孢子、假根對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響.doc

水中蜈蚣槐葉蘋壹、研究動(dòng)機(jī)四年級(jí)的自然課本中介紹許多的水生植物，同時(shí)也在在學(xué)校的水生植物區(qū)裡看到各種的水生植物。其中，槐葉蘋特殊的外型吸引我們想更進(jìn)一步了解它，如：外部構(gòu)造、生長(zhǎng)環(huán)境、繁殖方式等。因此，四年級(jí)上學(xué)期我們就開(kāi)始著手進(jìn)行槐葉蘋的各種觀察與實(shí)驗(yàn)，以更了解更多關(guān)於槐葉蘋不為人知的秘密。貳、研究目的一、槐葉蘋的外部構(gòu)造的觀察。二、顯微鏡下的槐葉蘋各部位觀察。三、影響槐葉蘋的生長(zhǎng)的因素。(一)孢子串、假根對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)影響。(二)孢子串?dāng)?shù)量對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響。(三)空間對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)影響。(四)光線對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)影響。(五)影響槐葉蘋葉子大小的因素。四、槐葉蘋會(huì)翻身嗎?參、研究器具與材料(一)研究器具：顯微鏡、培養(yǎng)皿、燒杯、水族箱、水桶、滴管、量匙、相機(jī)、尺。(二)研究材料：石灰、葡萄糖、檸檬酸、泥土、培養(yǎng)土、植物營(yíng)養(yǎng)液、水、槐葉蘋。肆、研究方法與結(jié)果一、槐葉蘋的外部構(gòu)造觀察(一)觀察方法：到水生植物區(qū)拿取一株完整的槐葉蘋，利用肉眼觀察它的各個(gè)構(gòu)造，包括：葉子、假根、莖、孢子等，並畫下所看到的部份，互相討論，並對(duì)照參考資料，寫出結(jié)論。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)1.新株的槐葉蘋全株呈現(xiàn)綠色；老株或快死亡時(shí)從邊緣開(kāi)始呈現(xiàn)褐色，是一種褐化現(xiàn)象。2.槐葉蘋的葉子三葉一組，其中一葉為變態(tài)葉，沈在水中；有兩葉在水面上呈卵形、每株有三到四組葉片，表面有整齊排列權(quán)杖形狀的細(xì)毛，負(fù)責(zé)排水，使其漂浮在水面上。老葉和嫩葉形狀略有不同，如圖1所示。圖1 嫩葉與老葉的形狀3.變態(tài)葉假根的目的主要是整株槐葉蘋的平衡，使槐葉蘋會(huì)一直以正面浮在水面上，即使用外力翻轉(zhuǎn)使其面向下，仍可利用假根的平衡翻轉(zhuǎn)成正面朝上。4.連接葉子的莖，有細(xì)毛。主要負(fù)責(zé)槐葉蘋的水份與養(yǎng)份之輸送。5.孢子成串，在假根中，被假根包圍，形狀是尖尖圓圓的水滴形，只有秋、冬時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。每一顆孢子在孢子串上的位置是以互生的方式呈現(xiàn)而不是對(duì)生的方式。6.假根長(zhǎng)度約1-3公分，呈放射狀，有細(xì)毛。二、顯微鏡下的槐葉蘋(一)觀察方法：利用顯微鏡觀察槐葉蘋的各個(gè)部位葉子、假根、莖、孢子等，並畫下所看到的部份，互相討論，並對(duì)照參考資料，寫出結(jié)論。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)1.葉面上的絨毛呈四柱環(huán)狀，像一根根的權(quán)杖，整齊的排列在葉面上，如圖2所示。每一根絨毛看起來(lái)是空心的，所以才能使葉子浮在水面上。有褐化現(xiàn)象的絨毛，在顯微鏡下是乾枯的而非空心的。圖2 顯微鏡下所呈現(xiàn)的絨毛形狀2.葉面下只能看到輸送水份、養(yǎng)份的管狀葉脈，看不到如文獻(xiàn)上所描述如絲一般的細(xì)毛。3.葉子的下表面，除了葉脈之外，還看到一格一格的細(xì)胞壁，如圖3所示。圖3 顯微鏡下所呈現(xiàn)的下表面4.顯微鏡下，嫩葉和老葉的絨毛形狀都一樣，這樣的觀察結(jié)果和文獻(xiàn)所描述的嫩葉和老葉的絨毛形狀不一樣有出入。5.顯微鏡下觀察莖、假根的周圍長(zhǎng)滿像絲一般的毛，如圖4。(a) (b)如圖4 顯微鏡下所呈現(xiàn)的莖(a)、假根(b)三、槐葉蘋生長(zhǎng)紀(jì)錄(一)觀察方法：把槐葉蘋的老植株放入一個(gè)容器裡，觀察其生長(zhǎng)情況，加以記錄。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的觀察發(fā)現(xiàn)，1.老植株會(huì)長(zhǎng)出新芽，舊的植株會(huì)開(kāi)始漸漸枯死。