高中生物植物生产与环境《提高植物光能利用率的途径》教案设计
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第二章第一节三提高农作物的光合作用效率【学习目标】1、光合作用效率的概念2、提高农作物的光合作用效率的主要措施和原理(重点)【反馈训练】一、选择题1、下图表示原来置于黑暗环境中的阳生植物移到光下后,根据其吸收CO2的量绘成的曲线,下列叙述正确的是( )A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用,BD段只进行光合作用B.B点显示植物光合作用与呼吸作用速度相等,阴生植物的B点位置应左移C.如果白天光照强度较长时间为B,植物就可以正常生长D.整段曲线表明,随光照强度递增光合作用增强,呼吸作用减弱答案:B2、使用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中,正确的是A、促进植物对水的吸收B、提高温室内CO2的浓度()C、提高了光照强度D、矿质元素含量高答案:B3.叶面积指数是指单位面积上所有叶的面积之和,下图是叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系。
下列说法错误的是A.A点表示叶面积指数为9时,植物的有机物净积累值为零B.两线相交围成的面积代表叶面积指数从0至9时有机物的净积累量C.叶面积指数为5时对农作物增产最有利,说明了合理密植的重要性D.叶面积指数越大,光合作用越强答案:D4.下面对氮素与光合作用的关系的表述,不正确的是A.土壤中氮素含量越多,光合速率越快B.追施氮肥,促进叶片面积增大,叶片数目增多,增加了光合面积C.施氮肥后,叶绿素含量大,加速了光反应D.氮肥也能增加叶中蛋白态氮的百分率,酶数量增多,使暗反应顺利进行答案:A5、对于栽种农作物要“正其行,通其风”的不正确的解释是()A、有利于充分利用光能B、有利于释放氧气,降低有机物消耗C、有利于吸收叫多的CO2,提高光合作用效率D、有利于通风透光,提高光能利用率答案:B6、.对于农田里的农作物来说,确保良好的通风透光的意义不包括A.可充分利用光能家B.可增大光合作用面积C.可提高光合作用效率D.可提供较多的二氧化碳答案:B7、夏季,某植物在提高了CO2的浓度后,光合作用的强度并没有发生变化,原因可能是()A、阴雨天光照不足B、温度过低,酶的活性降低C、CO2的浓度过高,抑制了光合作用D、光照过强抑制了光能转变为电能的过程答案:A8、有关光照与光合作用效率的叙述正确的是()A、光照越强,光合效率越高B、阴生植物在光照条件下光合效率为零C、阴生植物的光合作用效率与光照强度呈反比D、适宜的光照可以提高光合效率答案:D9、在绿色植物的合成及运输糖类过程中,必需供应的矿质元素是()A、氮B、磷C、钾D、镁答案:C10、下列光的生态效应实例中,不属于光强度效应的是A.用浅蓝色薄膜育稻秧能提高秧苗质量B.人工栽培三七时必须搭棚,否则植物生长缓慢C.绿色植物在200米以下水域难生存D.山坡阳面的小麦长势更好答案:A二、非选择题10、农业生产中,要提高农作物的产量,需强农作物的,适当抑制农作物的。
简述提高作物光能利用率的途径提高作物光能利用率的途径,听起来就像个高深莫测的课题,其实没那么复杂,咱们一起来聊聊。
光合作用是植物的“吃饭时间”,他们通过阳光来制造食物,简直就像咱们在阳光明媚的日子里吃冰淇淋那么开心。
然而,阳光照在田地上,作物却没能好好“消化”这些光,这就需要咱们来想办法提升利用率。
你知道吗,植物就像是小孩子,喜欢“玩耍”,有时候它们对光的反应不那么积极。
于是,科学家们开始研究不同的种植方式,比如改变行距和株距,让阳光能照到更多的叶子上。
想象一下,原本紧紧挨在一起的小伙伴,拉开距离后,大家都能在阳光下尽情嬉戏,多好呀!再说说改良品种,咱们可以培育一些“超级植物”,它们对光的利用率特别高,简直就是“光合作用的小能手”。
这些植物可以把光能转化得更有效,让每一束阳光都能变成丰收的希望。
像是给它们打了一针“兴奋剂”,它们就开始拼命吸收阳光,长得贼快。
听起来是不是有点神奇?水分管理也是一门大学问。
植物要想把光能利用好,水分也是必不可少的。
想象一下,如果你口渴得厉害,根本没法好好吃饭,植物也是如此。
