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第一节
土壤中有什么
第三章
植物与土壤
土壤
土壤中的
生命物质
动物
植物
微生物
土壤生物
细菌、真菌、放线茵等
土壤中的
非生命物质
空气
水
有机物(腐殖质)
无机物(无机盐)
真菌
细菌
微生物:
显微镜下的放线菌
猜猜看
土壤中的非生命物质:
(1)空气
(2)水
(3)有机物
(4)无机盐
如何验证
实验思路:
方案设计:
水会蒸发
加热土壤,试管壁看有没有水珠
空气存在于土壤间隙
(1)水
(2)空气
(3)无机物——已经风化成沙、
淤泥、矿物质……
(4)有机物——分解的植物
和动物遗体和肥料,统称为腐殖质,
土壤浸没水中会有气泡冒出
有机物一般具有可燃性
燃烧干土壤,称量质量
有些无机物(无机盐)可溶于水
蒸发结晶
有机物?
水
水?
可溶性物质?
空气?
有关“土壤中含有有机物”的验证实验,说法错误的是 ( )
(A)土壤应充分干燥
(B)土壤应含有较丰富的有机物
(C)实验中的铁丝网孔径要小
(D)土壤干燥时应放在火上直接烧烤
D
土壤中空气体积分数的测定方法:
农民给田间的农作物松土的目的是什么?
保证农作物的根部有充足的氧气呼吸。
土壤中非生命物质的状态
气态
液态
固态
水
空气
有机物
无机盐
1、构成土壤的物质有固体、液体、和气体三类。土壤固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中的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,土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需的来源。
土壤的形成其实就是地表岩石风化和有机物积累的历史。
1、岩石风化是指在物理、化学、生物等自然因素的共同作用下,岩石不断碎裂的过程。
⑴物理因素作用指的是石块在受到各种外力作用下碎裂的过程。
⑵化学因素是指石块在受到化学物质侵蚀以后碎裂的过程。
⑶生物因素是指石块在生物各种生命活动的影响下碎裂的过程。
风力侵蚀
⑴物理因素作用指的是石块在受到各种外力作用下碎裂的过程。
冷热骤变使岩石爆裂
冰能裂石
酸雨
⑵化学因素是指石块在受到化学物质侵蚀以后碎裂的过程。
⑶生物因素是指石块在生物各种生命活动的影响下碎裂的过程。
2、腐殖质(有机物)的积累。
⑴土壤中有机物的积累主要是从陆地上形成生物开始的,首先在地表生长的植物是地衣。
⑵生活在地表的大量生物的排泄物和死亡的生物体,在土壤生物的作用下,分解并贮存在土壤中,成为腐殖质。
1、岩石就是在长期的风吹雨打,冷热交替和生物的作用下,逐渐变成了石砾和砂粒,最后形成了含有砂粒、有机物、水和空气等物质的土壤。
2、从岩石到土壤的形成,是一个长时间多种自然因素共同作用的及其复杂的过程。
土壤通常是分层的,
最上面的一层是表层土,
是能找到腐殖质、植物
的根和活的动物(如
微生物和蚯蚓)的地方。
腐殖质越多,表层土越
肥沃。
在表层土之下是
下层土,在下层土之下
是风化岩石,再往下就
是坚硬的岩床。
土壤的层次结构
上土层
下土层
枯枝落叶层
土壤的不同层次里分别分布哪些生物呢?
小动物
植物根系大量分布,还有土壤生物
少量根系及微生物
生活在土壤中的微生物、动物和植物等称为土壤生物。
如何开展土壤观察?
在挖掘过程应注意少量、少量地挖土,不要成块、成块地挖,以免造成对土壤动物观察的遗漏。
观察完毕应让土壤恢复原状,尽量不移动植物及不伤植物的根系。(为什么?)
你认为你在土壤中观察到的动物与该土壤的环境特点间有什么样的关系?
生物会适应环境、也会影响环境。
表中调查可知土壤中的优势物种是( )
A.蚯蚓 B.蜈蚣 C.植物 D.蜗牛
A
观察地点 椒江第五中学校园花圃内
环境特点 土壤温度25.3℃,比较疏松和湿润,光照强度一般,植物生长良好的土壤
土壤生物 小老鼠:1只;蚯蚓:42条;蜗牛:5只;蜘蛛:16只;蜈蚣:3只;蝼蛄:1只;一些昆虫的幼虫
简要分析 适宜蚯蚓生长的环境特点是:蚯蚓喜爱生活在光照较弱湿润,有机物含量丰富的土壤中
东北黑土地
黑钙土
红壤土
沙漠
土壤是否有利于植物生长是由什么因素决定?
