资源描述
植物与土壤
一、 土壤的组成
土壤是指地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。
土壤的本质属性是具有 ，能满足植物生长发育所需的 、养分、
、热量等要素。
土壤是由 （砂、黏土、无机盐类）、有机物、 、土壤空气等物质组成。不同土壤的物质组成不同，按体积计算，矿物质约占38%，有机质约占12%，空气与水分约占50%。
矿物质是 的产物，是土壤的骨架；有机质含量是土壤 的重要标志；空气与水分的比例是变化的，两者是此消彼长的。
答案：土壤肥力 ， 养分、水分、空气与热量的能力， （是土壤物理、化学与生物学性质的综合反应。四大肥力因素有:营养因素：养分、水分;环境条件：空气、热量。）矿物质 有机物质 生物 水分 空气
岩石风化后 植物营养( 矿物质是土壤的骨架，主要是岩石风化后的产物，有大小不同的颗粒，即砾石、砂与粘土，占土壤成分的95％。
有机质主要来自动植物残体，在腐烂过程中受到土壤微生物的作用分解而成腐殖质。土壤中的微生物数量很多，1克土壤中可达几千万到几十亿个。土壤中的有机质是植物营养的重要补给源，也是植物碳素的来源，并能促使土壤团粒结构的形成。
土壤水分主要来自降水、灌溉水与水气凝结。植物从土壤中吸收水分而生长，土壤水分少时，植物就生长不好或枯萎。
土壤空气的成分基本上与大气相同，含有二氧化碳较多。在某些微生物（如固氮菌）的作用下，能把空气中的氮不断固定与释放，供植物吸收。土壤空气对种子发芽与根系发育有影响。土壤通气好时有机质分解快，作物抗病能力增强。)
二、 土壤中的生命——土壤生物
生活在土壤中的微生物、动物与植物等成为 。
（1） 土壤中一般总是含有多种多样的生物，如细菌，真菌、放线菌、藻类、原生生物、轮虫、线虫、蚯蚓、软铁动物与各种节肢动物等。其中细菌、真菌、放线菌、藻类与原生动物等微生物数量很多，1g土壤中就有几亿个到几百亿个。土壤越肥沃，微生物越多。
（2） 土壤温度变动幅度越小，一般是10℃-25℃，适宜多种微生物生长。土壤表面，由于日光照射与干燥等因素的影响，微生物不易生存，离地表10cm-30cm的土层中菌类最多。
（3） 土壤湿度可用干旱、比较干旱、比较湿润、湿润加以描述。土壤干旱或湿度大都对植物与土壤生物不利。
答案：生活在土壤中的微生物、动物与植物等总称为土壤生物。
土壤微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类与原生动物5大类群。是土壤生物中数量最多的一类。
三、 土壤中的非生命物质
（1） 空气
土壤空气的含氧量为10%-12%（体积分数），二氧化碳的含量为0.1%左右，大量使用有机肥的土壤，二氧化碳含量可高达2%。土壤空气是植物根呼吸与微生物生命活动所需氧气的来源。
（2） 水分
适量增加土壤水分有利于 ，能改变植物的
，土壤水分还能调节土壤的 。
（3） 土壤有机物
土壤有机物指土壤中来源于动植物的所有有机物质，包括 、腐殖质与各种简单的有机质。
答案：适量增加土壤的水分有利于植物的生长发育，能改变植物的新陈代谢，土壤水分还能调节植物的开花时间，土壤水分还能调节土壤的含氧量。
四、 正确认识从岩石到土壤的形成过程
岩石到土壤的形成是一个长时间、多种因素共同作用的极其复杂的过程，土壤的形成受自然因素与人为耕种因素等的影响，经过不同的成土过程形成不同的土壤发育层次好剖面形态特征，从而形成各种各样的土壤。
（1）
（2）
（3）
（4）
答案：土壤的形成受自然因素（母质、气候、地形、生物、时间）与人为的耕种等的影响，经过不同的成土过程（如原始成土过程，有机质聚积过程，粘化过程，脱钙与积钙过程，盐化与脱盐过积，碱化与脱碱过程，灰化过程，富铝化过程，潜育化与潴育化过程，白浆化过程，熟化过程）形成了不同的土壤发育层次（如覆盖层、淋溶层、淀积层、母质层、母岩层）与剖面形态特征（如土壤颜色、土壤结构、土壤质地、土壤松紧度与孔隙状况、土壤湿度、新生体与侵入体），从而形成各种各样的土壤（如黑土、白土、黄土、红壤、绵土、塿土、粘土、砂土等），中国约分布有61个土类、231个亚类，2473个土种。
五、 土壤的结构与类型
（1） 土壤颗粒的分类
土壤主要是由矿物质颗粒构成的，大小不等的矿物质颗粒的多少与排列方式成为影响土壤结构最重要的因素。
