制实验条件,实验现象明显
需要一定的自然条件,植物可能死亡或生长不良等影响实验结果
最易控制实验条件建立对照组,栽培植物易成活
模拟地下水位高低比较困难,实验现象不太明显
野外调查
野外栽培
实验室栽培
实验结论:
一般而 言,地下水位越高,
则根系平均长度越短 ,
根系分布越浅;
一、植物的根系
直根系:有明显主侧根之分的根系须根系:没有明显主侧根之分 的根系 3 、功能:
4 、分布:
2 、分类:
1 、定义:一株植物所有根的总和
固定植物、吸收水和无机盐(矿物质)
与土壤的结构 , 肥力 , 水份和通气状况有关。一般地 说,地下水位越高,则根系分布越浅。
练习:
1 、直根系和须根系的主要区别在于( )
A 根系分布的范围大小;
B 根系分布的浓度
C 有无主侧根之分
D 根系中根数量的多少
C
2 、下列几组植物中,与大豆根系相同的一组是( )
A 大麦、洋葱、甘蔗;
B 大刀豆、红萝卜、韭菜
C 苹果、大白菜、番薯
D 芭蕉、四季豆、花菜
C
3 、有下列植物:⑴大白菜;⑵浙优 5号小麦;⑶茭白、⑷茄子、 ⑸洋葱、⑹浙优 4号杂交水稻、⑺苹果.具有须根系的植物有_____ ⑵ ⑶ ⑸ ⑹
4.小明同学在探究植物根系分布与哪些因素有关,提出了下列假设,你认为哪个假设 最不适宜 ( ) (A)植物根系分布可能与土壤结构有关 (B)植物根系分布可能与光照强度有关 (C)植物根系分布可能与通气状况有关 (D)植物根系分布可能与地下水位高低有关
B
5 .须根系主要由( )组成 (A)主根 (B)侧根 (C) 不定根 (D)直根6. 农业上常常进行深层施肥,促使根系向土壤深层生长,从而使农作物茁壮成长,这是根据根有( )特点。 (A) 向水生长 (B) 向肥生长 (C) 向地生长 (D) 向透气生长7 .地下水位高,植物根系就分布( ) (A)深 (B)浅 (C) 窄 (D) 不受影响8.人们在山坡、沙地上造林和种草,是利用根系分布特点来( ) (A) 美化环境 (B) 保持水土 (C)利用土地 (D) 防止风暴
C
B
B
B
说一说:植物根吸收水分的主要部位在哪里?
植物根吸水的主要部位在 __________ 根尖
切口
涂蜡
讨论在农业生产中,移栽作物幼苗时为什么要带土移栽?
保护根尖,利于幼苗成活
1 、根冠:在根尖的最前端,对根起着 ____作用,根冠细胞细胞壁 ____ ,外层细胞排列比较 _______ 。属于 _______ 组织。
保护薄
疏松 保护
2 、分生区中的细胞排列 _______ ,细胞壁 ____ ,细胞质浓,液泡 _____;分生区细胞具有 _____能力,可以使根的细胞______不断增加,细胞呈 _________ 。属于 ______ 组织。
紧密
分裂数目分生
没有
小正方体
薄
3 、伸长区中的细胞逐渐停止分裂,能较快生长,因而能使根 ______ 。细胞呈 __________ ,细胞壁 _____ ,液泡 _____.
伸长小长方体 较薄 较小
4 、根毛区中的细胞停止分裂,表皮细胞向外突起,形成 _____ ,大大 _______了它与土壤的接触面积,有利于吸收土壤中的养分。细胞壁 ______ ,液泡 _____ 。根毛区里已有 _____ ,导管属于 ______ 组织 . 根尖吸水的主要部位是 ________ 。
根毛 增加
较厚 较大导管 输导
根毛区
植物的根是否在任何情况下,都能从土壤中吸收水分呢?
当作物施了过多的肥料时 ,作物反而发生萎焉现象。这表明作物体内的水分减少了 .为什么?
