文档文本内容
义
务
教
育
教
科
书
生生物物学学
七年级 上册
生
物
学
山东科学技术出版社
(
五
·
四
学
制
)
七
年
级
义 务 教 育 教 科 书 ( 五 · 四 学 制 )
上
册
山
东
科
学
技
术
出
版
社
义务教育教科书（五·四学制） 生物学 七年级 上册
价格批准编序号：鲁发改价格核（2025）503004 举报电话：12345
定价：7.63元义务教育教科书(五·四学制)
生物学
七年级 上册主 编：王仁卿
本册主编：张家军
本册核心编者（按姓氏笔画排序）：
牛 娟 孙 欣 张 亮 张 静 周 静 宗学军
统 稿：张 涛 李 莉
义务教育教科书（五·四学制）
生物学 七年级 上册
YIWU JIAOYU JIAOKESHU（WU·SI XUEZHI）
SHENGWUXUE QI NIANJI SHANG CE
责任编辑：刘大诚 禚其翠 李康群 张泽瑞
美术编辑：魏 然 孙 佳
出 版 者：山东科学技术出版社 人民教育出版社
联系地址：济南市市中区舜耕路517号
联系电话：（0531）82098080
电子邮箱：jiaocai@sdkjs.com.cn
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规格：16开（184 mm×260 mm）
印张：8 字数：160千
版次：2025年7月第1版 印次：2025年7月第1次印刷
ISBN 978-7-5723-2810-7 定价：7.63元
著作权所有·请勿擅自用本书制作各类出版物·违者必究目
录
第四单元 生物与环境
第一章 生态系统 ........................................................................ 2
第一节 生物与环境的相互作用 ...................................................... 3
第二节 生态系统的结构和功能 ...................................................... 11
综合实践项目 设计并制作生态瓶 .................................................. 17
第三节 生物圈是最大的生态系统 .................................................. 21
第二章 生态安全 ........................................................................ 30
第一节 生态系统的自我调节 .......................................................... 31
第二节 人类活动对生态环境的影响 .............................................. 37
第三节 保护生物圈就是保护生态安全 .......................................... 45
第五单元 植物的生活
第一章 绿色开花植物的生命周期 .................................... 58
第一节 种子的萌发 .......................................................................... 59
综合实践项目 栽培一种植物，探究所需的环境条件 .................. 66
第二节 植株的生长 .......................................................................... 69
第三节 开花和结果 .......................................................................... 76
第二章 植物体内的物质与能量变化 ............................. 83
第一节 水的利用与散失 .................................................................. 84
第二节 光合作用 .............................................................................. 93
第三节 呼吸作用 .............................................................................. 104
第四节 植物在生物圈中的作用 ...................................................... 111第四单元
生物与环境
巍峨的雪山冰川脚下，清澈的高原曲流缓缓流淌，滋养着周围茂密的森
林草甸。清冽的微风中，牧草随风摇曳，健硕的牦牛悠闲舔食着草叶，尽显
生态和谐之美。在这充满生机的自然界，生物与环境相互依赖，相互影响，
形成多种多样的生态系统。
“万物各得其和以生，各得其养以成。”研究生物与环境的关系，揭示
生态系统的奥秘，能够帮助我们树立和践行尊重自然、顺应自然、保护自然
的生态文明理念，让地球家园更美好！
一起找答案
1. 如果将一些生物送到月球上生活，需要提供哪些条件？
2. 蚊、蝇等生物传播疾病危害健康，应该把它们全部消灭吗？
3. 为什么种植农作物往往需要施肥，而天然森林不需要？
4. 为什么我国沿海每年都会有一段时间禁渔？
5. 怎样从身边做起，保护生态安全？一起做项目
利用生活中简单易得的材料，设计并制作能较长时间维持平衡
的生态瓶。第四单元 生物与环境
第一章 生态系统
“月宫一号”是我国第一个人工闭合生命保障生态系统实验装置，占
地约160平方米。从2017年5 月10日开始，8名志愿者分两组进入“月
宫一号”实验舱，轮流驻留，共计 370 天。在这 370 天内，志愿者所需
的全部氧气和水、大部分食物都是在“月宫一号”内循环再生的。“月
宫一号”内种植了粮食作物、蔬菜和水果，饲养了可以为志愿者提供动
物蛋白的黄粉虫，还培养了可以分解有机废弃物的微生物。这项科研成
果创造了世界上持续时间最长、闭合度最高的密闭生存实验纪录，为建
立月球和火星基地等深空探测活动提供了技术和数据支撑。
洗漱间 饮食交流间 卧室 综合舱
废弃物处理与昆虫培养间
植物种植室1
植物种植室2
植物舱2
植物舱1
“月宫一号”3D设计图
“月宫一号”模拟了一个可供人类长时间生存的小型生态系统。生态系
统中的生物与环境保持着十分密切的关系。地球上有多种多样的生态系统，
它们相互关联，构成了我们赖以生存的家园—生物圈。
2第一章 生态系统
第一节 生物与环境的相互作用
体验感知
在一个纸盒的底部，一半铺上干纸
巾，另一半铺上湿纸巾，将 10 条蚯蚓放
在纸盒中间，盖上盒盖。几分钟后，观察
蚯蚓的分布情况。
问题
生物的生活离不开一定的环境。什么是
聚焦
环境？拿蚯蚓来说，在土壤中，水、温度、空
● 环境中有哪些因素影
气、食物等都会影响它们的生活和分布。生物
响生物的生活和分布？
的生活环境不仅是指生物的生存空间，还包括
● 生物怎样适应和影响
周围影响其生活的各种因素。 环境？
环境对生物的影响
环境中影响生物的生活和分布的因素叫作生态因素（ecological factor）。
生态因素可以分为两类：
非生物因素—光、温度、水、空气等；
生物因素—影响某种生物生活的其他生物。
3第四单元 生物与环境
观察思考
影响小麦生活的生态因素
小麦能正常生活，离不开一定的环境。
观察下图，结合生活经验，思考以下问题。
讨论
1.小麦的正常生活需要怎样的环境条件？
2.影响小麦生活的非生物因素和生物因素各有哪些？
小麦的生活受到光、温度、水以及土壤 试一试
中的无机盐等非生物因素的影响。在高山上，
在窗台上种植的植物，
海拔越高温度越低，阔叶林往往分布在海拔
总是向窗户一侧生长。请你
较低的地方，针叶林往往分布在海拔较高的 尝试调整植株的摆放位置和
地方，这是温度对植物分布的影响。夏季连 角度，使其保持优美的株型。
4第一章 生态系统
项目
续阴雨天，池塘中的鱼会出现浮头现象，这
链接
说明空气对鱼的生活有影响。通过前面“探
在“设计并制作生态瓶”
究光对鼠妇分布的影响”，我们知道光会影