矿物质颗粒的多少是影响土壤结构最重要的因素。
土壤组成
矿物质颗粒
腐殖质
水
空气
分:砂粒
粉砂粒
黏粒
矿物质颗粒
名称 直径/毫米
砂粒 2.0-0.02
粉砂粒 0.02-0.002
黏粒 <0.002
土壤颗粒的分类
大小:砂粒>粉砂粒>黏粒
土壤颗粒空隙较大,水易流出,保水性能差,但通气性能好。
放入水里,哪种沉降最快?
实验
土壤的渗水
矿物质颗粒类别 堆放时空隙 保 水 性 通 气 性
砂 粒
粉砂粒
黏 粒
最大
最差
最好
较大
较强
较差
最小
最好
最差
土壤名称 土壤的质地
砂粒多,黏粒少,土壤颗粒较粗
黏粒、粉砂多,土壤颗粒较细
砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤质地较均匀
砂土类土壤
黏土类土壤
壤土类土壤
土壤的名称是根据什么所占的比例不同而划分?
根据上述土壤的结构,你认为:
1.___土壤通气性能最强
2.___土壤透水性能最强
3.___土壤保水性能最强
4.___土壤通气性能最差
砂土类
砂土类
黏土类
黏土类
1、土壤中一般都含有____、______、_____等三种矿物质颗粒。
砂粒
粉砂粒
黏粒
2、保水性和通气性都较好的是 ( )
A砂土类土壤
B黏土类土壤
C壤土类土壤
D不能确定
C
植物生长实验
3只花盆中都浇等量的水一次
实验结论:
最有利于植物的生长的土壤:
壤土类土壤
1.最有利于植物生长的土壤是____土壤,因为这种土壤___________。
2.土壤的通气透水,保水保肥能力主要与
__________有关。
通气、透水,且能保水、保肥
土壤中3种土壤颗粒比例
壤土类
壤土类土壤的组成
25%
25%
1%~5%
50%
45%~49%
砂土类土壤
黏土类土壤
这是哪类土壤的组成?
空气比例显著大于水的比例
水比例显著大于空气的比例
土壤由矿物质颗粒、有机质、水和空气组成
矿物质颗粒、有机质、水和空气这些成分之间
相互影响,形成一定的组合排列,就是土壤
的结构。
组成土壤的主要成分是矿物质颗粒
土壤名称 性状
砂土类土壤 疏松,不易黏结,通气、透水性能强,易干旱。有机质分解快,易流失。
黏土类土壤 质地黏重,湿时黏,干时硬。保水、保肥能力强,通气、透水性能差。
壤土类土壤 不太疏松,也不太黏。通气、透水,能保水、保肥,宜于耕种。
不同的土壤具有不同的特性。保水、保肥能力强,但通气、透水性差的土壤为……( )
A、砂土类土壤
B黏土类土壤
C壤土类土壤
D不一定
B
第三节 植物与土壤
植物需要的营养物质哪些来自土壤?
植物吸收土壤中的营养物质靠什么器官?
水分和无机盐
根
一株植物所有的根合在一起,叫做根系。分为直根系和须根系两种形态。
(1)主根:根系中特别发达的,由胚根发育而成。
(2)侧根:由主根分支出来的根。
(3)不定根:指的是从植物的叶、茎上产生的根。
榕树
菜豆的根
小麦的根
直根系
须根系
植物的根有什么作用?
吸收水分和无机盐
把植物牢牢地固定在地上
常见的作物中,哪些是直根系,哪些是须根系
【探究】
植物根系(同种植物的根系)的分布与地下水位的高低的关系
一株植物根系的长度是根系所有根的平均长度--所有植物根的长度之和除以根的总数(多次测量取平均值)。数据处理时,应该去掉无效数据。
数据处理:
实验结论:
地下水位越低,根系的
平均长度会越长,根系
越深。
植物的根在土壤中的分布,与土壤的
_______________ 等因素有关。
结构、肥力、通气状况和水分状况
骆驼刺
根系一般长达20米
植物根吸水和无机盐的主要部位在___。
【讨论】在农业生产中,移栽作物幼苗是时为什么要带土移栽?
