方向对入侵克隆植物空心莲子草小片段生存和生长的影响

方向对入侵克隆植物空心莲子草小片段生

存和生长的影响

摘要

背景：在干扰过后小克隆片段建立和成长的能力是植物克隆生长重要的生态优势和一些引种克隆植物入侵力的主要因素。我们假定水平位置取向（典型的匐枝植物）能够增加散布的克隆片段的生存和生长，当片段更小的时候这种取向的影响能被加强因为这样只会有更少的储备供给最初的生长

方法/主要发现：为了验证这些假说，我们把空心莲子草单节点匍匐茎片段在距离水品位置0,45,90度位置与片段的远端或近端把留下的1或3cm的匍匐茎的无性系分株作比较。像预计的一样，当片段被水平放置是片段的生存和生长状况最好。和预期相比，当固着的匍匐茎更长的时候取向的这些影响就更强。取向相对匍匐茎的长度对片段表现有更小的影响，较短的匍匐茎的成活率在60%左右而较长的匍匐茎的存活率在90%左右。

结论/意义：结果支持取向能够影响小克隆片段建立这一假设，同时表明比起小片段，大片段收到取向的影响更大。也表明取向对克隆断裂的影响低于储藏资源对其的影响。

前言

在干扰过后小克隆片段建立和成长的能力是植物克隆生长重要的生态优势和一些引种克隆植物入侵力的主要因素。自然干扰例如洪水、地震、践踏经常打断一个或者一些克隆植物的无性系分株并分散它们。这些片段的建造能力可能有助于植物种群的的恢复力和是水生的、引进的克隆植物大规模传播的原因。因此理解掌控小克隆片段生存和生长的因素有重要的科学和现实意义。一个可能的因素是一个克隆片段里包含的储藏物质数量，匍匐枝是具匍匐茎的克隆植物重要的储藏器官。匍匐枝的节间能够储藏可溶性碳水化合物和蛋白质可在转移到相连的无性

系分株中。Dong et al. (2010) 最近报道空心莲子草的生活力和生长随着相连匍匐枝的伸长而增加。在这一研究中我们在先前研究的基础上继续探讨分散的方向和单节点克隆片段是否也能影响它们的生存和生长和这是否依赖相邻匍匐茎的节间，通过类似储藏器官的功能。在干扰和分散之后，这些小的克隆片段位移到偏离典型的垂直生长方向。离开水平位置可以诱导内生性生长物质在片段新芽中的非对称分布，使得他们由于重力刺激定位到垂直方向。这可能延缓发芽并增加对节间中存储物质的依赖。例如，当两种类型的片段都被水平放置时，芦竹的水平茎片段相较其垂直茎片段有更高的萌发力，这也许和片段中生长素的分布不同有关。来自克隆植物水平茎水平方向的片段可能增加了片段的建立，这种作用将会随着相连的匍匐茎节间长度的缩短得到加强并减少储藏物质。

我们因此猜测：1）水平取向能够增加小克隆片段的生存和生长，2）取向效应将会随着片段中相连匍匐茎节间的长度增加而减弱。我们在温室试验中对具有匍匐茎的入侵植物空心莲子草三个假设进行了检验

结果

片段的取向对它们的生存和最后大小有高度显著的作用（table 1）(MANOV A: Wilk’s γ= 0.36; F = 3.24; P,0.001)。对没一个个体的尺寸进行测量后发现，水平0°处理的片段表现最好(Figs. 1A and 2A–E)。没有证据表明种植片段的表现在远端朝上时比近端朝上有更好的表现(Figs. 1 and 2)。在水平位置片段的生存力和最终尺寸达到最大这一结果很大程度上与预期相符。取向的互动效应和片段的匍匐茎长度的最终大小显著相关(MANOV A: Wilk’s γ= 0.42, F = 2.68, P,0.001)。在单因素方差分析中，取向的影响和匍匐茎长度对两种尺寸测量值、叶片的数目和新匍匐茎的长度匍匐茎长度相互作用。对2cm长的片段进行五个方向上的处理，叶片的数目，匍匐茎的长度以及叶面积没什么不同，但是当片段设为6cm长时，在水平0°处理条件下叶片数、匍匐茎长度和叶面积都达到最大(Fig. 2G, H, J)。当匍匐茎长度更长时取向的影响更大，这和第二个预期的结果相反。

匍匐茎的长度影响空心莲子草的生存和最终的大小。By every measure,当片

段和更长的匍匐茎相连时表现更好。长度对存活力有着极其强烈的影响，60%与2cm长匍匐茎相连的片段90%与6cm长的匍匐茎相连的片段。

讨论

当无性系分株在水平方向上时，空心莲子草单节点匍匐茎片段的存活率和最终尺寸都达到最高。这和假设一致即水平放置能够增加小克隆片段的建立正如可能因干扰而创造或者消除，可能提供了固定在水平位置的倾向能够对具有匍匐茎的克隆植物有益这一首先公开的建议。当节点在种植时只有很短的匍匐茎茎节相连时，取向对establishment和空心莲子草单节点克隆片段最初的生长的影响并不大，当节点与较长的匍匐枝相连时影响大些。这些结果与第二个假设不一致，一个可能的解释是片段在拥有更多的储藏物质的时候，事实上对诸如水平位置这一有利条件有更强的反应能力。这可以为以后进一步研究提供了改进建议。有更长匍匐茎相连的片段有更高的生存可能性，如果存活了将有更大的尺寸。这一结果和先前对空心莲子草的研究以及对其它克隆植物的研究结果一致，这表明小克隆片段匍匐茎节间的存活率的积极影响是至少部分是由于匍匐茎中的储藏物质。在本研究中观察到的相对小的取向的影响，空心莲子草向下分布的取向在生态中是否扮演重要的角色还不确定，诸如在引入一个新区域后迅速传播到一个新的大区域的能力。然而，这一研究提供了一个初步迹象即克隆片段固定在水平位置的趋势能够增加establishment的成功率。因为匍匐茎的长度对小克隆片段的生长和存活率以及减小克隆片段的尺寸方面有重大影响因此它们的储藏物质可能是控制空心莲子草侵袭力的有效方法。

材料和方法

研究物种和传播

空心莲子草是一种苋科多年生据匍匐茎的草本植物。原产于南美Parana河流域，其已经入侵到包括中国在内的很多国家。在中国的空心莲子草很少产生可育的种子，取而代之的是通过现有植物匍匐茎进行无性繁殖或者通过和无性系分株一样小的分散的片段的establishment，即一个匍匐茎节点能够承载根和两片对生叶。克隆片段的分散导致了中国一些地方空心莲子草的分布范围迅速扩大，在中国，无论是水生还是陆生环境这些物种已经导致了严重的生态和农业问题。在水中，空心莲子草能形成致密的垫层并能排除本地物种。在陆地上，他们向本地植物群落一样入侵牧场和农田。植物材料在2009年4月中旬采集于江西省并在北京一个人工池塘里进行了七个月的无性繁殖。在2009年10月11号，980个克隆片段，每个片段都带有一个带根的匍匐茎节点、两片叶以及两端的匍匐茎节间，被从母株分离用于实验。每一个片段节间的两端都至少4cm长并且所有的片段都来自空心莲子草的成熟的斜生茎。

实验设计

这一实验在五个方向处理上采用析因实验（-90°，-45°,0°，45°，90°）和两个匍匐茎长度上的处理（2cm和6cm），结合偏离水平位置0，45，或90°向上（45和90℃）或前端部的匍匐茎向下（-45?-90°）方向取向处理。在匍匐茎

长度处理方面，匍匐茎末端或前端都被留下1-3cm与之相连，每一个片段片段都有2-6cm匍匐茎与之连着。14个片段被随机分配到盛有按土壤和泥炭1:1混合70个塑料容器中（长37.7，宽627.5 深614.2），去模拟中国南部法相空心莲子草地区的土壤。每一个片段的节点和叶子被放置在土壤表面，然后覆盖1cm厚的蛭石用以维持土壤水分。为了避免匍匐茎潜在的光合作用，避免通过贮藏茎的支持片段的establishment，我们用锡箔包裹部分暴露在光下的匍匐茎。每天都给容器供应足量的自来水以保持土壤潮湿。7个容器被随机分配给10个处理组合中的一个，容器被视作重复。实验从2009年10月11号开始到2009年12月11号持续九个星期。实验地点在北京大学林业科技有限公司进行。试验期间温室的平均温度为15.3°，通过两台温度记录仪(iButton DS1923; Maxim Integrated Prod-ucts, USA)每小时测量。