的项目中，如何控制光、温
响鼠妇的分布。非生物因素影响生物生活和
度、水等非生物因素？
分布的例子还有很多，你能列举一些吗？ 在生态瓶中，不同种
自然界中的每种生物，都会受到周围其 类的生物之间是否存在捕
食关系和竞争关系？
他生物的影响。生物与生物之间，常见的是
捕食关系，如七星瓢虫捕食蚜虫（图 4-1）。
此外，还有竞争关系、合作关系等。例如，麦田里的杂草和小麦争夺阳光、
养料和水；蚂蚁、蜜蜂等昆虫往往成百上千只生活在一起，组成一个大
“家庭”，“家庭”成员之间既有分工又有合作（图 4-2）。
图4-1 七星瓢虫捕食蚜虫 图4-2 蚂蚁合作搬运食物
生物对环境的适应和影响
在自然界中，生物受到多种生态因素的影响，生物必须适应环境才能生
存下去。生物是怎样适应环境的呢？
5第四单元 生物与环境
分析讨论
生物对环境的适应
分析下面的图片和文字资料。
生活在寒冷海域中的海豹，皮下 生活在北方的黑熊，具有冬眠的习
脂肪很厚。 性，以度过食物匮乏的冬季。
金合欢的枝条 苍耳的果实
莲的根状茎（藕）和叶柄中都有 许多植物的茎或果实表面长有尖锐的刺。
发达并相通的气腔。
荒漠中的骆驼
刺，根系非常
发达。
在炎热缺水的荒漠中生活的骆驼，尿液非常
少，当体温升高到40.7 ℃时才会出汗。
6第一章 生态系统
讨论
1.上述生物的哪些特点与它们的生活环境相适应？
2.你还知道哪些生物适应环境的例子？
现存的每种生物，都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。
生物的适应性是普遍存在的。
生物在适应环境的同时，是否也影响和改变环境呢？
实验探究
探究不同植被条件对空气湿度和气温的影响
俗话说“大树底下好乘凉”，这种说法有道理吗？让
我们通过探究寻找答案吧！请你准备好干湿球湿度计，在
一天之内，分早、中、晚三次，测量裸地、草地和茂密的
灌丛中的空气湿度和气温，从而探究不同植被条件对空气
湿度和气温的影响。
提出问题
不同植被条件对空气湿度和气温有影响吗？
作出假设 干湿球湿度计
你作出的假设：________________________________。
制订计划
以小组为单位，围绕下列问题展开讨论，并制订探究计划。
1. 如果裸地或草地上有小水洼，测量空气湿度和气温时，能把干湿
球湿度计放在水洼边吗？测量灌丛中的空气湿度和气温时，能把干湿球
湿度计放在地上吗？
2.测量前，你将设计怎样的表格来记录数据？
3. 测量时，应多测几组数据。例如，早晨在裸地分三处测量空气湿
度和气温并记录下来，算出平均值，作为这次测量的结果。你能说出这
样做的理由吗？
7第四单元 生物与环境
4. 在科学探究中，用不同的方法处理相同的数据，常常可以说明不
同的问题。例如，把裸地、草地和灌丛在同一时间测得的多组数据分别
求平均值后作比较，可以知道三处在这一时间的空气湿度和气温差异。
把裸地、草地和灌丛一天内早、中、晚测得数据的平均值分别作成曲
线，可以了解同一地点一天内的空气湿度和气温变化；把三处的曲线画
在同一个坐标系中，可以比较三处一天内空气湿度和气温变化的异同。
你打算选择哪一种处理数据的方法？你还有更好的方法吗？
实施计划
实施制订的探究计划，将获得的数据填写在记录表中。
分析结果，得出结论
你得出的结论：____________________________________________。
表达交流
把本组测量的结果与其他组进行交流，分析总结如何使实验结果更
全面、更准确。
讨论
1. 在同一时间点，裸地、草地和灌丛的空气湿度和气温相同吗？为
什么？
2.根据你得出的结论，分析生物与环境有怎样的关系。
不同植被条件下空气湿度和气温不同，
说明植物对环境有一定的影响。生物影响环
境的例子还有很多。例如，植物能防风固沙，
减少水土流失；蚯蚓能疏松土壤，增加土壤
肥力；生长在岩石表面的地衣，能够加速岩
石的风化，促进土壤层的形成（图4-3）。
在生物与环境相互作用的漫长过程中，环
境在不断改变；生物也在不断进化，适应环境。
图4-3 地衣
生物与环境的相互作用共同造就了今天欣欣向
荣的生物圈。
8练习应用
一、概念检测
1.下列现象属于生物影响环境的是 （ ）
A.秋末北方的杨树和柳树纷纷落叶
B.红树林保护海岸免受风浪的侵蚀
C.惊蛰前后，蛰伏于泥土中的昆虫苏醒
D.大雨过后，蚯蚓爬到地面上来
2. 生长在江河湖泽、池塘沟渠沿岸和低湿地的芦苇，根、茎、叶均
具有通气结构。芦苇能净化污水、调节气候、涵养水源。芦苇所形成的
湿地生态环境，可以为鸟类提供栖息、觅食、繁殖的场所。请分析回答
下列问题。
（1）芦苇有哪些特点使其适于水中生活？
（2）影响芦苇生活的生态因素有哪些？
（3）芦苇对环境的影响体现在哪些方面？
二、拓展应用
1. 草原上的植物以草本植物为主，动物以擅长奔跑的黄羊、野马、
狼等为主；热带雨林中的植物以各种乔木为主，动物以树栖的长臂猿、
猕猴等为主。请比较草原和热带雨林的环境特点，分析出现以上现象的
原因。
2.美洲短吻鳄卵的发育温度会影响新生美洲短吻鳄的性别比例（雌性
个体数量与雄性个体数量的比值）。
如图显示了某地卵的不同发育温度
对新生美洲短吻鳄性别的影响。
由图可知，在什么温度下只产
生雌性幼体？卵的发育温度对新
生美洲短吻鳄的性别比例有什么
影响？
只/量数体幼
第一章 生态系统
雌性 雄性
100
80
60
40
20
0
29.4 30.6 31.7 32.8
卵的发育温度/ ℃
卵的发育温度对新生美洲短吻鳄性别的影响
9延伸阅读
适应的相对性
达尔文曾说过：“纵使生物在过去任何一个时期能够完全适应它们
的生活条件，但当条件改变了的时候，除非它们自己跟着改变，否则就
不能再完全适应了。”
耐受低限 耐受高限
不同的生物具有不同的适应能力。
最适
有些生物的分布十分广泛，如在地球上
无 无
除南北极以外的几乎所有地区都能发现
家蝇的踪迹。而有些生物，如大熊猫、
北极熊等，分布范围却极为狭窄。植物一般
生活在 0 ~ 35 ℃的温度范围内，而大多数
低 高
动物则生活在 -2 ~ 50 ℃ 的温度范围内。 生物对温度的耐受范围示意图
生物对每种生态因素都有一定的耐受范围，当环境发生急剧变化
时，如果生物没有相应的适应能力，就可能被淘汰。在中生代时期，爬
行动物曾经遍及地球的各个角落。但到了中生代末期，地球出现了强烈
的造山运动，致使气候、环境都发生了巨大的变化，大量爬行动物，像重
达几吨、几十吨的恐龙，可能就是承受不了这种环境的突变，最终灭亡。
可见，生物对环境的适应既有普遍性，又有相对性。你如何理解适
应的相对性？还能举出其他的例子吗？
量数体个
第四单元 生物与环境
课外实践
调查校园或农田中生物之间的关系
在校园或农田中开展调查，首先调查有哪些生物，再通过观察和查
阅资料，分析它们之间的关系。例如，选择某种植物作为调查对象，调
查植株上是否有蚜虫等害虫，这些害虫的天敌有哪些，等等。再如，选
择某种动物作为调查对象，调查它以哪些生物为食，与哪些动物有竞争
关系，等等。根据调查结果，撰写调查报告，在班级内交流。
死亡不适 不适死亡
多
少 少
温度梯度
10第一章 生态系统
第二节 生态系统的结构和功能
体验感知
“棒子老虎虫子鸡”是一种趣味游戏。2人进行游戏，同时喊出棒子、
老虎、虫子、鸡中的一项，根据“一物克一物”的规则判断输赢。试着
说出哪些生物之间存在食物关系。
在自然界中，各种生物间的食物关系远比
游戏中要复杂得多。就拿昆虫来说，昆虫以草为 问题
聚焦
食，又会被鸟类、青蛙等动物捕食。同时，昆虫
的生存还要受到温度、水等非生物因素的影响。 ● 什么是生态系统？
可见，各种生物之间，生物与环境中的非生物因 ● 生态系统的组成是怎
样的？
素之间，都有着密切的联系，就像一张无形的大
● 生态系统中的物质和
网，“牵一发而动全身”。
能量是怎样沿食物链流
在一定的空间范围内，生物与环境相互作用
动的？
所形成的统一整体叫作生态系统（ecosystem）。
生态系统的范围有大有小，一片森林、一片草
原、一块农田、一个湖泊、一条河等，都可以看
作一个生态系统。
11第四单元 生物与环境
生态系统的组成
分析讨论
森林生态系统的组成
分析下列图片展示的生物现象，这些现象在森林中是常见的。
啄木鸟在树干上找虫吃 腐烂的树桩上长出许多真菌
讨论
1. 树干里面有昆虫的幼虫。树、昆虫的幼虫和啄木鸟分别是如何获
得生命活动所需要的物质和能量的？
2.腐烂的树桩最终会消失吗？其中的有机物会发生什么变化？
