几种植物叶片气孔导度与植物激素对大气湿度

几种植物叶片气孔导度与植物激素对大气湿度
几种植物叶片气孔导度与植物激素对大气湿度

几种植物叶片气孔导度与植物激素对大气湿度的响

植物叶片的气孔在调节气体交换方面具有重要作用他们控制着水分的流通和CO2的摄入。光照、温度、水分、大气CO2浓度以及植物激素等环境因子影响了气孔的行为包

括气孔的密度、气孔孔径和气孔开闭等。而这些因素进而影响了植物叶片对气体交换的调节能力。植物不仅通过进化具有能够适应全球气候变化的策略和机制而且植物也在影响和推动着全球气候变化。

植物叶片气孔行为是植物生理生态研究的热点问题自上世纪七十年代以来已有不少学者提出了叶片气孔导度对环境因子响应的气孔导度模型。发展至今描述气孔导度的数学模型主要分为两大类。一类是经验模型另一类模型是优化气孔导度模型。目前的研究结果普遍认为叶片气孔导度与大气湿度或大气饱和蒸汽压差之间的关系主要表现为当大气相对湿度下降或大气蒸汽压差升高时气孔导度逐渐降低并且这种相关性呈现单

一的变化趋势。气孔导度的模型虽然不断的被提出或修改模型中叶片气孔导度(gs)与大气相对湿度(RH)/水汽压亏缺(VD)之间的本质关系仍然呈单一的正相关/负相关。然而近期的一些研究结果却发现现在普遍流行的气孔导度模型如Jarvis模型、BWB(Ball-Woodrow-Berry)模型和Leuning模型的模拟结果与实际测定结果均存在较大偏差。不少学者发现许多植物(花旗松和法国冬青等)的叶片气孔导度对VD的响应表现出一个特别的响应特征即单峰曲线的响应特征。

除了环境因子对叶片气孔的功能产生影响植物的内源激素也参与了叶片气孔对VD

的响应例如脱落酸、赤霉素和吲哚乙酸等。由于叶片中脱落酸能够影响气孔的开闭因此作为叶片气孔对环境因子(特别是逆境)响应的内在因素脱落酸是目前研究植物叶片气孔对环境因子响应的热点。对于控制气孔功能吲哚乙酸和赤霉素与脱落酸具有拮抗作用。

本文研究了山东省济南市及新疆维吾尔自治区的乌鲁木齐市和吐鲁番市的多种落叶阔叶树种(白蜡树新疆杨毛白杨胡杨山樱花晚樱美洲黑杨I-107欧美杨I-69白玉兰木瓜海棠银杏二球悬铃木红叶樱桃李和银白杨)的叶片气体交换对水汽压亏缺的响应特征。比较了不同气候区在2010年8月份的四种植物(白蜡树新疆杨毛白杨胡杨)的叶

片气体交换对水汽压亏缺的响应特征以及济南地区3种植物(白蜡树新疆杨毛白杨)在2010年三个季节(初夏、仲夏和晚秋)的气体交换对水汽压亏缺的响应特征同时测定了4种植物(白蜡树新疆杨毛白杨胡杨)的3种植物酸性激素(GA3IAA和ABA)主要研究结果如下:

1)对三个不同的气候区(山东省济南市典型暖温带湿润/半湿润气候;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市温带大陆荒漠干旱气候;新疆维吾尔自治区吐鲁番市极端荒漠气候)的四种植物(白蜡树、新疆杨、毛白杨和胡杨)叶片气孔导度对VD的响应研究发现:随着VD的升高植物叶片的气孔导度先升高后降低;在VD的某个范围内气孔导度达到一个最大值(gs-max);四种植物叶片气孔导度对VD的响应模式在三个气候区均表现出了相似的响应特征。叶片气孔导度对VD的响应曲线可以使用对数正态分布模型来描述(gs=a·ex(-0.5(ln(D/c)/b)2)D=VDR2=0.845-0.996)。植物叶片气孔导度出现最大值时的VD/RH(gs-max-VD/RH)可以通过模型的拟合结果计算得出结果显示在温度相差不大的月份(8月)测定植物叶片气孔导度出现最大值的RH值(gs-max-RH)与所处生境的植物生长期(4月-10月)的平均相对湿度相关(R20.71):即在大气平均湿度高的地区植物在高RH范围内出现gs-max;反之在大气平均相对湿度低的地区植物在低RH范围出现gs-max。根据气孔的最优化理论对应于最大气孔导度的VD/RH可称之为优化的VD/RH。对植物在一定的VD范围内测定的气孔导度数据进行均方根误差(RootMeanSquareError,RMSEσ)的检验σ的大小代表了叶片气孔导度对VD响应敏感度的强弱。对四种植物叶片的三种内源激素(赤霉素GA3;脱落酸ABA;吲哚-3-乙酸IAA)进行定量分析后可知植物叶片气孔导度对VD变化的敏感度与ABA浓度有关:ABA 浓度越高gs对VD响应越敏感;ABA浓度越低gs对VD的响应越不敏感。这说明叶片

的ABA水平可以作为气孔对VD响应敏感度的指示之一。

在VD变化的过程中济南地区的三种植物净光合速率(An)变化不大说明此地区的三种植物An对VD响应不敏感。乌鲁木齐和吐鲁番市的3种植物的An则随着VD的升高而逐渐增大。三个地区的四种植物其蒸腾速率(E)则均随着VD的增加而逐渐增大。吐鲁番市植物的An和E增加的最为明显这与此地植物的高GA3和IAA的含量以及高的

GA3/ABA和IAA/ABA有关。四种植物的水分利用效率在三个不同气候区没有出现显

著差异。对比在三个地区均有自然生长的白蜡树的测定结果说明白蜡树在极端干旱的气候条件下能够表现出较好的气孔控制能力。

同时两种代表性的气孔导度模型对实验数据进行了模拟并与实测值进行了比较。结果发现目前流行的经验模型(Leuning气孔导度模型)和优化气孔导度模型均无法较好的拟合本实验的测定结果。

2)对济南地区3种植物(白蜡、新疆杨、毛白杨)进行的叶片气孔导度对VD响应的季节变化(2010年6月初夏、8月仲夏、10月晚秋)的研究结果发现随着VD的逐渐增大植物叶片气孔导度先升高达到一个最大值(gs-max)后再降低。三种植物在三个季节均表现出了这种气孔导度对VD的响应特征。叶片气孔导度对VD的响应可用对数正态分布模型来描述(gs=a·ex(-0.5(ln(D/c)/b)2)D=VDR2=0.838-0.995)。三种

植物在三个季节均表现出了较好的模拟效果说明此三种植物的生长均存在一个优化的VD/RH范围。这个优化值可以通过对数正态分布模型的拟合结果计算得出。三个月份多年平均温度差异明显降水量均较充足各月多年平均空气相对湿度均高于55%。在大气相对湿度不是植物生长的限制性因子时监测数据显示植物叶片气孔导度最大值所对应的RH(gs-max-RH)是与监测月份的平均温度有关(R20.81):即在平均温度高的月份植物在高RH范围内出现gs-max;在平均温度低的月份植物在低RH范围内出现

g-max。

本实验使用经验模型(Leuning气孔导度模型)和优化气孔导度模型对实验数据进

行了模拟结果发现模拟值与实测值偏差较大。因此这两类模型依然不能很好的解释本实验的测定结果。

对三种植物叶片的三种内源激素(GA3、ABA、IAA)进行定量分析后可知不同季节

的植物叶片气孔导度对VD响应的敏感度与ABA浓度有关:ABA浓度越高gs对VD响

应越敏感;ABA浓度越低gs对VD的响应越不敏感。敏感度的检验依然使用RMSE。

随着VD的逐渐升高三种植物在三个月份的净光合速率的变化特征均未受到VD的

影响。这说明在降水充足地区生长的植物其光合速率对VD变化不敏感。但三种植物的

蒸腾速率均随着VD的升高而逐渐升高。水分利用效率(WUE)的变化特征与不同气候区

植物的研究特征一致:随着VD的逐渐升高WUE逐渐下降。

十月份时白蜡叶片叶绿素含量的显著降低说明叶片出现了衰老。这个结果很好的解释了白蜡树在十月份时叶片气孔导度最大值所对应的RH显著降低的结果。

3)本实验同时对济南地区10种落叶乔木的叶片气体交换对VD的响应进行了研究(2009-2013年4-5月)。结果显示10种植物叶片的气孔导度对VD的响应特征均符合单峰型的特征曲线即随着VD的变化气孔导度先升高后降低。使用对数正态分布模型对10种植物叶片气孔导度对VD的响应曲线进行模拟(gs=a·ex(-0.5(ln(D/c)/b)2)D=VDR2=0.885-0.987)得到了很好的拟合结果。这不仅证明我们对不同气候区植物的结论的正确性也说明季节变化中3种植物的实验结果