数据测量分析

2009年12月11至14号，我们数每一片段节点和叶片的数目，计算叶面积以及新匍匐茎的长度，把每一个片段的根、叶以及新匍匐茎分离并将它们防止的70℃条件下干燥48小时称量重量。我们并没有把种植时与片段相连的克隆节间包括在内，因为这些不同处理的匍匐茎的匍匐茎部分的长度和质量必然不同。为了分析，我们首先统计了每一个容器中存活片段的尺寸。为了检测处理对存活率的影响，我们对长度和初始匍匐茎长度as fixed effects进行了方差分析。我们进行了多元方差分析，把相同的效应以及全部物种生存对策作为因变量。与多因素方差分析一起报道记录的每种对策单独的方差分析，也被计算。

Student-Newman-Keuls测试用来检测每十个取向组合之间以及五个取向处理和匍匐茎长度处理之间的差异。

假设：1

2

Effects of Orientation on Survival and Growth of Small Fragments of the Invasive, Clonal Plant Alternanthera

philoxeroides

Bi-Cheng Dong , Ming-Xiang Zhang*, Peter Alpert, Guang-Chun Lei, Fei-Hai Yu*

1College of Nature Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, China, 2 Biology Department, University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, United

States of America

Abstract

Background: The ability of small clonal fragments to establish and grow after disturbance is an important ecological advantage of clonal growth in plants and a major factor in the invasiveness of some introduced, clonal species. We hypothesized that orientation in the horizontal position (typical for stoloniferous plants) can increase the survival and growth of dispersed clonal fragments, and that this effect of orientation can be stronger when fragments are smaller and thus have fewer reserves to support initial growth.

Methodology/Principal Findings: To test these hypotheses, we compared performance of single-node pieces of stolon fragments of Alternanthera philoxeroides planted at angles of 0, 45 or 90°away from the horizontal position, with either the distal or the proximal end of the fragment up and with either 1 or 3 cm of stolo n left attached both distal and proximal to the ramet. As expected, survival and growth were greatest when fragments were positioned horizontally. Contrary to expectations, some of these effects of orientation were stronger when attached stolons were longer. Orientation had smaller effects than stolon length on the performance of fragments; survival of fragments was about 60% with shorter stolons and 90% with longer stolons.

Conclusions/Significance: Results supported the hypothesis that orientation can affect establishment of small clonal fragments, suggested that effects of orientation can be stronger in larger rather than smaller fragments, and indicated that orientation may have less effect on establishment than amount of stored resources.

Introduction

The ability of small clonal fragments to establish and grow after disturbance is an

important ecological advantage of clonal growth in plants and a major factor in the invasiveness of some introduced, clonal species [1–4]. Natural disturbances such as floods, erosion and trampling often break off small units of one or a few ramets of clones and disperse them [2,5,6]. Ability of these fragments to establish probably contributes to the resilience of natural plant communities and may largely account for the large- scale spread of aquatic, introduced, clonal species. It is thus of scientific and practical interest to understand the factors that control the survival and growth of small clonal fragments. One likely factor is the amount of stored resources contained in a fragment, and an important storage organ in some stoloniferous, clonal plants is the stolon [7,8]. The internodes of stolons can store soluble carbohydrates and proteins [9,10] that can be retranslo-cated to attached ramets [7,11,12]. Dong et al. (2010) recently showed that the survival and growth of ramets of Alternanthera philoxeroides increased with increasing length of attached stolons. In this study, we build upon that previous finding to ask whether the orientation of dispersed,

single-node clonal fragments can also affect their survival and growth, and whether this depends upon the length of attached stolon internodes, through their function as storage organs. After disturbance and dispersal, such small clonal fragments might become positioned in orientations away from the horizontal, which is the typical orientation for growth. Departure from the horizontal position may induce asymmetric distribution of endogenous growth substances (e.g. auxins) in the new buds of fragments, and make them reorient toward the vertical due to gravity stimulation [13,14]. This could slow sprouting and increase reliance on stored resources in internodes. For instance, fragments of horizontal stems of giant reed (Arundo donax) had a higher sprouting ability than fragments of vertical stems when both types of fragments were positioned horizontally [15,16], and this was related to differences in the distributions of auxins in the fragments. Horizontal orientation of fragments from the horizontal stems of clonal plants might thus increase establishment of the fragments and this effect might be stronger in fragments with shorter lengths of attached stolon internodes and thus less stored resources.

We therefore hypothesized 1) that horizontal orientation can increase the survival and growth of small clonal fragments, and 2) that this effect of orientation will be less in fragments with greater length of attached stolons. We tested these hypotheses in a greenhouse experiment with the invasive, stoloniferous plant Alternanthera philoxeroides.

Results

The orientation of fragments had highly significant effects on their survival (Table 1) and final size (MANOVA: Wilk’sγ= 0.36; F = 3.24; P,0.001). For each individual measure of size (Table 1), fragments performed the best in the 0°(horizontal) treatment (Figs. 1A and 2A–E). There was no evidence that performance of fragments planted at a given angle was better when their distal than when their proximal ends were oriented upwards (Figs. 1 and 2). Results thus largely met the prediction that survival and final size would be greatest when fragments were horizontal. The interactive effect of orientation and stolon length on final size of fragments was significant (MANOV A: Wilk’s γ= 0.42, F = 2.68, P,0.001). In separate ANOV As, effect of orientation interacted with effect of stolon length on two measures of size, number of leaves and length of new stolons (Table 1). Number of leaves, stolon length and leaf area did not differ among the five orientation treatments when the fragments were 2 cm long, but were the largest in the 0°(horizontal) treatment when the fragments were 6 cm long (Fig. 2G, H, J). Effects of orientation were thus greater when stolon length was longer, the opposite of the second predicted result.

Stolon length affected survival (Table 1) and final size of A. philoxeroides (MANOV A: Wilk’s l = 0.27, F = 28.30, P,0.001). By every measure, fragments performed better when attached to longer stolons (Table 1, Figs. 1 and 2). Length had a particularly strong effect on survival, which was about 60% overall in fragments with 2 cm of stolon attached at time of planting and 90% in fragments with 6 cm attached.

Discussion

Survival and final size of single-node stolon fragments of A. philoxeroides were greatest when ramets were oriented in the horizontal position. This was consistent with the hypothesis that being positioned horizontally can increase the establishment of small clonal fragments such as might be created and dispersed by disturbance, and may provide the first published suggestion that tendency to lodge in the horizontal position could be advantageous in stoloniferous clonal plants. Effects of orientation on establishment and initial growth of single-node clonal fragment of A. philoxeroides were not greater when nodes had shorter lengths of stolon internodes attached at time of planting, and were sometimes greater when nodes had longer attached stolons. These results were inconsistent with

the

Figure 1. Effects of orientation and initial stolon length on survival of fragments of

Alternanthera philoxeroides. Shaded bars (A) are grand means + s.e. of the five orientation treatments across the two stolon length treatments; open bars (B) are means + s.e. of the ten orientation and stolon length treatment combinations. Letters show which means differed within each measure (Student-Newman-Keuls test, P = 0.05).doi:10.1371/journal.pone.0013631.g001

Figure 2. Effects of orientation and initial stolon length on final size of fragments of Alternanthera philoxeroides. Final size of fragments was measured by final dry biomass (A and F), leaf area (B and G), number of leaves (C and H), number of nodes (D and I), and total length of new stolons (E and J) of surviving fragments. Shaded bars (A–E) are grand means + s.e. of the five orientation treatments across the two stolon length treatments; open bars (F–J) are means + s.e. of the ten orientation and stolon length treatment combinations. Letters show which means differed within each measure (Student-Newman-Keuls test, P = 0.05).

doi:10.1371/journal.pone.0013631.g002

second hypothesis. One possible explanation is that fragments actually have greater ability to respond to favorable conditions such as horizontal position when they have more stored resources. This could provide a revised hypothesis for further study. Fragments with a greater length of stolon attached had a higher probability of survival, and achieved greater size if they survived. This was consistent with previous work on A. philoxeroides [4] and with studies on other clonal species [7,17,18], suggesting that positive effects of stolon internodes on survival of small clonal fragments are at least partly due to storage of reserves in stolons [7,17,18]. Given the relatively small effect of orientation observed in this study, it is uncertain whether the orientation of fragments following dispersal plays an important role in the ecology of A. philoxeroides, such as its ability to spread rapidly over large areas following introduction into a new region [19–21]. However, the study provides an initial indication that tendency of clonal fragments to become lodged in the horizontal position could increase their probability of establishment. Because length of stolons contributed greatly to the survival and growth of small clonal fragments, reducing the size of fragments and thus their storage material may be an effective method for the control of the invasiveness of A. philoxeroides.