3.在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演着什么角色？
在生态系统中，植物能通过光合作用制造有
机物。有机物中储存着来自阳光的能量。植物制造 项目
链接
的有机物，不仅满足了植物自身对物质和能量的需
在你设计的生态瓶
要，也是许多动物的食物来源。因此，植物是生态
中，生产者、消费者分
系统中的生产者（producer）。
别是什么生物？分解者
动物不能自己制造有机物，它们直接或间接
来自何处？非生物的组
地以植物为食，因而叫作消费者（consumer）。在
成成分有哪些？
动物摄食的过程中，食物中的物质和能量就流入
动物体内。
12第一章 生态系统
树桩上长出的真菌，还有我们看不见的细菌，会将树桩分解，使树桩慢
慢腐烂。森林中的落叶、动物的遗体残骸，也是被大量的细菌和真菌分解
的。其中的有机物被分解成无机物，可供植物重新利用。细菌和真菌常常被
称为生态系统中的分解者（decomposer）。
生产者、消费者、分解者之间存在相互依存、相互制约的关系（图4-4）。
被取食 被捕食
消费者
被分解 被分解 消费者
生产者
分解后的产物被吸收 被分解
分解者
图4-4 生产者、消费者和分解者的关系示意图
生态系统的组成除了生产者、消费者和分解者，还有非生物环境，包括
阳光、空气、水等。
生态系统的营养结构
“螳螂捕蝉，黄雀在后。”“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。”这些谚语生动地
反映了不同生物之间吃与被吃的关系。生态系统中，不同生物之间由于吃与
被吃的关系而形成的链状联系叫作食物链（food chain）。例如，兔吃草，狐
吃兔，可表示为“草→兔→狐”，这就是一条食物链。
13第四单元 生物与环境
观察思考
草原生态系统中部分生物之间的营养关系
观察下列草原上的生物，并用箭头将它们连接起来（箭头指向取食
者或捕食者），以表示不同生物之间的营养关系。
蛇
狐
鹰
青蛙
蜘蛛
鼠
兔 食虫鸟 食草昆虫
草
讨论
1.你连接的食物链有多少条？它们是互不相关的吗？
2. 假如蛇的数量锐减，哪些生物的数量可能发生变化？发生怎样的
变化？
项目
在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们
链接
彼此交错连接，形成食物网（food web）。食物链和
在你设计的生态
食物网是生态系统的营养结构，生态系统中的物质和
瓶中，生产者和消费
能量就是沿着食物链和食物网流动的。
者能构成食物链和食
物网吗？
生态系统的功能
与生物体一样，生态系统的维持和发展也需要物质和能量。
14第一章 生态系统
太阳是生态系统中能量的来源。光能通过生产者的光合作用，转化为
储存在有机物中的化学能，沿着食物链流动，被各种生物所利用，逐步消耗
（图 4-5）。生态系统要维持正常的功能，就必须有源源不断的能量输入，用
以补充各种生物维持生命活动消耗的能量。
……
绿色植物 食草动物 食肉动物
腐生生物
图4-5 能量流动示意图
与能量不同，物质可以以某种形式在生态系
统中反复循环。生态系统中的二氧化碳、氧气、
水和其他物质，随着各种生物的生命活动，不断 项目
链接
进行着从无机环境到生物体、又从生物体到无机
你设计的生态瓶密
环境的循环。例如，生产者将空气中的二氧化碳
封后，瓶中二氧化碳、
固定并转化为有机物，将碳储存在体内；各种生
氧气等物质的循环能否
物通过呼吸作用，把有机物中的碳转化为二氧化
正常进行？这是否与瓶
碳返回到空气中。
中生物的个体大小、数
能量流动和物质循环是生态系统的两大基本 量和比例有关？
功能。通过能量流动和物质循环，生态系统的生
产者、消费者、分解者与非生物环境紧密联系在
一起，形成一个有机整体。
15思维训练
系统、整体地思考问题
有同学说：“苍蝇、蚊子真讨厌，应该想办法把它们全部消灭！”
如果有人研究出把地球上的蝇、蚊全部消灭的办法，你认为应该付诸
实施吗？
请你查阅资料，思考下列问题：蝇、蚊有哪些天敌？这些天敌又是
哪些动物的捕食对象？蝇、蚊是不是能够帮助某些植物传粉？如果它们
消失了，会影响生态系统的结构和功能吗？
练习应用
一、概念检测
1.判断下列叙述是否正确。
（1）一块农田中的农作物可以看作一个生态系统。 （ ）
（2）“草→鼠→蛇→鹰”可以表示草原上的一条食物链。 （ ）
（3）在生态系统中，生物的生命活动所需要的物质是可以循环利
用的。 （ ）
2. 黄河入海口孕育出富饶辽阔的黄河三角洲湿地。图 1 表示黄河三
角洲湿地生态系统的部分生物组成的食物网，图 2 表示图 1 某条食物链
中四种生物的相对数量，请据图回答下列问题。
图2
量数对相
第四单元 生物与环境
中国
毛虾
藻类 沙光鱼 白鹭
O 甲 乙 丙 丁
中华绒
生物种类
螯蟹
图1
16第一章 生态系统
（1）该食物网包含了生态系统的哪些成分？相对于完整的生态系
统，还缺少哪些成分？
（2）该食物网包含几条食物链？
（3）图2中的丙对应图1中的哪种生物？尝试说出判断的理由。
二、拓展应用
南极科考十分重视对环境的保护，科考站对垃圾处理有极其严格和
详细的规定。各个国家的南极科考站都配备了垃圾处理设备，可燃垃圾
用焚烧炉高温焚烧，焚烧后的残渣全部装入收集袋内。对于在科考站内
无法处理的废弃物、不能燃烧或燃烧时会产生有害物质的垃圾，需要尽
量缩小其体积（如玻璃瓶要打碎、易拉罐要压扁），分别装入不同的收
集袋内。所有的垃圾收集袋要存入集装箱，由科考人员运回各自国家处
理。科考人员产生的粪便和尿液也要经过回收，进行统一处理，不能留
在南极大陆上。
阅读以上资料并结合所学知识分析：为什么科考人员在南极产生的
垃圾，必须要经过严格的处理后带回各自国家，而不能留在南极大陆上？
综合实践项目
设计并制作生态瓶
“月宫一号”实验表明，建造一个可让人类长期生存的人工闭合生态
系统绝非易事，但这样的探索是很有价值的。作为中学生的我们，可以通
过设计并制作密闭的生态瓶，运用生态学原理维持生态瓶的平衡，体会如
何建造新生活空间。
这里所说的生态瓶就是将一些个体较小的、不同种类的生物及无机
物，放在一个透明、密闭的瓶子里，所形成的微型生态系统。
明确任务
模拟水生生态系统，设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶。
17第四单元 生物与环境
制订方案
参考以下提示，与小组同学一起设计方案。
项
目
项目设计 项目实施 项目成果
环
节
活 获得能较长时间维持
动 查阅资料 准备材料 观察
过 平衡的生态瓶，撰写
设计生态瓶 制作生态瓶 记录
程
实践活动报告
优化方案
改进生态瓶
提示
● 选择当地常见的生物种类，确保个体大小合适、生命力强，瓶中植
物和动物之间能形成食物链。
● 根据容器大小、生物个体大小、动物取食量等因素确定瓶中各种
生物的数量及比例。
● 微生物不用专门接种，取自池塘、湖泊、河流的水以及塘泥中都
有微生物。
● 供选择的材料用具：水，金鱼藻、黑藻、菹草等水生植物，斑马
鱼、黑壳虾、苹果螺等水生动物，塘泥（或河泥），有盖子的透明玻璃
瓶或塑料瓶，镊子，凡士林，等等。
！
实施方案
1.以小组为单位，选择适宜的场所采集实验
去池塘等室外场
材料。
所采集实验材料时要
2. 将塘泥、水、植物、动物依次放入瓶中，
注意安全。
加盖密封。
3. 将制作好的生态瓶放在室内温度和光照适宜的环境中。有条件的
可以安装温度传感器（或报警器），以便更好地控制温度。每天观察并
18第一章 生态系统
记录水质情况和动植物的生活状况。
4. 比较各小组生态瓶中的水质情况和动植物的生活状况，分析各生
态瓶维持平衡时间不同的原因。如果制作的生态瓶不久就出现了植物或
动物死亡较多的现象，要反思设计方案的不足，及时完善，形成并实施
优化后的方案。
5.撰写实践活动报告。
展示评价
一个月后，在课堂上展示本小组制作的生态瓶，汇报一个月的观察
结果，对生态瓶的成功和不足之处作出评价，交流制作和观察体会，听
取其他小组和老师的评价。
学生作品
延伸阅读
有毒物质沿食物链积累
海洋生物学家卡森（R. Carson）在 1962 年出版了《寂静的春天》
一书。书中描述人类可能会面临一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的寂静世界，
原因就是农业上大量使用了 DDT（滴滴涕）等杀虫剂。这本书唤起了
人们对生态环境问题的关注。
DDT 是 20 世纪 40 年代开始工业化生产的一种杀虫剂。由于它在控