是正确的。

结合上述各项结论可知植物的生长存在一个优化的大气相对湿度(或水汽压亏缺)当大气环境中大气相对湿度(或水汽压亏缺)高于或低于此优化湿度(或水汽压亏缺)

时气孔导度即减小。多种植物的研究结果显示植物叶片气孔导度对VD的这种响应特征

具有普遍性。同时本研究发现当植物生长的限制性环境因子为大气相对湿度而不是温度

时(在适宜的温度调节下)植物叶片出现最大气孔导度所对应的RH值(gs-max-RH)与所处生境的植物生长期(四月-十月)的平均相对湿度相关(R20.71);当大气湿度适宜温度成为植物生长的限制性因子时植物叶片出现最大气孔导度所对应的RH值

(gs-max-RH)与监测月份的平均温度有关(R20.81)。同时植物激素很好的调节了叶片的气孔功能。

气孔导度模型被经常用来模拟植物的气孔对环境因子的响应预测全球植物的产量以及了解植物气孔响应对全球气候变化的影响。本文的研究结果显示气孔导度对VD/RH的响应使用目前普遍流行的气孔导度模型来模拟仍然是不全面的。并且使用这些模型进行全球植物产量的预测及研究植物对全球气候变化影响的模拟结果可能也是不准确的。因此我们可能需要一个更加完善的、能够融合本研究结果的气孔导度模型。同时植物叶片气孔导度对VD响应的这种单峰特征曲线的响应机理亦是进一步研究的重点。

植物叶表皮观察

豆科四种植物叶表皮微形态研究 10级生科1班 寇敬 刘暖暖 曹雪琴 李阿娟 乔景焕 摘要:利用光学显微镜对四种豆科植物(紫荆、龙爪槐、三叶草、洋槐)的叶表皮特征 进行了观察。结果表明:不同豆科植物的叶表皮特征既具有一定的相似性,如气孔在叶片上 的分布,也有一定的差异性,如叶表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔长短轴之比等。豆科 叶表皮特征共同点说明豆科是一自然类群,其不同点说明叶表皮的某些特征可以作为中间区 分的依据。因此,豆科的叶表皮特征具有分类学意义,能为该科现生植物的系统分类以及在 可持续农业发展中的应用提供可靠依据。 关键词:豆科 叶表皮 气孔 分类学意义 前言:豆科是被子植物的第三大科,仅次于菊科和兰科植物,全世界约有748属19700 种,其中结瘤的约有2839种,我国约有172属1485种豆科植物。豆科植物因其生物固氮、 根系发达、抗击性强、生长迅速、结实量大、繁殖方便等生物学特征,不仅是用材、能源、 饲料、绿化观赏、荒山造林和水土保持的先锋植物,而且许多种类在现代经济社会和人民生 活中发挥着重要的作用。 叶是高等植物的营养器官、有重要的生理作用和分类价值。由于叶生存于植物的主要生活时 期,是非生殖器官最广泛应用的特征,在分类学方面有优于花的一面,尤其是叶表皮特征在 分类学上具有重要的应用意义。近年来,叶表皮特征的研究日益增多,为植物分类学和系统 学提供了许多有价值的信息。该研究对四种校园豆科植物的叶表皮进行了显微观察,以期为 该科植物的分类和在可持续农业发展中的应用提供依据。 器材和试剂 1、植物材料:紫荆,龙爪槐,三叶草,洋槐 2、实验器材:显微镜,放大镜,解剖镜 实验方法:取实验材料上下表皮分别制成临时装片,在显微镜下观察其表皮特征,然后 拍照,如下图: 紫荆下表皮(图1) 紫荆上表皮(图2)

温湿度对农业的影响

温室大棚的温湿度控制 塑料大棚 按棚顶形状可分为:拱圆形、屋脊形 按骨架材料可分为:竹木结构、钢筋混凝土结构、钢架结构、钢竹混合结构等。 按连接方式可分为:单栋大棚、双连栋大棚、多连栋大棚 课题背景:温湿度是影响农业生产的重要因素,采用STC89C52 单片机为控制中心,由AM2301温湿度传感器和LCD 液晶显示模块构成农业生产在线实时温湿度监控系统,实现对农业温湿度精 确测量与控制。实践表明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高、调试方便、测试精度高,保证了农业生产产品的质量与合格率,具有一定的实用价值。 发展情况 设施建设日趋大型化。 向管理信息化、控制自动化、生产机械化方向发展。 存在的问题:重“硬件”设施建设,轻“软件”栽培管理 缺乏适宜良种 设施内环境调控能力差 覆盖材料落后 人才培养不到位 解决对策:加强工厂化设施栽培专用新品种的选育 研究开发用于环境调控具有我国自主知识产权的各种设施装置及探测头 研究开发新型覆盖材料 在设施生产中建立绿色蔬菜产品生产技术 始终将经济效益放在第一位 提高栽培管理水平,增加单产 发挥优势,补足空缺 规划和区划工厂化农业 (四)设施农业发展前景 1. 设施农业的类型结构与分区和布局更加合理。 2. 设施栽培的作物种类更加丰富,注重提高经济效益。 3. 新型覆盖材料的研制与开发进展迅速。 4. 设施农业工程的总体水平有了明显提高,设施逐步向大型化发展。 5. 农业全国各地兴建了一批农业高科技示范园区,有力地推动了农业现代化的发展。 6. 设施农业工程相关科研受到极大重视,得以迅速发展。 设施的环境控制是根据作物遗传特性和生物特性对环境的要求,通过人为地调节控制,尽可能使作物与环境间协调、统一、平衡,人工创造出作物生育所需的最佳的综合环境条件,从而实现作物设施栽培的优质、高产、高效。 第三章设施温度特点及调控 温度是影响作物生长发育的环境条件之一。在园艺设施生产中很多情况下,温度条件是生产成功与否的最关键因素。充分认识和了解园艺设施内的温度条件和调节技术,对于搞好设施园艺生产无疑是十分必要的。 一园艺作物与温度的关系 (一)园艺作物对温度的要求 1、蔬菜作物对温度的要求