Materials and Methods

Study species and propagation

Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb., or alligator weed, is a perennial, stoloniferous herb in the Amaranthaceae. Native to the region of the Parana River in South America [19,21,22], A. philoxeroides has been introduced to and become highly invasive in many other regions, including southern China [20,22,23]. In China, A. philoxeroides rarely produces viable seeds [20] and instead reproduces asexually via stolons connected to established plants or through the establishment of dispersed fragments as small as a single ramet, i.e., a stolon node capable of bearing roots and two opposite leaves [24]. Dispersal of clonal fragments has resulted in a rapid expansion of the geographical range of A. philoxeroides in China [20,25], where the species has become an important ecological and agricultural problem in both terrestrial and aquatic habitats [19,26]. In water, A. philoxeroides can form dense mats and exclude native species [20]. On land, it invades pastures and agricultural fields as well as native plant communities [19,20,26]. Plants of A. philoxeroides were collected from Jiangxi Province in southeast China in mid-April 2009 and propagated vegetatively for 7 months in an artificial pond in Beijing. On 11 October 2009, 980 clonal fragments, each consisting of one unrooted stolon node with two leaves and the proximal and distal stolon internodes, were severed from the stock plants for use in the experiment. Both proximal and distal internodes of each fragment were at least 4 cm long and all fragments were derived from the mature, plagiotropic stems of the A. philoxeroides plants.

Experimental design

The experiment used a factorial design with five orientation treatments（-90°，

-45°,0°，45°，90°）and two stolon length treatments (2 and 6 cm). The orientation treatments combined departure from the horizontal position by 0, 45, or 90°with upwards (45 and 90°) or downwards (-45 and -90°) direction of the distal portion of the stolon (Fig. 3). We included the upwards and downwards variants to check whether fragments would perform better when the distal portion was upwards. For the stolon length treatments, either 1 or 3 cm of distal and proximal stolon were left

attached (Fig. 3), for a total of 2 or 6 cm of attached stolon per fragment. Fourteen fragments were randomly assigned to each of 70 plastic containers (37.7 cm long 627.5 cm wide 614.2 cm deep) filled with a 1:1 mixture of sand and peat, to mimic a typical soil on which A. philoxeroides might be found on land in southern China. The node and leaves of each fragment were placed on the surface of the soil, which was then covered with a 1-cm-deep layer of vermiculite to help maintain soil moisture. To avoid potential photosynthesis by stolons and help isolate their effect on establishment of fragments via supply of stored resources, we wrapped the portions of stolons that were exposed to the light in tinfoil. Enough tap water was supplied to each container once a day to keep the soil moist. Seven containers were randomly assigned to each of the 10 treatment combinations; containers were treated as replicates. The experiment started on 11 October 2009 and ended 9 weeks later on 11 December 2009. It was conducted in a heated greenhouse at Forest Science Co., Ltd., in Beijing Forestry University. The mean temperature in the greenhouse during the experiment was 15.3°C, as measured hourly by two Hygrochron temperature loggers (iButton DS1923; Maxim Integrated Prod-ucts, USA).

Measurements and analyses

On 11–14 December 2009, we counted numbers of nodes and leaves on each fragment; measured leaf area (WinFOLIA Pro 2004a, Regent Instruments, Inc., Que′bec, Canada) and length of new stolons; divided each fragment into roots, leaves, and new stolons; dried the portions at 70uC for 48 h; and weighed them. We did not include the stolon internodes left attached to fragments at the time of planting, because these stolon portions would necessarily differ in length and mass between stolon length treatments. For analyses, we first calculated the percent survival and the means for each of the measures of size of the surviving fragments in each container. To test effects of treatments on survival, we ran an ANOV A with orientation and initial stolon length as fixed effects. To test treatment effects on measures of growth, we ran a MANOV A with the same effects and with all of the five measures of growth

as dependent variables. Separate ANOV As of each measure, reported along with the MANOV A, were also conducted. Student-Newman-Keuls tests (with P = 0.05) were used to test for differences between each of the ten combinations of the orientation and stolon length treatments and between the five orientation treatments across stolon length treatments. V alues of

survival were transformed to the arcsine of the square root and values of leaf area to the square root before analysis to increase normality and reduce heterogeneity of variance. Analyses were conducted with SPSS 16.0 (SPSS, Chicago, IL, USA).

Figure 3. Experimental design. Single nodes of Alternanthera philoxeroides were oriented at 290, 245, 0, 45, or 90u to the horizontal position and left attached to a total of 2 or 6 cm of stolon. doi:10.1371/journal.pone.0013631.g003

We predicted (1) that survival and final size of fragments of A. philoxeroides would be greater when the angle of departure from the horizontal position was less and, for a

given angle, when the distal end of the fragment was pointed upwards rather than

downwards. We also predicted (2) that effects of orientation would be less when the length of attached stolon was greater.

Acknowledgments

We thank Guo-Lei Yu, Wei Guo, Wei Wu, and Huan Li for assistance with the experiment. Author Contributions Conceived and designed the experiments: BCD MXZ GCL FHY. Performed the experiments: BCD. Analyzed the data: BCD FHY. Contributed reagents/materials/analysis tools: MXZ GCL FHY. Wrote the paper: BCD PA FHY.

植物对环境刺激之反应

10-6 植物對環境刺激之反應 焦點 1 向性反應 ※向性反應：環境刺激→植物產生反應涉及生長方向的改變 1.正向性：植物體的生長反應趨性刺激方向（ex.莖的向光性、根的正向地性） 2.負向性：植物體的生長反應背離刺激方向（ex.莖的負向地性） 一、向光性：（植物體受到側面光照→向光照方向生長彎曲） (1)頂端分生組織產生生長素（向下運送） ?? ??→?側面光照莖兩側生長素分佈不均勻 向光面：生長素含量少、生長慢 背光面：生長素含量多、生長快 (2)莖的頂端：具有接收藍光的色素分子 ∵藍光刺激→莖的向光面和背光面的生長素分佈不均勻 ∴藍光對向光性的作用最為明顯 二、向地性： (1)植物幼苗平放????→?重力影響下半部的生長素濃度較高 莖的細胞生長快速→莖向上彎曲生長（負向地性） 根的細胞生長較慢→根向下彎曲生長（正向地性） (2)根的正向地性與根冠產生的『抑制生長物質』有關 根平放並將根冠摘除→根生長快速，不會表現向地性 若將根冠再置回根尖→根生長變慢，表現出正向地性 三、向觸性：（葡萄、豌豆、瓠瓜的卷鬚????→?接觸物體不均勻生長） 接觸面的細胞停止伸長→卷鬚纏繞物體而攀緣生長 →使植物體獲得支撐，並佔具有利位置以吸收陽光 試題範例 1.有關於植物生長的適應，下列敘述何者正確？ (A)受地心引力、光照、溼度的刺激可引起向性運動 (B)具有接受刺激的神經系統，且能傳導刺激並引起反應 (C)平置的幼苗，莖會背地生長、根則向地生長 側面照光對芽鞘的影響： 芽鞘內的箭頭表示生長素的

(D)地心引力的刺激，使植物體內的生長素分布傾向朝下的一側 (E)溫度的刺激可促使葉綠素合成和葉綠體發育 【答案】(A)(C)(D)【詳解】(B)植物缺神經系統 (E)光線刺激可促使葉綠素合成和葉綠體發育 2.下列植物運動何者與生長素有關？ (A)睡眠運動 (B)莖的向光性 (C)觸發運動 (D)根的向地性 (E)根的向濕性 【答案】(B)(D)(E)【詳解】(A)(C)睡眠運動及觸發運動與膨壓有關 3.下列有關於植物向性的敘述，何者錯誤？ (A)一般而言，根具有向地性，莖具有向光性和背地性 (B)將幼苗平置，根部朝上的一側生長素較少，故生長慢 (C)將幼苗平置，莖部朝下的一側生長素較多，故生長快 (D)莖部向光的一側生長素較少，故生長慢 【答案】(B)【詳解】根部朝上的一側生長素較少、生長快，因高濃度的生長素會抑制根的生長 焦點 2 感性反應（與膨壓改變有關） ※感性反應： 環境刺激→植物產生反應未涉及生長方向的改變（一般為可逆反應） 一、睡眠運動：（豆科植物的葉片??????→?睡眠運動） (1)白天：葉枕上方細胞的膨壓較小、下方細胞的膨壓較大→葉片上揚平展 (2)夜晚：葉枕上方細胞的膨壓變大、下方細胞的膨壓變小→葉片下垂閉合 ps.光照刺激→牽牛花、豆科植物的花瓣和葉柄的膨壓改變 →花瓣和葉片在日間張開（夜間閉合） 二、捕蟲運動： 捕蠅草的捕蟲葉受到碰觸→葉片閉合以捕捉昆蟲 三、觸發運動：（含羞草葉片受到碰觸??????→?葉枕膨壓改變葉片閉合） (1)複葉未受到碰觸→小葉平展張開 (2)複葉若受到碰觸→小葉閉合，整片複葉下垂 ps.機械性刺激（震動、觸摸、摩擦）→抑制植物生長

