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在初级中学苏教版《生物》七年级上册教材六十二页中有这样的介绍:“植物的根具有向地生长、向肥生长和向水生长的特性。”如果单从向地生长这方面理解,那么植物的根系是不会向上生长的。
植物的根系之所以向地生长,主要是因为受地球引力的影响;而向肥生长和向水生长,是因为植物体要通过根系吸收肥和水。所以人们通常认为植物的根系只能向下和水平方向伸展,而不会向上生长。但土壤表面也有肥和水,植物的根系为什么就不能向上伸展呢?我们在种植黄心乌、黑心乌、五月慢、菠菜等蔬菜时,只要保持土壤表面有一定的含水量,就不难在土壤表面看到大量的植物幼根。
那么为什么在土壤表面有时看不到植物的幼根,有时又能看到呢?又是由哪些原因造成的呢?为此,我于2008年暑假期间组织部分学生成立课题组,并进行了一系列的探究活动。
1.讨论假设
组织学生讨论影响根在土壤表面分布的因素。学生认为主要有光照、温度、湿度、土壤肥沃程度、植物种类等几个方面的因素。
2.确定主题,制定计划
我将学生分成二个课题组,第一课题组研究植物种类、光照、温度、土壤表面湿度和土壤肥沃程度对植物根系分布的影响,第二课题组研究密度对植物根系分布的影响。
2.1第一课题组
2.1.1课题组成员分工:共分四个组,每组分别有人负责准备实验器材、动手操作、记录数据、讨论记录、成果汇报。
2.1.2器材准备:黄心乌、黑心乌、五月慢和菠菜的种子各若干,花盆64个,温度计4只,有机质较丰富的土壤若干,较贫瘠的土壤若干。
2.1.3实验操作:花盆装土、播种、育苗、观察、记录。
2.1.3.1花盆装土:将64个花盆都装上备好的土壤。其中,一半全部装较肥沃的土壤,而另一半下部装较肥沃的土壤,上部装较贫瘠的土壤。
2.1.3.2播种:将备好的黄心乌、黑心乌、五月慢和菠菜种子分别均匀播种在64个花盆中,每一样种16盆,花盆外壁贴上标签,播种深度3—5mm,浇足水。
2.1.3.3育苗:将上述64个花盆平均分成四个组,一二两个组放在阳光充足的地方,三四两个组放在遮阳网下。一、三两组的温度控制在10—20摄氏度,二、四两组的温度控制在20—30摄氏度。每一组中,种植不同植物的四个花盆为一小组。第一小组一天浇一次水,第二小组两天浇一次水,第三小组三天浇一次水,第四小组四天浇一次水。及时间苗,到出苗后一个月时密度为每九平方厘米一株苗。
2.1.3.4及时观察,作好记录。出苗后每五天观察记录一次。土壤表面植物幼根的分布情况可分为较多、较少、基本没有三种类型。各小组前四次观察基本没有在土壤表面发现植物的幼根;第五次观察时,第四组发现土壤表面开始出现植物的幼根;第六次观察时,一组在土壤表面基本没发现植物的幼根,二、三两组在土壤表面发现较少植物幼根,数量以四组为最,具体情况见下表:
组别第一小组第二小组第三小组第四小组幼根较多较少较少基本没有
观察时还发现,土壤表面植物幼根的分布情况与土壤表层的肥沃程度有关,与植物的种类无关。
2.1.4讨论:各组内讨论实验记录,形成结论。
2.1.4.1一组结论:光照和温度影响了植物幼根在土壤表面的分布,较强的光照和较低的温度不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.2二组结论:较强的光照不利于植物的幼根在土壤出现,而适宜的温度则有利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.3三组结论:适宜的光照有利于植物的幼根在土壤表面出现,较低的温度则不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.4四组结论:适宜的光照和温度有利于植物的幼根在土壤表面出现,另外,土壤表面的湿度也是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素,土壤表面的湿度不足则不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.5各组一致认为,植物的种类与植物幼根在土壤表面的分布情况无关。
2.1.5汇报成果:各组向课题组汇报自己的结论。
2.1.6课题组整理各组汇报来的结论,形成第一课题组结论。
2.1.7第一课题组结论:光照、温度和土壤表面的湿度机器肥沃程度,是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素。适宜的光照、温度、足够的土壤表面湿度和肥沃的表土有利于植物的幼根在土壤表面分布。
2.2第二课题组:观察密度对植物根系分布情况的影响。
2.2.1本组成员分散到附近各村的菜园、庄稼地和树林里,观察密度对各种植物幼根在土壤表面分布情况的影响,并且做好观察记录。
2.2.2汇总并整理本组各成员的观察记录,形成课题组结论。
2.2.3第二课题组结论:密度是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素。植物的上部分将地表完全覆盖,有利于植物幼根在土壤表面出现;否则,我们就很难在土壤表面见到植物的幼根。
3.汇总整理两个课题组的结论,最终形成实验结论。(略)
4.实验结论
影响植物幼根在土壤表面分布情况的主要因素有光照、温度、密度、土壤表面的湿度和肥沃程度。
我们知道,植物生长本身就需要一定的温度。土壤表面的湿度和肥沃程度的影响体现了植物根生长的向水性和向肥性。而光照也是植物生长所必需的,但是,如果光照太强,又会加速土壤表面水分的蒸发,使土壤表面缺水,而不利于植物幼根在土壤表面的出现。当植物密度过小时,大部分土壤表面暴露在阳光下,也会加速土壤表面水分的蒸发,使土壤表面缺水;而当植物密度达到一定程度,植物体基本覆盖周围土表时,就能保持土表湿度,而使植物幼根容易出现在土壤表面。