探究植物对空气湿度的影响

探究“植物对空气湿度的影响” 【探究内容透析】 《生物对环境的适应和影响》一节安排了探究实验“植物对空气湿度的影响”,为学生进行自主探究活动提供了素材。这是学生接触的第二个探究实验,教材提供了较为详细的背景资料和探究提示,既创设了问题的情境,又为学生在预习的基础上初步设计探究方案提供了指导和帮助。 【探究目标达成】 (一)知识目标: 1.以植物对空气湿度的影响为例,通过测量、分析、归纳,说明生物对环境的影响; 2.通过测量裸地、草地、灌丛中的湿度,说明不同植被对空气湿度的影响;。 (二)能力目标 训练学生的测量方法,培养学生收集和处理数据的能力 (三)情感、态度与价值观目标 生的科学探究、发散思维能力,提高环保意识、增强关心、爱护生物圈的情感。 【探究重难点透析】 重点:1.通过测量裸地、草地、灌丛中的湿度,说明不同植被对空气湿度的影响; 2.训练学生的测量方法,培养学生收集和处理数据的能力。 难点:训练学生的测量方法,培养学生收集和处理数据的能力。 【探究教法构想】 1.教师指导部分学生学会使用干湿计,又由学生指导同组同学。 干湿计由两支完全相同的温度计和一个转动转盘(计算尺)组成。温度计A叫做干球温度计,用来测量空气的温度;温度计B叫做湿球温度计,它的水银泡上包着棉纱,棉纱的下端浸在水中。 相对湿度=干球数值-湿球数值,对照相对湿度表,就可以找到对应数值。 2.学生分组:21人一大组(共甲、乙、丙3大组),7人一小组,分工合作,在校园里分别选择裸地、草地、灌木丛三个植被环境,每一环境又分三处测量 3.在裸地、草丛测量时,干湿计应直立地面,测灌丛时应挂在枝叶茂密的地方测量,同时避免行人等干扰因素。 4.测量时不能让阳光直射到干湿计。 【探究材料准备】 教师: 1.指导学生拟订探究方案,教会学生使用干湿计; 2.提供足量的干湿计,并参与学生实施计划的过程; 3.设计并制作课件(解读曲线、课题、结论、练一练、进一步探究等)。 学生: 1.预习探究实验,小组成员合作,拟定本组探究方案; 2.学会使用干湿计,并按照拟订的探究方案实施计划; 3.选取自己喜欢的数据处理方法处理数据,并准备好交流提纲。 【探究方案设计】 教学过程 程序教学过程

七年级生物上册 2.3.1 植物细胞的结构和功能 探究叶片气孔的分布文字素材 苏教版

探究叶片气孔的分布 一、实验教学目标 1.通过实验观察和了解气孔的结构,认识气孔在植物维持水循环和碳氧平衡中的作用。 2.通过观察植物叶表皮的气孔的实验,培养学生分析和综合的能力、画图能力、及实验 探究能力。 3.培养学生运用知识解决问题的能力。 二、实验重点: 1.制作并观察叶表皮的临时装片。 2.利用显微镜观察观察临时装片的方法。 三、实验难点: 实验变量的控制,设计一个探究植物叶表皮气孔分布的探究实验,验证自己的假设。 四、实验准备: 1.知识准备:查阅资料,了解有关叶片的结构、气孔结构及功能等方面的知识。 2.材料准备:天竺葵、菠菜、白菜、苹果等植物叶片,镊子、培养皿、载玻片、盖玻 片、小刀、清水、滴管、显微镜、尺子等。 3.组织准备:组建4~6人的探究小组。 五、实验类型: 学生分组实验 六探究步骤: 1.各小组分工合作,推进两人分别制作叶的上表皮和下表皮临时装片,两人做显微镜 的观察实验,两人做实验记录,然后相互调换工作。 2.各小组选择两种植物的叶片,两个同学分别在同一叶片上取上表皮和下表皮,用刀 片切成0.5㎝2的小片,制成临时装片,并在制作的叶片上、下表皮临时装片上贴上A和B标签。 3.用显微镜分别观察叶的上表皮和下表皮的分布和数量,记录在实验记录表中。 不同植物上、下表皮气孔数目比较实验记录表 4.在镜下找到保卫细胞,看看是什么形状。想一想它是如何控制气体出入的。 5.依据实验记录表,计算叶片上表皮和下表皮平均数及比列,整理实验数据。 七分析结果,得出结论: 1.每种植物叶片上的气孔分布状况分别是 2.同一植物叶的表皮上,气孔的分布状况是 4.同一叶片的背面气孔数与腹面(上表皮)气孔数的比较结果是

《观察植物叶表皮的气孔》教学设计

《观察植物叶表皮的气孔》教学设计 作者:张芳 (初中生物河南三门峡渑池初中生物一班) 评论数/浏览数: 6 / 1681 发表日期: 2010-12-07 21:51:13 1.通过实验与观察认识气孔并能描述气孔的组成,了解其开闭原理 2.进一步熟悉显微镜的使用,培养学生制作临时装片的能力、画图能力、培养学生动手实践探究的能力 《观察植物叶表皮的气孔》教学设计 【学习目标】 1.通过实验与观察认识气孔并能描述气孔的组成,了解其开闭原理 2.进一步熟悉显微镜的使用,培养学生制作临时装片的能力,培养学生动手实践探究的能力 3.初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点 【学习重点、难点】 学习重点:制作并观察叶表皮的临时装片 学习难点:通过实验能描述气孔的组成,通过资料分析及实验观察了解气孔开闭原理。 通过实验观察画叶表皮细胞和由保卫细胞形成的气孔图。 【导学求思】 1.算一算:

一株玉米从幼苗出土到结实的一生中,大约消耗200 Kg 以上的水,这 些水的用途如表所示。 (1)请你计算一下,植物吸收到体内的水分,只有 %左右真正用于各项生理过程和保留在植物体内,而 %左右的水都流失掉了,是怎么流失的? 2.想一想:初一时我们观察了蚕豆叶的组成,想想其结 构? : 由一层排列紧密、无色透明的细胞组成。 叶片 :其细胞含有很多的叶绿体。 叶 脉:具有支持和 作用。 散失水分的结构是 ,它位于叶片上述结构的 内。 3.试一试:两人一组“吹叶片”,挑选新鲜嫩绿的菠菜叶,清洗后浸入装水的烧杯中,一手拿着叶柄,对着叶柄向叶内吹气。 观察叶上下表皮发生什么现 象: 。 议一议可能的原因 是: 。 4.探究—我能行: 作为组成成分的水 1 87 2 g 维持生理过程的水 250 g 蒸腾消耗的水 202 106 g 生产期总用水量(上述3项) 204 228 g

观察植物叶表皮的气孔实验教学设计※

《观察植物叶表皮的气孔》实验教学设计 《观察植物叶表皮的气孔》实验教学设计 一、实验目的 1.通过实验与观察认识气孔并能描述气孔的组成,了解其开闭原理2.培养学生制作临时装片的能力、画图能力 3.初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点 二、教材分析 1.本节的作用和地位: 教材引导学生通过该实验一方面发展了学生的实践探究能力,体现了《生物课程标准》“提倡探究学习”的理念。另一方面理解了叶片上与蒸腾作用直接相关的结构——气孔的作用。初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点。 2.本节主要内容: (1)制作叶表皮的临时装片。 (2)用显微镜观察叶表皮。 (3)画图。 3.重点难点分析 教学重点:制作并观察叶表皮的临时装片 教学难点:通过实验能描述气孔的组成及开闭原理以及画图 四、教学理念: 以新课程理念为指导,培养学生动手实践探究的能力 五、教学策略: 多媒体演示、教师示范操作与学生小组合作展开实验相结合 六、实验设计思路: 导入:多媒体投影一张学校新移栽的一棵树,问:“为什么新移栽的