植物生长与环境复习题

植物生长与环境复习题 (土壤部分) 一、名词解释 土壤，土壤肥力，土壤质地，活性酸度，田间持水量，土壤容重，阳离子交换量，有机质的腐殖化作用，盐基饱和度，团粒结构，腐殖质，肥料，拮抗作用，协助作用，作物营养临界期，作物营养最大效率期、碱解氮，硝化作用，反硝化作用，晶格固定，最小养分律，报酬递减律、肥料利用率，生理酸性肥料，水溶性磷肥，磷的退化作用，堆肥，基肥，追肥，种肥。 二、填空 1．世界各国对土壤质地进行分类的标准不尽相同，但大多国家将土壤质地分为（）、（）、（）三种类型。 2．土壤有机质在微生物的作用下进行（）和（）两个转化过程，其中（）是释放养分的过程，（）是保蓄养分的过程。 3．根据土壤孔隙中水吸力的大小及土壤水分有效性将土壤孔隙分为（）、（）和（）三种类型。 4．土壤中最好的结构体是（），所谓改善土壤结构性，就是要增加土壤中（）的含量。 5．按照土壤吸收性能所发生的方式不同可将土壤的吸收性能划分为（）、（）、（）、（）和（）五种类型。 6．土壤酸度有（）和（）二种类型。 7．土壤质地层次性一般包括（）、（）和（）等几种类型。 8．土壤中微生物种类繁多，主要有（）、（）、（）、（）和（）等五大类群。 9．土壤肥力四大因素是指（）、（）、（）和（）。

10．团粒结构具有多级孔隙，在团粒内部是（）孔隙，团粒之间是（）孔隙，两种孔隙配合适当，而且（）也较高，使土壤具有良好的（）。 11．土壤胶体通常以带（）电荷为主，因而可吸附（）离子。 12．影响交换性阳离子交换能力的因素主要是（）及其（）。 13．在十六种必需营养元素中，被称为肥料三要素的是（）、（）、（）。 14．土壤养分一般以（）、（）和（）三种方式向根表土壤迁移，一般认为，在长距离内，（）是补充根表土壤养分的主要形式，而在短距离内，以（）补充根表土壤养分更为重要。 15．目前人们通常认为离子以三种方式通过原生质膜，即（）、（）和（）。 16．（）和（）是植物营养的两个关键时期，也是施肥的两个关键时期。 17．氮肥利用率低的原因是氮素在土壤中容易通过（）、（）和（）三条非生产性途径损失。 18．磷肥利用率低的原因是磷在土壤中易被（）。 19．氮素在土壤中有多种存在形式，通常把（）、（）、（）和（）四种形态的氮统称为水解氮或碱解氮，表示土壤中的有效态氮素。 20．石灰性土壤中无机磷的主要存在形态是（）。 21．养分归还学说是德国化学家（）于1840年提出的。 22．石灰性土壤中，过磷酸钙中的磷与（）作用，生成（）和（），最后大部分形成稳定的（）； 23．草木灰中钾的主要存在形态是（），其次是（），（）最少。 24．钾肥一般要求深施覆土，是因为深层土壤湿度变化小，（）固定作用较弱，有利于提高钾肥肥效。

7 第7章 植物的生长生理-自测题及参考答案

第 7 章 植物的生长生理 自测题： 一、名词解释： 1. 植物生长 2. 分化 3. 脱分化 4. 再分化 5. 发育 6. 极性 7.种子寿命 8.种子生活力 9. 种子活力 10. 需光种子 11. 细胞全能性 12. 植物组织培养 13. 人工种子 14. 温周期现象 15. 协调最适温度 16. 顶端优势 17. 生长的相关性 18. 向光性 19. 生长大周期 20. 根冠比 21. 黄化现象 22. 光形态建成 23. 光敏色素 24. 光受体 25.感性运动 26.生物钟 二、缩写符号翻译： 1. TTC 2. R/T 3.Pr、Pfr 4. PhyⅠ 5.PhyⅡ 6.R 7.FR 8. UV－B 9. BL https://www.wendangku.net/doc/e24067562.html,R 11. LAI 12.GI 13.RH 三、填空题： 1. 按种子吸水的速度变化，可将种子吸水分为三个阶段， 、 、 。 2. 为使果树种子完成其生理上的后熟作用，在其贮藏期可采用 法处理种子。 3. 检验种子死活的方法主要有三种： 、 和 。 4. 植物细胞的生长通常分为三个时期： 、 和 。 5..种子萌发初期进行 呼吸，然后是 呼吸 6. 有些种子的萌发除了需要水分、氧气和温度外，还受 的影响。 7. 在种子吸水的第l阶段至第2阶段，其呼吸作用主要是以 呼吸为主。 8. 将柳树枝条挂在潮湿的空气中，总是在 长芽，在 长根。这种现象称为 。 9. 组织培养的理论依据是 ，用于组织培养的离体植物材料称为 。 10. 植物组织培养基一般由无机营养、碳源、 、 和有机附加物等五类物质组成。 11. 在组织培养诱导根芽形成时，当CTK/IAA的比值高时， 诱导 的分化；当CTK/IAA的比值低时， 诱导 的 分化；中等水平的CTK/IAA的比值，诱导 的分化。 12. 蓝紫光对植物茎的生长有 作用。 13. 烟草叶子中的烟碱是在 中合成的。 14. 光敏色素有两种类型： 和 ，其中 型是生理激活型。 15. 光敏色素的单体是由一个 和一个 所组成。 16. 存在于高等植物中的三种光受体为： 、 、 。 17. 光之所以抑制多种作物根的生长，是因为光促进了根内形成 的缘故。 18. 土壤中水分不足时，使根冠比值 ；土壤中水分充足时，使根冠比值 。 19. 土壤中缺氮时，使根冠比值 ；土壤中氮肥充足时，使根冠比值 。 20. 高等植物的运动可分为 运动和 运动。 21. 向光性的光受体是存在于质膜上的 。 22. 关于植物向光性反应的原因有两种对立的看法：一是 分布不均匀，一是 分布不均匀。 23. 向性运动的方向与外界刺激的方向 ；感性运动的方向与外界刺激的方向 。 24. 植物生长的相关性，主要表现在三个方面： 、 和 。 25. 植物借助于生理钟准确地进行 。 26. 温度对种子萌发的影响存在三基点，即 、 和 。但 有利于种子的萌发。 四、 选择题く单项和多项 )： 1．促进莴苣种子萌发的光是( )。 A．蓝紫光 B．紫外光 C．红光 D．远红光 2．花生、棉花种子含油较多，萌发时较其他种子需要更多的( )。 A．水 B．矿质元素 C．氧气 D．光照

植物的生长变化单元知识要点

三年级下册第一单元《植物的生长变化》练习题 定海小学袁优红 一、填空题 1．绿色开花植物几乎都是从开始它的新的生命。 2．选种要挑选的、没有受过的种子。 3．种子萌发先萌发出，再长出；植物的根向生长，根的生长速度很快。 4．植物的根能够吸收土壤中的和，满足植物生长的需要，还能将植物在土壤中。 二、判断题 1．不同植物的种子的形状、大小、颜色等各不相同。（）2．“一年之计在于春”，所以只有春天才是播种的好季节。（）3．子叶不能进行光合作用。（）4．植物一生生长所需养料全部是叶通过光合作用提供的。（）5．植物在生长过程中需要阳光、土壤、适宜的水分和温度等条件。（）6．所有的植物都是用种子繁殖后代的。（）7．植物能通过光合作用制造养料。满足自身需要。（）8．植物光合作用会释放二氧化碳。（）9．牵牛花的茎缠绕在在其他物体上向上生长，这样的茎叫缠绕茎。（）10．植物的茎起到固定植物的作用。（）三、选择题 1．在自然条件下，（）植物可以用根、茎、叶繁殖后代。 A．有些 B．很多C．全部 2．植物自己制造“食物”的器官是（）。 A．根 B．茎 C．叶 D．根、茎、叶 3．植物叶片交叉生长，伸向四面八方，主要是为了（）。 A．植物身体的平衡 B．能最大限度地接受太阳光 4．绿色开花植物生长一般都要经历一定的生命周期（）。 A．种子萌发、幼苗生长、营养生长、开花结果； B．出生、生长发育、繁殖、死亡。 5．葡萄的茎攀缘在其他植物上生长，叫（）。 A.直立茎 B.缠绕茎 C.匍匐茎 D.攀缘茎 6．凤仙花的茎是（） A.缠绕茎 B.直立茎 C.攀缘茎 D.匍匐茎