新芽由葉子與莖接合處長(zhǎng)出，形成新植株。2.只有一對(duì)葉子的槐葉蘋植株也會(huì)長(zhǎng)出新芽。3.新長(zhǎng)出的小幼苗又細(xì)又長(zhǎng)，且容易斷掉，形成新的植株。4.新芽的顏色漸漸變黃帶點(diǎn)紅色，如圖5所示。圖5 槐葉蘋細(xì)小的新芽四、孢子串、假根對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響首先將三株不同的槐葉蘋分別分成(1號(hào))沒(méi)有處理的對(duì)照組；(2號(hào))除去孢子串的實(shí)驗(yàn)組；(3號(hào))除去假根的實(shí)驗(yàn)組等三組，進(jìn)行觀察。表1 除去孢子串、假根對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)影響記錄表10月16日號(hào)還是有長(zhǎng)出新芽，但是並沒(méi)有長(zhǎng)出新的孢子串，葉片變黃。號(hào)從新芽長(zhǎng)出假根，老株並沒(méi)有長(zhǎng)出新的假根。10月23日號(hào)依然沒(méi)有長(zhǎng)出孢子號(hào)本來(lái)剪掉的假根沒(méi)再出長(zhǎng)出，但新芽漸漸變黃。11月6日號(hào)除去假根的葉子變黃。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.除去孢子串對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)沒(méi)影響。2.除去假根對(duì)生長(zhǎng)有影響，會(huì)使葉子變黃。3.假根被剪斷之後，就不會(huì)再長(zhǎng)出新的假根。五、孢子串的數(shù)量對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響(孢子串多是否會(huì)有比較多的新芽)(一)觀察方法：將孢子串最多的植株（13串）與最少的植株（3串）放到空間大的水桶中，觀察兩棵植株生長(zhǎng)的差異性。一週後觀察發(fā)現(xiàn)，孢子串最多的槐葉蘋植株（13串）與最少的槐葉蘋植株（3串）都分解成很多新的植株。所以重新選兩株孢子串多和較少的植株，放入不同的水桶中，進(jìn)行觀察。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：第一週，兩組都沒(méi)有長(zhǎng)出新芽。第二週，兩組依然沒(méi)有長(zhǎng)出新芽。所以，孢子串的多少與新芽數(shù)之間看不出有什麼關(guān)係。六、空間對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響(一)觀察方法：在三個(gè)不同培養(yǎng)皿中，各放三條長(zhǎng)度、大小不同的槐葉蘋。表2空間對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)紀(jì)錄表9月1日在三個(gè)不同培養(yǎng)皿中，各放三條長(zhǎng)度、大小不同的槐葉蘋。9月25日1.葉子張合的角度部份較密的約3060度，空間較寬鬆的可達(dá)90度2.空間大的葉子小，空間小的葉子大10月2日空間大的所長(zhǎng)的芽較多，空間小沒(méi)發(fā)芽。10月16日空間大的長(zhǎng)的又快又好，連水中的養(yǎng)份都不足夠10月30日空間小的老葉開(kāi)始乾枯，新葉變的有褐色，甚至有些爛掉，老葉跟新葉分開(kāi)，須重新分株觀察記錄(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)觀察後發(fā)現(xiàn)：1.空間大小與葉子的大小有關(guān)。 2.空間大小對(duì)葉子的角度開(kāi)合的大小有關(guān)，但影響不大。七、光線對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)的影響(一)觀察方法：首先將槐葉蘋分成日光組、蔭涼組、黑暗組等三組。日光組放在陽(yáng)光照得到的窗臺(tái)上；蔭涼組放在曬不到太陽(yáng)的洗手臺(tái)下，如圖5(a)所示，黑暗組則利用全黑的培養(yǎng)皿，營(yíng)造沒(méi)有光線的黑暗空間，如圖5(b)所示。定期觀察生長(zhǎng)狀況，並共同討論。 (a) (b)圖 (a)蔭涼組生長(zhǎng)情況 (b)黑暗組生長(zhǎng)情況(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：表3 光線對(duì)槐葉蘋生長(zhǎng)影響觀察記錄表組別日光組蔭涼組黑暗組編號(hào)31323341424351525310/165cm5cm7cm5.54884610/2377864886911/6長(zhǎng)出許多新芽，葉子都很翠綠葉子開(kāi)始褐化、腐爛，不過(guò)還是會(huì)長(zhǎng)出新芽三株全部都開(kāi)始褐化爛掉，可是還是會(huì)長(zhǎng)出新芽。