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不同光照对油桐幼苗生长、光合日变化及叶绿素荧光参数的影响石凯;李泽;张伟建;何潇;曾艳玲;谭晓风【摘要】为探讨不同光照强度对油桐幼苗生长、叶片气体交换及叶绿体荧光参数的影响,采用盆栽试验,设置了4种光照条件光强度100％(L1)、光强度75％(L2)、光强度50％(L3)、光强度20％(L4),分别在遮阴2个月、3个月测定了幼苗的生长、叶绿素含量、光合日变化及叶绿素荧光参数的变化.结果表明:(1)在L3的透光条件下,油桐幼苗苗高显著增加,但地径随着遮阴强度的增加而逐渐降低(P<0.05);(2)随着光照强度的降低,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和叶绿素总量(Chl a+b)先增加后降低,说明适当的遮阴有利于叶绿素的合成;(3)随着光照强度的降低,油桐的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、表现光合电子传递速率(ETR)及蒸腾速率(Tr)逐渐减小,且在L3的透光条件下显著低于对照(P<0.05),胞间CO2浓度(Ci)无明显变化规律,在L2的透光条件下,Pn的降低主要是气孔因素引起的,在L3的透光条件下,Pn的降低主要是由气孔因素和非气孔因素共同引起的,而在L4的透光条件下,Pn的降低主要是由光合机构活性损伤的非气孔因素引起的.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)008【总页数】9页(P35-42,50)【关键词】油桐;净光合速率;光合特性;叶绿素荧光【作者】石凯;李泽;张伟建;何潇;曾艳玲;谭晓风【作者单位】中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南长沙 410004;中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】S794.3光是影响植物生长、分布的重要生态因子，它以环境信号的形式作用于植物，通过光敏色素等作用途径调节植物生长、发育和形态建成，使植物更好地适应外界环境[1-2]。
项目名称：光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究首席科学家：张立新中国科学院植物研究所起止年限：2009.1至2013.8依托部门：中国科学院一、研究内容1．拟解决的关键科学问题随着我国人口增加，可耕地面积日益减少，如何提高作物产量是我国当前农业可持续发展所面临的重要问题。
光合作用是作物产量形成的物质基础。
目前稻麦等主要农作物光能利用率较低,在光合作用过程的多个环节上都有提高的潜力。
本项目所要解决的关键问题是围绕光能高效转化机理这一核心问题，深入研究光合作用光能转换过程中所涉及的光能转化、碳同化以及环境影响因素，挖掘作物光能利用潜力，揭示光能利用效率调控的分子机理，为稻麦等作物产量提高的应用奠定理论基础和提供技术途径。
2．主要研究内容针对关键科学问题的解决，根据国内外发展趋势及国内已有基础，提出以下研究内容：1. 重点研究作物能量吸收和传递、激发能在两个光系统之间均衡分配、维持高效转能调控机制，揭示与提高光能吸收、传递和转化效率密切相关基因功能和调控机理。
2. 重点研究作物光合碳同化途径的网络调控机理、光合同化产物优化分配的调节机制；光合电子传递、质子转移与光合碳同化的动态衔接及其协调机制；以及作物光合功能期维持的分子机制。
3. 重点研究作物光氧化的分子遗传特性、光合作用光破坏与光保护的环境调节分子机理，揭示参与光合作用光保护调控的重要功能基因的作用方式和调控机制，建立与抗光氧化特性的基因调控网络。
4. 在机理研究基础上，光合作用专家与作物遗传育种专家紧密配合，建立主效QTL位点和关键基因的分子标记，并用于辅助选择创制高光效新材料，结合群体光合效率的改善，利用常规育种、分子辅助选择和转基因等技术手段，选育出光能利用效率和生物量提高的稻麦新品系（种）。
二、预期目标总体目标通过项目的实施，在光合作用光能转化、碳同化及其环境调节方面取得原创性的科学成果，鉴定若干在农作物光合作用过程中起关键作用的相关基因，揭示改进作物光能利用效率提高作物产量潜力的分子机理，为农作物的遗传改良提供理论指导。
植物生理学一、植物生理学概述(一)植物生理学的研究内容1.植物生理学（plant physiology）：以学习和研究构成植物的各个部分乃至整体的功能及其调控机制为主要内容，通过了解其功能实现过程及其调控的机制来不断深入地阐明植物生命活动的规律和本质.人为将植物的生命活动分为物质与能量代谢，信息传递和信号转导，生长发育与形态建成。
植物的生长发育是植物生命过程的外在表现。
生长指由于细胞数目的增加/细胞体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的增加。
发育指由于细胞的分化所导致的新组织/新器官的出现所造成的一系列形态变化（或称形态建成），包括从种子萌发到死亡的全过程。
植物生长发育的基础是植物体内物质和能量代谢过程。
2、植物生理学的基本内容：(1)细胞结构与功能：它是各种生理活动与代谢过程的组织基础；生命现象是细胞存在的运动方色。
(2)代谢生理：即水分生理、矿质与氮素营养、光合作用、呼吸作用、同化物的运输分配、以及信息传递和信号转导等；(3)发育生理：它是各种功能与代谢活动的综合反应，包含植物的生长物质、植物的生长、分化、发育、生殖与衰老等；(4)环境生理：主要介绍影响植物生理代谢的环境因素以及植物对不良环境的反应。
(二)植物生理学的发展简史1.植物生理学的孕育阶段（16~17世纪）研究植物营养问题的试验（1）柳树枝条试验(Van Helment)在一个大木桶中装入90kg土壤，栽植了一株2.27kg的柳枝，以后只浇灌雨水，而防止灰尘进入土壤中。
5年后柳树重达76.7kg，而土壤重量只减少了几十克。
范·海尔蒙特由此认为植物是从环境中摄取水分来构成其躯体的。
是第一个用科学实验来探讨植物营养本质的人，否定了亚里士多德的植物营养的腐殖质学说（植物通过类似于动物经胃肠吸收营养的方式以植物的根从土壤中吸收腐殖质来构成其躯体）。
1771年，氧的发现者英国普里斯特利发现绿色植物有一定的净化空气的作用。
1779年，荷兰英格豪斯-----植物只有在光下才有净化空气的作用，并且只有植物的绿色部分才具备这种能力。