免于损伤幼嫩的根尖,使根尖仍能从被夹带的土壤中获取水分和营养物质。
根尖
根冠
分生区:
伸长区
根毛区
液泡较大
细胞壁较厚
液泡较小
细胞壁较薄
没有液泡
细胞核
木质导管
老根毛
嫩根毛
顶端分生组织
根尖的结构
根毛细胞
细胞壁薄
根毛是什么?
根毛作用
大大增加了植物根部与土壤的接触面积,使植物根部与土壤微粒紧密结合
是植物根部吸收水分和无机盐的主要部分。
根端根毛区表皮细胞的外壁向外突起而形成的细毛
(单细胞毛)
根尖的结构和功能:
根冠:
分生区:
伸长区
根毛区
起保护作用,细胞排列不整齐。
没有液泡,细胞壁较薄,细胞呈方形,排列规则,能不断分裂,使细胞数增多。
细胞的液泡较小,细胞壁较薄,细胞能迅速生长,把根尖推向土层。
细胞有较大的液泡,细胞壁较厚,表皮细胞突起形成根毛,大大增加了它与土壤的接触面积。
___是根尖吸水的主要部位。
根毛区
植物细胞的吸水和失水示意图
当土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度时,
_______;当土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度时,______。
植物细胞失水
植物细胞吸水
问题:除了水,植物的根还要从土壤中吸收什么
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。
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
K 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
P 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
促进根系生长,迅速开花.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
植物可以帮助土壤积累有机物,农林业生产也会对土壤产生一些负面影响。
⑴过多施氮肥会使土壤板结,
过多施磷肥使土壤缺铁、锌、磷。
⑵水体的富营养化污染
水体富营养化污染:
淡水“水华”
海水“赤潮”
产生原因
水体中含有过多的氮、磷元素。
水体氮、磷元素的来源:
(1)工业上排放的含N、P的废水;
(2)农业上过多使用氮肥和磷肥;
(3)生活上排放大量的污水。
水
体
富
营
养
化
的
过
程
水体中N、P过多
藻类大量繁殖
需氧微生物大量繁殖,分解死亡的藻类
水体中的溶解氧急剧下降
鱼类等需氧生物大量死亡
厌氧微生物大量繁殖,分解尸体
水体发黑、发臭,水质恶化
第 4 节
植物体中物质的运输
植物的根有什么作用?
吸收水分和无机盐
把植物固定在地上
植物的茎有什么作用?
输导水分和无机盐
方向?
输导有机物
方向?
支持叶、花、果实
一.茎的生长方式
直立茎
缠绕茎
匍匐茎
攀援茎
茎不能向上生长
不需借助他物向上生长
整体缠绕他物上升
部分攀援他物上升
思考:这些各种各样的茎,呈现不同的特点,都是为了什么?
直立茎
匍匐茎
攀援茎
缠绕茎
答:茎的生长都能使叶更好地伸展在空中,从而最大可能的接受阳光进行光合作用。
树皮
木质部
髓部
(较软)
(较软)
(较硬)
树皮
外侧(表皮):
内侧----韧皮部:
细胞排列____,细胞间隙较___,起到____作用,
呈__状排列,包括:
韧皮纤维:
筛管:
支持作用
输导有机物
十分紧密
小
保护
环
筛管
长筒形的活细胞。
木质部:位于茎的____,包括:
①较大型的细胞是__,具有_______
的功能;
②较小的细胞是木纤维(坚硬,有很强的支持力)
中央
导管
输导水分和无机盐
导管
长筒形的死细胞。
各种类型的导管
导管与筛管的结构特点:
存在部位 细胞特点 功能
导管
筛管
木质部
韧皮部
长筒形的死细胞
长筒形的活细胞
输导水和无机盐
输导有机物
形成层:在韧皮部和木质部之间。只有___层细胞
组成,呈___状排列,细胞___,具有
______的能力。
形成层
2~3
环
扁平
细胞分裂
向外形成韧皮部,向内形成木质部,从而使茎加粗。
说明:水稻、小麦、竹等植物没有形成层,所以茎不能加粗生长。裸子植物和双子叶植物的茎中,具有形成层。所以茎能加粗。
形成层
髓
髓:在茎的最中央。有_______的功能。
贮藏营养物质
双子叶植物茎的结构:
茎的结构
树皮
形成层
木质部
外侧(外树皮)
韧皮部
内侧:
髓
外树皮
内树皮
(靠里是韧皮部)
形成层
木质部
髓
形成层和韧皮部细胞呈环状排列
思考:
(1)如果细铁丝缠小树,会对小树产生哪些影响?为什么?
