绿色植物参与生物圈的水循环

绿色植物参与生物圈的水循环 第三节 绿色植物参与生物圈的水循环 一、教学目标 1.描述绿色植物叶片的基本结构。 2.解释气孔控制水蒸气和二氧化碳进出植物叶片的机制。 3.说出绿色植物在生物圈水循环中的作用。 4.尝试用徒手切片的方法制作临时装片。 5.认同绿色植物进行蒸腾作用的意义，初步形成保护森林的意识。 二、教学策略 通过复习上一节的结论，即植物将外界的水吸收进体内后，通过茎中的导管运输到叶，引起学生研究植物蒸腾作用的兴趣。然后，通过观察叶片的结构的实验(这个实验要求学生独立完成)，让学生认识植物进行蒸腾作用的主要场所??叶片的结构，特别是理解叶片上与蒸腾作用直接相关的结构??气孔的作用。另外，在这里可以利用气孔的“开”与“闭”的关系，对学生进行辩证观点的教育。要注意的问是，不要完全按传统的观点和方法，把教学的重点只放在结构与功能相适应观点的形成和动手操作能力的训练上，而应与下面的教学结合起来，重视情感、态度、价值观的培养。讲述绿色植物参与生物圈的水循环时，可以先让学生根据已有的知识，描述地球上水循环的过程，然后引导学生深入探讨绿色植物是如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环的，结合实例进行分析，认识森林对促进水循环和保持水土的作用，分析保护森林对人类生存和发展的意义，形成保护森林的情感和意识。 课后应让学生进一步探究影响绿色植物蒸腾作用的因素(包括外因和内因)。 三、参考答案 实验 保卫细胞呈半月形，靠近气孔一侧的壁厚，远离气孔一侧的壁薄。当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开;当保卫细胞失水收缩时，气孔关闭。 当太阳升起，温度升高时，气孔张开，植物的蒸腾作用加强，降低了叶面的温度，避免叶片被阳光灼伤。同时，随着水分的散失，使水向上运输的动力增大，促进植物根部吸水，使植物能够进行旺盛的生命活动。当夜幕降临时，气温下降，光合作用、蒸腾作用等逐渐减弱，甚至停止，这时，大多数气孔也关闭了。 观察与思考 1.绿色植物通过根部从土壤中吸收水分，绝大部分水分又通过蒸腾作用散失了，促进了生物圈中水循环的进行。 2.如果没有绿色植物，水循环仍然可以进行。海洋、湖泊等蒸发的水蒸气进入大气中，形成云，继而形成雨、雪，再回到海洋或陆地。但是，如果没有绿色植物，生物圈中的水循环会受到一定影响，如陆地的降雨会减少;降雨造成的地表径流会增多、加快，等等。 练习 1.(1)×;(2)×;(3)?。 2.因为叶片会通过蒸腾作用散失大量的水分，导致树苗因缺水而死亡，所以要剪去大量的枝叶。 3.这是一道开放性的讨论题，不要求得出一致的结论。以下提示仅供参考。提示:在草原适度种树，可以保持水土;但是如果种树过多，叶片的蒸腾作用会带走大量的地下水。 4.山水相依，唇亡齿寒。治水必须先治山，植树造林，绿化荒山，能够防治水土流失，保持土壤中的水分含量。同时，植物的蒸腾作用还能促进降水，改善小气候。这对防止或减少洪、涝、旱灾的发生有很重要的意义。 四、背景资料 气孔的来源 气孔是由气孔母细胞横向分裂而成的，有人认为气孔母细胞在形态和生化性质上都与相邻细胞不同。气孔母细胞分裂后，胞间层分解，两边的细胞壁分离，在它们之间留出的开口就是气孔。 影响气孔开闭的环境因素 影响气孔开闭的主要环境因素是光照、二氧化碳、温度和湿度等。事实上，无论C植物还是C植物，气孔的开闭均与光照强度密切相关，但是关于光照直34 接作用的机理至今还没有完全搞清楚，尚不能确定光照是直接起作用，还是通过光合作用引起细胞内部CO浓度的变化而起作用。不含CO的空气能使气孔在黑22 暗中开放，而高浓度的CO能使气孔在光中关闭。炎热、晴朗的天气，引起植物2 叶的水分亏缺，常常比光照及细胞内部CO浓度变化所发挥的作用还大。2 气孔对光和CO的反应与叶片的叶龄、温度和其他环境条件有关。随着叶片2 的老化，气孔开闭常常变得迟缓，有时只部分开放，甚至在中午也是这样。 气孔运动 由于保卫细胞两侧细胞壁的厚度不同，靠近气孔的细胞壁厚，而远离气孔的细胞壁薄，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄一侧的细胞壁易于伸长，细胞向外弯曲，于是气孔张开;当保卫细胞失水而体积缩小时，细胞壁拉直，气孔即关闭。保卫细胞中间部分的细胞壁厚、两头薄，吸水时两头膨大而使中间彼此分开，气孔也张开;失水时两头体积缩小而使中间部分合拢，气孔就关闭。总之，引起气孔运动的原因主要是保卫细胞的吸水膨胀或失水收缩。 植物的蒸腾作用 植物靠根系从土壤中吸来的水分，绝大部分都要通过蒸腾作用散失到大气中去。植物由蒸腾作用而散失的水量是很惊人的。例如，一株玉米从出苗到结实的一生中，大约需要消耗200 kg以上的水。这200 kg(200 000 g)水的用途大致如下: 由此可见，植物吸入体内的水分，只有1%左右真正用于各种生理过程和保留在植物体内，而99%左右的水分却被蒸腾掉了。但是，蒸腾作用在植物生活中非常重要，这在教科中已经讲到。 植物的蒸腾作用与调节空气湿度、温度的关系 植物的蒸腾作用，在调节空气湿度方面具有重要的作用。据测定，在干旱的季节里，每平方米面积的树林，每天能向空中散放大约6 kg的水。水分的蒸腾散发，能吸收大量的热，这样就使周围环境的温度下降，湿度增加，从而造成云雨条件，促进降水。植物有吸收和反射太阳光线的作用，这也有利于改善局部地 区的小气候。据调查，在骄阳似火的夏日，绿化地区的气温比非绿化地区的气温低0.8 ?，森林中的气温比庭院中的气温低1.3,3.2 ?。有人测量过，城市露天之下的气温高达35 ?的时候，树阴下的气温只有22 ?左右。因此，森林及其附近的空气较为凉爽、湿润，降雨量也多。林冠浓密的森林，是人们避暑的好地方。