11/20長(zhǎng)出許多新芽，葉子都很翠綠葉子開(kāi)始褐化、腐爛，不過(guò)還是會(huì)長(zhǎng)出新芽放在太陽(yáng)下褐化就停止了，繼續(xù)生長(zhǎng)。11/27整株槐葉蘋長(zhǎng)得很好。放到太陽(yáng)下，褐化就停止了，繼續(xù)生長(zhǎng)(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.槐葉蘋的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光，所以太陽(yáng)會(huì)讓槐葉蘋長(zhǎng)的好，沒(méi)有太陽(yáng)槐葉蘋會(huì)褐化。但是太陽(yáng)的光線不能太強(qiáng)。2. 即使褐化快死的槐葉蘋，只要放到陽(yáng)光下（陽(yáng)光不能太強(qiáng)）種植，就會(huì)停止褐化，繼續(xù)長(zhǎng)出新芽。八、空間大小與槐葉蘋葉子大小關(guān)係(一)觀察方法將相似大小的槐葉蘋放到空間大（大水族箱）與空間小（10c.c.量杯）的器皿中，觀察其葉子大小，並進(jìn)行討論。表4-1 生長(zhǎng)在大空間之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表空間大日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)11.211.110.810.92寬1.20.50.81.11.20.90.50.512/11長(zhǎng)1.31.21.21.21.11.111.12寬111111112/18長(zhǎng)1.11.21.31.21.31.21.11.23寬11.1111.2111因植物枯死，重新觀察1/15長(zhǎng)31.41.21.31.21.10.90.92寬1.1111.11.10.90.811/22長(zhǎng)1.51.61.51.50.91.3112寬1.21.111.21.210.91表4-2 生長(zhǎng)在小空間之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表空間小日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.11110.71112棵11.11.20.510.80.50.712/11長(zhǎng)寬0.91.211.11.10.71.112棵1110.6111112/28長(zhǎng)寬1.20.91.50.90.90.80.912棵1111.111.111因植物枯死，重新觀察1/15長(zhǎng)寬1.10.50.9110.90.81.120.60.910.90.910.90.91/22長(zhǎng)寬1.41.71.81.31.510.91.2211.11.111.1111(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：生長(zhǎng)在空間大與空間小的槐葉蘋葉子，似乎沒(méi)有很大的影響，與願(yuàn)來(lái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。探究原因，可能是空間還不夠狹小，值得再進(jìn)行研究觀察。九、不同成份的溶液與槐葉蘋葉子大小關(guān)係(一)觀察方法將相似大小的槐葉蘋分成清水、酸性溶液、鹼性溶液、植物營(yíng)養(yǎng)液、培養(yǎng)土、葡萄糖等六種不同成份的水中，觀察其生長(zhǎng)的狀況，並記錄下來(lái)。表5-1 生長(zhǎng)在清水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表清 水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.11.21.31.21.31.400.80.90.90.91112/11長(zhǎng)寬1.21.21.41.21.31.320.90.910.91112/18長(zhǎng)寬1.21.21.31.21.31.320.80.910.91121/8長(zhǎng)寬1.11.21.41.21.21.340.80.910.9111/15長(zhǎng)寬1.31.31.31.21.21.240.80.90.90.90.911/22長(zhǎng)寬11.11.21.11.21.540.80.80.90.80.911.