近年来光合作用领域的前沿和热点研究基于WOS 高被引论文的科技术语分析蒋㊀甜1㊀许哲平1㊀陈学娟1㊀卢庆陶2㊀杨辉霞2㊀朱学军1(1.中国科学院文献情报中心资源建设部,北京㊀100190;2.中国科学院植物研究所光生物学重点实验室,北京㊀100093)摘㊀要:科技术语是科技论文的基本要素和重要特征,光合作用研究论文中存在大量的科技术语㊂基于数据驱动的科技术语分析能够对学科领域的动态发展和演变起到较好的揭示和印证作用㊂文章以VOSviewer 软件为主要分析工具,对Web ofScience 数据库中光合作用领域近三年的高被引论文和热点论文中的科技术语进行计量分析和可视化呈现㊂分析比较的结果表明,近年来光合作用的研究热点集中在 自然光合作用的机理探究 光合作用与环境变化 人工光合的应用和发展 三个方向, 光催化剂 成为这几年光合作用领域研究的前沿㊂关键词:光合作用;VOSviewer;高被引论文;热点研究;科技术语中图分类号:Q945.11;N04㊀㊀文献标识码:A㊀㊀DOI :10.3969/j.issn.1673-8578.2021.01.009Frontier and Hot Researches in the Field of Photosynthesis :Analysis of Scientific Terms Based on WOSHighly Cited Papers //JIANG Tian,XU Zheping,CHEN Xuejuan,LU Qingtao,YANG Huixia,ZHU XuejunAbstract :Terminology is the basic element and significant feature of scientific literatures.Photosynthesis research field contains quantity of scientific terms.In this study,the scientific terms in highly cited papers and hot papers published in the field of photosyn-thesis in the last three years in the core collection of Web of Science were taken as objects,and VOSviewer software was used as the main tool to carry out bibliometric and visual analysis.Our results show that photosynthesis researches mainly focus on three direc-tions: the mechanism of natural photosynthesis , photosynthesis and climate change , the application and development of artifi-cial photosynthesis .Photocatalysts have become the forefront of photosynthesis research in recent years.The data-driven analysis of scientific terms can better reveal and verify the dynamic development and evolution of subjects.Keywords :photosynthesis;VOSviewer;highly cited papers;hot researches;terminology收稿日期:2020-12-15基金项目:中国科学院文献情报领域引进优秀人才计划;中国科学院战略性先导科技专项(A 类) 地球大数据科学专项㊀㊀文献计量学是对科技文献进行定量分析的有效工具[1],被广泛用于包括植物科学在内的多个领域的研究趋势评价[2-3]㊂李晓曼等[4]基于文献计量分析了1995 2018年植物表型组学研究进展,徐志周等[5]进行了基于SCI 的植物菌根信号的文献计量分析,王瑞等[6]基于文献计量分析对国际小麦科研实力进行了比较研究㊂植物科学领域近三年(2017 2019)发表的研究论文中, 光合作用(photosynthesis) 为出现频率最高的关键词(表1)㊂光合作用是地球上最基本的生物过程之一,它为所有高等生物提供氧气,其CO 2固定过程不仅为地球上的生物提供食物来源,也在控制大气CO 2浓度方面发挥了重要作用㊂近年来,大气中CO 2含量的增加以及随之带来的气候变化将对光合作用产生影响,但其影响的具体机制尚不明确,引起研究人员的广泛关注[7-8]㊂此外,光合作用也是植物抗逆㊁作物高产等研究领域关注的重点,光合作用的研究对于解决全球气候变化对表1㊀植物科学领域近三年论文关键词Top20序号关键词翻译词频1photosynthesis光合作用1337 2phylogeny系统发生947 3gene expression基因表达926 4drought干旱911 5abiotic stress非生物胁迫847 6climate change气候改变786 7genetic diversity遗传多样性741 8new species新物种724 9oxidative stress氧化胁迫641 10transcriptome转录组633 11salt stress盐胁迫630 12yield产量573 13drought stress干旱胁迫560 14reactive oxygen species活性氧557 15salinity盐度548 16antioxidant抗氧化剂516 17germination种子萌发513 18auxin生长素503 19biodiversity生物多样性497 20RNA-seq RNA测序495注:文献来源于Web of Science核心合集中植物科学领域2017 2019年发表的所有经过同行评议的文献(类型为review和arti-cle),累计84342篇㊂关键词排序为去除语义过于宽泛的词(如plant)及物种名称(如Arabidopsis㊁rice)等词汇之后的排序㊂粮食产量和环境变化的影响至关重要,人工光合效率的提高为能源问题的解决提供了有效途径㊂作为专业性较强的学术领域,光合作用研究包含了大量科技术语㊂本文运用文献计量学和知识图谱的方法,基于WOS中高被引论文中的科技术语,对光合作用领域近三年的研究热点和前沿进行分析和探测,以辅助科研人员快速制定和调整科研方向,也为科研管理部门进行学科布局和战略选择1㊀研究基础1.1㊀研究工具及研究方法本文利用了文献计量的方法,从年度发文量分析㊁论文被引频次分析㊁关键词词频分析㊁关键词共现分析等多个维度对光合作用领域的文献进行分析和挖掘,并基于VOSviewer软件进行可视化呈现㊂VOSviewer是基于JAVA程序编写的,可以对知识领域进行分析与可视化的开源软件㊂其分析对象是科学文献,特别是利用了WOS的引文数据来进行交互式的可视化分析㊂本研究用到的文献计量可视化工具主要为VOSviewer1.6.15版本软件㊂1.2㊀数据收集数据来源选取Web of Science核心合集中光合作用研究领域近三年(2017 2019)的文献,检索式为:TS=(''photosynthesis''or''photosynthetic''),共有论文25835篇㊂将过滤结果依据设置为领域中的高被引论文及领域中的热点论文①,累计491篇,检索时间为2020年10月14日㊂2㊀光合作用领域近三年文献计量分析2.1㊀年度发文量分析光合作用的研究有着悠久的历史,早在1771年,英国化学家约瑟夫㊃普利斯特列(J.Priestley)就通过密闭钟罩实验证明了植物可以 净化 空气,这是光合作用研究的开端㊂2000年以来,光合作用领域发文量呈现持续增长态势,从2000年的2995篇增至2019年的9441篇,年均增长率为6.23%㊂2.2㊀高被引论文分析论文被引频次能够在一定程度上反应论文的受关注程度,通过对领域内的高被引论文进行分析,可以揭示该研究领域的研究前沿和热点方向㊂表2列出了Web of Science核心合集中收录的光合作用领域近三年排名前10位的高被引论文㊂由表2可以看出,这10篇高被引论文全部与 光催化剂 的研究相关,说明 光催化剂 成为近年来光合图1㊀光合作用领域年度发文量分析表2㊀光合作用领域近三年被引频次排名前10位的高被引论文序号标题被引频次年份发表期刊1Earth-abundant