树木要去掉一些枝叶?”从而引出学习过的知识——蒸腾作用,在此基础上,由问题:“你知道水分是如何从叶片中散发出来的吗?”“散发水分的结构是什么?”等问题进行知识的迁移从而引出气孔的概念,进入本课的实验教学。 授课:首先以课件的方式展示气孔的模式图,让学生对气孔有个感性的认识。然后用视频演示实验过程和注意事项。教师将其中的重点如撕取叶下表皮的方法进行具体的操作示范。 学生分组实验:先请一组学生到讲台前谈谈他们打算如何合作展开实验探究,意在帮助学生进一步理清思路并提醒其注意合作探究,培养基本的科学素养。然后学生在教师指导下开始实验。实验材料由于季节原因使用了青菜代替蚕豆叶,并且相邻两组分别采用吸水饱满的和干瘪的两种菜叶进行实验。实验结束后指导学生画出观察到的气孔结构图。 展示与交流:抽取四小组用食物投影向同学们展示他们画得图并交流实验感受。 讨论:提示学生发现问题:“为什么有的同学观察到的气孔是张开的而有的却是闭合的?”以此展开讨论并发言,初步得出结论:浸在水中的叶片中的气孔是张开的,干瘪的叶片中的气孔是闭合的。 思维提升:为何浸在水中的叶片中的气孔是张开的而干瘪的叶片中的气孔却是闭合的呢?学生讨论后把焦点集中到气孔开闭与植物体内水分含量的关系上来。教师通过动画演示气孔开闭原理。同时发问:体内水多时气孔张开水少时气孔闭合有什么生理意义?从而使学生初步形成生物的结构和功能相适应的基本观点。 小结全课、拓宽视野:简单小结本课的基础上引导学生对观察气孔的方法的思考和探究,通过上网查询等方法拓宽视野,激发学生主动探究尝试的兴趣。教师介绍网上搜索到的指甲油气孔拓影法,并将做出的装片供有兴趣的学生课后观察并鼓励在自己探究的情况下写出小论文。

空气湿度对植物生长的影响

空气湿度对植物生长的影响 温室内空气湿度环境概况: 温室内的空气湿度是由土壤水分的蒸发、喷雾补充水分和植物体内水分的蒸腾在设施密闭情况下形成的。 温室内作物生长势强、代谢旺盛、作物叶面积指数高,通过蒸腾作用释放出大量水蒸气。同时,由于设施内的空间小、气流比较稳定,在密不透风的环境下,棚室内水蒸气经常接近或者达到饱和状态,空气绝对湿度和相对湿度均比露地栽培高得多。(空气绝对湿度:单位体积空气内水汽的含量。空气相对湿度:空气中的实际水气压与同温度下的饱和水气压的比值) 高湿是园艺设施湿度环境的突出特点。尤其是在夜间,设施处于密闭状态,室内空气湿度大,外界气温低,会引起室内空气骤冷而形成雾。到了白天,在室外气温和太阳辐射的共同作用下,设施内温度迅速升高,结雾消散,空气湿度相对下降(相对湿度下降)。在温暖季节,白天棚室往往开窗通风,室内空气湿度进一步下降(绝对湿度下降),与室外趋于一致。在采暖季节,夜间需进行加温,空气绝对湿度不变,而相对湿度降低,也会减少结雾现象。此外,伴随着结雾现象的产生,还常常发生结露,主要是作物体表面结露以及塑料薄膜内表面严重结露而密布水滴,这是由温差造成的。温差的存在使得相对湿度分布差异较大,因此,在冷的地方就会出现冷凝水,冷凝水的出现与积聚就会出现物体表面的结露现象。作物表面的结露造成了作物沾湿,此外,塑料

薄膜上露滴落到叶面上以及由于根压使作物体内的水分从叶片水孔排出溢液(吐水现象)也会造成作物沾湿,这是作物很易发生病害的重要原因。 综上可知,设施内空气湿度主要与土壤蒸发、喷雾补水和植物蒸腾有关,其次,就是通风和加热,另外,棚室内壁等对水分的吸收和蒸发也会在一定程度上影响到室内湿度。 温室内的空气湿度对温室作物的蒸腾、光合、病害发生及生理失调具有显著影响。 1、空气湿度影响蒸腾作用,蒸腾作用除了是水分吸收的动力,还是矿质营养运输的动力。空气湿度大,蒸腾作用弱,植物运输矿质营养的能力就下降。蒸腾作用还可调节叶片的温度,如果温度高,空气湿度大,蒸腾作用弱,叶片就有可能被灼伤。对蒸腾作用的影响会间接的影响盆土的干湿交替,不利于肥水管理;空气湿度长期过低,会造成叶片边缘以及叶尖的坏死,主要原因是因为叶片内部气腔水气压与外界水气压相差过大,造成叶片内部水汽供应不足而坏死 2、空气湿度的大小影响植物气孔的开闭,空气湿度过大或过小都会导致气孔关闭,植物气孔关闭,CO2不能进入叶肉细胞,光合作用减慢甚至停止。 3、空气湿度的过大有利于病菌的繁殖,大多数真菌孢子的萌发、菌丝的发育都需要较高湿度,过低有利于虫害的的发生,比如红蜘蛛等螨类的发生一般在高温低湿的环境中

植物之气孔

植物之气孔 气孔器是由植物叶片表皮上成对的保卫细胞以及之间的孔隙组成的结构,常称之为气孔,是植物与外界进行气体交换的门户和控制蒸腾的结构。保卫细胞区别于表皮细胞是结构中含有叶绿体,只是体积较小,数目也较少,片层结构发育不良,但能进行光合作用合成糖类物质。 1 气孔的分布 不同植物的叶、同一植物不同的叶、同一片叶的不同部位(包括上、下表皮)都有差异,且受客观生存环境条件的影响(见下表所举例子) 从表中数据可看出,浮水植物只在上表皮分布,陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布,一般阳生植物叶下表皮较多。 2 气孔的类型 双子叶植物的气孔有四种类型:①无规则型,保卫细胞周围无特殊形态分化的副卫细胞; ②不等型,保卫细胞周围有三个副卫细胞围绕;③平行型,在保卫细胞的外侧面有几个副卫细胞与其长轴平行;④横列型,一对副卫细胞共同与保卫细胞的长轴成直角.围成气孔间隙的保卫细胞形态上也有差异,大多数植物的保卫细胞呈肾形,近气孔间隙的壁厚,背气孔间隙的壁薄;稻、麦等植物的保卫细胞呈哑铃形,中间部分的壁厚,两头的壁薄。 3 气孔的开闭机理 当肾形保卫细胞吸水膨胀时,细胞向外弯曲,气孔张开,而保卫细胞失水体积缩小时,壁拉直,气孔关闭;哑铃形保卫细胞吸水时两头膨胀而中间彼此离开,气孔张开,失水时两头体积缩小中间部分合拢,气孔关闭。可见气孔运动的原因主要是保卫细胞吸水膨胀引起的。 4 影响气孔运动的主要因素 4.1 光照引起的气孔运动保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用,利用CO2,使细胞内pH值增高,淀 粉磷酸化酶水解淀粉为磷酸葡萄糖,细胞内水势下降.保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;黑暗里呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降,淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉,细胞液浓度下降,水势升高,保卫细胞失水,气孔关闭。保卫细胞的渗透系统也可由K 来调节。光合作用光反应(环式与非环式光合磷酸化)产生ATP,通过主动运输逆着离子浓度差吸收K ,降低保卫细胞水势,吸水使气孔张开。注意:①如果光照强度在光补偿点以下,气孔关闭;②在引起气孔张开的光质上以红光与蓝紫光效果最好;③景天科植物夜晚气孔张开,吸收和贮备CO2(形成苹果酸贮于液泡中),白天气孔关闭,苹果酸分解成丙酮酸释放CO2进行光合作

