浙教版科学八年级下册第四章《植物与土壤》知识提纲

第1节 土壤的成分
一、土壤中的生命:土壤生物
（一）观察土壤中的生物
(1)方法
①在有花卉和农作物生长的土壤中，用土壤取样器选取2~ 3个土壤样本。把土样选取地点及该地当时的气温、湿度等天气状况和土壤温度等环境特点记录在表格中。
②用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤，用肉眼或借助放大镜观察土壤样本中有没有其他生物。将发现的生物填写到表格中。
③观察完毕后将土壤样本恢复原样。
④对观察结果进行分析，将结果填写到表格中。
(2)填表注意事项
①环境特点:应从土壤湿度、疏松程度、温度、光照、植物生长状况等几个方面填写。
土壤湿度:可以用“干旱”“比较干旱”“比较湿润”“湿润”来表述。
疏松程度:可以用“非常疏松”“疏松”“比较疏松”“不疏松”来表述
土壤温度:应从土壤的不同深度进行多次测量，取多次测量的平均值。
光照强度:可以用“光照强度强”--直射光时间长，“光照强度一般”有零星直射光照射，“光照强度弱”完全遮阴等来表述。
植物生长状况:可以用“良好”“一般”“较差”等来表述。
②土壤生物:填写观察到的生物名称和数量，数量较多者为此特定“生态系统”中的优势物种。
③简要分析:应着重分析生物种类和优势种类生活与环境的相互关系。
（二）土壤生物
我们把生活在土壤中的各类生物统称为土壤生物。土壤生物有植物、动物和微生物等。
(1)植物:土壤是植物生长的摇篮。绝大多数植物的根需要固定在土壤中，通过吸收土壤里的各种养分来满足自身生长的需要。一方面 ，植物在生长发育过程中不断地从土壤中吸取大量的水和无机盐；另一方面,植物是土壤有机物积累的重要来源。
(2)动物:土壤中生活着各种各样的动物，陆生动物都以土壤为立足点，它们在土壤上行走、活动和觅食等。土壤动物影响着土壤的结构和性状，如蚯蚓对改良土壤结构、通气状况起很大的作用。常见的土壤动物有原生动物、节肢动物环节动物等。
(3)微生物:在土壤中起作用最大的是细菌、真菌等土壤微生物，它们具有种类多、数量大、繁殖快和活动性强等特点，在土壤的物质转化中起着不可替代的作用。它们能分解有机物，促进物质循环。
二、土壤中的非生命物质
（一）土壤中含有空气
(1)证明土壤中有空气
①选材:在校园中选择一块干燥的土地， 取长、宽、厚分别是5厘米的一块土壤，另取一块相同规格的铁块，分别放入2只相同的大烧杯中。
②注水:分别沿着烧杯壁缓慢地向2只烧杯内注水，开始时用量简量取定体积的水注入，当快要浸没土壤或铁块时，再换用滴管向烧杯内注水，直到水把土壤和铁块刚好浸没为止。
③记录向2只烧杯注入的水量:盛有土壤的烧杯注入的水有V1毫升；盛有铁块的烧杯注入的水有V2毫升。
④结论:当向盛有土壤的烧杯内加水时，会看到土壤块表面产生了许多气泡，这是因为土壤里含有空气。同样体积、同样形状的铁块和土壤，浸没时加入水量不同的原因是铁块内部没有空气，而土壤里含有空气。
(2)土壤空气
①来源:土壤空气主要分布在土壤颗粒间的空隙里。它基本上来自大气，但和大气的成分不完全相同，因为土壤空气中一部分气体是由土壤生物的生命活动产生的，是微生物等进行生化反应的结果。如大气中氧气的体积分数约为21%，而土壤空气中的氧气却只有10% ~ 12%。
②作用:土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。当土壤板结时，土壤中空气含量少，会抑制土壤生物的呼吸作用，进而影响土壤生物的生命活动。
（二）土壤中含有水分
(1)证明土壤中有水
①取少许土壤，放入试管中。
②用试管夹夹住试管，在酒精灯上加热。加热时，应使试管底部均匀受热，以免试管破裂，并且用酒精灯的外焰加热。
③观察试管壁上有没有水珠。可以看到此时有一层水珠均匀地附着在试管内壁上，该实验说明土壤中有水。
④结论:除了土壤生物、空气外，土壤中还有植物生长所必需的水。
(2)土壤水分
①来源:土壤水分主要来自降水(降雨、降雪等)和灌溉。此外，地下水位较高的，地下水也可上升补充土壤水分；地表空气中的水蒸气遇冷也会凝结，直接转变为土壤水分。
②作用:利于营养物质的溶解和运输，改善植物营养状况，调节土壤温度，是植物生长的必要条件，各种土壤生物都离不开水。
（三）土壤中含有有机物
(1)测定土壤中含有有机物的原理
土壤中很多生物的生存都需要有机物为其提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物，可以根据有机物能燃烧的特点，测定土壤质量变化情况，得出土壤中是否含有有机物。
(2)检验土壤中有有机物
①用天平称取充分干燥的土壤m克，然后把它们放在细密的铁丝网上，用酒精灯加热。观察到的现象是土壤在加热的过程中颜色发生明显变化。
②待土壤冷却后，再用天平称量。此时会发现土壤的质量明显减少。土壤质量发生变化的原因是土壤中含有有机物，有机物在加热的过程中燃烧了。
(3)土壤有机物(腐殖质)
①来源:主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。