老葉褐化死亡表5-2 生長(zhǎng)在泥土水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表泥土水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.111.21.11.2110.9011.11.1111.11.3112/11長(zhǎng)寬1.41.41.31.41.51.41.31.4411111.1111.112/18長(zhǎng)寬1.51.41.31.41.41.41.31.5411111.1111.11/8長(zhǎng)寬1.41.51.41.41.31.41.41.4411.1110.911.111/8發(fā)現(xiàn)新長(zhǎng)出的新芽的葉子比舊葉還大(1.5,1.3)1/8 新芽數(shù)太多，分不出植株的前後。表5-3 生長(zhǎng)在植物營(yíng)養(yǎng)液之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表植物營(yíng)養(yǎng)液日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.31.41.31.31.21.221110.90.9112/11長(zhǎng)寬1.31.41.311.31.24110.90.90.90.912/18長(zhǎng)寬1.11.11.21.41.21.2410.90.91111/8長(zhǎng)寬1.21.31.41.31.41.340.9110.90.90.91/15長(zhǎng)寬1.31.41.41.31.21.341110.90.9141/22長(zhǎng)寬1.21.31.31.21.21.241110.90.90.94表5-4 生長(zhǎng)在檸檬酸水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表檸檬酸水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.10.911.31.11.210.610.50.810.910.60.412/11整株褐化枯死表5-5 生長(zhǎng)在葡萄糖水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表葡萄糖水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬1.111.21.31.41.211.100.80.71110.80.80.812/11長(zhǎng)寬1.211.21.21.210.91.200.90.90.90.910.80.70.812/18長(zhǎng)寬1.111.21.21.31.10.912110.9110.80.80.812/18 葉子表面出現(xiàn)爛掉的斑點(diǎn)。1/8葉子下表皮摸起來(lái)滑滑的，整株枯死，但新芽還是繼續(xù)長(zhǎng)出。1/15 長(zhǎng)出4片新芽。表5-2 生長(zhǎng)在石灰水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表石灰水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)12/4長(zhǎng)寬11.11.21.41.311.11.101111111112/11 葉面顏色變白，完全枯死。 (a) (b) (c) (d)圖 不同溶液培養(yǎng)槐葉蘋的情況(a)泥土水(b)植物營(yíng)養(yǎng)液(c)檸檬酸溶液(d)葡萄糖水溶液(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.酸性或鹼性的溶液，會(huì)使槐葉蘋死亡。並且在槐葉蘋的下表面會(huì)有一層薄薄、硬硬的透明物質(zhì)，這應(yīng)該就是使槐葉蘋無(wú)法呼吸而導(dǎo)致死亡的原因。2.液態(tài)肥、泥土水、清水，會(huì)使槐葉蘋生長(zhǎng)良好。其中生長(zhǎng)在泥土水的槐葉蘋長(zhǎng)得最好。生長(zhǎng)在液態(tài)肥的槐葉蘋葉子顏色較淡，可能是液態(tài)肥所供給的養(yǎng)份不夠充份。3.葡萄糖會(huì)使槐葉蘋有褐化現(xiàn)象，並長(zhǎng)出白白、滑滑、軟軟、噁心的黴菌。可能是葡萄糖所供給的養(yǎng)份不適合槐葉蘋的生長(zhǎng)，但適合黴菌的生長(zhǎng)。