观察植物气孔的新材料

观察植物气孔的新材料──景天科植物 山东省临沂高都中学张学艳 一、问题的提出 在生物学七年级上册第三单元第三章“观察叶片的结构”实验中需要观察叶片表皮的气孔,教材提示用蚕豆叶片。按照教材的编排顺序,讲到该部分内容时,我们北方进入秋冬季节,豆科植物大多已收获,需要进行专门培养。加上豆科植物的叶片较薄不易撕取,且厚薄不均。学生操作起来不方便,也看不清气孔,实验效果不太理想。只能用观察蚕豆叶片下表皮细胞永久装片来替代。 二、问题的解决 如何解决观察植物叶片气孔的问题呢?其实我想到用景天科肥厚的肉质叶来观察气孔源自一个偶然。去年,初一的教学进度到这里时,几位老师把显微镜带到办公室。恰好我们办公室内有养的燕子掌(俗称胖娃娃),我一时心血来潮,取了一片叶子撕取上、下表皮做成临时装片,放在显微镜下观察。结果非常不错:表皮厚薄均匀,可以看到数量较多的气孔,保卫细胞历历在目,就连保卫细胞细胞壁内侧和外侧的厚薄程度也清晰可见。并且上表皮也可以观察到较多的保卫细胞组成的气孔。 三、景天科肥厚的肉质叶观察气孔的优点 (一)取材方便 景天科植物大多作为观赏植物,种植比较广泛,易于繁殖。比如,燕子掌四季碧绿,栽培容易,管理简便,可以通过扦插繁殖,也可以用叶繁殖。 (二)叶片肥厚,易于操作 由于叶片肥厚,在撕取表皮时比较容易操作。并且表皮的厚度较大,表面有一层透明的角质层,撕取下的表皮厚度比较均匀,便于观察。 (三)观察效果明显

将用景天科植物的肥厚的肉质叶的表皮做成的临时装片放在低倍镜下观察,可以看到数量较多的保卫细胞和中间围成的气孔,以及周围的表皮细胞。换用高倍目镜后可以清晰地看到保卫细胞的细胞壁特点。

《观察植物叶表皮的气孔》教学设计

《观察植物叶表皮的气孔》教学设计 【教材分析】 该实验是苏科版八年级上《绿色植物与生物圈中的水循环》中的植物的蒸腾作用下的一个观察实验,教材引导学生通过该实验一方面发展了学生的实践探究能力,体现了《生物课程标准》“提倡探究学习”的理念。另一方面理解了叶片上与蒸腾作用直接相关的结构——气孔的作用。初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点。 【学情分析】 八年级学生对制作临时装片的方法已经有了一定的基础,操作起来难度不大,但是怎样撕取叶表皮,使其尽量不带叶肉细胞是实验成功与否的关键。所以教师要把教学的重心和主要任务指导学生及实验的观察上,选取新鲜的叶和萎蔫的叶作为实验材料做对照实验,将观察到的气孔画出来,从实验和观察中发现问题、解决问题。同时让学生自己采集叶片进行观察,教师介绍指甲油气孔拓影法,在此基础上,学生的思维得以开放和发展,会生成许多新的问题。有助于激发学生的积极性和创新能力。 【设计思路】 1.课前采集陆生植物的叶片。 2.创设情境,导入新课 3.复习巩固显微镜的使用方法及临时装片的制作,同时小组合作讨论出实验步骤。

4.实施实验,同时发现问题,提出问题,讨论交流,教师巡视指导。5.小组展示气孔的结构图,同时对所提出的问题进行交流解答,不能解决的问题,教师帮助解决,与此同时对生成的新问题进行交流解答。 6.总结本节课。同时进行课外拓展,激发学生继续探究的热情。【教学目标】 1.知识与技能: (1)通过实验与观察认识气孔并能描述气孔的组成,了解其开闭原理。 (2)培养学生制作临时装片的能力、画图能力。 (3)初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点。 2.过程与方法: (1)通过设计和探究实验,解决问题,在探究中获得新知。 (2)使学生在探究合作学习中,掌握分析问题的视角,从多角度探究问题。; 3.情感态度与价值观: (1)通过探究学习,分工合作,培养学生的社会责任感,发展学生的实践探究能力。 (2)通过课外拓展,培养学生乐于探索的精神。 (3)培养学生严谨、实事求是的科学态度。 【教学重点及解决策略】 1、重点:制作并观察叶表皮的临时装片

探究植物对空气湿度的影响

探究植物对空气湿度的影响教学设计案例 作者:王梅旭文章来源:转载 教材简析及教学设想: 教材在第一单元第二章第三节《生物对环境的适应和影响》中安排了探究实验“植物对空气湿度的影响”,为学生进行自主探究活动提供了素材。这是学生接触的第二个探究实验,教材提供了较为详细的背景资料和探究提示,既创设了问题的情境,又为学生在预习的基础上初步设计探究方案提供了指导和帮助。 考虑到学生已经初步了解了探究实验的一般过程,且该实验的探究过程比较简单,所以在教材的处理上,采取了让学生课前设计探究方案,并将获得的数据进行处理,上课时重点进行小组交流,在相互补充、不断完善的过程中达成共识,得出正确结论,为学生日后独立完成其他的探究过程打下坚实的基础。最后,将“蚯蚓对土壤的疏松作用”作为课后进一步探究布置下去,使学生独立或合作完成此探究,增强学生的科学探究意识和成就感。 教学目标: 1、以植物对空气湿度的影响为例,说明生物对环境的影响。 2、设计并完成植物对空气湿度的影响的探究实验。 3、训练学生的测量方法,培养学生收集和处理数据的能力。 4、培养学生的科学探究能力、发散思维能力、合作交流能力。 5、提高环保意识、增强关心、爱护生物圈的情感。 教学重点、难点: 1、设计并完成植物对空气湿度的影响探究实验。

2、训练学生的测量方法,培养学生收集和处理数据的能力。课前准备: 1、学生准备 (1)预习探究实验,小组成员合作,拟定本组探究方案。 (2)学会使用干湿计,并按照拟订的探究方案实施计划。 (3)选取自己喜欢的数据处理方法处理数据,并准备好交流提纲。 2、教师准备 (1)指导学生拟订探究方案,教会学生使用干湿计。 (2)提供足量的干湿计,并参与学生实施计划的过程。 (3)设计并制作课件(解读曲线、课题、结论、练一练、植物的贡献、进一步探究等) 教学方法:探究实验教学法与发现法并用 学法指导:研究性学习、发现-探究-解决、发散思维、合作交流。 教学过程: [导入新课] 1、图片观察与解读曲线 媒体显示热带雨林画面和一天中雨林内外湿度的变化曲线,学生通过观察、讨论,发表自己的见解,在充分交流的基础上,明确曲线所表达的含义: 1、热带雨林内外湿度不同:雨林内湿度大,雨林外湿度小。 2、雨林内湿度变化小,雨林外湿度变化大。

观察叶片表面的气孔实验设计

《观察叶片表面的气孔》实验教学设计 一、实验目的 1、通过实验与观察认识气孔的结构,了解其开闭原理 2、培养学生制作临时装片的能力、画图能力 二、教材分析 1、本节的作用和地位 教材引导学生通过该实验一方面发展了学生的实践探究能力,体现了《生物课程标准》“提倡探究学习”的理念。另一方面理解了叶片上与蒸腾作用直接相关的结构——气孔的作用。 2、本节主要内容 1)、制作叶表皮的临时装片。 2)、用显微镜观察叶表皮。 3)、画图。 3、重点难点分析 教学重点:制作并观察叶表皮的临时装片 教学难点:通过实验了解开闭原理以及画图 三、教学理念 以新课程理念为指导,培养学生动手实践探究的能力 四、教学策略 教师示范操作与学生小组合作相结合 五、材料用具: 显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、清水、滴管、韭菜叶(浸水和