②作用:有机物含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标准。有机物在土壤生物的作用下形成腐殖质，腐殖质可以为土壤动物提供食物，也可以为绿色植物提供养分。同时，土壤中的有机物能改良土壤的物理性状，提高土壤的疏松度和透气性，改变沙土的松散状态。
（四）土壤中含有无机盐
(1)检验土壤中有无机物
①取新鲜的土壤样品50~ 100 克，放入大烧杯中。
②向大烧杯中倒入足量的蒸馏水。
③先用玻璃棒充分搅拌-一会儿，再静置一段时间让土壤固体颗粒沉淀下来。得到的上部溶液就是土壤浸出液。
④取土壤浸出液约10毫升，过滤，收集滤液，如图4-1-4甲所示。然后将滤液放入蒸发皿中，用酒精灯加热，使水分蒸发。当水分蒸发完后，可见蒸发皿中有很细的结晶物。这说明土壤中有无机盐(能溶于水，但不能燃烧的物质，这些无机盐正是植物生长发育所需的物质)。
(2)土壤无机盐
土壤中的无机盐有可溶于水和不可溶于水两种，可溶于水的无机盐是植物生长所需的重要物质。植物在生长发育过程中，需要不断地从土壤中吸收无机盐。植物需要的无机盐中，需要量较大的是含氮的、含磷的、含钾的无机盐等。
（五）构成土壤的物质
构成土壤的物质有固体、液体和气体三类。
(1)土壤的固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成，其中矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
(2)土壤中的水分是植物生长的必要条件。
(3)土壤中的空气是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源。
【能力拓展】要选用干燥的土壤，干燥的土壤中空气含量较多。潮湿的土壤中有许多空间已被水分占据，空气含量较少。土壤中空气含量越多，实验效果就会越明显。
①在适宜植物生长的土壤中，空气的体积分数为15%~ 35%。
②土壤中空气的体积分数的计算方法:土壤中空气的体积分数=(V1-V2)/Vx100%，其中V为采用土壤样本时的注水量，V2为采用铁块样本时的注水量，V为土壤样本的体积(5x5x5=125毫升)。
三、从岩石到土壤
地球外层的地壳最初主要是由岩石组成的，没有土壤。现在，地球表面广泛分布着各种土壤，这些土壤是由岩石经过漫长的年代逐渐变化形成的。岩石变成土壤，首先要经过风化作用形成石块、石砾和砂粒等细碎的矿物质颗粒。
（一）引起岩石风化的因素
(1)风:风将砂粒刮起来，碰撞着岩石。久而久之，岩石层就被慢慢地磨损。于是，岩石上出现了窟窿和裂隙，并且越来越大，最后破裂成了小碎块。
(2)流水:流水能使大块岩石裂成小块。水流动时，夹带的小块岩石与岩石摩擦，使岩石逐渐变成了小石块。
(3)温度的剧烈变化:物体都有热胀冷缩的特性，岩石常因骤热后突然冷却发生爆裂。炎热的太阳常使岩石发烫，此时若气温骤降，岩石就会爆裂成小碎块。
(4)结冰:雨水积聚在岩石的缝隙里，如果气温降低到零摄氏度以下，水就会结冰，体积增大，从而促使岩石的缝隙加宽，最终使岩石裂成小碎块。
(5)其他因素:除了风、流水及温度等物理因素外，促进岩石风化作用的因素还有一些化学物质的溶蚀作用，各种生物的作用也能促进岩石的风化。
（二）土壤的形成
(1)土壤的形成离不开生物的作用
风化作用后形成的细碎的矿物质颗粒，还要经历漫长的演变才能形成各种各样的土壤。其中离不开多种生物的共同作用。各种生物的活动加速了有机物在地表的积累，最终促使土壤的形成。例如，地衣是真菌和藻类共生的一类特殊生物，地衣能分泌地衣酸，地衣酸能腐蚀岩石，促进风化，是岩石变成土壤的先锋植物。
(2)土壤的形成过程
岩石在长期的风吹雨打冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒，最后经过各种生物和气候的长期作用才形成了土壤。
(3)土壤的形成是一个缓慢的过程
土壤的形成过程是十分缓慢的，直到今天，这个过程仍在不断十分缓慢地进行着。一般情况下 ，形成1厘米厚的表土，需要100 ~ 400年，在极其寒冷的环境中，大约需要1 000年。被破坏的土壤想要恢复需要很长的时间，因此，我们要珍惜土地资源，合理地利用，不要破坏、污染、浪费土地资源。。
第2节 各种各样的土壤
一、土壤的结构和类型
（一）土壤的结构
土壤主要是由矿物质、腐殖质、水和空气等物质以及多种生物组成的。这些成分之间相互影响，并使土壤形成了定的结构。 例如，土壤中的空气和水存在于矿物质颗粒的空隙中，如果土壤中的矿物质颗粒较小，土壤的空隙就较少，土壤中的空气和水也就少了。
（二）影响土壤结构的因素
矿物质颗粒是组成土壤的主要物质之一，因此，大小不等的矿物质颗粒的多少和排列方式就成为影响土壤结构最重要的因素。土壤中不同大小的颗粒的比例和排列方式发生变化，或者土壤中的成分在比例上发生变化，就会导致土壤的结构发生变化。
（三）土壤颗粒的分类
土壤的矿物质颗粒又叫土壤颗粒，这些颗粒有粗有细，粗的叫砂粒，细的叫黏粒，在两者之间的叫粉砂粒。土壤颗粒的分类及特性见下表。
土壤颗粒名称 直径/毫米 通气、透水性能
砂粒 2.0~0.02 通气、透水性能强，但保水性能差
粉砂粒 0.02 ~ 0.002 在砂粒与黏粒之间
黏粒 <0.002 通气、透水性能差，但保水性能强