7．凤仙花又叫指甲花，是一种常见的（）。 A.木本植物 B.草本植物 8．根的生长方向和（）有关。 A.种子放置方向 B.杯子放置方向 C.无关 D.温度9．在发芽过程中，种子的（）先长出来。 A. 根 B.茎 C.叶 D.果实 10．植物的食品加工厂是（）。 A.果实 B.根 C.叶 D.茎 11．凤仙花的花期约为（）。 A.1个多月 B.2个多月 C.3个多月 12．凤仙花果实里德种子数量是（）。 A.1个 B.2个 C.很多个 13．植物的茎输送叶子制造的养料的方向是（）。 A.从下向上 B.从上向下 C.没有方向 14．凤仙花花朵的颜色是（）。 A.红色 B.蓝色 C.无色 15．结果之后，凤仙花植株（）。 A.长高不明显 B.长高很明显 C.一直会长高 四、综合实践题 1.将下面的植物与它们的外部形态连线。 凤仙花牵牛花葡萄红薯 匍匐茎直立茎缠绕茎攀援茎 2.开花植物的生长一般经历哪几个阶段？它们的身体分为哪六个部分？ 3.说说播种凤仙花种子要注意什么？

生态学实验1--环境因子对植物形态结构的影响

实验1环境因子对植物形态结构的影响 一、实验目的 1、掌握生长在不同环境下的植物形态结构的特点，理解植物形态结构是如何适应于其生境特征。掌握从植物外部形态及生长，生境特点上鉴别植物耐荫性的方法。 2、理解植物器官的结构特点对植物生长发育及其环境适应的意义。初步判定植物对光照强度的适应类型.。 3、使学生掌握划分植物生活型的方法，并通过不同地区和不同植被类型植物生活型的分析，进一步认识植物与环境的关系及划分植物生活型的生态意义 二、实验原理： 1、在植物的生长发育过程中，光和水是极其重要的生态因子。根据植物与其生境中水分的的关系，把植物分为水生植物、陆生植物（包括了中生植物和旱生植物）。水生植物依据其生活型又可分为沉水植物、浮水植物和挺水植物。生长在不同环境中的植物，在演化过程中会形成一些适应环境的结构特征，其中以叶的结构变化最为显著。叶子是植物的重要器官，它有两大生理功能，光合作用和蒸腾作用。蒸腾作用是根系吸收水分的动力之一，植物根系吸收的矿物质主要是随蒸腾液流上升并转运到植物体的其他部位。另外，蒸腾作用也能降低叶片的表面温度，从而使叶子在强烈的日光照射下，不至于因温度过分升高而受损伤。但蒸腾作用会消耗很到植物体内的水分，因而植物根系吸收的水分和叶片蒸腾作用消耗的水分之间需达到一个等量的状态，即水分平衡状态。植物在长期的进化过程中，逐渐形成了防止水分散失的结构，如叶表面的角质层，密生绒毛，气孔下陷或形成气孔窝，叶片内储水组子发达等，都是为了适应保持水分，减少水分蒸腾的特征。植物生活于不同的生态环境中其叶片的这些适应性结构不同，形态变化也较大。 阳光是植物光合作用的能量来源，但是由于植物长期适应不同的环境条件，不同植物需要的光强不同。根据植物对光强的不同要求，把它们分为阳性植物、阴性植物、耐阴植物三大类。阳地植物与阴生植物是生长在不同光照强度环境中的植物，由于叶是直接接受光照的器官，因此，受光照强度的影响，也就容易反映在它们的形态和结构上。又因为具有相同基因型的植物若长期生活在不同的生态环境中，会出现结构和生理的趋异性；而不同基因型的植物生活在同一环境中，又会出现趋同性，所以，即使是同一植物，因叶所处位置的光照不同，也会有阴生与阳生的差异。一般来说树冠上部和向阳一面的叶，具阳生叶特征；而树冠下部和阴面的叶则具阴生叶的特点。由此也可以看出叶是最具变化的器官。 2、生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也是相似的。对植物而言，其生活型是植物对综合环境条件的长期适应，而在外貌上反映出来的植被类型。它的形成是植物对相同环境条件趋同适应的结果。在同一类生活型中，常常包括了在分类系统上地位不同的许多种，因为不论各种植物在系统分类上的位置如何，只要它们对某一类环境具有相同或（相似）的适应方式和途径，并在外貌上具有相似的特征，它们都属于同一类生活型。 关于植物生活型的分类有各种标准和系统，这里采用丹麦生态学家Raunkiaer的生活型分类系统和《中国植被》中的生活型系统。 （1）Raunkiaer 的生活型分类系统 他以植物体在度过生活不利时期（冬季严寒、夏季干旱）对恶劣条件的适应方式作为作为分类的基础。具体的是以休眠或复苏芽所处位置的高低和保护的方式为依据，把陆生植物划分为五类生活型。

植物生长所需营养元素及生理功能

1、植物生长所需营养元素及生理功能 植物生长过程中对各种营养元素的需要量尽管不一样，但各种营养元素在植物的生命代谢中各自有不同的生理功能，相互间是同等重要和不可代替的。 自然界中存在的元素近90多种，而植物能吸收的有60多种，但对于植物生长发育来说，所必须的营养元素只是16种，分别碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铜、锌、硼、铁、钼、硼、氯。而碳、氢、氧三大元素主要从水和空气中获取，不作为根系管理所需元素之列。 除碳、氢、氧外，其余13种营养元素，一般称为矿质营养元素。它们主要以无机离子的形态被植物根系吸收。其生理功能如下： 1.氮(N) 植物根系从介质中吸收的氮主要是NO3--N和NH4+-N，还可以吸收NO2--N。 某些可溶性的有机态氮化合物，如氨基酸、尿素等也能直接被植物少量吸收。 （1）植物吸收的NO3-需要在根部和叶部还原为NH4+后，才能参与植物体的氮代谢； 一般地，植物吸收的NH4+，以及由NO3-还原生成的NH4+，部分被合成酰胺和氨基酸； （2）酰胺经氨基转移作用，可形成多种氨基酸，然后进一步形成植物生长发育的基础物质蛋白质、遗传变异的重要物质核酸和生物催化剂酶等； （3）氮还是植物体内光合作用场所叶绿体的重要组成部分。而植物体内的一些维生素、生物碱和激素均含有氮。可见，氮是植物有机体结构物质和生命物质的重要组分。 2.磷(P) 在介质pH值5-7条件下，磷主要以正磷酸盐的两种形态H2PO4-和HPO42-被植 物根系吸收，并以同一形态直接参与体内的物质代谢。但也可以吸收偏磷酸(PO33-)和焦磷酸(P2O74-)。 （1）磷作为组成元素参与了植物体内许多重要化合物，如核酸，核蛋白、磷脂、植素、ATP以及一些酶类的合成； （2）磷能够加强植物体内碳水化合物的合成和运转，促进氮的代谢和脂肪的合成； （3）磷还能提高植物抗旱、抗寒、抗病和抗倒伏的能力，增强植物对外界酸碱反应变化的缓冲性。 3.钾(K) 钾以K+的形态被植物根系吸收，并以同一形态存在于植物体内。钾对植物的 营养作用是多方面的。 （1）钾作为植物体内合成酶、氧化还原酶、脱氢酶等60多种酶的活化剂，参与了植物体内的主要代谢作用； （2）在氮代谢中，钾能大大地提高植物对氮的吸收和利用，并使之很快地转化成蛋白质，故钾具有促进蛋白质合成的功能，同时，钾还能增强豆科作物根瘤菌的固氮作用； （3）在光合作用中，钾能提高植物光合磷酸化作用的效率，使单位面积叶绿体产生的ATP

三年级科学下册第一单元《植物的生长变化》单元测试卷教科版

三年级科学下册第一单元《植物的生长变化》单元测试卷教科版 开 用、、等繁殖后代。 3.在观察种子的过程中，我们利用最多 、、、、和。 18.凤仙花的生长发育所需要的条件是、、和。 29.绿色开花植物通过繁殖后代。 二、选择题（每小题1分，共10分） 1、有些植物可以用根、茎、叶繁殖后代，那么，土豆（洋芋）的种子是长在（） A、根上 B、茎上 C、叶上 2、植物光合作用释放出来的是（） A、氧气B、氢气C、二氧化碳 3、具有支撑植物及运输水分和养料作用的是植物的（）A、根B、叶C、茎D、枝 4、我们熟悉的绿色开花植物几乎都是从（）开始它们新的生命的。 A、根 B、茎 C、叶 D、种子 5、我们种下的种子最先长出来的是（）。 A、根 B、茎 C、叶 6、能够吸收水分和矿物质的是植物的（）。A、根B、 茎 C、叶 7、可以制造植物生长所需要的养料的是植物的（）。A、根 B、茎 C、叶 8、植物的叶子交叉生长，伸向四面八方，原因是为了能最大限度地接受（） A、空气 B、水分 C、阳光 9、植物在它们的生命历程中都要经历的过程是（）。A、出生、成长、死亡B、出 生、成熟、衰老 C、出生、成长、成熟、衰老、死亡