萎蔫的两种)、油菜叶(新鲜的和萎蔫的两种)、新鲜的菠菜叶、纱布、吸水纸。 六、实验设计思路 (一)、导入新课: 多媒体投影一棵树,问:“俗话说大树底下好乘凉,为什么?这与植物体的哪项生理活动有关?从而引出——蒸腾作用,在此基础上接着问:植物进行蒸腾作用的主要器官是什么?(叶片),那“你知道水分是如何从叶片中散发出来的吗?”下面我们来做个小实验,拿出菠菜叶,从叶柄前端向叶片吹气,看叶片表面有无气泡产生;比较叶片正面和背面产生的数量。有气泡产生,这说明叶片表面一定有使气体跑出来的孔,那这个孔是什么呢?(气孔),那如何用更严谨的方法来证明叶片上的确有气孔呢?(制作装片,用显微镜观察),这节课我们就通过实验来亲自观察一下叶表面的气孔。引出本课的实验教学。 (二)、实验过程 1、学生对照课本了解实验目的、实验用具,并检查材料用具。 2、学生归纳实验步骤及注意事项 (1)、制作叶表皮的临时装片 在载玻片中央滴一到两滴清水,放在一旁。用镊子分别撕下一小块新鲜叶片以及萎蔫叶片的表皮,盖上盖玻片,制成临时装片。 学生交流应注意的问题:清水要适量,不能过多或者过少。表皮不能撕取得过大,把表皮放到水滴中要展平。盖盖玻片的方法:用镊

s23 观察叶表皮气孔的结构及开闭的实验

观察叶表皮气孔的结构及开闭的实验 一、教学目标: 知识目标:通过实验观察认识气孔并能描述气孔的组成,了解其开闭原理。能力目标:1、通过制作临时装片,培养学生动手能力。 2、通过观察气孔的结构,培养学生观察能力。 3、通过气球的模拟实验,培养学生的分析能力。 情感目标:让学生认同叶对绿色植物的重要性,自觉形成植绿爱绿的美好情感。 二、实验内容: 1、实验名称:⑴、观察叶表皮气孔的结构。 ⑵、模拟气孔开闭实验。 2、实验器材:大烧杯、显微镜、盖玻片、载玻片、纱布、吸水纸、刀片、培养皿、滴管、镊子、石棉网、铁架台、酒精灯、火柴。 3、主要材料准备:青菜叶片(注:要用展开的大叶片)或者月季

花叶子(注:学生可选取多种校园常见绿色植物的叶子)、红色月季花花瓣、开水、清水、气球、长胶带(最后用双面胶,粘性大)。 注:教师准备红霉素药膏、碘伏、创可贴。以防同学烫伤、划伤。三、实验设计思路 本节课的重点是观察气孔的结构,以及分析气孔开闭的原理。 难点是分析气孔开闭原理。 本实验包括三个小实验: 1.开水烫叶子——分组实验 通过本实验学生可以宏观的感受叶片和花瓣的表皮有气孔存在。 2.制作青菜叶片临时装片和红色花瓣临时装片,在显微镜观察气孔 的结构——分组实验 通过本实验可以从微观世界观察气孔的形态结构。 3.气球模拟实验——演示实验 通过本实验可以在动态中分析气孔开闭的原理。 注:根据实验桌的大小,我把学生分为3人一组,一人为组长,进行主要的实验操作,其他两人辅助。 四、实验教学过程 在测定植物蒸腾作用的实验基础上,引导学生产生疑问,植物体内的水分是通过什么样的结构散失出来的呢?带着疑问进行下面的实验: 实验一、开水烫青菜叶 如图,学生分组实验,点燃酒精灯,加热烧杯中 的清水至沸腾,学生迅速把准备好的各种叶片放 入开水中,教师及时提示学生观察上表皮和下表 皮的表面,是否有明显的气泡产生。并提示学生 比较上下表皮产生细胞的数量,组长总结:大多 叶片下表皮产生的气泡多于上表皮产生的气泡。 当然,由于每次烫的叶片数量不多,可能同种叶子每组的结果不同,学生会产生

植物叶片的生态适应性试验

合肥师范学院不同环境植物叶功能性状的研究 牛丽闫大山葛刚刘先进 【摘要】:采取校园内摘取不同地方的植物和实验室分析等方式,对合肥师范学院水生植物和旱生植物叶子的形态结构进行研究,结果表明,这两种生物在最长叶片长度,最长叶片宽度,叶几部的宽度,叶宽叶基宽的最大比值,叶长,叶尖的角度,叶片抬高的仰角,叶脉的数目,叶片的重量,叶片的气孔数目,出现了一定的差异性,在这两种植物中。旱生植物的叶通常较小,以减少叶的蒸腾面积。叶的表皮细胞较小,细胞壁增厚,外壁高度角化,表皮上常有浓密表皮毛,水生的叶子较大;水生植物叶肉细胞没有海绵组织和栅栏组织的区分,叶肉细胞排列较疏松。叶面没有角质层,气孔较少,接触水面的叶片没有气孔。旱生植物叶肉细胞分化为海绵组织和栅栏组织,上表面角质层较厚、气孔较少,下表面角质层较薄,气孔较多;旱生植物叶片的气孔通常分布在叶下表皮,多数陷于表皮之下,形成下陷气孔,有的植物甚至多个气孔同时下陷,形成气孔窝(如夹竹桃),水生植物表皮上没有角质膜或很薄,没有气孔器,气体交换是通过表皮细胞的细胞壁进行的。表皮细胞具叶绿体,能够进行光合作用。 【关键词】:旱生植物,水生植物叶片结构适应性 【前言】:各类植物在生态上,根据他们和水的关系,被区分为旱生,中生和水生植物;这些在形态上各有特点,特别表现在叶的形态和结构上,生长在不同的环境中的植物,在演化过程中会形成一些适应环境的结构特征,该实验以了解旱生,水生,叶片结构特点为目的,进而理解环境条件对植物器官结构的影响。 1.【材料与方法】: 1.1实验材料:以眼子菜,睡莲,夹竹桃,芦荟叶的横切片永久装片为实验材料 1.2实验方法:显微观察法绘图分析法 2.结果与分析 2.1分析夹竹桃的叶片的结构 1)表皮细胞排列紧密,壁厚,外壁上有厚的角质层,下表皮有一部分细胞构成下陷的窝,窝内有表皮细胞形成的表皮毛,毛下有气孔分布。表皮细胞2~3层形成复表皮。 2)叶肉上,下栅栏组织之间,细胞层数较多,胞间隙不发达,在叶肉细胞中含有簇晶3)叶脉维管束发达,主脉很大,为双韧维管束。 2.2分析眼子菜叶片结构 眼但菜叶片表皮无气孔,也没有角质层,但表皮细胞中含有叶绿体。叶肉细胞不发达,有1

s24 观察植物叶表皮的气孔

第17章 生态系统的稳定 第1节 绿色植物与生物圈中的水循环 一.实验名称:观察植物叶表皮的气孔 二.实验教学目标:1.认识气孔的组成并能描述气孔的开闭原理。认识气孔的功能,初步形成生物体的结构与功能相适应的基本观点。 2.学会制作叶表皮临时装片和学会使用显微镜观察植物叶表皮的气孔,培养学生动手操作能力、观察能力、画图能力和分析问题、解决问题能力。 3.通过本实验,认识气孔的结构与功能,培养学生之间的合作与交流的意识。【1】 三.实验教学重点:制作并观察叶表皮的临时装片,描述气孔的组成及开闭原理。 四.实验教学难点:描述气孔的开闭原理。 五.实验类型:分组实验(两人一组) 六.实验器材:(按学生每组配备)显微镜2台 、载玻片6片、盖玻片 6片、解剖器1套、纱布1片、放大镜1把、滴瓶2只(1只盛清水、1只盛10%食盐水)、吸水纸6片、烧杯(500ml )1只、三脚架1只、石棉网1片、酒精灯1盏、温度计1支、 菠菜叶2片、青菜叶2片、蚕豆叶2片、落叶生根2片。 (教师演示配备)数码相机1台、数据线1根、纸盒1个、塑料管15cm 、海绵1块。 七.实验装置:如图