（四）土壤的渗水能力
(1)土壤的渗水实验
①取砂粒和黏粒少许，用大拇指和食指蘸一些砂粒 和黏粒，会感觉到砂粒较粗，而黏粒细滑。
②取2只漏斗，在漏斗口里放一些脱脂棉花。在漏斗A中放适量的砂粒，在漏斗B中放等量的黏粒。将漏斗分别搁在锥形瓶上，往每个漏斗中倒半烧杯水。5分钟后，观察2只漏斗各有多少水流到下面的锥形瓶内。观察发现能渗出更多水分的是A漏斗。
③结论:土壤具有渗水能力，并且土壤颗粒越大，渗水能力越强;土壤颗粒越小，渗水能力越弱。
(2)土壤的渗水能力与土壤颗粒有关
不同土壤的渗水能力不同，土壤的渗水能力与土壤颗粒的大小有关。一般来说，砂粒较大，颗粒间的空隙较大， 渗水能力较强;黏粒较小，颗粒间的空隙较小，渗水能力较弱;粉砂粒的渗水能力在两者之间。
（五）土壤的分类
(1)土壤分类的依据:根据砂粒粉砂粒和黏粒在土壤中所占的比例不同，可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三种。
(2)不同类型土壤的质地
土壤类型 土壤质地
砂土类土壤 砂粒多、黏粒少，土壤颗粒较粗
黏土类土壤 黏粒、粉砂粒多，土壤颗粒较细
壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂粒大致等量，土壤质地较均匀
二、土壤的性状与植物的生长
（一）土壤的性状影响植物的生长
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐等。由于土壤的矿物质颗粒的组成及其比例不同，土壤的黏性不同，从而影响了土壤的通气性能保水和保肥性能等。土壤通气性能、保水和保肥性能等的差别影响着植物从士壤中获取水分、空气和无机盐等，从而影响植物的生长。
（二）土壤的通气性能、保水和保肥性能
(1)探究土壤的黏性
①取足量的砂粒(粒径大于0.2毫米)和黏粒。
②在花坛或农地里，选取足量的壤土类土壤。
③按砂粒与壤土类土壤的质量比为20:1配制砂土类土壤。按黏粒与壤土类土壤的质量比为5:1配制黏土类土壤。
④取少量壤土和已配制好的两种土壤，各加少许水,用手搓一搓。黏土类土壤能搓成一个条状体。三类土壤的黏性强弱顺序为黏土类土壤>壤土类土壤>砂土类土壤。
(2)土壤黏性决定着土壤通气性能、保水和保肥性能
黏性较差的土壤，土壤中的空隙较大，比较疏松，水易渗人或流出，通气性能较好，但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤，空隙较小，保水性能好，但通气性能较差。
（三）探究哪种土壤适合植物生长
(1)将上述活动中配制的砂土类土壤黏土类土壤以及壤土类土壤分别装在3只同样大小的花盆内，然后分别种植2~ 3株大小相近、生长旺盛的同一种类的植物，并浇等量的水一次。将花盆放在窗台上能照到阳光但不会被雨水淋到的地方，每天观察植物生长的情况，并做好观察记录。
(2)通过观察发现:种植在壤土类土壤中的植物生长情况最好
（四）最适合植物生长的土壤
在三类土壤中，壤土类土壤的矿物质颗粒、空气、水和腐殖质等组成比例合理，土壤黏性适度，通气、透水、保水和保肥性能强。因此，壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤。
第3节 植物的根与物质吸收
一、植物的根系
（一）根系
(1)概念: 一株植物所有根的总称，叫根系。
(2)作用
①许多植物的根系十分发达，生长的范围比枝叶大，对植物起到固定作用。
②组成根系的每条根均能吸收土壤中的水分和无机盐等营养物质。
（二）根的种类
(1)主根:由胚根直接生长形成的根，数量只有一条，向下生长，叫主根。
(2)侧根:从主根上依次生出的根，叫侧根。与主根相比，侧根又短又细，但数量众多，向四周扩展。
(3)不定根:从植物的茎或叶上长出的根,叫不定根。
（三）根系的类型
根系 直根系 须根系
特点 有明显的主根和侧根之分 没有明显的主根和侧根之分，主要由不定根组成
常见植物 大豆、萝卜、樟树等大多数双子叶植物 小麦 、水稻、葱、蒜等大多数单子叶植物
（四）根的分布
植物的根在土壤中的分布，与植物的种类和外界环境如土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况等密切相关。例如，在缺水地区生长的植物的根往往比水源充足地区生长的植物的根更为发达。在农业生产上，常利用控制水肥等来调整作物的根系，以达到丰产的目的。
【能力拓展】大多数裸子植物和双子叶植物的根系属于直根系。一般直根系入土较深,其侧根在土壤中的伸延范围也较广，如木本植物的根系其伸延直径为10~18米，常超过树冠的好几倍；草本植物如南瓜,其根系伸延直径为6~8米。
根有向水、向肥生长等特性,这样可使根能不断吸收水分和无机盐，从而促进根向各个方向迅速伸长，以便吸收更多的水分和无机盐，最后使根系的扩展范围大于地上部分的扩展范围。根系的入土深度一般都大于地上部分主茎的高度。根系的这些分布特点为农业生产上施肥、浇水提供了理论依据，给作物施肥、浇水时应做到深层施肥、浇水。
二、根的吸水和失水
（一）探究根吸收水分的主要部位
(1)培育小麦种子，直到它们长出较长的根。