所以,当光照适宜,在湿润的、肥沃的、被植物体覆盖的土表,我们就可以看到大量的植物幼根,否则,就很难看到。
植物的根系之所以向地生长,主要是因为受地球引力的影响;而向肥生长和向水生长,是因为植物体要通过根系吸收肥和水。所以人们通常认为植物的根系只能向下和水平方向伸展,而不会向上生长。但土壤表面也有肥和水,植物的根系为什么就不能向上伸展呢?我们在种植黄心乌、黑心乌、五月慢、菠菜等蔬菜时,只要保持土壤表面有一定的含水量,就不难在土壤表面看到大量的植物幼根。
那么为什么在土壤表面有时看不到植物的幼根,有时又能看到呢?又是由哪些原因造成的呢?为此,我于2008年暑假期间组织部分学生成立课题组,并进行了一系列的探究活动。
1.讨论假设
组织学生讨论影响根在土壤表面分布的因素。学生认为主要有光照、温度、湿度、土壤肥沃程度、植物种类等几个方面的因素。
2.确定主题,制定计划
我将学生分成二个课题组,第一课题组研究植物种类、光照、温度、土壤表面湿度和土壤肥沃程度对植物根系分布的影响,第二课题组研究密度对植物根系分布的影响。
2.1第一课题组
2.1.1课题组成员分工:共分四个组,每组分别有人负责准备实验器材、动手操作、记录数据、讨论记录、成果汇报。
2.1.2器材准备:黄心乌、黑心乌、五月慢和菠菜的种子各若干,花盆64个,温度计4只,有机质较丰富的土壤若干,较贫瘠的土壤若干。
2.1.3实验操作:花盆装土、播种、育苗、观察、记录。
2.1.3.1花盆装土:将64个花盆都装上备好的土壤。其中,一半全部装较肥沃的土壤,而另一半下部装较肥沃的土壤,上部装较贫瘠的土壤。
2.1.3.2播种:将备好的黄心乌、黑心乌、五月慢和菠菜种子分别均匀播种在64个花盆中,每一样种16盆,花盆外壁贴上标签,播种深度3—5mm,浇足水。
2.1.3.3育苗:将上述64个花盆平均分成四个组,一二两个组放在阳光充足的地方,三四两个组放在遮阳网下。一、三两组的温度控制在10—20摄氏度,二、四两组的温度控制在20—30摄氏度。每一组中,种植不同植物的四个花盆为一小组。第一小组一天浇一次水,第二小组两天浇一次水,第三小组三天浇一次水,第四小组四天浇一次水。及时间苗,到出苗后一个月时密度为每九平方厘米一株苗。
2.1.3.4及时观察,作好记录。出苗后每五天观察记录一次。土壤表面植物幼根的分布情况可分为较多、较少、基本没有三种类型。各小组前四次观察基本没有在土壤表面发现植物的幼根;第五次观察时,第四组发现土壤表面开始出现植物的幼根;第六次观察时,一组在土壤表面基本没发现植物的幼根,二、三两组在土壤表面发现较少植物幼根,数量以四组为最,具体情况见下表:
组别第一小组第二小组第三小组第四小组幼根较多较少较少基本没有
观察时还发现,土壤表面植物幼根的分布情况与土壤表层的肥沃程度有关,与植物的种类无关。
2.1.4讨论:各组内讨论实验记录,形成结论。
2.1.4.1一组结论:光照和温度影响了植物幼根在土壤表面的分布,较强的光照和较低的温度不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.2二组结论:较强的光照不利于植物的幼根在土壤出现,而适宜的温度则有利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.3三组结论:适宜的光照有利于植物的幼根在土壤表面出现,较低的温度则不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.4四组结论:适宜的光照和温度有利于植物的幼根在土壤表面出现,另外,土壤表面的湿度也是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素,土壤表面的湿度不足则不利于植物的幼根在土壤表面出现。
2.1.4.5各组一致认为,植物的种类与植物幼根在土壤表面的分布情况无关。
2.1.5汇报成果:各组向课题组汇报自己的结论。
2.1.6课题组整理各组汇报来的结论,形成第一课题组结论。
2.1.7第一课题组结论:光照、温度和土壤表面的湿度机器肥沃程度,是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素。适宜的光照、温度、足够的土壤表面湿度和肥沃的表土有利于植物的幼根在土壤表面分布。
2.2第二课题组:观察密度对植物根系分布情况的影响。
2.2.1本组成员分散到附近各村的菜园、庄稼地和树林里,观察密度对各种植物幼根在土壤表面分布情况的影响,并且做好观察记录。
2.2.2汇总并整理本组各成员的观察记录,形成课题组结论。
2.2.3第二课题组结论:密度是影响植物幼根在土壤表面分布情况的重要因素。植物的上部分将地表完全覆盖,有利于植物幼根在土壤表面出现;否则,我们就很难在土壤表面见到植物的幼根。
3.汇总整理两个课题组的结论,最终形成实验结论。(略)
4.实验结论
影响植物幼根在土壤表面分布情况的主要因素有光照、温度、密度、土壤表面的湿度和肥沃程度。
我们知道,植物生长本身就需要一定的温度。土壤表面的湿度和肥沃程度的影响体现了植物根生长的向水性和向肥性。而光照也是植物生长所必需的,但是,如果光照太强,又会加速土壤表面水分的蒸发,使土壤表面缺水,而不利于植物幼根在土壤表面的出现。当植物密度过小时,大部分土壤表面暴露在阳光下,也会加速土壤表面水分的蒸发,使土壤表面缺水;而当植物密度达到一定程度,植物体基本覆盖周围土表时,就能保持土表湿度,而使植物幼根容易出现在土壤表面。
所以,当光照适宜,在湿润的、肥沃的、被植物体覆盖的土表,我们就可以看到大量的植物幼根,否则,就很难看到。