我们可以通过滴灌、喷灌等方式,确保它们能在合适的时间得到足够的水分,水分到位,光能才能转化得更顺畅。
这就像是给植物喝水,让它们更精神,更能发挥光合作用的“超能力”。
此外,施肥的选择也相当关键。
施肥就像给植物加餐,营养跟得上,光能的利用率自然就高。
我们可以选择一些有机肥料,像是堆肥,既环保又能让土壤更有生命力。
这样的土壤能够保持水分和养分,让植物在阳光下茁壮成长,像是在阳光下的“巨无霸”。
再说技术手段,现代科技可真是帮了大忙。
利用一些先进的农业技术,比如智能温室和生物发光材料,让植物能够在最优的条件下生长。
温室里的气候控制就像是给植物安排了个“豪华酒店”,再加上合理的光源调节,简直就是植物的天堂。
它们在里面开开心心,利用光能的效率也就提升了。
农民朋友的意识也很重要。
他们就像是植物的“保姆”,只要能够掌握一些提高光能利用率的知识,种出来的作物就会更健康。
提高作物光能利用率的途径一、合理密植各种作物合理密植,均能提高产量,其根本原因在于提高了作物光能利用率。
所谓合理密植,是根据作物本身的特性和栽培条件,在不妨碍个体正常生长发育的情况下,充分发挥群体对光能的利用效率和土地利用能力,从而提高作物单产的科学措施。
合理密植要考虑到作物各生育期均能达到和保持良好的群体结构,更好地利用光能。
群体结构是否良好,要从个体地上部分、地下部分的生长情况和群体的产量来衡量,凡个体生长明显变差,如玉米在田间通风透光较差的条件下,根系发育差,茎细、穗短、每穗粒数显著降低、空秆株率高、单产低,这种情形如不是水、肥、温度和病虫等环境条件的不良影响,则显示在该条件下,种植过密了。
反之,个体生长较好,产品器官发育正常,但在良好环境条件下,单产仍不高,则可能是种植疏了,漏光较多,光能利用率不高所致。
在水稻方面怎样做到合理密植,提高光能利用率,广东农科院作过研究,所获结果表明,合理密植必须保证各生育期具有较理想的叶面积指故,若幼穗分化期、齐穗期和齐穗后20天这三个时期的叶面积指数相加为12--16,表明群体结构较合理,单产有可能达到400—500公斤。
然而,要形成合理的群体结构,除重视播种或插植密度外,还须加强水肥管理和病虫防治工作。
二、种植具有理想株型的品种二十多年来,各国对水稻、小麦、玉米高产新品种的株型作了广泛的研究,一致认为株高适中,秆粗、叶直而小、叶厚、分蘖密集是较理想的株型。
具有这样株型的品种,个体之间相互遮阴较少,中、下层叶能获得较多光能。
据报道,剑叶披垂的水稻品种,第2叶(即剑叶下一叶)截获的光照强度仅及自然光强的27%左右,第3叶为7%左右,而剑叶挺直的品种,第2叶为46%,第3叶为22%。
同时,较直立的叶片,两面受光的可能性较大,在光照较弱条件下,发挥叶片两面的光合能力,其光合强度要比单面受光的披垂叶高15~20%。
理想株型的品种,还能增加种植密度和比较耐肥抗倒,故全生育期光能利用率较高。
第三节提高水分利用率的途径教学重点:◆节水灌溉技术;保墒技术;水土保持技术。
教学难点:◆节水灌溉技术。
一、集水蓄水技术(一)沟垄覆盖集中保墒技术基本方法是平地(或坡地沿等高线)起垄,农田呈沟、垄相间状态,垄作后拍实,紧贴垄面覆盖塑料薄膜,降雨时雨水顺薄膜集中于沟内,渗入土壤深层。
(二)等高耕作种植,截水增墒基本方法是沿等高线筑埂,改顺坡种植为等高种植,埂高和带宽的设置既要有效地拦截径流。
(三)微集水面积种植我国的鱼鳞坑就是其中之一;在一小片植物,或一棵树周围,筑高15~20cm的土埂,坑深40cm,坑内土壤疏松,覆盖杂草,以减少蒸腾。
二、节水灌溉技术(一)喷灌技术喷灌是利用专门的设备将水加压,或利用水的自然落差将高位水通过压力管道送到田间,再经喷头喷射到空中散成细小水滴,均匀散布在农田上,达到灌溉目的。
(二)地下灌技术把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬高地下水位,依靠土壤的毛细管作用浸润根层土壤,供给植物所需水分的灌溉技术。
(三)微灌技术微灌技术是一种新型的节水灌溉工程技术,包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等。
(四)膜上灌技术这是在地膜栽培的基础上,把以往的地膜旁侧改为膜上灌水,水沿放苗孔和膜旁侧灌水渗入进行灌溉。