制农业害虫、杀灭蚊虫等方面效果显著，因此在全球得到广泛使用。但
19第四单元 生物与环境
不久，人们发现DDT 等杀虫剂的广泛使用，在杀灭害虫的同时，还对农
田、河流、湖泊等生态系统造成严重污染。这些污染物难以分解，会沿
食物链传递并逐渐积累，危及昆虫、鸟、鱼、虾等生物，当然也包括人。
食虫鸟类数量减少，害虫因失去天敌的制约会大量繁殖。蜜蜂等传粉昆
虫减少了，许多植物，包括粮食作物和果树，就不能完成传粉受精。由
此可见，广泛使用 DDT 等杀虫剂，会破坏生态系统的结构，削弱生态
系统的功能，从而造成严重的生态环境问题。从 20 世纪 70 年代开始，
DDT 陆续被许多国家禁用了。
DDT 兴衰的故事带给你什么启示？
微小的水生植物
剑水蚤
蜻蜓的幼虫
小鱼
大鱼
淡水生态系统中污染物沿食物链传递、积累示意图
20第一章 生态系统
第三节 生物圈是最大的生态系统
体验感知
对照地球仪，尝试说出地球上哪些
地方分布着生物，主要是什么生物，各
种生物和它们的生活环境构成了怎样的
生态系统。
问题
地球上的生态系统是多种多样的，不同
聚焦
生态系统之间不断地交流、影响，形成有机
● 生物圈的范围是怎样的？
整体，在更大范围内形成更加复杂的生态系
● 生态系统的类型有哪些？
统—生物圈。地球上所有生物与其生存环
● 为什么说生物圈是最大的生
境的总和叫作生物圈（biosphere）。
态系统？
生物圈的范围
地球的直径超过10 000千米，而生物圈只是它表面的一薄层，包括大气
圈的底部、水圈和岩石圈的表面。以海平面为标准来划分，生物圈向上可
到达约 10 千米的高度，向下可深入 10 千米左右的深处（图 4-6）。
21第四单元 生物与环境
高山兀鹫
高山兀鹫飞得很高，能飞越珠穆朗玛
峰，很少有鸟能飞到这个高度。
深海狮子鱼
2023年，科学家利用深海着陆器
上的摄像装置，拍摄到了狮子鱼
在8.3千米的深海中游动的画面。
图4-6 生物圈的范围示意图
大气圈的空气由多种气体组成，如氮气、氧气、二氧化碳等。大气圈中
主要生活着能够飞翔的昆虫和鸟类，还有细菌等微小生物。
水圈是地球表层由水和冰雪所占有或覆盖的圈层，包括大气水、地表水
和地下水。在水圈中，几乎到处都有生物，但是大多数生物生活在距海平面
150米以内的水层中。
岩石圈是地球表面的固体部分，它的表面大多覆盖着土壤，是一切陆生生
物的“立足点”。这一圈层内，生物种类十分丰富，有多姿多彩的花草树木、
种类繁多的飞禽走兽、形形色色的昆虫，以及无处不在的细菌、真菌，等等。
岩石圈也是人类的“立足点”，但人类的活动可以到达生物圈的各个圈层。
22第一章 生态系统
多种多样的生态系统
在生物圈中，由于不同地域的环境差别很大，生物种类也是千差万别，
因此，生物圈中有着多种多样的生态系统，如森林生态系统、草原生态系
统、荒漠生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、农田生
态系统、城市生态系统等（图4-7 ~ 图4-14）。
图4-7 森林生态系统 图4-8 草原生态系统
森林生态系统分布在湿润和较湿润的地区， 草原生态系统分布在干旱和半干旱地区，年
生物种类繁多，营养结构复杂。森林在涵 降水量少，缺乏高大的植物，生物种类比森
养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、 林生态系统少，但也比较丰富。草原在水土
净化空气等方面起着重要作用，有“绿色 保持和防风固沙等方面起着重要作用。
水库”“地球之肺”之称。
图4-9 荒漠生态系统 图4-10 湿地生态系统
荒漠生态系统是在沙漠、戈壁、两极冻土 湿地生态系统是在多水和过湿条件下形成的
带和高山冻原等干旱、贫瘠或寒冷条件下 生态系统。沼泽是典型的湿地生态系统，其
形成的生态系统。荒漠生态系统生物稀少， 中沼泽植物占优势，动物种类也很多。湿地
是地球上生态环境最为恶劣的地区之一。 具有净化水源、蓄洪抗旱的作用，有“地球
之肾”之称。
23第四单元 生物与环境
图4-11 海洋生态系统 图4-12 淡水生态系统
海洋生态系统中有丰富的藻类资源；动物 河流、湖泊、池塘等淡水水域都是淡水生态
种类很多，大都能在水中游动。辽阔的海 系统，其中的生物种类比较丰富。淡水生态
洋能吸收大量二氧化碳，地球每年产生的 系统不仅为人类提供生产生活用水，在气候
氧气大部分来自海洋藻类。 调节等方面也起着重要作用。
图4-13 农田生态系统 图4-14 城市生态系统
农田生态系统以农作物为主体，生物种类较 在城市生态系统中，人类起重要的支配作
少。同野生植物相比，农作物抵抗旱涝灾害 用，生物的种类和数量较少。由于人口密
和病虫害的能力较差，因此，需要在栽培和 集，排放的污水、废气和固体废物较多，
管理过程中投入大量的人力和物力。 容易产生环境问题。
24第一章 生态系统
生物圈是一个统一的整体
生态系统是多种多样的，不同的生态系统之间有什么联系呢？
分析讨论
河流生态系统与其他生态系统的关联
河流是一个生态系统。生活在河里的龟、鳄等爬行动物，会爬到河
岸上产卵。鹭吃河里的鱼虾等动物，却在河边的大树上筑巢。陆地上的
动物，常到河边喝水。
对于河流生态系统来说，阳光和空气并不是它所独有的。降水会带
来别处的水，还会把陆地上的土壤冲入河流。土壤如果受到污染，也必
然殃及河流中的生物。风也可以把远处的植物种子吹到河流中。河水可
以用来灌溉农田。在有些地方，人们的饮用水也取自河流。许多河流最
终汇入大海。
讨论
河流生态系统与哪些生态系统有关联？
河流生态系统与许多生态系统有着密切的联系。实际上，每个生态系统
都与它周围的其他生态系统相互关联，这种关联体现在方方面面。
25第四单元 生物与环境
从地域关系来说，各类生态系统是相互关联的。我们的母亲河黄河和长
江，源自西部的雪山和草原。江河奔流东去，滋润着沿途的农田，养育着
亿万人和其他生物。它们沿途还形成湖泊和湿地，最终裹挟着陆地上的土壤
和其他物质汇入浩瀚的海洋。
从生态系统中的生物来说，许多微小的生物，植物的花粉、种子、果实
能够随大气运动，到达不同的生态系统。鱼类的洄游，鸟类的迁徙，
会经过不同的生态系统（图 4-15）。而人类的活动范围更广阔，可以把生
物带到不同的地方。
图4-15 迁徙的大雁会经过不同的生态系统
从非生物因素来说，阳光、大气、水会
影响地球上所有的生态系统。阳光普照几乎 古话
今议
所有的生态系统，大气在不停地、有规律地
我国有“天人合一”的哲
环流，水也以液态和水蒸气等形式在全球范
学思想。所谓“天人合一”，
围内运动。
是指世间万事万物并非彼此
通过上面的分析可以看出，生态系统是
割裂，而是紧密联系的。怎
开放的、动态变化的。生物圈是由各种类型
样用“天人合一”的思想理解
的生态系统组成的统一整体，是地球上最大 保护生物圈的意义？
的生态系统，是所有生物共同的家园。保护
生物圈，人人有责。
26第一章 生态系统
练习应用
一、概念检测
1. 生物圈是我们赖以生存的家园。下列有关生物圈的叙述，正确
的是 （ ）
A.生物圈指地球上所有生物及其生活的环境
B.生物圈的范围包括大气圈、水圈和岩石圈的全部
C.生物圈是地球上所有生物能够生活的地方
D.生物圈是地球上所有生物的总称
2.根据所学知识，将每种生态系统与其对应的主要功能连接起来。
森林生态系统 地球每年产生的氧气的主要来源
草原生态系统 涵养水源、调节气候、防风固沙等
海洋生态系统 保持水土、防风固沙等
淡水生态系统 净化水源、蓄洪抗旱等
湿地生态系统 提供用水、调节气候等
农田生态系统 提供农产品
二、拓展应用
1.你所熟悉的当地某生态系统与哪些生态系统相关联？试举例说明。
2. 郭沫若在《地球，我的母亲！》中写道：“地球，我的母亲！我
过去，现在，未来，食的是你，衣的是你，住的是你，我要怎么样才能
够报答你的深恩？”请你根据生物圈的相关知识，为我们的“地球母
亲”写一篇短文，发起保护“地球母亲”的号召，文体不限。
27第四单元 生物与环境
课外实践
调查当地的生态系统
选择当地不同类型的生态系统，如树林、草地、池塘、农田、植物
园、湿地等，进行调查。根据实际情况划定调查范围，面积不宜过大。
仔细观察调查范围内的各种生物，通过查阅资料，了解这些生物的生活
环境和生活习性。尝试写出调查的生态系统中的食物链和食物网。
调查结束后，与同学讨论调查的生态系统 ！
对当地的生态环境和人们的生产生活有什么影
调查时做好防护，
响。汇总全班调查的生态系统情况，思考这些
安全第一。调查过程中
生态系统之间有什么关联。
要爱护生物。