10、植物叶子的作用是制造供自己生长的“食物”——（），满足植物生 长的需要。 A、水 B、二氧化碳 C、养料 三、判断题（每小题1分，共11分） 1、只要种子完好就一定能够发芽。( ) 2、所有植物的生命都是从种子开始的。( ) 3、种子的萌发是向下发育出植物的根，再向上长出茎和叶。( ) 4、浇花时一般把水喷到茎和叶上，让它们更好地吸收水分。( ) 5、凤仙花出现花蕾时就不再生长了。( ) 6、在凤仙花种子萌发的过程中，子叶的作用是提供营养。( ) 7、茎从上到下将根吸收的水分和矿物质运输到植物体的各个部分。( ) 8、茎从下到上将绿叶制造的养料运输到植物体的各个部分。( ) 9、我们要按照从外到内的顺序解剖花。( ) 10、凤仙花的果实是在开花的地方长出来的。( ) 11、凤仙花是不完全花。( ) 四、连线、观察记录（共18分） 1、将下面植物各部分器官名称及作用用线连接起来。（8分）

环境污染对生物的影响

[案例分析]生物教学：环境污染对生物的影响1 教学活动对象：高一学生 教学活动准备：开放生物实验室，并准备学生活动所需的各类仪器装置；实验所需各种生物、各类污染物等主要由学生自己采集、准备。 教学活动过程：该主题的教学活动过程主要分为以下步骤： (1) 教师提出课题“环境污染对生物的影响”。 (2) 学生调查学校周围环境中的主要污染现象，分析污染原因。如让学生走访区环保局和环境监测站，随同专业人员采集黄浦江水样、测定水样，调查学校周围环境的空气、水质和绿化现状等。 (3) 学生经过对周边环境的各类污染因素与常见生物的关系的调查和分析后，组成若干课题研究小组(每组3-5人)，各自选定实验研究项目。 (4) 各小组相互评议实验研究项目，进行可行性论证，然后确定实验研究项目。 (5) 各小组设计具体的实验研究方案。实验方案中应包括以下内容：①研究题目；②研究目的；③实验原理；④所需材料(应具有可行性)；⑤具体实验步骤；⑥预期结果。 (6) 师生分别作实验准备。 (7) 在课堂内，各组学生按照自己的实验方案进行操作。小组成员之间应相互协作，相互切磋，共同解决实验中出现的问题。 (8) 各组间相互交流实验研究的过程和结果，相互进行评议和质询，提出自己的不同看法。 各组在听取评议的基础上进一步完善实验或提出进一步研究的方案。 (9) 学生写出实验研究报告，提出自己对实验研究结果的见解。 在“环境污染对生物的影响”教学案例中，学生的探究活动分为形成概念和问题、制定学习计划、开展探究活动、总结发现四个阶段。在第一阶段，教师就“环境污染对生物产生的影响”这一现象要求学生进行多种体验，通过调查活动学生形成一系列概念和问题，从而引发学生探究的兴趣。第二阶段开始划分学习小组并进行小组讨论，以选定各自的实验研究项目，制定实验研究计划。第三阶段主要依靠学生自己开展探究活动，教师给予学生适度的辅导。探究的最后阶段是以实验报告的形式来进行总结活动，教师明确提出了实验报告的格式和要求等，并预先制定了相应的量规用于评价学生的整个学习和探究过程。 1．研究课题：环境污染对生物的影响。 2．活动目标： 在活动中提高学生的环保意识和科研意识； 在实验研究的过程中促进学生发展创造性思维； 培养学生设计和操作实验的能力； 培养学生相互合作的精神。 3．参加活动对象：高-年级部分学生(由学生自由报名)。 4，活动的准备： 开放生物实验室，并准备学生活动所需的各类仪器装置。实验所需各种生物、各类污染物等主要由学生自己采集、准备。 5．活动过程： (1)教师就课题"环境污染对生物的影响"概述进行科学实验与研究的基本方法。 (2)学生调查学校周围环境中的主要污染现象，分析污染原因。如让学生走访区环保局和环境监测站，随同1案例来源：上海故业中学费循蛟老师https://www.wendangku.net/doc/e24067562.html,/3_anli/3_jijin/jijin_008.htm

植物对生存环境的影响

植物对生存环境的影响 森林作为地球上可再生自然资源及陆地生态系统的主体，在人类生存和发展的历史起着不可替代的作用。 在绿色植被中，森林有地球之肺之称。 这是因为森林大量地吸收二氧化碳，制造人类和其他生物所需的氧气。 树木是氧气制造厂、树木是粉尘过滤器、树木还是天然蓄水库和天然空调…… 树木带给我们无穷无尽好处……保护森林和植被 一、森林的作用 1、制造氧气: 绿色植物是二氧化碳的消耗者和氧气的生产者。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳，释放730千克的氧气。 2、树木能保护土壤，涵养水源； 森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多，形成较厚的腐质层，就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外，树冠对雨水有截流作用，能减少雨水对地面的冲击力，保持水土。据计算，林冠能阻载10-20%的降水，其中大部分蒸发到大气中，余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水，所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固定土壤，能使土地免受雨水冲刷，制止水土流失，防止土地荒漠化。 4、森林能涵养水源； 3、大量树木能调节气候，减弱热岛效应； 森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能，减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋零，但密集的枝干仍能削减吹过地面的风速，使空气流量减少，起到保温保湿作用。据测定，夏季森林里气温比城市空阔地低2-4℃，相对湿度则高15-25%，比柏油混凝土的水泥路面气温要低10-20℃。由于林木根系深入地下，源源不断的吸取深层土壤里的水分供树木蒸腾，使林正常形成雾气，增加了降水。通过分析对比，林区比无林区年降水量多10-30%。国外报导，要使森林发挥对自然环境的保护作用，其绿化覆盖率要占总面积的25%以上。 4、树木能净化城市空气； 随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿物燃料的剧增，受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体，威胁着人类，其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生物都有吸收二氧化硫的本领，但吸收速度和能力是不同的。植物叶面积巨大，吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定，森林种空气的二氧化硫要比空旷地少15-50%。若是在高温高湿的夏季，随着林木旺盛的生理活动功能，森林吸收二氧化硫的速度还会加快。相对湿度在85%以上，森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度15%的5-10倍。 实验证明，林木在低浓度范围内，吸收各种有毒气体，使污染的环境得到净化。 例如，一公顷柳杉林每月可以吸收二氧化硫60千克。美人蕉、月季、丁香、菊花以及银杏、洋槐也能够吸收二氧化硫。 5、树木群能消除城市噪声。 实验测得，公园或片林可降低噪声5-40分贝，比离声源同距离的空旷地自然衰减效果多5-25分贝；汽车高音喇叭在穿过40米宽的草坪、灌木、乔木组成的多层次林带，噪声可以消减10-20分贝，比空旷地的自然衰减效果多4-8分贝。城市街道上种树，也可消减噪声7-10分贝。要使消声有好的效果，在城里，最少要有宽6米（林冠）、高10米半的林带，林带不应离声源太远，一般以6-15米间为宜。 6、过滤尘埃:

植物生长的规律

植物生长的规律 1)植物生长的相关性 植物体是由多细胞构成的有机体，构成植物体的各器官间在生长上表现出相互依赖和相互制约的相关性。这种相关性是通过植物体内的营养物质和信息物质在各部分之间的相互传递或竞争来实现的。 (1)植物地上部分与地下部分的相关性植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换，因而具有相关性。根部的活动和生长有赖于地上部 分所提供的光合产物、生长素、维生素等;而地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿物质元素、氮素以及根中合成的植物激素、氨基酸等。通常所说的“根深叶茂”、“本固枝荣”就是指地上部分与地下部分的协调关系。一般来说，根系生长良好，其地上部分的枝叶也较茂盛;同样，地上部分生长良好，也会促进根系的生长。 对于地上部分与地下部分的相关性常用根冠比来衡量。根冠比是指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况，以及环境条件对地上部分与地下部分生长的不同影响。不同物种有不同的根冠比，同一物种在不同的生育期根冠比也有变化。一般植物在开花结实后，同化物多用于繁殖器官，加上根系逐渐衰老，使根冠比降低。多年生植物的根冠比有明显的季节性变化。 (2)主茎与侧枝的相关性植物的顶芽长出主茎，侧芽长出侧枝，通常主茎生长很快，而侧枝或侧芽则生长较慢或潜伏不长。这种由于植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现 象，称为“顶端优势”。除顶芽外，生长中的幼叶、节间、花序等都能抑制其下面侧芽的生长，根尖能抑制侧根的发育和生长，冠果也能抑制边果的生长。顶端优势现象普遍存在于植物界，但各种植物表现不尽相同。有些植物的顶端优势较为明显，如雪松、桧柏、水杉等越靠近顶端，侧枝生长受抑越强，从而形成宝塔形树冠;有些植物顶端优势不明显，如柳树以及灌木型植物等。许多树木在幼龄阶段顶端优势明显，树冠呈圆锥形，成年后顶端优势变弱，树冠变为圆形或平顶。植物的分枝及其株型在很大程度上受到顶端优势的影响。 (3)植物营养生长与生殖生长的相关性营养生长与生殖生长的关系主要表现为既相互依赖，又相互对立。 ①依赖关系:生殖生长需要以营养生长为基础。花芽必须在一定的营养生长的基础上才分化。生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的，营养器官生长不好，生殖器官自然也不会好。 ②对立关系:若营养生长与生殖生长之间不协调，则造成对立。对立关系有两种类型。 第一种类型:营养器官生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育。例如，果树若枝叶徒长，往往不能正常开花结实，或者会导致花、果严重脱落。 第二种类型:生殖生长抑制营养生长。一次开花植物开花后，营养生长基本结束;多次开花植物虽然营养生长和生殖生长并存，但在生殖生长期间，营养生长明显减弱。由于开花结果过多而影响营养生长的现象在生产上经常遇到，例如果树的“大小年”现象，又如某些种类的竹林在大量开花结实后会衰老死亡，在肥水不足的条件下此现象更为突出。生殖器官生长抑制营养器官生长的主要原因，可能是由于花、果是生长中心，对营养物质竞争力过大的缘故。