植物吸水和失水的实验现象:在清水中的植物 ________________________ 在浓盐水中的植物________________________
植物萎蔫下垂
没有出现萎焉现象
原理:水向浓度大的溶液渗透。
一般情况下,根毛细胞液浓度>周围土壤溶液浓度,所以植物从土壤中吸收水分;一次性施肥过多,会造成 “烧苗”现象。例:腌制青菜时,青菜失水; 海水漫入农田,作物萎焉等。
3. 根之所以能够不断地伸长,是因为( )。
A.根冠不断地增加新细胞,分生区也不断地增加新细胞 B.伸长区细胞不断地伸长,成熟区形成了大量的根毛 C.根冠不断地增加新细胞,伸长区的细胞不断地伸长 D.分生区细胞不断分裂,伸长区细胞也不断地伸长
D
4.根尖吸收水分的主要部位在( )(A)根冠 (B)根毛区 (C)分生组织 (D)侧根5 .小明一连几天用妈妈清洗过咸鱼的水浇一株花卉,不久后发现该花卉枯萎死亡其原因可能是( ) (A)营养过多 (B)因阳光过强 (C)因细胞失水而死 (D)水分蒸发过 6 .下列根组织中,能使根迅速长长的部分是( ) (A)分生区 (B) 伸长区 (C)根毛区 (D)根冠
B
C
B
7.小丽想要移栽一株月季花,她应该怎样做呢?( ) A、将月季花小心地连根拔起后移载 B、将月季花小心地连根拔起后,将根洗净后 移载 C、小心地将月季花连根带土的挖起后移载, 尽量不要损伤根系 D、以上方法均可以8.根毛吸水时,其细胞液的浓度( ) A、大于土壤溶液的浓度 B、小于土壤溶液的浓度 C、等于土壤溶液的浓度 D、与土壤溶液的浓度无关
C
A
配制四种营养液,观察植物在营养液中的生长。
实验结论: 植物的生长需要无机盐,不同的无机盐对植物生长起不同的作用
A 正常 B 缺氮 C 缺磷 D 缺钾实验现象: 在分别缺乏氮、磷和钾元素的培养液中,植物的生长状况不同,分别出现生长异常。当分别按标准添加含氮、磷和钾的化合物后,植物的生长慢慢恢复正常。
正常
植株矮小,叶色发黄缺氮
植株暗绿带红缺磷
植株矮小,叶面有褐斑缺钾
缺氮 缺磷 缺钾正常
营养元素 作用 缺乏时的症状
N 促进植物生长,
枝叶茂盛, 植株矮小,叶片
发黄,瘦小
P促进根系生长,迅速开花.籽粒
饱满生长缓慢,嫩叶变小, 植株暗绿带红
K茎杆粗壮.不易
倒伏植株矮小,叶片上
有许多褐斑
促进植物生长, 枝叶茂盛,
植株矮小,叶片发黄,瘦小
促进开花.籽粒饱满
生长缓慢, 植株暗绿带红
茎杆粗壮.不易倒伏
植株矮小,叶片上有许多褐斑
无机盐的作用
不同植物 对各类无机盐的需要量不同
植物和土壤的相互关系
讨论讨论
( 1 )土壤为植物生长提供水和无机盐
( 2 )植物可以帮助土壤积累有机物
秸秆还田
农业生产中对土壤有哪些负面影响?
讨论讨论
1 、过多施肥会使土壤板结,改变土壤的结构。
2 、导致水体富营养化污染,引起“水华”、“赤潮”现象
1 、海洋的“赤潮”现象
2 、淡水湖中的“水华”现象
过量施用化肥时,会随着水流到各种水体中去,加上大量使用含磷洗涤剂,使水体中 _______含量大量增加。水中丰富的营养物质使 ______ 大量繁殖,会在淡水中出现 _______现象,在海洋里出现 ______ 等。
氮磷藻类
水华赤潮当这些藻类死亡后,由于细菌分解这些有机物需要消耗水体中大量的 ______ ,从而使鱼类等因 ______ 而大量死亡。此时厌氧微生物大量繁殖,水体发黑变臭,水质严重恶化。
溶解氧缺氧
这种水污染叫做 ________________ 。富营养化污染
阅读材料:水华 ( water blooms )
淡水中富营养化后,“水华”频繁出现,面积逐年扩散,持续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”,就连流动的河流,如长江最大支流 ---- 汉江下游汉口江段中也出现“水华”。淡水中“水华”造成的最大危害是:饮用水源受到威胁,藻毒素通过食物链影响人类的健康,蓝藻“水华”的次生代谢产物 MCRST 能损害肝脏,具有促癌效应,直接威胁人类的健康和生存。此外,自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞,漂浮在水面上的“水华”影响景观,并有难闻的臭味。
讨论:
生活中使用不含N、 P的洗涤剂及日常化学用品;可以多使用有机肥,少用化肥。生产中减少水污染
为防止水质资源恶化,我们能在日常生产和生活中做些什么?
1.下列情况不会导致水体富营养化的是 ( ) A 、化肥厂排出的含 N废水 D.农田中过多施用磷肥 C 、水生植物的遗体、遗物在水中腐烂 D.衣服使用含磷洗衣粉去污
2.有一处农田中的水稻,植株矮小,叶色发黄。这种现象说明水稻 ( ) A.缺氮 B 、缺钾
C.缺磷 D 、氮、磷、钾都缺
C
A
3.水体发生富营养化时,一般会发生下列情况:①溶解氧急剧降低;②藻类植物大量繁殖;③厌氧微生物大量繁殖;④水体中氮、磷过多;⑤鱼类等水生动物大量死亡;⑥需氧微生物大量繁殖;⑦水体发黑发臭。你认为水体发生富营养化的整个过程顺序为 :__________。④②⑥①⑤③⑦
小结:三、植物生长需要无机盐含氮的无机盐(如硝酸铵)
含磷的无机盐(如过磷酸钙)
含钾的无机盐(如氯化钾)
缺乏时:植株矮小瘦弱,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色
缺乏时:植株特别矮小,叶片呈暗绿色,并出现紫色
缺乏时:茎秆软弱,容易倒伏,叶片的边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯
水体富营养化污染症状:淡水中出现水华现象,海水里出现赤潮现象。