科学·技术·社会
“蛟龙闹海”突破深蓝极限
漆黑的深海里，有许多奇妙的海洋生物：将近一米长的海参，会发
电的电鳗，像狮子一样的狮子鱼，“漫山遍野”的海葵群……海底的地形
也是奇特多变的。这是“蛟
龙”号载人潜水器潜航员描述
的深海海底世界。随着我国载
人潜水器的研发，深海探测不
断取得新突破。
“蛟龙”号是我国第一台
自行设计和自主集成研制的深
海载人潜水器，其最大下潜深
“蛟龙”号
28第一章 生态系统
度为7 000米级。2014年12月23日，“蛟龙”号首次下潜印度洋，观测
发现了大范围海底热液区，通过取样获取了贻贝、海螺、海葵、茗荷、
蟹以及珊瑚等大量热液区及其附近区域的生物。随着“蛟龙”号打开我
国深海研究的大门，2017 年，“深海勇士”号顺利完成海试工作并交付
验收，国产化程度达到 95%。“深海勇士”号首次在南海海域通过定向
诱捕的方式捕获到深海水虱，并协助科学家发现南海“海马冷泉”的新
喷口，还首次发现南海冷水珊瑚林。2020 年 11 月 10 日，“奋斗者”号
成功坐底马里亚纳海沟，创下中国载人深潜 10 909 米新纪录。2023年
3 月 11 日下午，“奋斗者”号圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考
航次任务。
汪洋浩瀚深且远，乘风破浪再扬帆。经过多年的辛勤耕耘，我国大
洋活动空间不断拓展，深海科学技术不断实现突破，部分深海探测技术
进入世界前列。请查阅资料，进一步了解我国深海探测的最新进展。
“奋斗者”号
29第四单元 生物与环境
第二章 生态安全
生态环境保护，古已有之。早在夏禹时期，就有春季“山禁”、夏
季“休渔”的禁令。春秋战国时期，资源保护与持续利用的思想已经非
常丰富。例如，《孟子》强调自然资源各有其时，开发利用必须因时制
宜：不违农时，粮食就吃不完；不用细密的渔网捕鱼，鱼鳖就吃不尽；
在适宜的季节砍伐树木，木材就用不完。《荀子》强调利用资源必须遵
循动植物的生长规律。秦代继承了春秋战国时期的自然资源与环境保护
思想，并用法律形式确立下来。例如，《田律》明确规定：每年从春季
二月起，不准进山伐木和堵塞水堤，不准放火烧荒，不准诱捕幼兽、幼
鸟，不准毒杀鱼鳖。以上禁令，至七月才得以解除。
绿水青山就是金山银山。生态环境没有替代品，用之不觉，失之难存。
人类的生产生活会对生态环境产生影响，环境保护问题一直以来备受关注。
只有尊重自然规律，保护生态安全，才能真正实现可持续发展。
30第二章 生态安全
第一节 生态系统的自我调节
体验感知
同学们已经设计并制作了生态
瓶，请观察生态瓶中的水质情况和
生物生活状况是否发生变化，并尝
试说明原因。
问题
生态瓶中的水质情况和生物生活状况可能
聚焦
良好，也可能已经出现异常。如果瓶中生物的种
● 什么是生态平衡？
类、数量和比例合理，光照、温度等条件适宜，
● 生态系统的自我调节
物质循环就会不断进行下去，生态瓶就能够维持
能力有什么特点？
较长时间的相对稳定。
生态平衡
观察思考
捕食者和被捕食者的数量变化
在苏必利尔湖的罗亚尔岛上，狼（捕食者）和驼鹿（被捕食者）的
数量变化如图所示。
31讨论
1. 驼鹿的数量变化和狼的数量变化有什么关系？为什么会出现这种
变化？
2.假设某年狼的数量大量减少，会对该生态系统有什么影响？
在生态系统中，随着环境的不断变化，各种生物的数量也在不断地变
化着。一般情况下，生态系统中各种生物的数量及其所占的比例是相对稳定
的，能够维持正常的能量流动和物质循环，形成一种动态的平衡。像这样，
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，叫作生态平衡（ecological
balance）。千百年来，虽然地球上许多生态系统不时受到干扰，但只要这种干
扰没有超过一定的限度，生态系统就能够通过自我调节来维持自身的平衡。
生态系统的自我调节能力
生态系统是如何通过自我调节维持生态平衡的呢？
只/狼
60 2 400
50 2 000
40 1 600
30 1 200
20
10
0
1965 1970 1975 19801985 1990 1995 2000 2005
年份
只/鹿驼
第四单元 生物与环境
狼
驼鹿
800
400
0
罗亚尔岛上狼和驼鹿的数量变化图
32第二章 生态安全
分析讨论
河流生态系统的自我调节能力
下面是某河流生态系统的变迁，类似的情况在多地都曾出现。
20世纪80年代以前，有一条小河，绿树掩映，清澈见底，波光粼
粼。人们在河边淘米、洗菜、洗衣服，河水的水质一直保持良好。后来，
人们在农田大量施用化肥和农药，许多新建的工厂将污水直接排入河流。
随着人口增加，排到小河中的污水越来越多。到20世纪90年代，这条
小河的水变得黑臭，不仅鱼虾绝迹，附近的居民连窗户都不敢打开了。
从 21 世纪初开始，当地不断加大污染治理力度。2013 年，当地开
始实行河长制，持续投入巨大的人力、物力整治污染，严禁将工业废
水和生活污水直接排入河流，并控制化肥和农药的使用。现在，这条
小河又恢复了当年清澈的样子，鱼虾多了起来，河边种植了许多花草树
木，建起了步道，生活在那里的人们倍感幸福。
讨论
1. 20世纪80年代以前，人们在河边淘米、洗菜、洗衣服，为什么
小河的水质还能保持良好？
2. 河流水质变差与排污强度有什么关系？这说明河流的自我调节能
力有什么特点？
3.上述资料对你理解发展经济与保护生态环境的关系有什么启示？
33第四单元 生物与环境
河流在受到轻度污染后，能通过自身的净化作用恢复到接近原来的状态。
这说明，生态系统具有自我调节能力，可以在受到一定程度的外界影响后逐
步恢复其原有的结构和功能，维持生态平衡。例如，当森林中的一小片区域
发生火灾，或由于人类采伐林木等活动遭到轻微破坏，如果干扰因素消除，
这些区域还会逐步恢复为森林；在草场上适度放牧，草场会由于牧草的不断
生长而基本维持原状（图4-16）。
图4-16 适度放牧的草场
生态系统的自我调节能力是有一定限度的。在这个限度内，生态系统可
以抵抗外界的干扰，不断调节自己，达到新的平衡；如果外界的干扰超过这
个限度，生态系统就会遭到破坏。例如，如果草场上放养的牲畜太多，就会
严重破坏草场植被，造成土地沙化，草场就很难继续承载放牧了。
一般来说，生态系统中生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，自我
调节能力越强；反之，自我调节能力就越弱。例如，在森林生态系统中，生
物种类繁多，即使某种食草动物大量减少，还有其他的食草动物可以代替，
整个生态系统仍能维持相对稳定；而在荒漠生态系统中，生物稀少，某种生
物大量减少就有可能会导致整个生态系统崩溃。
34第二章 生态安全
生态系统遭到破坏的因素有两类，一类是自
试一试
然因素，如火山爆发、地震、雷击、泥石流、台
风等；另一类是人为因素，如过度放牧、围湖造
收集生态系统被
田、不合理地引进外来物种等。目前，人为因素 破坏的实例，分析其
是破坏生态系统的主要因素。人们在发展经济的 被破坏的原因。
同时，应当遵循生态系统的发展规律，保持生态
系统的稳定，实现生态系统的可持续发展。
练习应用
一、概念检测
巴西龟因小巧可爱，被许多家庭当宠物饲养。然而，由于宠物弃养
和放生行为，适应能力强且在我国鲜有天敌的巴西龟在某池塘中大量繁
殖，造成池塘中的鱼虾数量大量减少。判断下列相关叙述是否正确。
（1）池塘中原来的鱼虾数量和所占比例是固定不变的。 （ ）
（2）鱼虾在维持池塘生态平衡中起着重要的作用。 （ ）
（3）巴西龟的出现，破坏了池塘的生态平衡，说明池塘的自我调节
能力是有限的。 （ ）
（4）与海洋相比，池塘中生物的种类和数量较少，自我调节能力较弱。
（ ）
二、拓展应用
1. 松毛虫是我国常见的森林害虫之一，人工种植的马尾松林对松毛
虫的抵抗能力远不如天然林。请运用比较法，结合本节所学内容解释这
一现象。
2. 棉铃虫是棉田常见的害虫。有人提出可以通过喷洒农药来防治，
优点是能够在短期内迅速消灭棉铃虫，缺点是会造成环境污染；也有人
提出可以通过放养棉铃虫的天敌—赤眼蜂来防治，优点是能够将棉铃
虫的数量控制在较低的水平，且不会造成环境污染，缺点是不能彻底消
灭棉铃虫。你更赞成哪种观点？请尝试说明理由。
35第四单元 生物与环境
生物学与职业
林业工人的新任务
你知道马永顺爷爷吗？他生前是黑龙江省
小兴安岭林区的林业工人，全国劳动模范。
小兴安岭林区的天然森林面积有数百万公
顷。森林是地球上功能完善、生物储存量大和