Catalysts for Electrochemical and Photoelectrochemi-cal Water Splitting11052017NATURE REVIEWS CHEMIS-TRY2A Review on g-C 3N 4-based Photocatalysts10072017APPLIED SURFACESCI-ENCE3Alkali-assisted Synthesis of Nitrogen Deficient Graphitic Carbon Ni-tride with Tunable Band Structures for Efficient Visible-Light-Driven Hydrogen Evolution5582017ADVANCED MATERIALS4Surface Modification and Enhanced Photocatalytic CO 2ReductionPerformance of TiO 2:A Review5512017APPLIED SURFACESCI-ENCE5Metal-Free Photocatalyst for H 2Evolution in Visible to Near-InfraredRegion:Black Phosphorus /Graphitic Carbon Nitride4372017JOURNAL OF THE AMERI-CAN CHEMICAL SOCIETY6Hierarchical Porous O-Doped g-C 3N 4with Enhanced PhotocatalyticCO 2Reduction Activity4262017SMALL 7Photoelectrochemical Devices for Solar Water Splitting-Materials andChallenges3792017CHEMICAL SOCIETYRE-VIEWS8Direct Z-scheme g-C 3N 4/WO 3Photocatalyst With Atomically De-fined Junction for H 2Production3352017APPLIED CATALYSIS BEN-VIRONMENTAL9A Direct Z-scheme g-C 3N 4/SnS 2Photocatalyst with Superior Visible-light CO 2Reduction Performance3342017JOURNAL OF CATALYSIS 10Direct Z-scheme Photocatalysts:Principles,Synthesis,and Appli-cations3072018MATERIALS TODAY3㊀基于高被引论文及热点论文的光合作用领域文献聚类分析3.1㊀关键词共现分析共词分析方法利用文献集中词汇对或名词短语共同出现的情况,来确定该文献集所代表学科中各主题之间的关系㊂科技文献中出现的关键词绝大多数属于科技术语的范畴,共词分析方法可以有效分析科技术语之间的共现关系㊂通过VOSviewer软件对光合研究领域近三年发表的高被引论文及热点论文中出现的关键词进行聚类分析㊂将WOS核心合集中光合作用领域2017 2019年发表文献的关键词按照词频排序,去除语义过于宽泛的词汇(如plant等),以及表述物种名称的词汇(如Arabidopsis 等)后,选取共现频次高于5的关键词进行聚类分析(共216个词),得到如图2所示的聚类图谱㊂图2㊀光合作用研究领域关键词共现图谱㊀㊀由图2看出,根据关键词聚类,近三年光合作用研究热点集中于四个方向㊂聚类一(黄色)代表光能的捕获㊁传递和转化 ,聚类二(绿色)代表气候变化对光合作用及碳循环的影响 ,聚类三(蓝色)类簇代表 非生物胁迫与光合作用 ,聚类四(红色)代表 人工光合 ㊂这里将各个类簇中关键词按照共现频次排序,选取排名前30位的关键词进行解析㊂聚类一:光能的捕获㊁传递和转化根据表3中的关键词,聚类一主要涉及 光能的捕获㊁传递和转化过程中叶绿体基因表达调控研究及晶体结构解析 ㊂色素分子吸收光能并传递到光合反应中心(P680,P700)的过程㊂放氧光合生物有两个光系统,分别是光系统I(photosystem I,PSI)和光系统II(photo-system II,PSII)㊂两个光系统都是由各自的核心复合物和外周的捕光蛋白复合物(light-harvestingcomplex,LHC)组成的多亚基蛋白-色素复合物㊂光能的捕获是光合作用原初反应的起点,绿色植物中光能的捕获主要依赖于光系统I和光系统II的核心天线系统以及外周天线系统㊂外周天线系统即类囊体膜上的捕光色素复合物(LHC),LHCI是光系统I的外周天线,LHCII是光系统II的外周天线㊂此外,在状态转换过程中,LHCII可以从光系表3㊀ 光能的捕获㊁传递和转化 方向共现频率排名前30位的关键词关键词中文翻译共现频率关联强度photosystem-II光系统II35137 gene-expression基因表达1670 protein蛋白1348 chloroplast叶绿体1250 expression表达1146 gene基因1141 crystal-structure晶体结构1028 photoinhibition光抑制852 identification识别840 C-4photosynthesis C-4植物光合作用831 photosynthetic elec-tron-transport光合电子传递824 acclimation适应环境㊁气候742 photosystem-I光系统I732 transport转运724 reactive oxygen spe-cies活性氧649 singlet oxygen单线态氧630 cycle循环624 energy-transfer能量传递620 fluorescence荧光615 ascorbate peroxidase抗坏血酸过氧化物酶527 flavodiiron proteins FDP蛋白524 flucuating light波动的光523 water-water cycle水-水循环522 energy-balance能量平衡522 complex复合物518 high-light高光518 concentrating mech-anism浓缩机制518 in-vivo体内517 dehydrogenase-like complex脱氢酶复合物513 light-harvesting com-捕光色素复合物512力[9]㊂高光下,LHCII可以耗散掉多余的光能,在光保护过程中发挥作用㊂(2)光能的传递:光合电子传递链是指类囊体膜上由一系列相互衔接的电子传递体组成的电子传递总轨道㊂主要的电子传递途径是由希尔等人于1960年提出并经后人修正的 Z方案 (Z scheme),即H2O的光解产生的电子,经过PSII复合体㊁Cytb6f复合体传递到PSI复合体,产生NAD-PH和H+,使电子传递链呈侧写的 Z 