土壤颗粒分类
名称
直径/mm
2.0-0.02
0.02-0.002
<0.002
答案：砂粒 粉砂粒 黏粒
（2） 土壤的分类
这些不同大小的固体颗粒的组合百分比就称为土壤质地。
按土壤质地的不同可将土壤分为三类：
土壤名称
土壤质地
砂土类土壤
黏土类土壤
壤土类土壤
答案：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，粉砂粒大致相等。土壤质地较均匀
六、 识别土壤的性状
土壤的性状
土壤名称
性状
砂土类土壤
黏土类土壤
壤土类土壤
答案：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
七、 植物的根系
（1） 根系的概念
一株植物所有的根合在一起，叫做根系。根系分 与 。
（2） 直根系
有明显发达的主根，主根上有各级 ，其主根与 有明显区别。这样的根系叫 。绝大多数 属直根系。
（3） 须根系
主根生长缓慢或停止，主要由不定根组成的根系，其主根与侧根 ，各根粗细差不多，呈 状态。大多数 属须根系。
（4） 植物的根在土壤中的分布
与土壤的结构、肥力、通气状况与水分状况等有关。
（5） 答案：直根系，须根系 （①有明显发达的主根与侧根之分的根系叫 直根系 ；(如：大豆、青菜、菠菜等 双子叶 植物的根系)②没有明显主侧根之分的根系叫 须根系 ；（如：水稻、蒜、葱等 单子叶 植物的根系））
侧根 侧根 直根系 双子叶植物
没有明显的主侧根之分 丛生 单子叶植物
八、 植物细胞的吸水与失水
（1）植物根吸收水分的主要部位： 。
（2）根尖的结构
从上图可以看出，根尖可以分为四个部分：根冠、分生区、伸长区与根毛区。
根冠：位于根尖的最前端，细胞 ，细胞壁 且排列 。根冠在保护根穿越土壤的过程中，部分细胞不断死亡、脱落，然后由 不断产生新细胞来补充。
分生区：位于根冠里面，属于 组织，能不断分裂，产生新细胞，向上形成
，向下补充根冠细胞的消耗。其细胞的特点是：细胞体积 ，细胞核相对体积 ，细胞排列 ，细胞壁 ，细胞质 。
伸长区：位于分生区稍后的部分，细胞分裂已逐渐停止，细胞体积迅速增大，并显著沿根的长轴方向延伸。开始出现最早的筛管与最早的导管（环纹导管），能吸收少量的水分与无机盐。
根毛区：细胞已 ，并 。根毛区的表皮细胞向外突起，形成根毛。根毛扩大了根的吸收面积，因此，根毛区是根吸收 的主要部位，具有导管与筛管等输导组织。
（3） 植物根毛细胞的吸水与失水
在自然界中，植物根毛细胞的细胞液中溶质的质量分数一般高于 的质量分数，因此它能从土壤总吸收水分。但如果一次施肥过多，土壤溶液中溶质的质量分数就会超过根毛细胞液内溶质的质量分数，细胞就会因失水过多而发生“ ”等现象。
答案：根毛区， 根冠位于根的最前端，常常像帽子一样覆盖在分生区之外，对分生区起着保护作用。根冠细胞的结构特点是细胞壁薄，处层根冠细胞排列疏松。在根的生长过程中，根冠外层细胞与土壤颗粒不断摩擦而脱落，同时分生区中的细胞不断地在里层加以补充，分生区的根冠细胞分裂产生新细胞，所以根冠总是保持一定的形状。
分生区，也叫生长点，是具有强烈分裂能力的、典型的顶端分生组织。位于根冠之内，总长为1至2毫米，其最先端部分是没有任何分化的原分生组织，稍后为初生分生组织。可以不断地进行细胞分裂，增加根尖的细胞数目，因而能使根不断地进行初生生长细胞小，排列密而整齐，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，无液泡。具有很强的分裂能力，能够不断的分裂产生新细胞，再由这些细胞分化形成其他组织。植物根尖
成熟区内根的各个细胞已经停止伸长，并且多已分化成熟，因此，称为成熟区，成熟区紧接伸长区，表皮常产生根毛，也称为根毛区。内有导管，导管属于输导组织。外表面长有许多细长的根毛，位于伸长区以上茎以下的区域。
甲叶片多，蒸腾作用强，散失水分多
九、 植物生长需要无机盐
（1） 常见无机盐的作用
在植物正常的生命活动中，需要多种无机盐，但需求量最大、也是土壤中容易缺乏的是含氮、含磷、含钾的三种无机盐。
名称
含氮无机盐
含磷无机盐
含钾无机盐
作用
需求量较大的植物
白菜、菠菜
番薯、黄瓜
山芋、马铃薯