(五)植物调亏灌溉技术调亏灌溉是从植物生理角度出发,在一定时期内主动施加一定程度的有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼后,达到节水增产,改善品质的目的,通过调亏可控制地上部分的生长量,实现矮化密植,减少整枝等工作量。
三、少耕免耕技术(一)少耕少耕的方法主要有以深松代翻耕,以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。
(二)免耕国外免耕法一般由三个环节组成:利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物;采用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业;采用农药防治病虫、杂草。
四、地面覆盖技术(一)沙田覆盖沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面,起到抑制蒸发,减少地表径流,促进自然降水充分渗入土壤中,从而起到增墒、保墒作用。
试述提高植物光能利用率的途径和措施植物的光合作用是利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
提高植物光能利用率,对于增加农作物产量、改善生态环境以及提高经济效益具有重要意义。
本文从以下几个方面阐述提高植物光能利用率的途径和措施。
1.增大光合面积植物的光合作用通常发生在叶片上,因此可以通过增大叶片面积来增加光合作用效率。
选择适合当地气候、土壤等条件的优良品种,以及合理密植、间作套种等措施,可以有效地增大光合面积,提高植物的光能利用率。
另外,在农业生产中适当控制行距和株距,也能够增加植物的光合面积。
2.延长光合时间植物的光合作用时间越长,其利用率越高。
可以通过对植物进行适当的人工干预,比如增加保温措施,提供适宜的光照条件等,来延长植物的光合时间。
另外,在农业生产中选用早熟品种、利用设施农业等方式也能够延长植物的光合时间。
3.提高光合效率植物的光合效率越高,其利用率越高。
可以通过施肥、喷洒生长激素等方式来提高植物的光合效率。
比如,施用氮肥能够促进植物叶绿素的合成,提高光合效率;喷洒生长激素可以促进植物的生长和发育,进而提高光合效率。
4.合理利用资源植物的生长需要大量的水肥等资源,合理利用资源可以促进植物的生长,提高其利用率。
可以通过控制灌溉次数和营养液的浓度来节约资源,同时还要避免过度施肥和喷洒高浓度农药。
另外,合理轮作、选用耐旱耐瘠薄的品种等方式也能够有效地节约资源,提高植物的光能利用率。
5.维持植物健康植物的健康状况对光能利用率有不小的影响。
可以通过保持土壤肥力、预防病虫害和避免过度干旱等措施来维持植物的健康。
另外,合理施肥、定期灌溉等措施也能够促进植物的健康生长,提高其光能利用率。
6.合理种植结构合理的种植结构对提高植物光能利用率也有很大的作用。
可以根据当地的气候、土壤等条件,选择适合的作物品种和间作模式等措施来提高土壤的光能利用效率。
比如,将高杆与低杆作物合理搭配种植,可以在保证产量同时,更有效地利用阳光资源;采用间作方式,可以利用不同作物的生长特点,进一步提高土壤的光能利用率。
提高作物光能利用率的途径在农业生产中,提高作物的光能利用率是增加产量的关键之一。
光能利用率是指植物光合作用所积累的有机物中所含能量,与照射在单位地面上的日光能量的比率。
通俗地说,就是作物能够把接收到的太阳光能转化为自身生长和发育所需能量的效率。
然而,目前大多数作物的光能利用率还比较低,通常只有 1%至 2%左右。
因此,探索提高作物光能利用率的途径具有重要的现实意义。
一、选育优良品种选育具有高光能利用率特性的作物品种是提高光能利用率的基础。
不同品种的作物在光能吸收、转化和利用方面存在着差异。
例如,有些品种的叶片较厚,叶绿体含量高,能够更好地吸收和利用光能;有些品种的光合速率较高,能够在相同的光照条件下合成更多的有机物;还有些品种具有较长的光合时间或者较强的抗逆性,能够在不利的环境条件下保持较高的光合效率。
在选育品种时,科学家们会通过杂交、诱变、基因工程等手段,将优良的基因组合在一起,培育出具有高光能利用率的新品种。