字形㊂此外,还有环式电子传递链和假环式电子传递链两种电子传递方式㊂(3)光能的转化:叶绿体在光合电子传递的同时,通过光合磷酸化过程使ADP和Pi形成ATP,为后续的暗反应阶段提供还原力㊂当光量子强度大于光量子的利用量时,光能不能够被植物完全吸收,且多余的光量子会对叶片产生破坏,导致光合效率下降,产生光抑制(photoinhibition)㊂对于多余的光量子,植物体内有两道防线,第一道防线是阻抑机制,即将多余的光能以热的形式耗散掉;第二道防线是清除机制,即通过抗氧化酶系统㊁类胡萝卜素等清除活性氧(包括单线态氧和过氧化氢)等光的有毒产物㊂暗反应阶段,利用光反应阶段生成的ATP,通过卡尔文循环固定CO2,最后生成储存能量的有机物,不仅为地球上的生物提供食物来源,也调控了大气中CO2浓度㊂C3植物只有1次CO2固定(通过RuBP羧化酶),C4植物有2次CO2固定(通过PEP羧化酶和RuBP羧化酶)㊂PEP羧化酶对CO2亲和力很高,通过C4途径转移CO2,使鞘细胞CO2浓度比空气中高20倍左右,起CO2泵的作用㊂所以,一般情况下,C4植物的CO2同化速率显著高于C3植物,因此C4植物在碳循环中起着非常重要的作用,在大气中CO2浓度升高的当下,C4植物光合作用尤为引人关注㊂蛋白结构是生理功能的内在基础,晶体结构的解析是理解光能捕获㊁传递和转化的结构基础的关键㊂结构的解析可以帮助我们认识光合作用的工作原理,从而更好地利用光合作用解决人类面临的表4㊀ 气候变化对光合作用及碳循环的影响 方向共现频率排名前30位的关键词关键词中文翻译共现频率关联强度photosynthesis光合作用109487 carbon-dioxide二氧化碳36175 chlorophyll fluorescence叶绿素荧光28144 stomatal conductance气孔导度26140 climate change气候变化2494 water-use efficiency水分利用率21101 gas-exchange气体交换20102 gross primary produc-tion总初级生产力1580 drought干旱1572 temperature温度1570 light光1568 mesophyll conductance叶肉导度1471 leaves叶片1357 carbon碳1355 CO2assimilation CO2同化1265 light use efficiency光能利用率1159 electron-transport电子传递1048 photosynthetic capacity光合能力1048 use efficiency利用率946 carbon cycle碳循环847 elevated CO2上升的CO2835 climate气候822 yield产量739 atmospheric CO2大气中CO2737 leaf-area index叶面积指数737 transpiration蒸腾736 induced chlorophyll flu-orescence诱导叶绿素荧光735rubisco核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶634 eddy covariance涡流协方差633术的发展,光合蛋白复合物的结构不断得到解析㊂聚类二:气候变化对光合作用及碳循环的影响工业革命以来,大气中CO2浓度从280ppm上升到410ppm[10],增加了45%,导致截至2017年全球平均气温上升了0.8ʎC[11]㊂较高的温度不仅会改变植物的热环境,而且随着蒸散动力的增加,未来的大气可能会变得更加干燥[12]㊂植被作为陆地生态系统碳库的主要成员,通过与土壤(陆地生态系统碳库的第二大成员)㊁大气(大气碳库)交互构成了完整的陆地生态系统碳循环[13]㊂光合作用是CO2从大气中进入生物圈的唯一途径,要准确地预测气候条件的变化对植物生产力的影响,依赖于对控制光合作用的机制的正确理解㊂光合作用直接或间接地与气候条件密切相关㊂在C3植物中,Rubisco对二氧化碳的固定是光合CO2同化的第一步,而在正常细胞间CO2浓度下, Rubisco活性远没有被CO2饱和㊂CO2和O2竞争Rubisco的活性位点,CO2含量的增加有利于羧化作用,不利于氧化作用㊂气候变化对光合作用的间接影响更为重要㊂当植物体内水分低于临界值时,植物会通过关闭气孔来减少体内水分的流失,这同时也限制了作为光合作用原料的CO2进入[14]㊂预计CO2浓度的升高会增加叶片的光合速率,但这实际发生的程度尚不清楚,因为CO2对光合作用的刺激取决于叶片温度㊁水分和养分的可利用性[15-16]㊂聚类三:非生物胁迫与光合作用一方面,各种非生物胁迫环境降低了植物的光合作用能力㊂在非生物胁迫条件下,光合作用发生光抑制,产生有害的活性氧,威胁植物的健康和生存㊂胁迫还会影响光能利用率㊁降低色素水平㊁破坏叶绿体特别是光系统的结构㊂光合作用的暗反应是由酶所催化的一系列化学反应,而温度可直接影响酶的活性[17]㊂光合作用对高温胁迫高度敏感,通常在其他细胞功能受损之前就被抑制[18]㊂高温导致叶绿素合成减少,降解加速,类囊体膜解垛堞和膜脂组成的改变,光系统II损伤,Mn簇瓦解,光合作用相关的酶活性降低甚至失活[17,19]㊂表5㊀ 非生物胁迫与光合作用 方向共现频率排名前30位的关键词关键词中文翻译共现频率关联强度growth生长38157 oxidative stress氧化损伤22119 abscisic-acid脱落酸1999 abiotic stress非生物胁迫1895 antioxidant抗氧化剂17107 salt stress盐胁迫1798 hydrogen-peroxide过氧化氢16103 salinity盐度1583 water-stress水分胁迫1580 accumulation积累1482 toxicity毒性1373 drought stress干旱胁迫1267 plant-growth植物生长1256 cadmium镉1065 drought tolerance抗旱1047 superoxide-dismutase超氧化物歧化酶865 seed-germination种子萌发846 leaf senescence叶片衰老845 tolerance抗性840 induced oxidative stress诱导氧化应激834 melatonin褪黑素748 heat stress热胁迫741 salicylic-acid水杨酸737 water-deficit缺水737 nitrogen氮732 stress胁迫732 osmotic adjustment渗透调节730 biosynthesis生物合成730 proline脯氨酸632 reactive oxygen活性氧631表6㊀ 人工光合 方向共现频率排名前30位的关键词关键词中文翻译共现频率关联强度artifical photosynthesis人工光合71320 water水42213 photocatalysis光催化33173 carbon nitride氮化碳26143 graphitic carbon nitride石墨相氮化碳26143 hydrogen evolution放氢26135 CO2reduction CO2还原21100 reduction还原21100 visible-light可见光2096 hydrogen-production产氢1667 nanosheets纳米片层1484 z-scheme z型电子传递链1265 TiO2二氧化钛1262 water oxidation水氧化1261 charge separation电荷分离1147 visible-light irradiation可见光照射1146 metal-organic frame-works金属-有机物框架1053 highly efficienct高效的1051 water splitting水裂解1050 g-C3N4石墨相氮化碳956 oxidation氧化944 reduced graphene oxide还原氧化石墨烯940 