(2)选取4株生长旺盛带有绿叶和根系的幼苗，随机分为A、B两组。将A组的2株小麦植株所有根的前端剪去3~5毫米(即根尖)，并在切口处涂上石蜡； B组不做处理。
(3)将2组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。
(4)一段时间后，A组幼苗开始出现萎蔫现象，B组幼苗正常生长。由此得出结论:根尖是植物根吸收水分的主要部分。
（二）根尖的结构和功能
(1)根尖
根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，它是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起，根据形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。
(2)观察根尖
①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根尖从尖端起，依次是根冠、分生区、伸长区、根毛区，在根毛区生有大量的根毛。
②用显微镜(低倍镜，不加盖玻片)观察根毛细胞的结构特点。
③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞形状各不相同
(3)根尖各部分的结构特点及功能
结构 位置 细胞特点 功能 图示
根毛区 伸长区上部 根毛区的表皮细胞向外突起，形成不同长度的根毛，根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大 大量的根毛扩大了根的吸收面积，保证了植物能吸收足够的营养。 根毛是根尖吸收水分和无机盐的主要部位
伸长区 分生区上部 有较小的液泡，细胞壁较薄 细胞停止分裂迅速生长，使根不断伸长
分生区 根冠内侧 细胞壁薄，细胞核较大，细胞质浓，排列紧密，分裂能力强 有很强的分裂能力，通过分裂使细胞数目增加。分生区产生细胞大部分成为伸长区的细胞，进而形成根的各部分结构
根冠 根尖的最顶端 细胞壁薄，外层细胞排列比较疏松，内部细胞小、排列紧密 主要起保护作用,有利于根在土壤中不断生长
（三）植物的吸水和失水
(1)植物吸水和失水的影响因素
①选取4株生长旺盛的同种植物(如白菜等)幼苗，随机分成2组。
②将2组植物的根部洗净，分别放人盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。
③过20 ~ 40分钟后观察2组植物，加以比较。可以发现在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫。
(2)根毛细胞适于吸水的特点
根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。根毛细胞在土壤缝隙中穿过，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。
(3)土壤溶液
土壤颗粒之间含有水分和无机盐，称为土壤溶液。
(4)根毛细胞吸水和失水的条件
细胞吸水或失水取决于植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数和土壤中溶质的质量分数的大小。
①细胞吸水条件:根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。
②细胞失水条件:根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。如农业上一次施肥过多，容易造成“烧苗”
(5)根毛吸水的过程
根毛吸水的具体过程:水 → 根毛细胞 → 各皮层细胞 → 导管
【能力拓展】①根的不断长长是伸长区细胞不断伸长和分生区细胞不断分裂的结果。
②根尖吸收水分和无机盐主要是通过根毛区的根毛实现的。
③在根尖的四部分结构中，出现细胞分化的是根毛区，它的内部形成了导管,表面形成了根毛。
④根毛细胞的液泡较大、细胞壁极薄,这些特点都有利于水分和无机盐进入根毛细胞。所以，根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。
细胞失水主要是指植物细胞液泡里细胞液中的水分向细胞外渗出，而不是细胞质中的水分向细胞外溢出。由于细胞液中的水分向细胞外渗出，液泡逐渐缩小，细胞质回缩，但细胞壁几乎不变，最终导致细胞质与细胞壁分离。
三、植物生长需要无机盐
（一）验证植物生长需要无机盐
(1)实验过程
①配制4种营养液。其中1种按科学标准配制，另外3种分别缺氮、磷、钾等元素。将它们分别倒人4只锥形瓶内,并用标签注明“正常、缺氮、缺磷、缺钾”等字样。
②选取生长旺盛的植物幼苗(如烟草、油菜、小麦等)4株或8株，小心洗去其根部附着物，最后用蒸馏水将其洗净，并分别将它们“种植”在4只锥形瓶中。
③记录4种培养液中植物生长的基本状况。如果发现异常生长，在相应的培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察它们的生长是否恢复正常。
(2)实验结果