比如,通过杂交技术,可以将两个具有不同优良性状的亲本进行杂交,从而获得同时具有双亲优良性状的子代;通过诱变技术,可以使作物的基因发生突变,从而产生新的性状;而基因工程技术则可以直接将特定的基因导入到作物的基因组中,实现性状的定向改良。
二、合理密植合理密植是提高光能利用率的重要措施之一。
如果种植密度过低,土地和光能就会被浪费;而种植密度过高,则会导致植株之间相互遮挡,影响光合作用。
确定合理的种植密度需要考虑多种因素,如作物的种类、品种特性、土壤肥力、光照条件等。
一般来说,对于高秆作物,如玉米、高粱等,种植密度相对较低;对于矮秆作物,如小麦、水稻等,种植密度相对较高。
同时,在土壤肥力较高、光照充足的地区,可以适当增加种植密度;而在土壤肥力较低、光照不足的地区,则应适当降低种植密度。
此外,还可以采用宽窄行种植、间作套种等方式来提高光能利用率。
宽窄行种植可以使植株在不同的生长阶段都能得到充足的光照;间作套种则可以充分利用不同作物在生长时间和空间上的差异,提高光能的利用效率。
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提高植物光能利用率的途径和措施
植物光能利用率是指植物利用光能进行光合作用产生有机物的效率。
提高植物光能利用率可以增加植物的光合产物,提高植物生长和产量。
以下是提高植物光能利用率的一些途径和措施:
一、优化光合酶系统和叶绿体结构
光合作用是在叶绿体内完成的,因此优化叶绿体结构和光合酶系统可以提高植物的光能利用率。
具体措施包括增加叶绿体数量、提高叶绿体膜的表面积、增加光合色素含量、促进叶绿体的分化和发育等。
二、选择合适的光照条件
不同植物对光照的适应能力不同,选择适合植物生长的光照条件可以提高植物的光能利用率。
光照条件包括光强、光周期、光质等。
一般来说,对于光合作用强的植物,适宜的光照强度为8000-12000勒克斯;光周期则因植物而异,一般要求持续12-14小时的光照。
三、适当施肥和调节植物生长
适当地施肥可以提高植物光合作用的效率,从而提高光能利用率。
氮、磷、钾等
营养元素是植物进行光合作用必需的元素,缺乏这些元素会影响光合作用的进行。
另外,适当地调节植物的生长状态,如修剪、摘除不良枝叶等,也可以提高植物的光能利用率。
四、利用辅助光源
在光照不足的情况下,可以利用辅助光源来提高植物的光能利用率。
辅助光源包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
这些光源可以提供适宜的光照强度和光周期,从而促进植物进行光合作用。
综上所述,提高植物光能利用率可以通过优化光合酶系统和叶绿体结构、选择合适的光照条件、适当施肥和调节植物生长、利用辅助光源等多种途径和措施来实现。
简述提高植物光能利用率的途径和措施在植物生长过程中,通过各种途径调节自身以适应周围环境的变化。
其中,植物对光能的利用是影响植物生长、分布和形态建成的重要因素之一。
本文从植物光合作用的意义、原理和特点入手,介绍了提高植物光能利用率的途径和措施。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施光能利用率的意义提高植物的光能利用率可以使有限的光能得到充分利用,可减少植物所消耗的无机盐的数量,增加植物体内有机物的含量,从而促进植物的生长发育。
研究表明,绿色植物利用太阳能的效率约占太阳辐射总能量的22%,一般绿色植物的光合速率为每小时0。
06千克/平方米。
如果全世界的绿色植物能保持现在的光合速率不变,那么从地球获得的太阳能量将比目前多50%以上,由此可见,提高绿色植物的光能利用率是大有好处的。
光能利用率的原理光能利用率的原理是:在单位面积上光合作用强度(单位叶面积在单位时间内吸收的光合有效辐射能)与叶面积的乘积。
即:绿色植物的光能利用率是由光合作用速率决定的。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施1、改善土壤环境,包括土壤的水、肥、气、热等条件,以促进光能的吸收利用。
第三节提高植物光能利用率的途径
教学重点:
◆经济产量、叶面积系数、光能利用率等基本概念。
◆光能利用率不高的原因及提高光能利用率的途径。
教学难点:
◆提高光能利用率的途径。
一、植物的光合性能与产量
(一)作物的产量构成因素
决定作物产量的因素是:叶面积、光合强度、光合时间、呼吸消耗和经济系数。