anatase TiO2锐钛矿二氧化钛839 catalyst催化剂839 electrochemical reduc-tion电化学还原831 graphene石墨烯743 graphene oxide氧化石墨烯743 photocatalytic CO2re-duction光催化CO2还原741 solar fuels太阳能燃料738 electron-transfer电子传递731通过气孔和叶肉的扩散限制而导致的CO 2有效性降低),也有间接的,例如由多重压力叠加产生的氧化应激,以及光合相关基因的下调[20]㊂另一方面,叶绿体在植物抵抗非生物胁迫中也发挥了重要作用㊂例如,叶绿体可以通过膜结构和光受体感知冷胁迫信号,维持内环境稳态,并通过调控脂质膜结构的状态㊁光合相关蛋白的丰度㊁酶的活性㊁氧化还原状态以及激素平衡,提高植物对寒冷环境的抗性[21]㊂此外,叶绿体内合成的植物激素如脱落酸(abscisic acid,ABA)㊁茉莉酸(jas-monic acid)㊁水杨酸(salicylic acid,SA)以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)和氧化还原信号,也是植物胁迫响应的关键组分㊂聚类四:人工光合由表6看出,在聚类四中 人工光合 CO 2还原 产氢 等语义相关词汇共现频次较高,且与其他关键词的关联较强㊂光合作用生物体利用太阳辐射,以水和二氧化碳为原料合成能量丰富的化合物,这一过程不仅储存了太阳能,还固定了温室气体二氧化碳㊂然而,自然系统中大量的能量转换瓶颈限制了光合作用的整体效率,即使光合效率最高的植物其太阳能储存效率也不超过1%[22]㊂人工光合作用研究的目标是创造低成本的集成系统,将太阳能直接转化为高能量密度燃料㊂人工光合作用的优势在于可以直接将太阳能进行转换和存储,降低了能量二次转化的损失,且反应的副产物清洁环保㊂不仅如此,人工光合通过固定二氧化碳和替代能源与化石燃料,未来有望解决由于二氧化碳排放引起的全球变暖这一科学难题㊂虽然与天然光合作用相比,人工光合的太阳能利用率已经有了很大提升,但其能量转换效率和较高的生产成本尚不足以与化石燃料竞争㊂制备和应用高效的可见光活性催化剂是人工光合的关键㊂表6中 光催化 石墨相氮化碳 二氧化钛 石墨烯 等词共现频次较高,且与其他关键词的关联较强㊂石墨相氮化碳(g-C 3N 4)是一种独特的2D 层状非金属材料,因其在制氢㊁水氧化㊁有机污染物去除㊁人工光合作用和CO 2还原等方面具有良好的光催化活性,成为光催化研究的明星分子[23]㊂g-C 3N 4的能带结构非常适合催化水的裂解过程的产氢和放氧两个关键半反应步骤,并且合成方法简单㊁热稳定性良好,因此被认为是人工光合中具有广阔应用前景的光催化材料㊂3.2㊀关键词演化分析利用VOSviewer 软件的Overlay 图谱进行光合作用领域关键词演化分析㊂节点的颜色对应关键图3㊀光合作用研究领域关键词演化图谱词出现的平均年份,颜色越蓝表示关键词出现的时间越早,越红说明关键词出现的时间越晚㊂由图3看出,光合作用领域近三年来大多数关键词出现时间集中于2018年㊂titanium-dioxide㊁g-C 3N 4㊁nono-crystals㊁quantum dots㊁hydrogen-production㊁composite photocatalysts 等词出现于2017年,表明人工光合相关研究在2017年热度最高㊂photoinhibition㊁sili-con㊁antioxidant㊁drought tolerance㊁atmospheric CO 2㊁CO 2assimilation㊁conductance㊁thermal-acclimation㊁primary productivity㊁leaf-area index 等词出现于2019年,表明气候变化导致大气中CO 2浓度的增加对光合作用造成的影响越来越受到重视㊂3.3㊀关键词密度分析㊀㊀VOSviewer 密度视图可以通过关键词密度展示某个研究领域的研究重点和热点㊂由图4可以看出,气候变化对光合作用及碳循环的影响㊁人工光合㊁非生物胁迫与光合作用是近三年来光合作用领域最受关注的研究方向㊂图4㊀光合作用领域关键词密度图4㊀总结与讨论科技术语是反映学科研究内容的基本要素,高被引论文是反应学科领域研究前沿和热点的重要载体㊂本文利用文献计量的方法,结合VOSviewer 软件,对光合作用领域近三年发表的高被引论文中的科技术语进行分析㊁聚类和可视化呈现,得出如下结论:一㊁近年来光合作用的研究热点集中于三个方面:一是自然光合作用的机理探究,如聚类一 光能的捕获㊁传递和转化 ;二是光合作用与环境变化,包括聚类二 气候变化对光合作用及碳循环的影响 和聚类三 非生物胁迫与光合作用 ;三是人工光合的权威的光合作用会议主题聚焦的热点也涵盖了这些研究方向,如2018年首届亚洲-太平洋光合作用大会[24]㊁2019年光合作用戈登研究会议[25],以及2022年即将举办的国际光合作用大会[26]㊂二㊁人工光合作用有望成为解决全球气候变化㊁能量和食物安全问题的有效途径㊂人工光合相关研究在2017年热度最高㊂自然光合作用的催化剂是酶,而人工光合作用的光催化剂是半导体材料,高性能光催化剂的研发和制备是提高人工光合效率的关键,因此 光催化剂 成为近年来光合作用研究的前沿,这一点从被引频次排名前10位的高被引论文也可以看出㊂此外,气候变化导致大气中CO 2浓度的增加对光合作用造成的影响越来越三㊁光合作用领域近三年发表的高被引论文的高频关键词中,有12个关键词也出现在植物科学领域近三年发表论文的排名前20位的关键词中,包括photosynthesis㊁gene expression㊁drought㊁abiotic stress㊁climate change㊁oxidative stress㊁salt stress㊁yield㊁drought stress㊁reactive oxygen species㊁salinity㊁antioxidant㊂表明近三年光合作用的热点研究方向同时也是整个植物科学领域关注的重点,也进一步说明了光合作用研究在整个植物科学领域的重要性日益突出㊂从术语的角度能够对学科发展态势的分析起到一定的辅助作用,能够一定程度上揭示相关发现,本文通过分析光合作用领域高被引论文中包含的科技术语的频次㊁共现关系以及随时间的演化情况,揭示光合作用领域近年来的研究前沿和热点㊂本研究选取的文献来自Web of Science核心合集,基于英文文献对国际光合作用研究态势进行了分析,缺乏对国内光合作用研究前沿和热点的分析和讨论,这是本研究的局限所在,在今后的研究中将结合CNKI㊁维普㊁万方等中文平台的数据对国内光合作用研究态势进行进一步的研究㊂注释①根据ESI指数(InCites Essential Science Indicators),热点论文是指在过去两年内发表的,截至2020年7/8月内受到的引用的次数在本领域中最优秀的0.1%之列的论文㊂参考文献[1]NICOLAISEN J.Bibliometrics and Citation Analysis:From 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[25]GRC.Photosynthesis.Gordon Research Conference.[EB/OL].[2020-12-13].https:///photosynthesis-conference/2019.[26]International Congress on Photosynthesis Research2022[EB/OL].