肥料
种类
天然肥
人、畜粪尿
骨粉
草木灰
化肥
缺乏症状
植物
，叶片 ，严重时叶脉呈淡棕色
植物特别 ，叶片呈 并出现
茎秆 ，易
，叶边缘与尖端呈褐色，并焦枯
（2） 水体的富营养化
① 概念：指水体中丰富的营养物质（主要是 、 含量过高）引发
等大量繁殖破坏水质的现象。
② 类型：水体富营养化在淡水中出现“ ”现象，在海洋里出现 等。
③ 主要引发原因：一是人类将富含氮、磷的 排入水体；二是人类将富含磷、氮的 直接排入水体。
④ 危害：水体富营养化，使藻类大量繁殖，当这些藻类死亡后，由于细菌分解这些有机物需要消耗水体中大量的溶解氧，所以使水体中需要氧气的生物（如鱼类、软体动物等）大量死亡。此时，水体就会发黑变臭，水质严重恶化。
答案：氮是蛋白质构成的主要元素，蛋白质是细胞原生质组成中的基本物质。氮肥增施能促进蛋白质与叶绿素的形成，使叶色深绿，叶面积增大，促进碳的同化，有利于产量增加，品质改善。
磷是形成细胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速细胞分裂，促使根系与地上部加快生长，促进花芽分化，提早成熟，提高果实品质。
钾元素的营养功效可以提高光合作用的强度，促进作物体内淀粉与糖的形成，增强作物的抗逆性与抗病能力，还能提高作物对氮的吸收利用
① 氮的症状 植株矮小，叶片发黄 ；②缺磷的症状 植株暗绿带红 ；③缺钾的症状 植株矮小，叶片上带许多褐斑
氮、磷等营养物质 水华 赤潮 有机或者无机污染水
①天然富营养化： a.天然降水b.地表土壤的侵蚀、淋溶c.浮游动植物生长、死亡、分解、释放。经过这种方式与途径，经过千万年的天然演化过程，原来的贫营养型就逐渐演变成富营养型。
②人为富营养化：由于工农业生产的迅速发展，使营养物质大量进入湖泊水体，加速了湖泊演化的过程，其来源： a.城市生活污水带来大量N、P； b.农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。
十、 探究——植物根系的分布与地下水位高低的关系
（1） 本次探究活动的目的是为了掌握下列科学方法与技能：
（2） 本次探究的重点在于实验方案的设计与评价，以及实验数据的分析、处理，而不是仅仅着眼于实验的结论是什么。
（3） 本次探究的结论：地下水位越高，则根系的平均长度 ；地下水位越低，根系的平均长度 ，因此也可以解释沙漠地区的植物为什么根系特别发达，这是植物对缺水环境的一种适应。
十一、 茎的结构
（1） 茎的形态
自然界中，植物的茎是千姿百态的，其主要形态有：
① ：茎直立向上，如棉、杨等。
② ：借助其特有的结构攀缘支柱上升，如丝瓜等。
③ ：以茎本身缠绕于其他支柱上升，如牵牛等。
④ ：茎细长柔弱，沿地面蔓延生长，如山芋、草莓等。
（2） 茎的结构
（3） 年轮：在多年生木质茎的横断面上，常常可以看到一圈又一圈同心圆环，在通常情况下，这种同心圆环一年生成一轮，称为年轮。年轮是一年内茎中
活动强弱的不同所引起的。 的活动与季节性环境因素密切相关。一个年轮包含了一个春材与一个秋材。
答案：直立茎 匍匐茎 攀岩茎 缠绕茎 形成层分裂
十二、 水分、无机盐的运输
（1） 活动——水与无机盐的运输
本实验应注意：①对实验中的枝条，在课前几天选取当地常见植物的几种进行实验。
② 刀将植物枝条削成斜面是为了增大枝条的 ，有利于茎吸收水分。
③ 将枝条放置于阳光下照射，是为了加快植物的 ，从而增强枝条对水分的“提拉力”，使实验速度加快。
④ 在实验中枝条的木质部变成了红色，这是因为水分是由导管来输送的，而导管在茎的木质部。
⑤ 无机盐由于溶解在水中，因此也随着水分一起由导管自下而上输送。
（2） 实验证明：水分与无机盐在茎中央的导管中能自下而上地向 运输。
答案：平整的斜面 横截面积 蒸腾作用 枝端
十三、 有机物的运输
（1） 活动——树皮环割
本实验应注意：①可以选用柳树枝条，因为它在水中容易长出不定根，也容易被环割。
② 实验虽然不能马上看到现象，但可以让学生猜测实验结果，以及从实验结果推出某些结论。
③ 环割处上端枝条膨大，下端几乎没有变化，这说明有机物运输方向是 的。
④ 橡胶是一种有机物，切割橡胶树皮后，由于有机物 在 运输，所以橡胶就自然流出来了。