1.光合面积光合面积是指植物的绿色面积,通常以叶面积系数来表示叶面积的大小。
在一定范围内,叶面积越大,光合作用积累的有机物质越多,产量也就越高。
2.光合时间适当延长光合作用的时间,可以提高作物产量。
当前主要是采取选用中晚熟品种、间作套种、育苗移栽、地膜覆盖等措施,使作物能更有效地利用生长季节,达到延长光光时间的目的。
(二)作物光能利用率
目前作物的光能利用率普遍不高。
据测算,只有0.5%~1%的辐射能用于光合作用。
低产田作物对光能利用率只有0.1%~0.2%,而丰产田对光能的利用率也只有3%左右。
(三)作物群体对光能的利用
作物群体比个体更能充分利用光能。
在群体的结构中,叶片彼此交错排列、多层分布,使各层叶片的透射光可以反复地被吸收利用。
二、提高植物光能利用率的途径
(一)植物对光能利用率不高的原因
当前作物对光能利用率不高的主要原因是:
1.漏光植物的幼苗期,叶面积小,大部分阳光直射到地面上而损失掉
2.受光饱和现象的限制光照度超过光饱和点以上的部分,植物就不能吸收利用,植物的光能利用率就随着光照强度的增加而下降。
3.环境条件及作物本身生理状况的影响自然干旱、缺肥、CO2浓度过低、温度过低或过高,以及作物本身生长发育不良,受病虫危害等,都会影响作物对光能的利用。
(二)提高作物光能利用率的途径
1.选育光能利用率高的品种光能利用率高的品种特征是:矮秆抗倒伏,叶片分布较为合理,叶片较短并直立,生育期较短,耐阴性强,适于密植。
2.合理密植合理密植是提高作物产量的重要措施之一。
只有合理密植,增大绿叶面积,以截获更多的太阳光,提高作物群体对光能的利用率,同时还能充分地利用地力。
3.间套复种间作套种可以充分利用作物生长季节的太阳光,增加光能利用率;复种则可把空间的生长季节充分加以利用。
4.加强田间管理加强田间管理提高作物群体的光合作用,减少呼吸消耗。
整枝、修剪调节光合产物的分配。
增加空气中的CO2浓度也能提高作物对光能的利用率。
复习思考:
1. 什么叫光能利用率?光能利用率不高的原因有哪些?
2. 光能利用率高的品种有哪些特征?
3. 提高植物光能利用率的途径有哪些?
[实验与实训7] 叶面积系数的测定[选做]
一、目的为了了解叶面积的大小与密度和产量的关系,有必要学习叶面积系数的测定,为
确定栽培密度提供依据。
二、仪器及用具 光电叶面积仪、扭力天平、卷尺、剪刀、方格板、打孔器、旧报纸等。
三、材料 田间栽培植物。
四、原理 在单位土地面积上,植物总叶面积与土地面积之比,叫叶面积系数。
果树的叶面积系数则可计算一棵树的总叶面积与其树冠所覆盖的土地面积之比。
五、方法步骤
(一)取样及计算
1.大田作物的取样及计算
(1)在测定地块上,选取有代表性样点五处,每处取一平方米(或其他适当大的面积),正确计算每平方米的株数。
(2)在各平方米中随机取样10株(根据作物大小不同可增减),分别测量每株叶面积,并求10株平均叶面积,即为单株的平均叶面积。
单株平均叶面积×该样点的株数=该样点总叶面积。
再求5个样点的平均数,即为每平方米土地内植株总叶面积。
(3)求叶面积系数
()
()22m m 样点土地面积样点面积内植株总面积叶面积系数= 2.果树取样及计算
(1)在选定的树上,根据树枝类型不同,分长枝、中长枝、中枝、短枝和叶丛枝等,每类树枝各选20根,分别测定每根枝条叶片总面积,求出每类枝条单根的平均总叶面积。
(2)再计算整棵树上各类枝的数目。
以各类树枝每根枝条平均总叶面积乘以各类枝条的数目,即为各类枝的总叶面积。
各类枝总叶面积之和,为全树总叶面积。
(3)求叶面积系数
()()
22
m m 树体所占土地面积全树总叶面积叶面积= (二)叶面积的测算方法
1.称重法 取厚薄一致的纸一张,裁成一定大小的单位面积(如1m 2),称其重量,可得单位面积的纸重。
然后把待测的所有叶片平铺在同样质量的纸上,用铅笔准确画下所有叶片的轮廓,仔细剪下称重,再按下式求出叶面积:
单位面积的纸重全部叶片图样的纸重叶面积=
2.方格法 用一块玻璃板,上面划成许多1cm 2的小方格,测定时把玻璃板压在叶片上,然后计算叶片所占有的方格数,边缘部分不满一格的可估计。
叶片占有的方格数总和,即为叶片面积。
3.也可用光电叶面积仪直接测定出单片叶的叶面积。
六、实验实习报告
计算所测作物(或果树)的叶面积系数,并注明测定方法和步骤。