[2020-12-13].https://www.photosyn-/ispr-news/asia-oceania/2019/inter-national-congress-on-photosynthesis-research-2020.作者简介:蒋甜(1988 ),女,博士㊂中国科学院文献情报中心资源建设部馆员,从事科学数据管理㊁科技领域情报分析等相关研究工作,在‘图书情报工作“‘中国生物工程“㊁Journal of Data and Information Science等期刊上发表论文㊂通信方式:jiangtian@s.ac.cn㊂通讯作者:许哲平(1980 ),男,博士㊂中国科学院文献情报中心副研究馆员,Data Intelligence和‘农业大数据学报“的编委,GBIF(全球生物多样性信息机构)亚洲地区副负责人,CODATA(国际科技数据委员会)工作组成员㊂长期从事科学数据资源的建设㊁管理和应用服务等工作,主要研究领域包括生物多样性㊁文献计量㊁数字图书馆㊁地质和数字人文等,主持和参与了科技部㊁中科院㊁中国科协创新战略研究院和各类委托项目20余项,在专业领域术语研究㊁数据组织加工㊁海量数据处理分析㊁GIS㊁数据可视化和知识图谱等方面有丰富经验,发表30多篇论文㊂通信方式:xuzp@㊂07。
第四章植物的光合作用一、名词解释1．光合作用2．光合午休现象3．希尔反应4．荧光现象与磷光现象5．天线色素6．光合色素7．光合作用中心8．光合作用单位9．红降现象10．双光增益现象11.C3途径12．C4途径13．光合磷酸化14．非环式光合磷酸化l5. 量子效率16．暗反应17．同化力18．光反应19．CAM途径20．光呼吸21．表观光合速率22．光饱和点23．光补偿点24．CO2饱合点25．CO2补偿点26．光能利用率27．瓦布格效应28．原初反应29．碳素同化作用30．叶面积指数二、将下列缩写翻译成中文1．CAM 2．Pn 3．P700 4．P680 5．LHC 6．PSl 7．PSⅡ8．PQ 9．PC 10．Fd 11．Cytf12 12．RuBP 13．3-PGA 14．PEP l5.GAP 16．DHAP 17．OAA 18．TP 19．Mal 20．ASP 21．SBP 22．G6P 23．F6P 24．FDP 25．LAI 26．X5P 27. Fe-S 28. Rubisco 29.P* 30.DPGA三、填空题1.叶绿体的结构包括______、______、______和片层结构，片层结构又分为_____和______。
2.光合色素可分为______、______、______三类。
3.叶绿素可分为______ 和______两种。
类胡萝卜素可分为______和______。
4.叶绿素吸收光谱的最强吸收带在______ 和______。
5. 光合作用原初反应包括光能的______过程。
6. 叶绿体色素中______称作用中心色素，其他属于______。
7. 缺水使光合速率下降的原因是______、______、______。
8. 卡尔文循环中，同化１分子CO2需消耗______分子ATP和______ 分子NADPH+H+。
9. 高等植物CO2同化的途径有______、______、______三条，其中最基本的是______。
Vol 41,No. 6,ppl891-1897June , 2021第41卷，第6期2021 年6 月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysis基于Sentinel-2影像与PROSAIL 模型参数标定的玉米冠层LAI 反演苏伟1!!邬佳昱1!!王新盛1!!谢茈萱1!!张颖1!!陶万成1!!金添1!1. 中国农业大学土地科学与技术学院，北京1000832. 农业部农业灾害遥感重点实验室,北京100083摘 要 叶面积指数（LAI ）与植被光合作用、蒸腾作用、生物量的形成等有密切联系，是玉米长势监测、灾 害胁迫监测、产量预测等重要参数之一，也是辐射传输模型、作物生长模型等机理模型的一个重要参数$Sentinel-2卫星是“全球环境与安全监测/十划的第二颗卫星,具有较高的时空分辨率,且具有红边波段,其可见光和近红外波段的分辨率为10m ,是农业遥感应用的理想数据源$ PROSAIL 辐射传输模型是遥感反演 玉米冠层LAI 的有效途径，然而在反演中存在输入参数不确定性大、调参困难、病态反演、速度慢等问题$ 模型的参数标定能够获取观测反射率及不确定性范围内的参数取值，提供丰富准确的参数信息，降低模型反演过程中的偏差$为探索参数标定在玉米冠层LAI 反演中的应用,研究以Sentinel-2A 卫星影像为数据 源,使用马尔可夫链蒙特卡洛方法（MCMC ）对PROSAIL 模型进行参数标定,通过加入5%的观测光谱不确定性，获取各参数在不确定性范围内的后验取值概率分布，以优化反演过程中的参数设置，提高LAI 反演精度$研究结果表明：（l ）PROSAIL 模型对可见光和近红外波段较为敏感的输入参数有LAI 、叶片叶绿素含 量及结构系数，将此三个参数作为查找表反演中的可变参数能够有效地进行LAI 的反演，反演精度的决定系数达0.7以上$ （2）MCMC 方法能够对PROSAIL 模型进行参数标定,获取研究区内玉米各参数取值分布信息，参数后验分布与实际情况接近，表明利用MCMC 方法进行参数标定可行有效$ （3）通过参数标定可以 有效提高LAI 的反演精度，在降低反演偏差和异常值方面尤为明显，参数标定优化后的反演平均偏差由原先的20%降低至8% ,同时估算精度由76%提高至90% $研究结果表明：利用MCMC 进行PROSAIL 模型参数标定，能够提高PROSAIL 模型的LAI 反演精度，降低反演偏差，为利用PROSAIL 辐射传输模型提高作物冠层参数反演精度提供借鉴$关键词 Sentinel-2卫星；PROSAIL 辐射传输模型；参数标定；LAI 反演；敏感性分析中图分类号：TP79文献标识码：A DOI ： 10. 3964/j. issn. 1000-0593（2021）06-1891-07引言叶片是玉米光合作用的主要器官，玉米的干物质积累大 多来自叶片，因此准确描述玉米叶片生长状态对于玉米长势监测、灾害胁迫监测、产量预测等具有重要意义山$叶面积 指数是单位土地面积上的植物叶片表面积的一半方，与植被各生理生化过程有密切联系, 是表征玉米长势的一种重要参数$遥感数据具有空间上的全覆盖性、时间上的连续性和数据类型的多样性, 能够以不同的时空尺度获取多种作物冠层信息$ 基于遥感影像反演玉米冠层叶面积指数, 可为玉米长势监测、病虫害胁迫监测、产量预测提供有效依据[3]$PROSAIL 辐射传输模型综合考虑了作物冠层结构、生 长状况以及遥感观测环境的影响, 能够准确模拟作物冠层反射率，由于其高敏感性与完善的辐射传输机理，PROSAIL 模型被广泛应用于叶面积指数deaf area index, LAI ）反演中$近年来，众多学者针对PROSAIL 模型的LAI 反演进行了诸 多研究，反演方法包括查找表法⑷、经验线性回归、机器学 习⑸以及模型耦合⑹等，取得了显著成果$其中查找表法是传统的反演算法, 通过建立大量情况下模型参数与冠层反射率之间的映射关系，使用代价函数进行迭代运算，将计算所需的时间转移至反演前，因此具有广泛的应用）7*$机器学习 等方法则弱化了模型的机理过程，训练模型更为灵活，近些 年发展迅速。