生产力很高的陆地生态系统。它还能调节气候、
保持水土、防风固沙、维护生物多样性。但是，
由于生产建设的需要，人们大量采伐林木。马
永顺爷爷在当林业工人的 34 年里，辛勤工作，
共砍伐了约3.6万棵树。 马永顺爷爷在林场
砍树容易栽树难，栽跟不上伐，原来生活在森林中的野生动物失去
了栖息场所，数量日益减少，破坏了区域生态平衡，导致生态恶化。
晚年的马永顺爷爷感悟到，人类不能总是向自然索取，应该把向自
然索取的还给自然，以维护生态平衡，维护人类的生存空间。于是他决
心在有生之年努力栽树，恢复林海。16 年里，他潜心研究怎样育苗、怎
样选择和搭配树种、怎样防治森林病虫害，带领全家栽树5万余棵，使
采伐过的林地重现生机。1998年，他获得了联合国环境规划署颁发的保
护环境“全球 500 佳”的称号。2009 年，他被评为“100 位新中国成
立以来感动中国人物”之一。
现在，林业工人的工作不再只是伐木，植树、护树才是他们的首要
任务。而植树、护树，需要许多生物学知识。对每种树木生长发育的研
究，培育新树种的研究，森林病虫害防治的研究，等等，都是专门的学
问，需要专业的技术。你想试一试吗？为大地添绿，是我们和林业工作
者的共同任务。
小兴安岭秋色
3366第二章 生态安全
第二节 人类活动对生态环境的影响
体验感知
取两块土质一样且体积相同的土壤，
一块有植被覆盖，另一块裸露，分别放置
在两个倾斜度相同的矿泉水瓶中，如图所
示。以相同的速度往这两块土壤上浇等量
的水，模拟自然界的降水情况。观察并记
录土壤被冲刷的程度，比较下方塑料杯里
的积水中泥沙的多少。
问题
人类活动可能会导致植被破坏，增大泥
聚焦
石流、水土流失等自然灾害发生的可能性。人
● 人类活动会对生态环境
口、资源和环境存在紧密而复杂的相互联系。
造成哪些方面的影响？
人类活动对生态环境有怎样的影响呢？
分析人类活动影响生态环境的实例
下面是人类活动影响生态环境的几个实例（图4-17）。请结合这些实例，
思考和讨论相关问题。
37第四单元 生物与环境
实例1
从全球范围看，大量的天然林有的
被砍伐，有的被人工林或种植园所
代替。这些天然林的消失对生态环
境有什么影响？
实例2
非法捕猎、采集以及非法贸易使珍
稀濒危野生动植物面临极大威胁。
你听说过哪些类型的非法捕猎或采
集活动？这些活动会给生态系统的
结构和功能带来什么影响？
实例3
由于化肥和生活污水的污染，有的湖泊
中蓝细菌和藻类大量滋生，形成水华。
水华会给生态系统和人体健康带来什么
直接或间接的影响？采取哪些措施才能
使这些湖泊恢复秀美的原貌？
实例4
有些地区的河湖湿地或沿海滩涂被大
量开发，用于扩展农业、工业和城市
用地。这种转变会给生态环境带来什
么影响？近年来，我国大力开展退田
还湖还湿，为什么要这样做？
38第二章 生态安全
实例5
我国正在大力建设光伏发电、风力发电
等清洁能源项目。你所在的地区有哪些
清洁能源基地或项目？个人和家庭在利
用清洁能源方面能够做些什么？
实例6
我国成功进行了朱鹮、麋鹿、普
氏野马等珍稀濒危野生动物的人
工繁育与野外放归。这样做有什
么意义？
实例7
建立自然保护地是生物多样性就地保护
的重要手段。自然保护地包括国家公
园、自然保护区和自然公园。你知道哪
些自然保护地？为什么说建立自然保护
地对保护生态环境有重要意义？
实例8
我国“三北”防护林在祖国北疆筑
起了一道抵御风沙、保持水土、护
农促牧的“绿色长城”。我国植树造
林取得的重要成就还有哪些？
图4-17 人类活动影响生态环境的几个实例
39第四单元 生物与环境
探究环境污染对生物的影响
你能说出哪些环境污染影响生物的实例？下面的探究活动，可以加深你
对这些影响的认识。
实验探究
酸雨对生物的影响
春雨潇潇，滋润万物。然而，有些雨水能腐蚀建筑物和户外雕塑，
使植物枯萎，甚至能伤害人的皮肤和黏膜。这是为什么呢？因为这样的
雨水具有较强的酸性。雨水是否具有较强的酸性，可以用酸碱度（pH）
来衡量。任何水溶液都有一定的 pH，常温下其范围是 0 ~ 14。pH 等于
7 的溶液呈中性，pH 小于 7 的溶液呈酸性。正常雨水的 pH 不小于 5.6，
pH 小于 5.6 的雨水则是酸雨。酸雨主要是由人类活动向大气中排放大量
的二氧化硫、氮氧化物等造成的。我国有些地区也存在酸雨污染，酸雨
污染的范围和程度引起人们的密切关注。
在实验室条件下，怎样模拟探究酸雨对生物的影响呢？根据下列的
酸雨形成示意图，你能设计一个探究方案，并根据方案尝试完成探究活
动吗？
二氧化硫、
水蒸气 酸雨
氮氧化物等
酸雨形成示意图
40第二章 生态安全
提出问题
你提出的问题：__________________________________________？
作出假设
你作出的假设：___________________________________________。
制订计划并实施
提示
● 可以用食醋和清水配制供实验用的模 ！
拟酸雨。
● 可以测定模拟酸雨条件下种子的发芽 在探究酸雨对小动物
的影响实验中，要注意爱
率或检测模拟酸雨条件下幼苗的生长状况，
护小动物，尽可能避免对
以此作为判断酸雨是否对植物有影响的指
它们造成伤害。实验结束
标。也可以探究酸雨对小动物（如小鱼、蚯
后，要将小动物放回它们
蚓等）生长和生活的影响。
原来生活的环境中。
● 设计一个表格，记录实验现象和结果。
分析结果，得出结论
你得出的结论：___________________________________________。
讨论
1. 查阅资料，说一说酸雨含有什么成分，以及模拟的酸雨与真实的
酸雨有什么差别。
2.真实的酸雨是不是比模拟的酸雨对生物的危害更加严重？为什么？
3. 酸雨只是危害生物个体的生存吗？它对生态系统的结构和功能有
没有影响？
4.查阅资料，了解我国在防治酸雨方面采取的对策和取得的成效。
酸雨的危害很多。酸雨可以使土 试一试
壤中的养分发生化学变化，从而不能
收集当地的雨水，用pH试纸测
被植物吸收利用；能使河流和湖泊酸
定其pH，看看是否为酸雨。如果是
化，从而影响鱼虾等水生生物的生长 酸雨，试着分析其成因有哪些。
发育，甚至造成死亡；能引起水源酸
41第四单元 生物与环境
化，影响饮用，威胁人们的健康；可以直
接危害植物的芽和叶，严重时会使植物大
量死亡（图 4-18）。控制酸雨的根本措施
是减少煤、石油等燃料的燃烧，并通过
使用净化装置减少其燃烧产生的污染物的
排放，同时做好这些污染物的回收和利用
工作。
和酸雨一样，其他环境污染也会对包
括人类在内的生物造成危害。例如，排入
水中的有毒物质接触人体，可能会诱发癌
图4-18 因酸雨致死的树木
症；水中、土壤中的很多重金属污染物（如
汞、镉、砷等）会通过食物链积累，最终危害人体健康；固体废物泛滥，超
过了环境的自净能力时，不仅会占据大量土地，还会持续向水、大气中释放
有害物质，使水质、大气质量恶化，危害人体健康。
为防治水污染，我国颁布了《中华人民共和国水污染防治法》。水污染
防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则，优先保护饮用水水
源，严格控制各种污染物进入河流湖泊（图4-19）。为防治固体废物污染环
境，我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，提出固体废
物污染环境防治坚持减量化、资源化和无害化的原则，并且推行生活垃圾
分类制度。
人类活动可能会破坏生态系统，造成生态环境问题。我国正在努力开展
多种行动来保护和修复生态系统，让天更蓝、地更绿、水更清，美丽中国的
建设方兴未艾！
图4-19 污水处理厂一角
42第二章 生态安全
练习应用
一、概念检测
下列关于人类活动对生态环境影响的叙述，不正确的是 （ ）
A.人类活动对环境造成的破坏都是可以修复的
B.工厂林立的地区，污染尤为严重，容易发生酸雨现象
C.生活污水和工业废水大量排入河流，会破坏河流生态系统
D.人类不恰当地开发利用资源，会导致自然资源匮乏
二、拓展应用
1. 有人说：“人类活动能改善生态环境，可以先发展经济，等有了经
济实力再治理环境污染。”你同意这种说法吗？为什么？请辩证地分析。
2. 我国从 2000 年开始全面实施“天然林资源保护工程”，旨在保
护天然林，解决我国天然林的休养生息和恢复发展问题。请搜集相关资
料，了解这项大规模生态工程的实施背景和巨大成效。
科学·技术·社会
实现“双碳”目标，应对气候变化
气候变化对人类的生存和发展有重要影响。目前，以全球变暖为主