植物生长方向之谜

植物生长方向之谜 植物对周围环境的反应，最奇妙的莫过于它的生长方向。从一粒小小的种子萌发开始，它就知道根应该往地下生长，茎干则伸向天空。这是一个极为普通的现象。为什么会这样呢？植物是怎样懂得“上”和“下”的概念呢？是什么力量促使它选择根朝下、茎朝上的生长方向呢？怎样解释这种生理机制？ 科学家们首先想到的是重力，他们从物理学想到，地球引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，英国著名生物学家、进化论鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同。这是由什么来决定的呢？达尔文无法做更进一步的解释。 1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特，做了一个颇能说明问题的实验。他使植物的胚芽鞘一面受光照，另一面对着无光的黑暗处。结果，胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐地朝着有光的方向弯曲。后来，温特从胚芽鞘中分离出一种化合物——植

物生长素，它有促使植物生长的功能。胚牙鞘遮荫部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，导致弯曲发生。于是，温特认为，植物的茎或叶片的弯曲，是由于生长素在组织内的不对称分布造成的。当植物受到“策略刺激”时，植物组织下部的生长素含量会大大增加，从而使植物根朝下、茎朝上生长。 自从温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家投入到这一研究领域。他们发现，植物根总是朝着地心引力的方向生长，这同样是通过生长调节剂在根细胞里不同的分布来实现的。于是，他们提出，也许有一种被称为“平衡面”的“策略感应物”流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。水平放置的根，其上面比下面生长快，致使根向下生长。可是，这种“平衡面”究竟属于何物？又是如何起作用的呢？学者们一时无法知晓。 不久前，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯和他的同事，提出了一个崭新的理论：无机钙对于植物的生长方向起

植物与环境是相互作用的关系

植物与环境是相互作用的关系，植物周围的环境为植物的生长提供阳光空气水分养料适宜的温度等等植物生长所必需的条件，而植物的生长又会对环境产生影响，比如植物根系的生长腐败的植物会影响土壤的结构和组成，植物可以保持水土，植物可以调节气候，植物种类的改变会造成生物种类的改变等等。同时植物又依赖于特定的环境，植物离开了所适合的生长环境，可能会造成不结实生长不良甚至死亡等不良后果。 植物的形态结构功能与环境是相适应的，如生活在干旱地区的植物，叶片较小或退化，根系发达，松树、仙人掌，生活在湿润地区的植物，叶片则较大；水稻生活在水中，有适应水中生活的气腔，生活在寒冷地区的植物植株矮小，喜兴的植物高大，喜阴的植物矮小等等。 花有花蜜，味道吸引昆虫，利于传粉 叶，扁片状（也有特化的）利于充分接受光照，进行光合作用 果实，或有香甜的包被（苹果的果肉），吸引动物去吃，以便把种子散发到各处 种子有坚硬的外壳，保护种子内部不被外界各种因素伤害（如虫子咬食） 等等还有很多. 1.光因子。不同的植物对光强的反应是不一样的。适应强光照地区的植物成为阳地植物，常见的有蒲公英，松，杉等。适应若弱照地区生活得成为阴地植物，例如那些灌木等。 2.温度因子。例如，有得植物生有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光，有得植物体呈白色=银白色，能反射阳光，免受热伤害。 3.水因子。陆生植物主要是尽量减少蒸腾作用，水生植物增加透气。 4.土壤因子。不同酸碱度的土壤，会有不同的植物生长；另外土壤的含盐量、含水量等也是指标之一。 董美兰、孙雪垠、刘尹、白荣荣、惠敏，请赶快（7月15日前）把就业协议交给方丽慧老师，以便办最后一批报到证。参加社区工作的，办理社区报到证，若考上教师，提前给方老师打电话，办教师报到证，否则到8月25日前按社区录入系统。

2.植物生产的两大要素

植物生产的两大要素 一、选择题(每小题选项中只有一个答案是正确的,请将正确答案的序号填在 题后的括号内) 1.植物生长的自然要素中，被称为农业生产与经营活动主体的是（）。 A．光 B.热 C.水分D.生物 2.与物候期有直接关系的自然要素是( ) A.热 B.水分 C.土壤 D.生物 3.短日照植物起源于( )地区 A.低纬度 B.中纬度 C.高纬度 D.A、B、C均正确 4.(2016年高考题)空气中影响植物生长发育的自然要素主要是（） A.二氧化碳和氮气 B.二氧化碳和氧气 C.氧气和氮气 D.氢气和氮气 5.日光温室空气中的（）常常缺乏，需要在生产中进行补充。 A．氧气B.二氧化碳 C.氮气 D.有毒气体 6.被誉为“财富之母”的是（）。 A.土地 B.劳动力 C.资本 D.科学技术 7.（）是对农业生产起决定性作用的要素。 A.土地 B.劳动力 C.资本 D.科学技术 8.促进农业发展的最活跃的现代要素是( )。 A.土地 B.劳动力 C.资本 D.科学技术 9.被称为第一生产力的农业增长要素是( )。 A.土地 B.劳动力 C.资本 D.科学技术 10.下列条件均属于农业增长要素的一组是( ) A.土地、劳动力、资本、科学技术 B.生物、光、热、水 C.土壤、生物、养分种子 D.科学技术、劳动力、生物、空气 二、判断题(正确的在题后括号内打“√”,错误的打“×”。) 1.生物包括植物、动物、微生物。（） 2.动物对植物生产既有利又有害,植物对植物生产也有双面影响。( ) 3.长日照植物起源于高纬度地区。（） 4.在最适温度条件下,植物生长发育速度较为迅速,生命力较强。( ) 5.作物物候期同耕作管理没有密切关系。( ) 6.空气湿度指空气的干湿程度。（） 7.“铁、锰、硼、铜、锌、钼、氯”属于微量元素。（） 8.土地是对农业生产起决定性作用的要素,没有它的参与,其他要素就无法形 成社会生产力。( ) 9.在自然界,植物的生长发育既依靠自然要素,又依赖农业生产要素。( ) 10.在经济不发达地区,资本、劳动力属于稀缺要素。( ) 三、名词解释 1.植物生产的自然要素：