天山北坡4种典型草原植物叶干重与叶面积的关系刘辉;郑逢令;安沙舟;李超;热孜宛姑丽·吐尔孙阿吉;阿斯娅·曼力克【摘要】[目的]研究4种典型草原植物冷蒿(Artemisia frigida)、针茅(Stipa capillata)、羊茅(Festuca ovina)和短柱苔草(Carex turkestanica)的叶片干重与叶片面积之间的关系,找到快速测定草原植物叶面积的方法,为大范围遥感监测及估产提供理论依据.[方法]以天山北坡中段山地草原4种典型植物为材料,以叶片干重和叶片面积作为测量指标,建立4种植物叶片干重与叶片面积的回归方程.[结果]冷蒿的回归方程为:Y=0.00849 X +0.002 7(R2 =0.880 81);针茅为:Y=0.007 03Xf+0.004 38(R2 =0.750 14);羊茅为Y=0.015 38X-0.001 25(R2=0.677 27);短柱苔草为:Y=0.007 05 X+0.008 895(R2 =0.498 58)(P＜0.01).[结论]4种植物的回归方程对叶面积的预测准确性表现为冷蒿＞针茅＞羊茅＞短柱苔草.可通过叶干重与叶面积建立回归方程并且为4种典型草原植物的叶面积测定提供科学参考.【期刊名称】《新疆农业科学》【年(卷),期】2016(053)012【总页数】7页(P2321-2327)【关键词】冷蒿;针茅;羊茅;短柱苔草;叶干重;叶面积;回归方程【作者】刘辉;郑逢令;安沙舟;李超;热孜宛姑丽·吐尔孙阿吉;阿斯娅·曼力克【作者单位】新疆农业大学草业与环境科学学院/新疆草地资源与生态重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆畜牧科学院草业研究所,乌鲁木齐830000;新疆农业大学草业与环境科学学院/新疆草地资源与生态重点实验室,乌鲁木齐830052;新疆畜牧科学院草业研究所,乌鲁木齐830000;新疆畜牧科学院草业研究所,乌鲁木齐830000;新疆畜牧科学院草业研究所,乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】S812【研究意义】植物作为生态系统中的重要组成成分，其生长状况可以通过叶面积得到体现。
天台鹅耳枥地上营养构件的生长发育动态研究蔡银章;张颖;陈模舜【摘要】对2年生天台鹅耳枥地上营养构件(树干、侧枝、叶)的生长发育过程进行研究的结果表明,苗高和地径生长均表现为"慢-快-慢-快"的趋势,呈双峰曲线,苗高生长高峰为6月1日和8月19日,地径生长高峰为4月15日和7月15日.侧枝生长先快后慢,呈"S"型曲线,侧枝生长高峰期在5月份.叶片生长盛期有两个,分别是展叶初期之后以及5月份,长得早的叶片叶形较小.试验表明在天台鹅耳枥幼苗培育过程中,在温度过高时多浇水,当光强过大时注意遮荫;在快速生长期注意施肥,以促进生长.【期刊名称】《林业科技》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】6页(P27-32)【关键词】天台鹅耳枥;树干;侧枝和叶构件;生长发育;物候期【作者】蔡银章;张颖;陈模舜【作者单位】天台县华顶林场,浙江天台 317200;台州学院生命科学学院,浙江台州 318000;台州学院生命科学学院,浙江台州 318000【正文语种】中文【中图分类】S792.159;S718.37天台鹅耳枥（Carpinus tientaiensis）为桦木科鹅耳枥属落叶乔木，为我国特有的地方种，仅分布在浙江省天台县和磐安县[1]，主要分布于天台县华顶山，生长于溪谷两侧和山区，海拔800～1 000 m的山林中，年降水量1 700 mm，平均相对湿度85%以上，年平均气温13℃，无霜期230天。
华顶山属亚热带季风气候，四季分明，雨热同期，又因为是丘陵盆地，受小区域气候的影响，冬季长而气温低，夏季长而气温高，山地土壤主要以红壤土和黄壤土为主[2]。
由于人为破坏及环境变化的影响，天台鹅耳枥天然更新能力较弱，致使种源不断减少，已被列为国家二级重点保护野生植物。
天台鹅耳枥在研究植物地理、植物区系和生物多样性等方面均有较高的科研价值[3]。
目前天台鹅耳枥研究仅在营养器官的解剖结构、光合特性及组织繁殖等方面有少量的报道[4-6]，但关于天台鹅耳枥营养器官生长发育方面尚未见报道，本文通过对天台鹅耳枥地上营养构件的生长发育过程的研究，了解天台鹅耳枥生长发育规律，以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。
初中生物导学案六年级下册第三单元第三章第一节水分进入植物体内的途径设计人：张颖审稿人：何敬涛【学习目标】1、说出大量根毛对植物吸水的意义；2、说明水在植物体内的运输途径；3、运用有关绿色植物吸收水和运输水的器官特点知识，解释生活和生产中的相关现象。
【重点难点】1、根适于吸水的特点；2、导管和筛管的特点。
【学习建议】通过分析文字材料、识图，掌握本节知识点，积极思考，拓展思维。
【预习新知】知识点一：植物的生活需要水1、植物体内含有相当多的，是植物体的重要组成成分。
2、植物体内水分充足时，植株才能，保持直立的姿态；叶片才能舒展，有利于。
3、无机盐只有溶解在中，才能被植物体吸收，并运输到植物体的各个器官。
知识点二：根吸水的特点1、根尖的成熟区生有大量的，这使得根吸水的面积，因此，根尖的是根吸收水分的主要部位。
知识点三：水分的运输途径1、茎内运输水分的结构是，根吸收的水分，就是沿着运输到植株各处的。
【导学达标】（一）情景引入：“了解水分对植物分布的影响”（二）学习任务：任务一：植物的生活需要水分析教材P45资料分析和相关文字材料，总结植物生活需要水的原因。
跟踪练习一1、下列物质中是植物体重要组成成分，且还有助于维持植物体一定姿态的是（）A、水B、蛋白质C、无机盐D、糖分2、下列关于植物生长需要水的叙述，不科学的是（）A、水是构成植物细胞的主要成分之一B、植物体的生命活动需要水的参与C、水有助于维持植物体一定的姿态D、植物的需水量一般是相同的3.菜农卖菜时，不时往青菜上洒水，其主要目的是（）A、增加菜的重量B、使青菜干净C、有利于蔬菜的水分散失D、补充水分，使蔬菜保持新鲜4、下列生物的形态、生理、分布受水影响的是（）A、仙人掌的叶特化为刺B、柑橘不宜在北方栽种C、三七、人参只有在密林下层才能生长的好D、蛾类在夜间活动5、下列说法中，不属于水分在植物体内的作用的一项是（）A、使植株保持直立、硬挺的姿态B、参与组成植物体C、保持叶片洁净，利于光合作用的进行D、溶解无机盐，使无机盐能够被植物吸收和运输任务二：根吸水的特点1．观察右图，回忆一下，根尖从顶端向上分别是哪些结构？〔〕；〔〕；〔〕；〔〕；2、①中央的结构是，它有什么作用？由此你推断它应该属于哪种组织？3、阅读课本P46，完成下面知识点的学习：根吸水的部位主要是根尖的〔〕原因是 _ 。
4、总结根适于吸水的特点？根毛数量，增大根吸水的。
5、根毛是什么？是表皮细胞向外突出形成的管状结构。
拓展思考：①大量的根毛对吸水有什么意义？②准备移栽的茄子秧，根部总是带一个土坨，这是为什么？跟踪练习二1、移栽植物时，一般要带土移栽，这是为了防止（）A、水分散失B、植物不适应环境C、营养流失D、对幼根和根毛的伤害2.根尖的结构中生长最快的部位是（）A．成熟区 B.伸长区 C.分生区 D.根冠3、在根尖中，成熟区吸水能力最强的主要原因是（）A、成熟区细胞缺水B、根毛扩大了吸水面积C、成熟区细胞液浓度大D、成熟区细胞最接近水，有向水性任务三：水分的运输途径1．下面是“探究茎对水分和无机盐的运输”实验有关的问题。
结合P46下“观察与思考”，思考：把枝条插入红墨水中而不用清水的原因是。
教师释疑：（1）选择带有叶片的枝条而不用光秃的枝条作为实验材料的原因是：植物的蒸腾作用主要由叶片完成，带叶的枝条蒸腾作用旺盛，促进水和无机盐在植物体内的运输，使实验效果明显。