①记录4种培养液中植物生长的基本状况，可发现:标准培养液中，植株正常生长:缺氮培养液中，植株矮小，叶片发黄；缺磷培养液中，植株矮小、叶片暗绿带红:缺钾培养液中，植株矮小、易倒伏，叶片上有褐斑。
②在发现异常生长的相应培养液中分分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察植物的生长状况，结果它们的生长恢复正常。
（二）无机盐的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物的生长会起不同的作用。
(1)用于构建植物体:如氮和镁是合成叶绿素的原料，氮和硫是合成蛋白质的原料。
(2)用于调节植物的生命活动:如钾能使茎秆粗壮促进淀粉的合成和运输，磷能促进幼苗的生长发育和开花等。如果缺少某种无机盐，植株就不能正常生长，会出现相应的营养缺乏症状。
（三）氮、磷、钾元素的作用
植物在生活过程中需要量最大的是含氮磷钾元素的无机盐，它们对植物生长的作用及缺乏时症状各不相同。
无机盐 对植物生长的作用 缺乏时的症状
含氮(N)的无机盐 促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，增加产量，延缓衰老等 植株矮小瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
含磷( P)的无机盐 促进幼苗的发育和花的开放，使果实种子的成熟提前，增强抗性等 生长缓慢，发育迟缓，嫩叶变小，老叶先呈暗绿色，后转变为微红色或紫红色
含钾(K)的无机盐 可以调节气孔的开闭，增加细胞壁的厚度，尤其能促使植物茎秆健壮，促进淀粉的合成和运输 生长缓慢，茎细，易倒伏,叶片易干尖，老叶易发黄，出现褐斑
（四）“秸秆还田”可以提高农田的肥力
在有植物生长的地方，都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里，这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤，使土壤更为肥沃。因此，在农业生产中常提倡“秸秆还田”，以提高农田的肥力。
【能力拓展】在配制营养液的过程中，除对照组外，其他各组一定要确保缺乏某种无机盐。因此，操作中应洗净有关器皿，实验用水要用蒸馏水，不能用自来水等。
植物在生活过程中需要量较大的是含氮、磷、钾的无机盐，除了这三种无机盐外，植物还需要多种无机盐，这些无机盐的需要量较小，但对植物的生长发育也非常重要。如油菜缺硼会只开花不结果。
无土栽培
①概念:根据植物生长所需的无机盐种类和数量配制适宜的营养液，用营养液来栽培植物,这就是无土栽培。
②原理: 根只是从土壤中吸收水分和无机盐，而土壤仅对植物体起固定作用。
③优点:更合理地满足不同植物以及同一种植物在不同的生长期对各类无机盐的需求，具有产量高、不受季节限制、节约水肥、清洁无污染等优点。
注意：
①植物的生活需要无机盐，但固体状态的无机盐不能被植物吸收。根能直接吸收的是溶解在水中的无机盐。
②植物生长的不同时期，需要无机盐的量是不同的。例如，油菜的营养器官生长时期，需要大量含氮的无机盐，而在开花结果时期，则需要更多含磷的无机盐。
第4节 植物的茎与物质运输
一、茎的结构
（一）茎的类型
(1)植物的茎按形态可分为直立茎、攀缘茎、匍匐茎和缠绕茎等。
茎的类型 特点 常见植物类型
直立茎 茎较坚硬，直立向上生长，最常见 杨树、柳树、甘蔗等
攀缘茎 借助茎或叶的变态结构(如卷须等)而攀缘他物上升 葡萄、黄瓜、爬山虎等
缠绕茎 借茎本身缠绕他物上升 牵牛花、常春藤等
匍匐茎 平卧于地，四周蔓延，长有不定根 草莓、甘薯等
(2)按茎的组成可将茎分为草质茎和木质茎。
（二）观察木质茎
(1)选取一根三年生的椴树(或木槿)枝条(3~ 5厘米长)，用刀片或解剖刀横切枝条。
(2)用放大镜观察，其横切面可明显分为三层:树皮、木质部和髓(在树皮和木质部之间还有一层形成层，但形成层很薄不明显)。
(3)用解剖针轻轻地扎下树皮、木质部和髓部。质地较硬的是木质部，质地较软的是树皮和髓。
(4)在韧皮部和木质部之间有一层形成层， 因而很容易将树皮剥下。
（三）双子叶植物木质茎的结构
木本双子叶植物茎从外向内分为树皮、形成层、木质部和髓四部分。
(1)树皮:可分为韧皮部和外层的表皮。
①表皮:细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用。
②韧皮部:在树皮靠近木质部的地方，由筛管、韧皮纤维等组成，在茎的横切面上呈环状排列。筛管具有运输有机物的功能，一般由活细胞构成，属于输导组织。韧皮纤维属于机械组织，其最大的特点是韧性强。
(2)形成层:在韧皮部和木质部之间，细胞只有2~3层，能分裂产生新细胞，向外形成新的韧皮部，向内形成新的木质部，使茎能逐渐增粗。水稻、小麦、毛竹等植物经历初期生长后，因为茎中没有形成层，它们的茎不能继续加粗生长。
(3)木质部:位于茎的中央，由导管和木纤维组成。
①导管:运输水分和无机盐，属于输导组织。
②木纤维:是又细又长的死细胞，细胞壁厚，没有弹性，有很强的支持力。木本植物的茎之所以坚硬，主要是因为木纤维的作用。
(4)髓:位于茎的最中央，由薄壁细胞构成，细胞体积较大，有储藏营养物质的功能。