第九章植物的生长生理练习题

第九章植物的生长生理 1.名词解释 发育: 是植物一生中形态,结构,机能的质变过程,从种子萌发开始,按着物种特有的规律,有顺序地营养生长向生殖生长的转变,直到死亡的全过程. 生长 :是指植物在体积和重量（干重）上的不可逆增加，是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长而引起。 分化 :指来自同一合子或遗传上同质的细胞转变为形态上,机能上,化学结构上异质的细胞过程. 生命周期:一般将植物从种子萌发到形成新种子的整个过程. 极性:是指植物体或植物体的一部分在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现象。 光敏色素:吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体. 隐花色素:吸收蓝光（BL, 400~500nm）和近紫外线（UV-A，320~400nm）的色素系统。 组织培养:是指在无菌条件下，将外植体（植物器官、组织、花药、花粉、体细胞甚至原生质体）接种到人工配制的培养基上培育成植株的技术。 生长大周期: 植物体或器官所经历的“慢-快-慢”的整个生长过程. 温周期现象:植物的生长按温度的昼夜周期性发生有规律的变化. 生物钟: 植物的一些生理活动具有近似昼夜周期的节奏自由运行的过程. 向性运动:指植物器官受到外界环境中单方向的刺激而产生的运动. 感性运动:指由没有一定方向性的外界刺激所引起的运动。 后熟作用:指成熟种子离开母体后，需要经过一系列的生理生化变化后才能完成生理成熟而具备发芽的能力的一个生理过程。 种子寿命:从种子成熟到失去发芽力的时间。 协调最适温度:把植物生长健壮的温度. 光的形态建成作用:光控制植物生长、发育和分化的过程. 根冠比(R/T):地下部分的重量与地上部分重量的比值。 顶端优势:植物顶端在生长上始终占优势并抑制侧枝或侧根生长的现象. 2.问答题 1. 种子萌发必需的外界条件有哪些种子萌发时吸水可分为哪三个阶段第 一、第三阶段细胞靠什么方式吸水 水分,氧气,温度,光等等.第一阶段：吸胀吸水，是一个物理过程，速度快; 第二阶段：吸水缓慢，又称为吸水的停滞(滞后)期; 第三阶段：胚根突破种皮后的快速吸水(渗透性吸水) 。 2. 植物产生向光性弯曲的原因是什么 光照时,会使生长素背光侧移动,使得背光侧浓度高于向光侧,而较高的生长素浓度促进茎生长,使得背光侧生长快于向光侧,从而表现出向光性生长. 3. 高山上的树木为什么比平地生长的矮小 高山上云雾稀薄，光照较强，特别是紫外光较多，抑制植物生长。 高山上水分较少；土壤较贫瘠；气温较低；风力较大。

植物未解之谜_未解之谜之神秘植物

植物未解之谜_未解之谜之神秘植物 动物区别于植物的最大特点之一，就是具有一套发达的、由数量众多的神经元彼此连接而成的神经系统。而反观植物，植物是不是也有这样一套“神经系统”呢?今天在这里为大家介绍一些植物未解之谜，欢迎大家阅读。 近些年来，许多报刊杂志不断刊登了有关吃人植物的报道，有的说它在南美洲亚马逊河流域的原始森林中，也有的说在印度尼西亚的爪哇岛上时有发现，众说不一。这些报道对各种不同的吃人植物的形态、习性和地点作了详细的描述，结果使许多人相信，世界上的确存在这样一类可怕的植物。 但十分遗憾的是，在所有发表的有关吃人植物的报道中，谁也没有拿出关于吃人植物吃人的直接证据——照片或标本，也没有确切地指出它是哪一个科，或哪一个属的植物。为此，许多植物学家对吃人植物是否存在的问题产生了怀疑。食肉植物又称食虫植物。这种植物能借助特别的结构诱捕昆虫或其他小动物，并靠消化酶、细菌或两者的作用将小虫分解，然后吸收其养分。 有关吃人植物的最早消息来源于19世纪后半叶的一些探险家们，其中有一位名叫卡尔;李奇的德国人在探险归来后说：“我在非洲的马达加斯加岛上，亲眼见到一种能够吃人的树木，当地居民把它奉为神树，曾经有一位土着妇女因为违反了部族的戒律，被驱赶着爬上

神树，结果树上8片带有硬刺的叶子把她紧紧包裹起来，几天后，树叶重新打开时只剩下一堆白骨。” 于是，世界上存在吃人植物的骇人传闻便四下传开了。打这以后，又有人报道在亚洲和南美洲的原始森林中发现了类似的吃人植物。为什么会出现吃人植物的说法呢?艾得里安;斯莱克和其他一些学者认为，最大的可能是根据食肉植物捕捉昆虫的特性，经过想象和夸张而产生的;当然也可能是根据某些未经核实的传说而误传的。 1878年，殖民列强在设法教化和征服马达加斯加岛这个偏远地区的时候，发现这个世界竟是如此怪异。他们将自己的所见所闻以及马达加斯加岛上的荒野丛林和有关它的传说传回文明世界，从此被人口口相传。 马达加斯加岛在2013年仍是草木丛生，对外界来说，它仍存在一些未被开发的地区，在这里生长的90%的自然菌群，在世界其他地区根本看不到。它是一个丛林，一切都有可能潜伏在里面。德国探险家卡尔;李奇博士(CarlLiche)手持弯刀，带领着一队当地的穴居土着--姆科多(Mkodo)人进入丛林深处。到达一个空旷地时，李奇突然停下了脚步。 眼前的景象是任何一个白人都不曾见过的：一根“像八英尺高的菠萝”的树干上长着浓密的叶片，树叶从树顶一直垂到地面上，7英尺长的卷须向四面八方伸展。李奇产生了一种不祥的预感。他开始跟他的英国助手交谈，并注意到那些当地人开始变得非常兴奋。 他们把一名姆科多妇女推向那棵大树，并开始祈祷。该妇女喝了

二氧化硫对植物的影响 word (1)

二氧化硫对植物的影响 张涛 20135937 摘要：近年来ＳＯ２污染比较严重，它对植物有着多方面的影响。植物既受到ＳＯ２污染的影响，又对ＳＯ２的影响具有一定程度的修复能力。本文总结了关于ＳＯ２单一污染物对植物生理生化的直接影响以及其适应机制，并提出对这方面研究的展望。 关键词：二氧化硫；植物；抗氧化酶 我国是以煤为主要能源的国家，所以我国的大气污染主要是以ＳＯ ２ 污染为主。特别是近３０年来我国经济的高速发展，更使煤炭以及石油的消耗量达到 了一个前所未有的高度，加剧了ＳＯ ２的排放污染。ＳＯ ２ 是我国当前最主要 的大气污染物，在个别地区污染相当严重。ＳＯ ２ 可通过气孔进入植物叶片细 胞后快速溶于细胞中，在细胞内释放出Ｈ＋、ＨＳＯ ３－和ＳＯ ３ ２－等，从而对细 胞产生直接或间接的伤害。也可与其它大气污染物进行化学反应，生成各种硫酸盐，这些成分随雨水共同降落成为“酸雨”，能够导致土壤和水系的酸化，干扰植物的代谢，对生态系统有很大的破坏作用，从而间接地危害人类健康。关 于ＳＯ ２ 污染环境对植物生理生化及生长发育的影响已引起了众多学者的关 注，并己取得了长足的进展。近年来，在ＳＯ ２ 的植物伤害症状、伤害机理、对生理生化指标、植物组织结构影响等方面取的研究得了许多进展。 1.二氧化硫对植物形态的影响 李利红，仪慧兰［１］等采用室内培养及密闭箱静态熏气方法，研究了不同浓 度ＳＯ ２暴露对拟南芥叶片形态的影响，结果显示：ＳＯ ２ 暴露对拟南芥成熟 叶片的伤害主要是叶面伤害斑的出现和叶片枯死，伤

害程度与暴露浓度和时间呈正相关，暴露于低浓度ＳＯ ２ 时叶面无伤害斑，随 时间推移有少数叶片边缘卷曲，但在停止暴露后恢复正常；中浓度时暴露的植株叶片出现大小不等的透明斑，随着暴露时间的延长，伤害症状发展为坏死斑， 暴露于高浓度ＳＯ ２ 的植株，叶片很快出现不规则形的黄色坏死斑，坏 死斑的面积随暴露时间的延长而扩大，之后叶片大量枯死。但在脱离高浓度Ｓ Ｏ ２ 后伤害性斑点不再增加，并能继续生长发育。 ＳＯ ２暴露对拟南芥植株的生长发育具有双向作用，较低浓度ＳＯ ２ 暴露 对植株的生长发育有一定的促进作用，高浓度ＳＯ ２ 暴露会抑制植株的生长发育，使株高、单株叶片数和单叶面积呈浓度依赖性减少。 ２二氧化硫对植物生理生化的影响 ２．１二氧化硫对植物气孔的影响 气孔是植物与外界环境间气体交换的主要通道，气体污染物主要通过气孔进入叶组织，因此气孔在大气污染物对植物的影响中占有相当重要的地位。高吉喜 ［２］通过试验表明：通常情况下 ＳＯ２ 促使植物气孔关闭，但也有某些植物经Ｓ Ｏ ２熏气后气孔关闭。气孔对ＳＯ ２ 浓度的反应通常是ＳＯ ２ 浓度越大，气孔 反应越快。 ２．２二氧化硫对植物细胞膜的影响 细胞膜是植物细胞的重要组成部分，起着调节控制细胞内外物质交流的屏障作用，当植物处在不利环境条件下时，刺激首先作用于细胞膜。大量观察研 究表明，细胞膜也是ＳＯ ２作用的最初部位，在植物接触高浓度ＳＯ ２ 后，膜 首先受到损伤，继而膜透性发生改变。植物膜透性对ＳＯ ２ 的反应差异通常与 植物的抗性有关，抗ＳＯ ２强的植物，细胞膜对ＳＯ ２ 的反应不敏感，反之则很