八.实验准备:教师准备:学生的分组实验器材,教师的演示装置。 学生准备:每位学生采集植物的叶片1—2种。 九.教学策略:发现法。 十.实验教学过程: (一)引入:水分以气体的状态从植物体内散失到植物 体外的过程,叫做蒸腾作用。你知道塑料袋内的水珠是 通过叶片的什么结构散失出来的吗?(如右图)【2】 〔设计意图〕以问题引领主题,能够激发学生探究问题 的兴趣。 (二)教师演示:取一片新鲜的完整的青菜叶,用解剖 针扎住叶柄,将叶片浸入盛有60℃左右清水的烧杯中。 (如下图左) 提出问题:青菜叶表面有什么现象产生? 学生观察实验现象,并叙述之:青菜叶的表面有气泡出现,正面的气泡比背面的气泡少。(如下图右) 小组动手模仿实验 小组讨论、交流,得出结论:植物的叶片表面并不是密不透风的。 〔设计意图〕通过师生互动、生生互动实验,一是培养学生的观察能力、模仿能力以及语言表达能力,二是初步让学生感知植物的叶片表面的确有“空隙”存在。 (三)教师提出问题:怎样探究叶片表面留有这样微小的“空隙”呢? 小组讨论、交流,初步找到解决问题的方法:〔预测〕1. 利用放大镜观察。2. 制作临时装

植被分布对地表空气湿度的影响

植被分布对地表空气湿度的影响 方乐伊,仇莎莎,卢春燕,伍淑颖 (丽水学院教师教育学院科学教育卓越班) 引言 生物与环境间的相互作用,相互制约。环境的变化决定了生物的分布与多度,生物的生存又影响了环境,生物与环境在相互作用中形成有机的统一体。那么植物对于环境的作用到底有多大?植物的蒸腾作用对于空气的湿度有一定的影响是否有一定影响?裸露泥土,草丛,灌木,随着植被的增多,空气湿度逐渐增加 1、材料和方法 在丽水学院西校区内,随机取三天,在每天的9:30、13:00、16:30找一块有三种植被分布情况的样地上进行研究,分别选裸地,草地,灌木。每种植被分布情况取3个样点。用湿度记录仪测定其空气湿度,每个位点共测3天(这三种植被分布的样地应具有相似的日照时间范围)。 2、数据统计 第一天 表一

第二天 表二 第三天 表三 (以上数据都是平均值) 表四

图一 4. 结果分析与评价 通过实验数据分析,同一时间,裸露泥土、草地、灌木丛测量中,湿度最大的是灌木,湿度最小的是裸露泥土。在同一个地方测量,不同的时间,它的湿度也不一样。湿度最大的时间是早上,湿度最小的时间是中午。湿度最大的是的早上的灌木。于是我们推想,裸露泥土,草丛,灌木,植被依次增加,其蒸腾作用增强,其地表湿度也依次增加。同理,早晨光照适宜,蒸腾作用较强,而到了中午,光照较强,气孔关闭,蒸腾作用减弱,其地表空气湿度减小。 参考文献:孙濡泳普通生态学高等教育出版社1993 Walter Larcher ,1997. 植物生理生态学。北京:中国农业大学出版社。 Charles J. Krebs. 2002. Ecology,北京:科学出版社

2020学年度八年级生物 观察植物叶表皮的气孔实验教案 (5) 苏教版

观察植物叶表皮的气孔实验教案 实验名称观察植物叶表皮的气孔 实验目的 学会叶表皮临时装片的制作方法,培养学生分析的能力,画图能力以及实 验探究的能力。 重点难点 重点:学会叶表皮临时装片的制作方法 难点:培养学生分析的能力,画图能力以及实验探究的能力 实验关键培养学生分析的能力,画图能力以及实验探究的能力 材料用具 显微镜、透明直尺(最小刻度为1mm)、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、 清水、滴管等;吸水纸、50%甘油、不同种的植物叶片等。 背景资料表皮细胞是叶肉细胞外的一层细胞,外有一层没有细胞结构的角质层,对叶片起支持和保护作用。表皮细胞中有成对出现的呈半月形的细胞,这对细胞就是保卫细胞,之间形成的孔就是气孔。保卫细胞的颜色比表皮细胞要深,在光学显微镜下容易辨别,气孔是气体进出叶的通道,在缺水的情况下可以自行闭合以减少蒸腾作用散失的水分。 学情分析不同植物的叶、同一植物不同的叶、同一片叶的不同部位(包括上、下表皮)都有差异,且受客观生存环境条件的影响。浮水植物只在上表皮分布,陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布,一般阳生植物叶下表皮较多。可以让学生做多组实验。 实验过程 【实验步骤】 1.复习显微镜的使用方法和注意点。 2.按照显微镜的使用方法,取出、安装、调节好显微镜。 3.拿起叶片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的应是伸到叶片绿色部分以外的、窄而无色的边缘部分。 4.把表皮放在载玻片上,用解剖刀切成小块,滴加一滴清水,盖上盖玻片,勿使表皮干燥。 5.在低倍境下找到一些气孔。换到高倍镜下观察。 6.估略出视野中气孔的数目。

7.用同样的方法对同一叶片的上表皮上的气扎进行计数,尽可能现察多种类型的叶。比较每类叶的上、下表皮上的每的气孔教目。 8.画出页表皮气孔的模式图。 讨论 1. 叶片上表皮不同区域每平方毫米的气孔数目有何不同? 2. 叶片下表皮不同区域的气孔数目有何不同? 3. 叶片上表皮与下表皮相比,气孔数目有何不同? 4. 在你得出结论前,必须做出什么假设? 5.不同的植物叶片上表皮或下表皮气孔数目及分布有何差异? 作 完成实验报告。 业 布 置 实 可以引导学生使用不同的材料,并且自己探究叶的哪一面气孔更多。 验 心 得

关于“植物对空气湿度的影响”实验报告

关于“植物对空气湿度的影响”实验报告 探究人:时间:2008.10.9 地点: 天气:晴星期二小组: 1.提出问题:植物对空气湿度的影响吗? 2.作出假设:植物的种类和分布对空气湿度有影响。在裸地、草地或茂密的灌 丛中,灌木丛中的空气湿度最大,裸地的空气湿度最小 3.设计方案: 1.实验设计:探究植物种类和分布对空气湿度的影响,分早、中、晚三 次,每次分草坪、裸地及灌木丛三个地方进行实验,为了准确,每次每个实验进行三次,并取其平均值。 2.实验用具:干湿记、记录本。 3.实验记录:不同时间、不同地点的相对湿度平均值 4.实施方案:记录汇总