要特征的气候变化是人类社会可持续发展面临的重大环境问题之一。
地球大气中的二氧化碳等气体，既能使太阳光顺畅地透射到大地，
又能截留和吸收地表散发出的热量，起着和温室顶部玻璃一样的作用，
这就是温室效应。正是有了温室效应，地球才保持了相对稳定的气温，
从而使生命能够繁衍生息。然而，自工业革命以来，煤炭、石油等化石
燃料被大量开采和使用，温室气体的排放量不断增加，导致了温室效应
增强，这被认为是全球变暖的重要原因。
全球变暖会加速冰川融化，导致海平面上升；会增加台风、暴雨、
强寒潮等极端天气事件的发生频率，使旱涝灾害加剧。这些变化会进
43第四单元 生物与环境
一步导致野生动物栖息地丧失、大范围的农作物减产、基础设施受损
等，也会给人类健康带来不利影响。
各国是同舟共济的命运共同体，很多国家都在积极应对上述挑战。
2020年，我国政府明确提出，力争于2030年前二氧化碳排放量达到峰值
（碳达峰），努力争取 2060 年前实现碳中和，即在一定的时间内人为排
放的二氧化碳，同通过植树造林等方式吸收的二氧化碳相互抵消，从而
实现二氧化碳的“净零排放”。这一“双碳”目标的提出，是我国积极
应对全球气候变化、努力解决全球环境问题的具体举措。
如何实现“双碳”目标呢？简单来说，一方面，减少排放到大气中
的二氧化碳的量（“减排”）；另一方面，增加从大气中吸收的二氧化碳
的量（“增汇”），植树造林、退耕还林、开展海岸带生态保护和修复，
以及碳捕集、利用与封存等固碳技术都可以实现“增汇”。如图展示了
碳捕集、利用与封存技术的流程。
化工利用、
二氧化碳利用 地质利用、
生物利用等
排放源 二氧化碳捕集 二氧化碳运输
二氧化碳封存
碳捕集、利用与封存技术的流程示意图
在日常生活中，我们要积极倡导与践行绿色、低碳、环保的理念，
如选择绿色出行、节约用电等。请你思考：在衣食住行的各个方面，还
有哪些做法符合这样的理念呢？
二氧化碳
排放源 捕集
化工利用
生物利用
罐车运输
地质利用
二氧化碳
封存
管道运输
44第二章 生态安全
第三节 保护生物圈就是保护生态安全
体验感知
观察家庭日常活动产生的生活垃
圾，说出哪些垃圾可以回收利用，哪
些垃圾需要集中处理以减少对环境的
污染，并将这些垃圾投放到相应的垃
圾桶中。
问题
垃圾是放错了地方的资源。开展生活垃圾
聚焦
分类工作，可以实现垃圾资源再利用，减少垃
● 生态安全包括哪些方
圾对土地的占用和对环境的污染，有效改善城
面？为什么要重视生态
乡环境，利于保护生态安全。
安全？
● 如何保护生态安全？
生态安全及其保护
生态安全是指自然环境受到的破坏与威胁处于环境或社会经济可承受的
范围之内，包括水、土地、大气、生物物种安全等方面，是人类生存发展的
基本条件。
生态安全关系到国家和民族的生存。历史上有些文明古国的消亡就与
生态环境不断恶化、不能保障生态安全有关。我国汉代丝绸之路上的楼兰古
国，曾经是一片绿洲，商旅云集，经济繁荣。后来，由于气候干旱、过度垦
殖等原因，土地荒漠化日趋严重，河流、湖泊相继干涸，绿洲被沙漠吞噬，
45第四单元 生物与环境
城郭变成了废墟，今人看到的只是
一些残存的遗址（图 4-20）。由此
可见，生态安全不仅关系到个人生活，
而且是国家安全的重要组成部分。
我国高度重视生态安全，已将
生态安全纳入国家安全体系。2015年
图4-20 新疆罗布泊地区的楼兰故城遗址 颁布施行的《中华人民共和国国家安
全法》，对保护生态安全有专门的表述：“国家完善生态环境保护制度体系，
加大生态建设和环境保护力度，划定生态保护红线，强化生态风险的预
警和防控，妥善处置突发环境事件，保障
人民赖以生存发展的大气、水、土壤等自 想一想
然环境和条件不受威胁和破坏，促进人与
图 4-21 所示法律
自然和谐发展。”
中，哪些是关于保护生
我国颁布的生态安全相关法律和行政法
态系统的？哪些是关于
规还有很多（图 4-21）。下面以我国 2023 年 合理利用和保护野生动
4 月 1 日开始施行的《中华人民共和国黄河保 植物资源的？哪些是关
于防治环境污染的？
护法》为例，深入分析国家在保护生态安全
方面采取的主要对策。
图4-21 我国颁布的生态安全相关法律（部分）
46第二章 生态安全
分析讨论
国家保护生态安全的对策
下面是《中华人民共和国黄河保护法》中关于保护生态安全的部分内容。
1. 国家加强黄河流域生态保护与修复，坚持山水林田湖草沙一体化保
护与修复，实行自然恢复为主、自然恢复与人工修复相结合的系统治理。
2. 国家加强对黄河水源涵养区的保护，加大对黄河干流和支流源
头、水源涵养区的雪山冰川、高原冻土、高寒草甸、草原、湿地、荒
漠、泉域等的保护力度。
3. 加强黄河流域重要生态功能区域天然林、湿地、草原保护与修
复，开展规模化防沙治沙，科学治理荒漠化、沙化土地。
4. 禁止在黄河流域水土流失严重、生态脆弱区域开展可能造成水土
流失的生产建设活动。
5. 国家实行黄河流域重点水域禁渔期制度，禁渔期内禁止在黄河流
域重点水域从事天然渔业资源生产性捕捞。
6. 黄河流域水资源利用，应当坚持节水优先、统筹兼顾、集约使
用、精打细算，优先满足城乡居民生活用水，保障基本生态用水，统筹
生产用水。
7. 黄河流域排放水污染物的企业事业单位应当按照要求，采取水污
染物排放总量控制措施。
8. 黄河流域县级以上地方人民政府应当因地制宜推进农村厕所改
造、生活垃圾处理和污水治理，消除黑臭水体。
讨论
1. 为什么要坚持山水林田湖草沙一体化保护与修复？保护与修复有
什么区别？
2. 上述哪些对策是针对合理利用和保护自然资源提出的？哪些对策
是针对防治环境污染提出的？这对保护生态安全有什么意义？
47第四单元 生物与环境
通过上述分析可以看出，保护生态安全需要合理利用和保护土地、水、
动植物等自然资源，防止环境污染，保护和修复自然生态系统。黄河作为
一个河流生态系统，其结构和功能的完整和稳定，并不完全取决于黄河自
身，而是与全流域的森林、草原、湖泊、湿地、农田、沙漠等生态系统都有
关系，山水林田湖草沙是生命共同体，因此要坚持山水林田湖草沙一体化保
护与修复。
生物圈是一个统一的整体。大气的环流、候鸟的迁徙等是没有国界的，
因此，解决全球变暖、大气污染、生物多样性锐减等全球性生态环境问题，
需要加强国际合作，需要全人类共同保护生物圈。
拟订保护生态环境的行动计划
建设和维护良好的生态环境，关系到每个公民的利益，也是每个公民的
责任和义务。请你以保护当地生态环境为出发点，拟订自己的行动计划并付
诸实践。
设 计
拟订保护当地生态环境的行动计划
目的要求
1. 调查当地生态环境现状，分析调查结果，列出威胁生态安全的潜
在因素，讨论拟订保护当地生态环境的计划。
2.认同每个公民在保护生态环境方面都有自己的责任。
方法步骤
1. 全班同学分成若干小组，每组 6 ~ 8 人，调查校园周围或家庭所
在社区的生态环境状况。可以进行实地调查，或对社区居民进行访谈，
或到当地环境保护部门咨询；也可以通过报刊、书籍或互联网等收集
资料。
2. 每组至少调查生态环境的一个方面，如植被、空气质量、水资源
量和水质、生物多样性等的状况。
48第二章 生态安全
3. 根据调查结果，形成调查
报告，讨论制订本小组保护当地
小资料
生态环境的行动计划，包括是否
向有关单位提出合理建议，如何 与环境有关的节日
结合与环境有关的节日开展环保 3月12日 植树节
3月21日 世界森林日
宣传活动，自己在日常生活中如
3月22日 世界水日
何践行绿色低碳的生活方式等。
3月23日 世界气象日
4. 每组推选两名代表，向全
4月22日 世界地球日
班同学汇报本组的调查报告和保
5月22日 国际生物多样性日
护当地生态环境的计划。全班同 6月5日 世界环境日
学共同讨论调查报告中反映的问 6月17日 世界防治荒漠化和
干旱日
题的严重程度与紧迫性，以及所
9月16日 国际保护臭氧层日
提出的保护行动计划与建议的可
你还知道其他与环境有关的
行性。最后，全班讨论，决定是
节日吗？
否将汇总后的报告和计划向当地
有关部门汇报。
注意事项
实地调查与访谈调查时要注意安全，并注意保护生态环境。调查时
全组同学要集体行动，分工明确，团结合作。
家庭
地球上适于人类生存和活动的空间是有限的，
活动
可被人类利用的资源也是有限的。合理利用自然资
请你与父母一起
源、限制污染物的排放，才能更好地保护环境。我
发挥想象力，合理利
们应该尊重自然、顺应自然、保护自然，实现人与 用废弃物，制作一款
自然和谐共生。 生活用品。
49第四单元 生物与环境
练习应用
一、概念检测