（四）观察木质茎的结构
(1)目标:①观察植物茎的基本结构。
②认识木质茎的结构是如何与其功能相适应的。
(2)器材:三年生木质茎(木槿或椴树等)的永久切片、显微镜等。
(3)过程:①按显微镜操作要求，安放显微镜，并对好光。
②将三年生木质茎永久切片置于低倍镜下观察，自外向里可以看到:
a.表皮:细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用。
b.韧皮部:在茎的横切面上呈环状排列，其中含有韧皮纤维和筛管。
c.形成层:只由2~ 3层细胞组成，呈环状排列，细胞扁平，能不断地进行细胞分裂，向外形成韧皮部，向内形成木质部。
d.木质部:位于茎的中央，其中较大型的细胞是导管，较小的细胞是木纤维等。三个年轮也可以清晰地看到。
e.很多情况下，还可以在茎的最中央看到髓，它们的细胞壁比较薄，常有储藏营养物质的功能。
（五）年轮
(1)概念:在多年生木质茎的横切面上，常常可以看到一圈一圈的同心圆环。通常情况下，一年生成一轮，称为年轮。
(2)成因:年轮是由一年内形成层活动强弱不同造成的，与季节性的气候变化有密切关系，尤其是温带地区生长的木本植物，在气温、降水、光照等外界气候因素呈现的周期性变化影响下，木质茎的横切面上会呈现出年轮现象。
①春材:春季，水分、气温等环境条件较适宜，形成层活动较旺盛，此时形成的细胞体积较大，木质部质地疏松，颜色较浅，称为春材。
②秋材:人秋以后，气温较低，雨量减少，形成层活动逐渐减弱，此时形成的细胞体积小，木质部质地紧密，颜色较深，称为秋材。
每年的春材和秋材共同组成一轮显著的同心圆环，即年轮。
(3)作用:年轮出现在茎的木质部中，根据年轮数可推断出树的年龄；判断当时的气候环境；判断方向(纹路疏的一面 朝南方，纹路密的一面朝北方)；根据年轮上的“斑点”判断当时的环境污染状况。
【能力拓展】变态茎
①地下变态茎:藕、竹等的茎横生地下，像根一样，称为根状茎；荸荠等茎的变态部分膨大成球形、扁圆形或长圆形，称为球茎；洋葱、水仙等的变态茎极短，呈盘状，其上着生肥厚的鳞片状叶，称为鳞茎。
②地上变态茎:葡萄、黄瓜等的卷须是枝的变态茎；皂荚等的茎刺是分枝或芽的变态茎；竹节蓼、天门冬等的叶状茎是茎扁化成叶状；仙人掌等的肉质茎呈绿色，肥大多浆液。
二、水分和无机盐的运输
（一）茎运输水分和无机盐的部位
(1)探究任务:通过实验了解茎运输水分和无机盐的部位。
(2)提出问题:茎运输水分和无机盐的部位是什么
(3)建立假设:根据茎的结构，茎木质部的导管或韧皮部的筛管可能是运输水分和无机盐的部位。由此可以作出下面的假设:
①假设1:茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。
②假设2:茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。
③假设3:茎对水分和无机盐的运输是通过髓进行的。
(4)实验材料和器具:新鲜的带叶的木本植物枝条若干，烧杯(或矿泉水瓶)，红墨水，清水，刀片，放大镜等。
(5)实验步骤:①取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条3根，将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面，再分别按下表中的3种处理方法处理。
②处理好后，将每组枝条分别插入3瓶盛有等量稀释红墨水的烧杯中，并用3个夹子将各组枝条分别固定，置于温暖、光照充足的地方，10分钟后取出枝条，用刀片横切枝条的中上部，用放大镜观察横切面的染色部位，并将实验现象记录在下表中。
(6)实验结果与分析
实验组别 实验现象(记录被染色的部位)
A.带叶枝条(不做处理) 木质部
B.剥去下半部树皮的带叶枝条 木质部
C.除去木质部和髓的带叶枝条，只留下树皮 未被染色
结论:水分和无机盐是通过木质部运输的。
(7)表达与交流:
①A、B组枝条的木质部均被染色，说明水分和无机盐是通过木质部运输的，C组树皮未被染色，说明树皮不能运输水分和无机盐。
②越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅，因为水分和无机盐是由下向上运输的。
③A组枝条不用石蜡处理，B组枝条用石蜡密封切面的树皮部分，C组枝条用石蜡密封切面的木质部和髓部。预期实验结果和上表相同。
2.植物通过导管运输水分和无机盐
水分和无机盐被根尖吸收后，会进入根部导管。由于根和茎中的导管是相互连通的，最后，它们就能进人茎中的导管。实验证明，水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输。
【能力拓展】①实验时应选用新鲜带叶的植物枝条，新鲜的植物生命活动旺盛，在光照充足的条件下,叶片蒸腾作用较强，水分和无机盐在枝条里的运输速率快，实验现象明显。
②如果实验当天为阴天或在室内进行，可将实验用植物枝条置于灯光下。
③为了使实验的效果更明显，红墨水的浓度应相对高些。
三、有机物的运输
（一）探究有机物在茎中的运输