(2)课桌椅是利用茎的哪一部分结构的?
随着小树长大,树干加粗,铁丝缠绕会破坏茎中的韧皮部,从而影响有机物的运输。
制作课桌椅,主要利用茎的木质部。
年轮的形成
春材
秋材
内因:形成层的分裂活动强弱造成的。
外因:气候周期性变化。
能根据年轮推知树龄
数圈数
能根据年轮判断方向
纹路疏的一面朝南方,
纹路密的一面朝北方。
环境污染
根据年轮上的“斑点”判断当时的环境变化
外力撞击
遇到某种气候异常,使正常的生长规律受到破坏,生长变慢,产生质地致密的木材,形成一圈颜色较深的纹印。
【实验】观察水和无机盐的运输
①把枝条削成平整的斜面,目的是什么?
使导管切口横截面积大一些,利于水分和无机盐的运输。
②放在阳光下照射,目的是什么?
是为叶的蒸腾作用创造条件,蒸腾作用产生“蒸腾拉力”,以便水分和无机盐的运输。
现象:
木质部的中央变成了红色。
纵切枝条,看到红色越往上颜色越浅。
结论:
运输水分和无机盐靠茎中央的导管,
运输方向自下而上。
【实验】观察有机物的运输
环割树皮
实验现象:
在切口的上方,可以看到一些有机物积累在那里。(有时为瘤状物)
实验结论:有机物通过筛管自上而下运输。
思考:在两个小树之间拴铁丝晾衣服。日子长
了,为什么会在铁丝的上方形成瘤状物?这样
做常常会使小树死掉,为什么?
答:因为小树长大茎逐渐长粗。日子久了铁丝就会嵌入树皮,可能对树皮造成环切一圈的结果。这样树皮上的筛管可能被全部或部分切断,使得有机物不能向下运输,而堆积在伤口上方,从而形成瘤状物。
在这种情况下,根就会得不到营养而死亡,整株树也就会随之死亡。
俗话说“树怕伤皮,不怕空心”你能解释原因吗?
应用:割裂橡胶树,就会有大量的胶乳出来,
这是为什么?
答:切割橡胶树皮采橡胶,实际上是切割了筛管,让有机物流出来。
藕断丝连中的“丝”指的是什么?
王芳在采集的野外生长的茎的横切面上,发现有5个年轮,而中间的年轮特狭小。访问当地人得知,该项年降水平均丰富,气温比较高,导致植物的年轮特窄的可能原因是( )
A干旱 B气温
C 蝗灾 D缺植物生长的无机盐
小明和小刚到刚砍伐过树木的山上去观察茎的结构,观察到茎的切面中从里到外有许多同心圆,两个人都数了同棵树横切面上的同心圆,小刚从里数到树最外面发现有20个同心圆,小明从外数到树最里面发现有17个同心圆,这棵树可能已生存了 年
D
17
植物体根吸收的水分以气体状态从叶的气孔中散发到体外的过程叫蒸腾作用。
根吸收的水约有99%是通过蒸腾作用
散发出去的。
实验
蒸
腾
作
用
①降低植物体(叶片)的温度
蒸腾作用的意义
②促进根吸收水分和无机盐
③促进水和无机盐在植物体内的运输
大树底下好乘凉。
一般情况下,气孔周围如果
湿度小、气温高、光照强,则蒸腾作用就强。
移栽植物时,如何进行可提高成活率?
1、带土移栽,浇水。(增强吸水功能)
2、剪去部分枝叶,遮阳,尽量在傍晚移栽。(减弱蒸腾作用)
思考
叶的结构
实验
气孔的分布
下表皮气孔数目较多
氯化钴蓝色滤纸有什么特点?
氯化钴如果不含结晶水,呈蓝色;若含结晶水,则呈红色。
蓝色
红色
水汽
实验:观察贴在叶上下表皮上的氯化钴蓝色滤纸颜色的变化。
一般情况下,贴在下表皮的滤纸先变色,
并且颜色也会深一些。
结论:下表皮保卫细胞比上表皮多,所以气孔数目也比上表皮多。
叶片的结构
上下表皮
叶肉细胞
叶脉
表皮细胞:无色透明,不规则形状
保卫细胞:呈半月形。有叶绿体、
内壁较厚、成对形成气孔。
气孔:由两个保卫细胞组成。保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;失水,则气孔闭合。气孔是叶水分蒸腾的通道,是氧气和二氧化碳等气体进出的门户。
读图
水、无机盐在植物体内的运输路径
根尖吸收
根、茎木质部中导管运输
叶柄中导管
叶肉细胞光合作用或叶片气孔蒸腾散失
第六节 保护土壤
结论: 世界上,陆地面积占总面积的29%,
而可耕种的土地只占陆地面积的11%,所以世界
上土壤资源非常缺乏。
许多陆地不适宜农耕的原因是什么?