5.整理并分析数据 6.实验结果:从数据记录表可以看出:早晨,不同地方的空气湿度有差异,灌 丛中的空气湿度最大,裸地的空气湿度最小;中午,不同的地方空气湿度有差异,灌丛的空气湿度最大。实验结构:从表中可以看出早、中、晚三个地方空气湿度均有差异,且都是草地湿度最大,灌丛其次,裸地湿度最小。 7.实验结论支持假设。植物的种类与多少会影响空气湿度。在三种环境中, 草地空气湿度最大,裸地空气湿度最小。生物对环境会造成一定影响。 8.提出问题:植物为什么会影响空气湿度? 解答:植物本身需要的水分,其中90%的水分都是被蒸发掉的, 只有一少部分用来进行光合作用还有其它的一些作用。 9.反思:由于时间仓促,测量时间不太准确。 10.研究心得: 在校园里,是因为各种因素,如学生的活动,绿色植物的保护,人们的环保意识等。这些因素都可能会间接影响到空气的清新。而在绿色植物对环境的作用包括调节气候,净化空气,涵养水源,美化环境等。在裸地没有绿色植物,湿度甚至是没有,极其干燥。在校园里的植被大多数是草本植物,草本植物大多是适应半干旱气候,东莞的气候正是夏暖冬凉,因此根据调查情况,建议在校园里多种草本植物,清新空气,这样会有助于我们的健康成长。 而在我们的生活中,主要影响着我们的是我们所制造出来的大量的灰尘和有毒气体。清晨树林的空气含氧量低,含二氧化碳高,因为树林夜间不进行光合作用,只进行呼吸作用。树木大都有吸附尘土和有毒气体的作用,再加上夜间温度低、湿度大,尘土和有毒气体的沉降作用,使得我们感到空气很清新。一说空气新鲜就容易让人误认为是氧含量高,其实空气中尘土的减少,夜能使人感到空气很清新。在树林里,清晨的空气含氧量是最低的。公园能让人感到空气很清新,是因为公园里有大量的植物,所以如此。(如数据所示)建议人们早晨多去公园锻炼,有益健康。而街道、广场应该多种一些行道树,清新空气;在家,银行,

观察植物叶片的表皮细胞和气孔

现场成果展示 观察植物叶片的表皮细胞和气孔 创新实验目的: 1.制作植物叶片细胞的临时装片 2.认识叶片表皮细胞和气孔 3.画叶片的表皮细胞和保卫细胞图 实验仪器及用品 剑兰叶子,清水,稀碘液,镊子,刀片,滴管,纱布,吸水纸,载玻片,盖玻片,显微镜。 实验操作: 一、制作剑兰叶片表皮细胞临时装片 1.用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。 2.把载玻片放在实验台上,用滴管在载玻片的中央滴一滴清水。 3.用刀片在剑兰叶片的下表皮轻轻划一个约1厘米的正方形,用镊子撕取这一块小正方形 下表皮。把撕下的下表皮浸入载玻片的水滴中,用镊子把它展平。 4.用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓放下,盖在要观察的 下表皮上。 5.把一滴稀碘液滴在盖玻片的一侧。 6.用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润标本的全部。 二、观察临时装片 用显微镜进行观察,看一看叶片下表皮的细胞是什么样子?下表皮上有没有气孔? 三、画图 画出下表皮上一对保卫细胞及周围的几个表皮细胞,这一对保卫细胞要详细画,周围的细胞只画轮廓即可。 实验创新点及其意义: 本实验教材中给出的材料是蚕豆叶,我们北方地区不容易找到蚕豆叶。也观察过蚕豆叶下表皮的永久装片,但效果也不太理想。后经筛选发现,剑兰叶片是观察气孔的好材料。剑兰的表皮撕取特别容易,撕下后不易反卷,制成装片后,观察气孔特别清楚。另外,也可以用来观察表皮细胞,可谓一举两得。 点评: 该实验基本符合创新实验的要求,只不过在特色鲜明上有所欠缺,也就是不能够引起评委的高度重视,展示上也有一定的困难,像

这种情况最好是能用拍下蚕豆叶和剑兰叶的显微镜下的照片,女口果对比效果非常明显的话,还是有相当的竞争力的。过程性材料 一定要充实,最好能带有震撼力!

谈植物叶片结构对环境的响应(一)

谈植物叶片结构对环境的响应(一) 作者:康萨如拉牛建明张庆 摘要植物在生长过程中受到干旱、盐碱、低温(冷害、冻害)、高温等环境因子的影响,而叶片作为植物光合作用的主要器官和植物进行生命活动的主要部位,是对逆境反应最敏感的部位。综述了植物为了适应自身生长的不同环境,其叶片大小、表皮毛、气孔、角质层、表皮细胞、栅栏组织、海绵组织、维管束等结构的响应特征。 关键词植物叶片结构;环境;响应植物生长于自然环境中,受到干旱、盐碱、低温(冷害、冻害)、高温等环境因子的影响,植物对所生存的不良环境具有特定的适应性和抵抗力,其响应过程有形态结构、解剖结构以及生理生化上的变化。植物形态结构能反映环境因子对植物的影响以及植物自身对环境的适应1],生长在不同生态环境中的同种植物,它们的形态结构也会表现出明显的趋异现象,这通常被认为是植物对特殊环境的适应。叶片暴露在空气中的面积比例在整个植物体上最大,而又是植物最基本、最主要的生命活动场所,因此它是植物对不同环境反应最敏感的器官2],而叶片结构对不同环境的响应模式也成为当前研究的热点。 1叶片的结构 通常被子植物叶由表皮、叶肉、叶脉组成。表皮覆盖着整个叶片,分为上表皮和下表皮,它不含叶绿体,细胞间没有间隙,形状十分规则;叶表皮上面附有角质层,具有减少水分蒸腾与保护叶肉细胞避免其受机械损伤的作用;表皮细胞上面一般会分布各种表皮毛和气孔器,气孔器的类型与表皮毛的数量随着植物类型的不同而有差别。上下表皮层以内的绿色同化组织为叶肉细胞,富含叶绿体,是叶片进行光合作用的场所;叶肉细胞由栅栏组织和海绵组织构成,有些植物叶片叶肉组织有明显的栅栏组织和海绵组织的分化,叫异面叶;而有些植物不明显,称为等面叶,单子叶植物的叶多数都属于此种类型。叶脉是叶片中的维管束,叶片中脉明显粗大,在中脉较大维管束的上、下两侧有发达的后壁组织与表皮细胞相连,增加了机械支持力。禾本科植物表皮细胞也有泡状细胞(运动细胞)的分化,在植物叶片卷曲、伸展运动中起着重要的作用3]。 2叶片结构对环境的响应 植物对自身生长的生态环境有特定的响应和适应,在适应多样化环境的过程中,叶片各结构表现出了各自的响应特点,构成了类型繁多的响应模式3]。 一些旱生植物在适应干旱环境时尽量缩小其叶面积以减少蒸腾量4],如刺石竹(Acanthophyllumpungens)、麻黄(Ephedrasinica);叶片厚度也常作为衡量植物抗旱性的一个指标,植物叶片越厚,储水能力越强,而一般认为,小叶型也是耐旱的一种特征,细小的叶型可以减少水分蒸发面积5]。 植物叶片表面角质层、硅质及绒毛等对叶片具有保护作用,在控制水分散失和光热伤害方面具有重要生理生态意义。表皮毛不仅能够反射阳光,防止强光对叶片的伤害,而且能够降低叶表面温度,从而间接地降低蒸腾作用。薄叶旱生植物体通常密被灰白色或白色绒毛,起到缓和强光的作用,保护叶绿素不致因强光而被破坏6]。 气孔器是植物叶片与周围空气之间交换气体的器官,由于影响光合作用的一个主要因子为CO2的浓度7],大的气孔密度会增加CO2的吸收量,导致强光合速率的提高,因此在干旱环境下的植物叶片气孔密度越大,越有利于充分利用短时间的有效水分8]。 角质层由不透水的脂类物质组成,能够防止植物体内水分的过分蒸腾,保持植物叶片水分,在控制水分散失和光热伤害方面具有重要的生理生态意义。水分子在角质层扩散的阻力通常是很大的,植物叶片表皮外壁角质层片层的排列方式、密度以及厚度因物种与环境的不同而不同。为了更好地适应缺水、高温等干旱环境,植物叶片角质层加厚,增加水分的扩散阻力,使叶片叶肉细胞更有效地利用水分,更好地保护叶肉组织避免被强光灼伤9]。 叶肉组织中栅栏组织发达(厚度增加)而海绵组织退化(厚度减小)也是旱生植物区别于中生植

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