(1)过程:在一株盆栽木本植物上选取一个枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部。用刀轻刮木质部表面，然后用少许凡土林涂抹环剥的部位。每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。
(2)现象:一段时间后，在环剥部位的上方膨大形成枝瘤，而且随着时间的延长，枝瘤在不断长大。
(3)分析:剥去一圈树皮后，由于叶制造的有机物向下运输的通道被切断了，有机物就积存在伤口的上方，伤口上方部位的细胞分裂和生长都加快，树皮就膨大起来，于是形成了瘤状物。树皮内只有韧皮部的筛管是上下相通的，可见，叶制造的有机物是通过筛管向下运输的。
2.有机物的运输
(1)有机物的来源:叶是植物进行光合作用制造有机物的主要器官。这些有机物除小部分留在叶肉细胞外，大部分需要运输到茎、根、果实、种子等部位去。
(2)有机物的输送:主要在韧皮部的筛管中进行。
(3)有机物的运输方向:沿筛管自上而下运输
第5节 植物的叶与蒸腾作用
一、叶的结构
（一）叶的形态
自然界中，不同植物的叶的大小和形状差异很大。例如，王莲漂浮于水面的圆形叶直径可超过2米，而浮萍的叶只有几毫米；枫香的叶宽大如拳，而松树的叶细如缝衣针。叶的形态、结构和功能等特征与植物生长的环境密切相关。
(1)生活在潮湿阴暗环境下的植物，一般叶片较大且叶表面无角质层，以增加换气的面积。
(2)生活在干旱环境下的植物，叶片一般较小甚至退化成针刺状(如刺叶石竹)或小鳞片状(如麻黄)，叶表面多覆盖有蜡质和不易透水的角质层。
（二）叶的结构
叶的形态虽然是多种多样的，它的基本结构却是相似的。
(1)叶的结构:植物的叶一般由叶柄和叶片组成。叶片通过叶柄着生在茎上。
(2)叶片的结构:叶片是叶的主要部分，由表皮、叶肉和叶脉等结构组成。
①表皮:表皮覆盖在叶片的表面，分为上表皮和下表皮，由一层形状不规则、排列紧密、无色透明的表皮细胞构成，有利于光线的透过和对叶片内部结构的保护，并能防止水分散失和病虫的侵害。
②叶肉:叶肉在上、下表皮之间，由含有许多叶绿体的薄壁细胞组成，是植物体进行光合作用的主要场所。在能区分背腹面的叶片中，叶肉明显地分为栅栏组织和海绵组织两部分。
③叶脉:是生长在叶片中的维管束，多由导管和筛管构成，是水分、无机盐、有机物的运输通道，同时对叶片有支持作用，使叶片展开，以更多地接受阳光照射。
二、蒸腾作用
（一）观察植物蒸腾失水现象
(1)实验过程
①选取一盆正处于生长旺盛期的阔叶植物(如天竺葵等)。
②用一透明塑料袋把几片邻近的叶片包扎起来。
③对该植物浇水后，置于阳光下照射。
④观察塑料袋内有没有水珠产生。如果没有水珠产生，请把植物搬到室内使其快速冷却，再观察塑料袋上有没有水珠。
(2)现象：将植物置于阳光下照射一段时间，或照射一段时间搬到室内快速冷却后，可以发现塑料袋内壁上有小水珠产生。
(3)结论：植物进行蒸腾作用散失水分。
（二）蒸腾作用
(1)概念：水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程，叫作蒸腾作用。
(2)植物吸收的水分主要用于进行蒸腾作用
植物的根吸收的水分经过茎的运输到达叶后，除小部分用于光合作用等生理过程外，大部分从叶片散失了。事实上，植物根吸收的水分大约有99%是通过蒸腾作用散发出去的，只有约1%的水分会用于光合作用等其他生理过程。
(3)进行蒸腾作用的部位
蒸腾作用主要通过叶片上的气孔进行，在叶柄和幼嫩茎处也能进行。
（三）蒸腾作用的意义
(1)蒸腾作用是水分吸收和运输的主要动力来源蒸腾作用能够产生自下而上的蒸腾拉力，这种拉力是水分从根部运送到茎、枝、叶等部位的主要动力。
(2)蒸腾作用能促进植物对无机盐的运输
蒸腾作用产生拉力能够促进植物体内的水分自下而上运输，也利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。
(3)蒸腾作用能够有效地降低叶片温度
夏天，叶片吸收的光能有一部分会转变成热能，从而使叶片的温度升高。温度过高会影响叶片的光合作用、呼吸作用等生理活动的进行，严重时甚至导致某些叶片生命活动完全停止。蒸腾作用可以在温度偏高的情况下有效地降低叶片的温度。当液态的水汽化成水蒸气，从气孔中散失到大气中时，会带走大量的热量，从而使叶片的温度不会过高。
（四）影响植物蒸腾作用的因素
影响植物蒸腾作用的环境因素有大气的温度、湿度和气流速度等。一般情况下，若气孔周围温度低、湿度大、气流速度慢，则蒸腾作用弱；若气孔周围温度高、湿度小、气流速度快，则蒸腾作用强。
（五）探究水从叶的什么地方散失
(1)实验过程
①选取一片生长旺盛的蚕豆叶，用滤纸把它上、下表皮上的水分吸干。
②将A、B两张浸有氯化钴溶液的蓝色试纸，相对应地贴在叶片上、下表皮的表面，并用回形针将其固定。
③向浸过氯化钴溶液的蓝色试纸滴一滴水，观察到蓝色试纸的颜色变红。
④过一段时间，观察贴在叶片上、下表皮上的试纸颜色的变化。
(2)现象:先变色的是贴在叶片下表皮上的试纸，颜色深- 些的也是贴在叶片下表皮上的试纸。
(3)结论:水是从叶的上、下表皮中散发出来的，而且下表皮散发出来的水分要多于上表皮散发出来的水分。
（六）探究水从叶的什么结构散失
(1)过程