. 土层太浅、土壤污染、永久冻土、含水量太高或太低而不适宜农业生产。
读图回答:世界上的土壤资源丰富吗?
我国的土壤资源丰富吗?
土地类型 国土总
面积 陆地总面积 耕地总面积、 高产耕地总面积
土地面积 960万平方千米 877万平方千米
137万平方千米
29.4万平方千米
占国土总面积的比
______
91.39%
15.62%
3.04%
结论:
我国的土壤资源也非常缺乏
土壤资源最大的威胁来自于什么?
保护土壤资源!
土壤资源的最大危险来自于土壤污染和过度开发。
是指当进入土壤的有毒有害物质超过了土壤的自净能力时,使土壤结构和土壤生态系统受到破坏,从而失去原有的土壤功能的现象。
土壤的污染的原因
(1).化学污染:废水和固体废物的任意
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
土壤的结构和性质。
(2).生物性污染:某些病菌、寄生虫和病毒
对土壤产生污染。
(3).物理污染:如核反应带来的辐射性污染
1、重金属任意排放
会引起土壤污染的污染物还有哪些?
2、工业废气(如 SO2、SO3)
3、白色污染
保护土壤的措施有哪些?
1.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,如蚯蚓能降解农药重金属;蜈蚣草能吸收大量磷,也能吸收含砷的有毒化合物。
土壤的过度开发也是土壤资源受到
破坏的最大威胁之一。
主要表现在:
(1)对森林的过度采伐
(2)对草原的过度放牧,
(3)对土壤的过度垦荒
结果是:
破坏了地表植物,导致降水量减少、气候恶化,耕地被蚕食、水土流失、土地沙漠化和盐渍化。影响了土地资源的开发和利用。
黄土高原
我国沙漠化现象严重。
绿洲和沙漠
固定和半固定沙漠
西北荒漠
西北沙漠
塔里木盆地中的沙漠
敦煌附近的戈壁荒漠
沙漠化现象最严重的地区在内蒙古、甘肃、宁夏、新疆、青海一带
近25年来平均以每年1560平方米的速度扩展,有近4万平方米耕地和5万平方米草地受到严重威胁。
沙尘暴
华北、西北地区的大中城市生态环境也受到威胁。
我国盐渍化耕地约为10万平方千米。内蒙古
甘肃、宁夏、新疆四省受盐渍化威胁的
耕地约占其总耕地的30%~40%。
你认为怎样从身边的小事做起,来保护土壤资源?
进行宣传,呼吁保护环境
植树造林,防止水土流失和土壤沙化
少乱扔塑料袋等等
沙漠边缘的防风林带
三北防护林
自然保护区
6月5日,世界环境日。
“地球是我们的母亲”
“我们只有一个地球”
6月5日,世界环境日。
“地球是我们的母亲”
“我们只有一个地球”
据科学资料得知,一个地区的森林覆盖面积达30%以上,那么这个地区农牧业生产就比较稳定,试从植物蒸腾作用的角度分析其中道理。
答:植物的蒸腾作用能提高空气湿度,增加降雨量,降低空气温度。森林覆盖面积大,可调节气候,减少干旱,农牧业生产就会比较稳定。
1、当植物细胞液浓度小于土壤溶液浓度时,植物会失水,以下与之原理不同的是 ( )
(A)盐渍咸肉能存放更长时间
(B)腌制蔬菜有利于保存
(C)医务人员用浓盐水清洗病人的伤口
(D)发热病人可用酒精擦拭降温
2、.生长在沙漠地区的植物,其根系的特点一般是……………………………………( )
A根的数量少而短
B根的数量少而长
C根的数量多而短
D根的数量多而长
D
D
3、在根尖的结构中,有一群近似正方形的细胞,排列紧密,细胞壁薄、细胞质浓、细胞核大,能够伸长,这些细胞位于 ( )
A.根冠 B.分生区 C.伸长区 D.根毛区
4、如果植株生长得特别矮小,而且叶片呈暗绿色,甚至红色,则是由于体内缺少哪种无机盐( )
A.氮 B.磷 C.钾 D.铁
B
B
5.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
6.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