（2）把实验装置放在阳光直射处而不放在黑暗处的原因是：光下，植物的蒸腾作用更强，加快水和无机盐的运输，实验效果明显。
2．把茎横向切开后，将茎放大后如右图所示，（学法指导： 木本植物幼茎的横切成示意图，完成下面知识点的学习）（1）把茎纵切和横切后，会发现变红的部分看上去像一根根长长的管子，这就是水分在茎内的运输途径—— 。
（2）导管的形成：每一根导管都是由许多 形的、 的细胞所组成的，上下细胞间的 已经消失，形成了一个中空的管道。
拓展思考：①所以说构成导管的细胞是活细胞还是死细胞？ ②除茎以外，植物的哪些结构里还有导管？③根从哪个具体的部位开始有了导管？（3）根部吸收的水分，沿着 运输到植株各处，水中溶解的 ，也就“搭着便车”运输了。
跟踪练习三1、某同学在探究“水分进入植物体内的途径”后得出了如下结论，不正确的是（ ）A 、根尖吸水的主要部位是成熟区B 、导管中水的运输方向是“根→茎→叶”C 、根、茎、叶的导管是连通的D 、导管是运输水和无机盐的附属结构2、俗话说“梨树砍三刀，果枝压弯腰”，在初夏梨树的“坐果”期，有果农会给梨树的茎做半环状剥皮，这样做的目的是（ ）A.促进有机物更多地输送给果实B.促进水分更多地输送给果实C.促进无机盐更多地输送给果实D.阻止形成层的分裂，促进果实的发育3、下列哪种情况会导致树木死亡（ ）A 、环剥主干树皮B 、环剥侧枝树皮C 、树干空心D 、树皮外层自然脱落4、右图是茎的横切和纵切示意图，据图回答：（1）标号①为 ，作用是 。
（2）标号②为 ，能够进行 ，形成新的木质部和韧皮部。
（3）标号③的作用是 。
【课堂小结】需水原因 根适于吸水的特点 水分运输途径：导管的位置和结构水分进入植物体内的途径第三单元第三章第一节水分进入植物体内的途径一、选择题1、植物茎中导管的主要作用是（）A、连接细胞B、输导水分和无机盐C、吸收水分和无机盐D、支持细胞2、将带叶的杨树枝条下端插入红墨水中，待一些时候把枝条纵切，茎内被染成红色的部分是（）A、筛管B、茎全部C、形成层D、木质部3、甘薯根长的肥大，其中所含的大量淀粉是由（）A、叶制造后通过筛管运输来的B、叶制造后通过韧皮部运输的C、叶制造后通过导管运输来的D、甘薯根自身合成的4、俗话说“树怕伤皮，不怕空心”，其中的道理是（）A、树皮中有筛管，能运输水分B、树皮中有导管，能运输水分C、树皮中有筛管，能运输有机物D、树皮中有导管，能运输有机物5、下列关于导管的叙述中，不正确的是（）A、导管细胞之间的细胞壁已消失B、导管具有输送水分和无机盐的功能C、导管是由活细胞构成的中空的长管D、导管细胞的细胞质和细胞核已消失6、几位同学在探究“水分进入植物体内的途径”时得出如下结论，其中不正确的是（）A、根尖生有大量根毛，扩大了吸水表面积B、导管中水和无机盐的运输方向是一致的C、根和茎的导管是相通的D、导管中水和有机物的运输方向是相反的7、关于水分进入植物体并在植物体内输导的叙述正确的是（）A、根毛区细胞→根毛区导管→茎导管→叶导管B、根毛区导管→根毛细胞→根导管→茎导管C、根毛细胞→根毛区导管→根导管→茎导管→叶导管D、根导管→茎导管→叶导管二、非选择题8、下表是对某地小麦在不同时期需水量的测量数据。
这些数据可以转换成表右侧的直方图。
请你分析：(1)小麦的总需水量与发育时期的关系是怎样的？(2)计算出各个时期每天的平均需水量，并以直方图的形式表示出各个时期每天的需水量。
(3)小麦每天的平均需水量与发育时期的关系是怎样的？。
第三单元第三章第二节绿色植物参与生物圈的水循环设计人：张颖审稿人：何敬涛【学习目标】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.通过实验探究提高动手，思考能力。
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。
【重点难点】1.气孔的结构与功能；2.蒸腾作用的意义；3.绿色植物在水循环中的作用。
【学习建议】实验中做到规范操作、认真观察、积极归纳总结。
【预习新知】知识点一：植物的蒸腾作用：1.水分以从活的植物体表面散失到大气中的过程就是蒸腾作用，主要通过植物的进行。
其意义在于能促进水分的，带动和的运输，还能降低植物体的温度。
2.气孔是由成对的围成的空腔，是植物的“门户”，也是的“窗口”。
当保卫细胞时，气孔张开；当保卫细胞时，气孔关闭。
知识点二：绿色植物参与了生物圈的水循环：1.植物的蒸腾作用能提高，增加。
植物还能保持水土，补充。
2．根吸收水分的主要部位是。
因为该部位有大量的，从而增大了，增强了能力。
3．蒸腾作用的概念：。
4．回顾六上，完成叶片的结构图中各结构名称填写：1_____________ 2___________ 3_____________ 4_____________ 5_____________【导学达标】（第1课时）任务一、观察叶片的表面气孔1从表中可以得出什么结论？2、通过P49“实验”，了解气孔，并画出“气孔图”。
3、气孔的作用？气孔的开闭：我们把刚摘下的菠菜叶片浸在盛有70℃左右的热水的烧杯中,就会看到叶片表面有气泡产生,并且正面气泡的数目比背面气泡的数目少,尝试解释：跟踪练习一1、叶片与外界环境进行气体交换以及水分散失的“门户”是（）A、表皮B、气孔 C保卫细胞 D叶脉2、在下雨后，叶片上常有水珠滚动，但水分并不渗透到叶片内部，主要原因是 ( )A、叶片气孔关闭 B 、叶片表皮细胞外壁厚，不透水C、叶片表皮细胞结构紧密D、叶片上表面没有气孔3、控制气孔开闭，调节植物体内水分蒸腾的是（）A、保卫细胞 B 、表皮细胞 C、筛管细胞 D 、叶肉细胞4、保卫细胞的作用是（）A保护作用 B 保护气孔 C吸收水分 D控制气孔开闭任务二：植物的蒸腾作用1、蒸腾作用的概念：________________________________________________________2、完成蒸腾作用的主要器官是。
3、结合“叶片的结构”，阅读课本P50，讨论完成问题：保卫细胞与它周围的细胞在结构上有何不同？保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意义？跟踪练习二1、“大树底下好乘凉”主要是因为植物（）A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．三者都是2、俗话说“人往高处走，水往低处流”，而植物体却能把要吸收的水分运达数米高的顶部。
水分向上运输的动力主要来自植物的（）A.光合作用B.呼吸作用C.蒸腾作用D.吸收作用3、移栽树苗时，要在阴天或傍晚进行，并去掉一部分枝叶，目的是降低( )A.光合作用B.呼吸作用C.蒸腾作用D.吸收作用（第2课时）任务一：探究植物对空气湿度的影响小组讨论教材P51页思考题，回答：1.为什么测量裸地、草地和茂密的灌丛中的湿度，能说明植物对空气湿度的影响？2.同一时间裸地、草地和茂密的灌丛中的湿度会有区别吗？请你作出假设。
3.如果裸地或草地上有小水洼，测量湿度时，能把干湿计放在水洼边吗？测量灌丛中的湿度时，能把干湿计放在地上吗？4.在记录数据时，每次就多记录几组数据，如早晨在裸地分三处测量湿度并记录下来，算出平均值后作为这次测量的数据。
你能说出这样做的理由吗？任务二：绿色植物参与了生物圈的水循环分析P51“探究”及P52“图Ⅲ—30”讨论、完成下列问题：（1）尝试讲解生物圈的水循环：（2）绿色植物在水循环中起什么作用？如果地球上没有绿色植物，水循环还能进行吗？（3）水循环的意义？跟踪练习1、“山上多植物，胜似修水库。