①在载玻片上滴1滴清水。
②用镊子撕取蚕豆叶片的下表皮，把它们放在载玻片上，用解剖针把它们展平，加盖盖玻片。
③在低倍显微镜下观察，可以看到叶片的表皮细胞一般为形状不规则的扁平状，彼此镶嵌成一层结合紧密的、较为牢固的组织。表皮上有成对的半月形细胞，叫保卫细胞。
④换用高倍显微镜观察，可看到保卫细胞中有叶绿体
⑤另取一片叶子，浸在盛有热水( 60摄氏度左右)的烧杯中，仔细观察叶片表面，可发现叶片两面都有气泡产生，且下表皮比上表皮多，这是因为下表皮气孔多。
(2)结论:叶片的表皮细胞之间有成对的半月形的细胞围成的气孔，而且一般叶片的下表皮气孔比上表皮气孔多。
（七）气孔
(1)保卫细胞:叶的表皮上有成对的半月形细胞，叫作保卫细胞。
(2)气孔:两个半月形的保卫细胞之间的小孔是气孔。在进行蒸腾作用时，叶中的水以气体形式从气孔中散发出来。气孔不仅是叶片与外界进行气体交换的“窗口”，而且是散失体内水分的“门户”。气孔的开闭，由保卫细胞控制着。当气孔关闭时，植物的蒸腾作用减弱，同时，也减弱了光合作用(因为缺少二氧化碳作为原料)。
（八）水分和无机盐在植物体内的运输
(1)水在植物体内的运输途径
土壤中的水分由根毛进人根内，然后通过根、茎、叶中的导管输送到叶肉细胞，这些水分中的绝大部分通过叶片气孔以蒸腾作用的方式散失到大气中。植物能通过气孔的开闭来调节蒸腾作用的快慢，使植物体内始终保持着适量的水分。。
【能力拓展】①无水氯化钴试纸的颜色是蓝色，试纸吸水后，水合氯化钴试纸的颜色呈红色。
②实验前用滤纸先将叶片上、下表皮上的水分吸干，否则会影响实验效果。
③选用同一片叶进行实验，目的是减少无关变量的干扰，因为叶片的大小、新鲜程度等也会影响实验结果。
气孔的开闭
保卫细胞呈半月形，一个保卫细胞与另一个保卫细胞相邻的一侧，细胞壁相对较厚，与表皮细胞相连的弓形一面，细胞壁较薄，这和气孔的开闭密切相关。当阳光照射时，保卫细胞可进行光合作用，使其细胞液的溶质质量分数增大而吸水，吸水膨胀后，保卫细胞就会向细胞壁薄的一侧扩展，使气孔逐渐开放；若保卫细胞失水，它们就会相对回缩，而使气孔逐渐关闭。
第6节 保护土壤
一、土壤是重要的资源
（一）地球上土壤资源状况
地球上陆地面积仅占地表总面积的29%。除了湖泊、河流裸露岩石等，有土壤覆盖的土地就更少。由于土层太浅、土壤污染、永久冻土和含水量过高或过低等原因，陆地面积中89%的土地目前尚不适宜农业生产
（二）土壤的作用
土壤是一个国家重要的自然资源，是农业发展的物质基础。没有土壤就没有农业，也就没有人们赖以生存的衣、食、住等的基本原料。土壤也是动植物及人类生存栖息的场所。自然界中陆生植物的生长离不开土壤，许多动物和微生物生活在土壤中。
二、土壤污染与保护
（一）土壤污染
土壤污染主要指人类活动产生的污染物进人土壤并积累到一定程度后引起的土壤质量的恶化，从而发生危害人类生存和健康的现象。
（二）土壤污染的种类
(1)化学污染:工农业生产和生活废水与固体废物的任意排放，农药、化肥的大量使用，都可能导致土壤的化学污染，从而破坏土壤的结构。
①农药会在土壤中积累残留，种植的农作物中若有农药残留，会直接危害人畜健康。
②长期施氮肥，会使土壤板结，破坏土壤结构；过量施磷肥，引起土壤中锌、铁、磷呈不溶态而不能利用。
(2)生物污染:某些病菌、寄生虫和病毒进入土壤造成的污染。
(3)物理污染:如核反应给土壤带来的辐射性污染。
（三）土壤资源的流失
(1)耕地被蚕食:由于各国工业化的发展，大片良田被占，成为工业园区，土壤资源在一年年被蚕食。
(2)水土流失:水土流失是全球环境中存在的大问题。我国是世界上水土流失较严重的国家之一。我国国土面积约占全世界土地总面积的6.8%，而水土流失面积约占全世界水土流失面积的14.2%。据2005年全国普查数据显示，我国每年的平均土壤流失量约45亿吨。黄土高原是我国甚至世界上水土流失最严重的地区，每年被冲刷走了大量的氮、磷、钾元素，相当于流失了数量相当可观的化肥。
(3)土地沙漠化:由于过度放牧等原因，我国的沙漠化现象严重，沙漠化最严重的地区在内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆一带，华北、西北地区大中城市的生态环境受到了极大的威胁。目前，频频出现的沙尘暴就是大自然对人类的“警告”。
(4)土壤盐渍化:是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程，也称盐碱化。我国的盐渍化土地主要分布于干旱、半于旱和半湿润地区，具有分布范围广、面积大、类型多等特点。土壤的盐渍化严重影响了耕地的质量，导致农业减产。
（四）保护土壤
(1)保护土壤的措施
①加强对工业三废的管理，减少工业三废的排放，并且要经过无害化处理后，才能排放。
②合理使用化肥和农药,提倡使用有机肥，对病虫害实现综合防治，提倡以虫治虫。
③通过生物降解净化土壤，如蚯蚓能降解农药和重金属、蜈蚣草能吸收大量含磷和含砷有毒化合物等。
④生态环境薄弱地区进行退耕还林、植树种草、草原牲畜数量的控制等。
(2)积极宣传保护环境从我做起
①植树造林。②禁止乱扔塑料袋。③积极宣传保护环境的知识等。
浙教版科学八年级下册第四章《植物与土壤》知识提纲