十、水位高低與槐葉蘋葉子大小關(guān)係(一)觀察方法表6-1 生長(zhǎng)在淺水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表淺 水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)1/8長(zhǎng)寬1.41.61.51.61.41.51.51.601.21.21.21.21.21.31.21.11/15長(zhǎng)寬1.51.11.31.41.11.41.51.301.21.21.41.111.31.31.31/22長(zhǎng)寬1.41.51.41.51.51.61.71.401.21.31.41.21.11.41.31.1表6-2 生長(zhǎng)在深水之槐葉蘋葉子大小測(cè)量記錄表深 水日期長(zhǎng)寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉第七葉第八葉長(zhǎng)出的新芽數(shù)1/8長(zhǎng)寬1.51.71.51.61.51.41.112棵1.41.51.11.71.31.50.90.91/15長(zhǎng)寬1.51.51.31.51.51.31.11.12棵1.41.11.21.41.21111/22長(zhǎng)寬1.81.51.51.61.51.51.312棵1.51.31.41.51.41.30.91(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：深水與淺水對(duì)槐葉蘋葉子大小沒(méi)有很大的影響，但是生長(zhǎng)在深水位組的槐葉蘋的生長(zhǎng)情況比低水位組的生長(zhǎng)情況更良好。深水位的槐葉蘋，在葉子顏色、新芽數(shù)方面，都比低水位組的生長(zhǎng)情形佳。十一、槐葉蘋會(huì)翻身嗎?(一)觀察方法：1.將一整株槐葉蘋葉面朝下放置，觀察槐葉蘋的變化。2.將只有一對(duì)葉子及一串假根的槐葉蘋葉面朝下放入水面，觀察槐葉蘋的變化。3.將一株老株的槐葉蘋的假根用剪刀剪掉，將其葉面朝下放置，觀察槐葉蘋的變化。4.將只有一對(duì)葉子的槐葉蘋剪去假根，葉面朝下放入水面，觀察槐葉蘋的變化。 (二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.新的嫩葉一放入水面就馬上翻成正面，其他較老的葉面過(guò)了幾秒才翻回正面，可能是因?yàn)槔先~的四柱環(huán)狀功能退化。但是如果撥弄周圍的水，會(huì)縮短槐葉蘋翻轉(zhuǎn)的時(shí)間。2.有假根的槐葉蘋，會(huì)立刻翻轉(zhuǎn)成正面。3.剪去假根的槐葉蘋，葉面朝下放入水面，不會(huì)翻轉(zhuǎn)成正面。但是如果撥弄水面，有可能會(huì)讓正面朝下的槐葉蘋翻轉(zhuǎn)成正面。4.槐葉蘋會(huì)不會(huì)翻轉(zhuǎn)成正面，與假根有關(guān)係。所以假根的功用是用來(lái)平衡槐葉蘋。伍、討論與結(jié)論一、槐葉蘋葉子開(kāi)合的角度大小與初生時(shí)的空間有很大的關(guān)係。11月27日到水生植物區(qū)觀看槐葉蘋生長(zhǎng)狀況，發(fā)現(xiàn)即使生長(zhǎng)在空間很大的槐葉蘋老植株的葉子，也不會(huì)平坦的攤在水面上，仔細(xì)觀看另一盆槐葉蘋新葉，卻發(fā)現(xiàn)每個(gè)葉子都平平的攤在水面上。所以葉子的開(kāi)合的角度和空間沒(méi)有直接關(guān)係。槐葉蘋老植株因?yàn)樯L(zhǎng)時(shí)，莖的長(zhǎng)度就已經(jīng)固定，所以當(dāng)空間變大時(shí)，葉子想張開(kāi)就會(huì)互相碰觸而無(wú)法平攤在水面上；新葉生長(zhǎng)時(shí)，如果空間夠大，莖就會(huì)長(zhǎng)得比較長(zhǎng)，所以葉子就可以平攤在水面上。(這和文獻(xiàn)上的研究結(jié)果不同)二、槐葉蘋的各個(gè)構(gòu)造、部份，各司其職。葉子的上表面是排列整齊的四柱環(huán)狀，目的在排水、使槐葉蘋浮於水面。葉子的下表面有葉脈、細(xì)胞壁，目的在供給槐葉蘋的水份、養(yǎng)份、與呼吸。變態(tài)葉，也就假根，目的在平衡槐葉蘋，使其不會(huì)倒頭栽。莖，管狀，連接葉脈，目的在輸送水份與養(yǎng)份。三、空間對(duì)槐葉蘋葉子的生長(zhǎng)有影響。空間大小對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)沒(méi)有很大的影響，但是對(duì)於槐葉蘋的葉子大小有影響。生長(zhǎng)在空間大的槐葉蘋葉子比生長(zhǎng)在空間小的葉子稍大。四、光線對(duì)槐葉蘋的生長(zhǎng)有影響?；比~蘋的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光，但是太強(qiáng)的陽(yáng)光會(huì)使槐葉蘋褐化；完全沒(méi)有陽(yáng)光，也會(huì)使槐葉蘋爛掉。五、槐葉蘋會(huì)不斷長(zhǎng)出新芽?；比~蘋的新芽會(huì)由莖與葉的接觸點(diǎn)長(zhǎng)出，新芽切斷後，仍會(huì)再長(zhǎng)出新的新芽。六、槐葉蘋的葉子大小與水中養(yǎng)份有關(guān)。太酸或太鹼的水、葡萄糖水都不適合槐葉蘋的生長(zhǎng)。泥土水比清水更適宜槐葉蘋的生長(zhǎng)。液態(tài)肥則須注意供給養(yǎng)份的成份，才能使槐葉蘋生長(zhǎng)良好。所以水