（2） 从实验中可知， 。
答案：自上而下 自上而下在韧皮部 根的正常生长营养来自上面制造的有机物
十四、 韧皮部与木质部的细胞比较
韧皮部与木质部的细胞
① 三种导管
② 两种管胞
③ 木质纤维
④ 韧皮纤维
⑤ 筛管
⑥ 筛板
十五、 蒸腾作用
（1） 蒸腾作用的概念
根吸收的水分，经过茎的运输到达叶肉，约有99%的水分以 形式从叶片蒸腾出去，这就是植物的蒸腾作用。
（2） 蒸腾作用的意义
① 在温度偏高的情况下，可以 。
② 是根部吸水的 ，有利于植物对水的 与 ，也有利于溶解在水中的 在植物体内的运输。
（3） 蒸腾作用与环境因素的关系
① 讨论：
a．在春天的阳光下——水银柱会上升，因为叶的气孔 ，蒸腾作用 。
b．在夏天的烈日下——水银柱不变，因为叶的气孔 ，蒸腾作用 。
c．在阴湿环境中——水银柱上升很缓慢，因为湿度 ，气孔 ，蒸腾作用 。
d．电吹风吹叶片时——水银柱迅速上升，因为水分蒸发快，蒸腾作用 。
② 关系：一般情况下，气孔周围湿度大，气温低，光照弱，蒸腾作用就较弱。反之则较强。
答案：水蒸气 提拉力 水与无机盐 无机物
1， 促进植物体内水分及无机盐的运输；
2，促进根部对矿质离子的吸收；
3，降低植物叶片表面的温度；
4，为大气提供大量的水蒸气，使当地的空气保持湿润，使气温降低，让当地的雨水充沛，形成良性循环。
春天：开放 气温高 蒸腾作用强
夏天：关闭 蒸腾作用基本停止
阴湿环境中：湿度大 气孔开放程度不大 蒸腾作用弱
电吹风：水分丧失快 蒸腾作用强
十六、 叶的结构
（1） 表皮与气孔
一般植物上下表皮都有气孔，而且下表皮气孔越多，但也有些植物，气孔却限于下表皮或上表皮的区域中，有的甚至只限于下表皮的局部区域。
（2） 表皮细胞与保卫细胞
表皮细胞一般无色透明，对叶起 作用，细胞内无 ，不能进行光合作也能够。保卫细胞一般都两两相对排列，两个保卫细胞中间的空隙即为 ，保卫细胞中有叶绿体，能进行光合作用。
（3） 水在植物体内的运输路径
根尖吸收—— ——叶柄中的导管—— （利用或经气孔散失）。
答案：保护作用 叶绿体 气孔 茎中导管 叶肉细胞
十七、 蒸腾作用的过程
提示：
十八、 蒸腾作用在生产实践中的应用
（1） 植树造林，调节气候：蒸腾作用能提高大气湿度，增加降水；植物的茎叶承接雨水，减缓雨水对地面的冲刷；枯枝败叶能吸收大量雨水，补充地下水。
（2） 移栽幼苗要在阴天或傍晚进行，同时，可以去掉一些枝叶，设法遮阳：蒸腾作用减弱，减少了水分的散失，有利于移栽植物的成活。
十九、 土壤是重要的资源
（1） 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，永久冻土与含水量过高或过低等原因，适宜农业生产的土地仅占陆地面积的11%左右。
（2） 我国耕地面积很少，高产耕地面积更少，仅29.4万平方千米。
二十、 威胁我国土壤资源的因素
（1） 土壤污染
① 化学污染：废水与固体废物的任意排放，农药、化肥的大量使用，会导致土壤的化学污染。
② 生物污染：某些病菌、寄生虫与病毒对土壤产生生物污染。
（2） 土壤的过度开发
① 水土流失：世界上土壤每年流失约240亿吨，我国每年流失约50亿吨以上。
② 土地沙漠化：我国土壤沙漠化现象严重，近25来平均以每年1560平方千米的速度扩展。
③ 土壤盐渍化：我国盐渍化耕地约为10万平方千米。
二十一、 保护土壤的措施
（1） 控制与消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，合理施用化肥与农药。
（2） 针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降解有毒物质的含量。
（3） 施加抑制剂改变污染物在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收，如施用石灰，提高土壤的pH，促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。
（4） 增施有机肥，改变耕作制度，或采取换土、深翻等手段，治理土壤污染。
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