下列关于生态安全的叙述，正确的是 （ ）
A.生态安全就是生态系统的结构和功能稳定，不受人类活动影响
B.生态安全包括水、土地、大气、生物物种安全等方面
C.保护生态安全只需要防止环境污染
D.保护生态安全需要禁止开发与利用自然资源
二、拓展应用
1. 为保护生态环境，在购买下列生活用品时，你将优先选择哪些？
在括号内画“√”，并说出你选择的理由。
洗衣粉：A.无磷洗衣粉 （ ） B.含磷洗衣粉 （ ）
电灯：A.白炽灯 （ ） B.节能灯 （ ）
购物袋：A.塑料袋 （ ） B. 布袋 （ ）
2. 人类活动可能会对生态环境造成破坏。请撰写一份倡议书，倡议
大家从身边做起，从小事做起，保护生态环境。
课外实践
模拟召开“生物圈国际保护”研讨会
活动目的
增强环保意识，认同保护生物圈就是保护生态安全。
活动建议
1. 4 ~ 6人一组，每组代表一个国家，选定一个研究主题，小组成员
分工合作，通过多种途径调查、收集国内外在保护生态环境方面取得的
成绩和存在的问题。
2.每“国”推选一名同学发表演讲，结合本“国”在保护生态环境方
面取得的成绩和存在的问题，陈述本“国”的观点。别“国”同学针对
该观点提出问题，本“国”其他同学辅助回答别“国”提出的问题。
3.梳理各“国”提出的要点，总结保护生物圈的措施。
50第二章 生态安全
科学·技术·社会
从“死亡之海”到“绿色家园”
地处黄河上游的库布其沙漠曾经被称为“死亡之海”，那里寸草不
生，风沙肆虐。经过沙区人民数十年的治理，如今 6 000 多平方千米的
沙漠披上了“绿装”，动植物由 100 多种增长到 530 多种，向黄河的输
沙量明显减少，在大漠中书写了一部荒漠化治理的英雄史诗。
在治理库布其沙漠的过程中，沙区人民采取了一系列措施：削低沙
丘高度，控制沙丘移动；在沙漠边缘建设生物阻隔带，对沙漠进行切割
治理；在腹地建设沙漠绿洲或绿岛，并逐步巩固和扩大治理成效。在水
生态治理区，水道蜿蜒，汇聚成一片片水域和湿地。这里鱼儿嬉戏、芦
苇丛生、水鸟翩跹，绘制出一幅水沙和谐的生动画卷。在光伏发电基
地，19.6 万块深蓝色的光伏板拼成一幅巨型骏马图。光伏板除了可以发
电，还可以有效挡风防沙、阻止沙丘移动，板间种植的作物可以作为牛
的饲料，牛的粪便又可以作为有机肥料改良土壤，实现了“向光要电减
排、向沙要绿固碳、向绿要地增收”的良性循环。
沙区人民在治沙过程中不断探索，形成了“以路划区、分块治理、
锁住四周、渗透腹地”的科学治沙模式，实现了从“沙进人退”到“绿
进沙退”的历史性转变，也为华北地区沙尘暴治理作出了重要贡献。
2014 年，库布其沙漠生态治理区被联合国环境规划署确定为全球沙漠
“生态经济示范区”。
面向未来，我们将坚持“绿水
青山就是金山银山”的理念，坚持山
水林田湖草沙一体化保护与修复，打
造“青山常在、绿水长流、空气常新”
的美丽中国。请查阅资料了解：我国
在保护与修复生态系统方面还运用了
哪些技术？取得了哪些成效？ 治理后的库布其沙漠
51第四单元 生物与环境
单元小结
概念梳理（下图是对本单元所学概念的简单梳理。请在横线上填写相关内
容，将概念体系补充完整。）
影响 非生物因素
生物 环境
适应、影响 生物因素
______
形
成
______
的
统 组成成分 吃
森林生态系统
一 ______ 与
草原生态系统 整 被
体 吃
_____生态系统 非生物
环境
_____生态系统
类型
生物圈 _____生态系统 生态系统 营养结构
食物链和_______
_____生态系统
渠道
_____生态系统 基本功能
能量流动和_______
_____生态系统 具有
……
一定的自我调节能力
维持
外界干扰 破坏
生态平衡
强度过大
生
产
衡
失 实现
威胁 保护对策 防止环境污染、合理
生态环境问题 生态安全
利用_________等
52单元小结
素养评价（下面列举的是本单元的学习要求，你能做到吗？请自我评价并
打分，每项满分为5分。）
素养表现 自我评价
对于常见的生态系统，能识别其中的生产者、消费者和分解者，
能运用图示或模型表示它们之间的营养关系，说明该生态系统结
构和功能的整体性
对于当地或其他地区出现的生态环境问题，能从生态系统的结构、
功能、自我调节能力等方面，分析产生问题的原因，尝试提出合
理的解决方案
能积极参与环境保护实践，如植树造林、拒食野生动物、节约用
水用电等，为保护生态安全作贡献
能设计并制作可以较长时间维持平衡的生态瓶，运用系统和整体
的思维方式认识生物与环境的相互关系，树立生态文明观念
53第四单元 生物与环境
单元自测
一、选择题
1. 在小麦收获期间，如果遭遇连续阴雨天气，会出现小麦穗发芽、霉变
的情况，影响小麦的品质，造成小麦减产。这体现的生物与环境的关系是
（ ）
A.生物影响环境 B.生物适应环境
C.环境影响生物 D.生物与环境相互作用
2. 珠江三角洲地区的桑基鱼塘，是低洼土地挖深做塘、塘内养鱼、塘
基种桑、桑叶养蚕、蚕茧缫丝、蚕沙（家蚕幼虫的粪便）喂鱼、塘泥肥田的
高效人工生态系统。桑基鱼塘实现了物质和能量的多级利用，既提高经济效
益，又保护生态环境。下列有关叙述不正确的是 （ ）
A.桑树是该生态系统的生产者
B.能量可沿着“桑树→蚕→鱼”这条食物链流动
C.该生态系统中，鱼的生命活动所需能量最终来自太阳能
D.“塘泥肥田”的原因是塘泥中的微生物可以将鱼粪等泥肥中的有机物
分解成无机盐
3.“人类只有一个地球，各国共处一个世界。”对此观点的理解，下列说
法不正确的是 （ ）
A.碳排放过量会加剧全球的温室效应
B.开展陡坡种粮、围湖造田行动，增加全球粮食产量
C.强调环境与经济的协调发展，追求人与自然的和谐相处
D.保护生物圈是全人类共同的责任，需加强国际合作
二、非选择题
1. 位于青藏高原腹地的三江源地区，是长江、黄河和澜沧江的发源地，
被誉为“中华水塔”。20 世纪末，人类活动和气候变化等因素使这一地区
生态环境逐渐退化，生物多样性遭到破坏。为保护三江源地区的生态环境，
54单元自测
我国建立了三江源国家级自然保护区，并于2021年
食草
旱獭
设立了三江源国家公园。经过不懈努力，三江源 昆虫
地区生态环境得到持续改善，高寒草甸、草原综 金雕
高原
合植被覆盖率稳步提高，岩羊、藏狐、金雕、雪 植物
藏狐
豹等多种野生动物的数量也稳步增长。如图是
鼠兔
三江源国家公园内的部分食物网，请分析回答
下列问题。
（1）金雕是国家一级保护野生动物，它的生存状况能够反映栖息地生态
环境的状况。请写出包含金雕的所有食物链。
（2）雪豹曾一度遭到捕杀，这在一定程度上造成草场退化，请分析原因。
（3）通过国家公园的建设，三江源生态系统的自我调节能力大大提高，
请分析原因。
（4）为保护当地的生态系统，你的家乡采取了哪些措施？你可以为家乡
生态环境的保护做些什么？
2. 我国从保护和改善生态环境的角度出发，实施退耕还林还草政策，本
着宜乔（木）则乔、宜灌（木）则灌、宜草则草、乔灌草结合的原则，在容
易造成水土流失的坡耕地上有计划、有步骤地停止耕种。请你综合运用本单
元所学知识，阐明这样做的道理。
3. 我国是农业大国，每年产生数亿吨的农作物秸秆。秸秆粉碎还田或沤
肥还田可以补充土壤中的氮、磷、钾等
营养物质。但有些农民反映，埋进土壤
的秸秆破坏了土壤的结构，还导致了更
多的病虫害；也有人说秸秆还田费时费
力，成本太高，不如在田里一烧了之，
因为秸秆焚烧后同样能让秸秆中的无机
盐回归土壤。你支持秸秆还田吗？请阐
秸秆粉碎还田
明理由。
55第五单元
植物的生活
“阳春布德泽，万物生光辉。”春回大地，万物复苏。种子破土而出，
幼苗抽枝展叶。沐浴着阳光雨露，吸收着大地养料，植物向更高处生长，
向更深处延伸，积累物质、积蓄能量，演奏着生命的乐章。
植物通过各种生命活动参与生物圈的物质循环和能量流动，是生物圈
存在和发展的决定性因素。植物构成了绿水青山的主色调，让生物圈欣欣
向荣、生生不息。
一起找答案
1.种子是怎样萌发成幼苗的？
2.幼苗是如何长大的？
3.千姿百态的花朵对植物本身有什么意义？
4.花是怎样变成果实的？
5.植物是怎样“养活”自己的？
6.植物在生物圈中有什么作用？一起做项目
栽培一种植物，记录植物生长发育的全过程，探究
栽培植物所需的环境条件。第五单元 植物的生活
第一章 绿色开花植物的生命周期
20 世纪初，我国在多地发现了大量古莲子。经检测，有些古莲子
在地下已经沉睡了千年。研究人员对部分古莲子进行扎孔、浸水等处
理，最终催芽成功。绿色的细芽从小孔处抽出，叶片逐渐展开，向阳生
长。几个月后，古莲绽蕾开花，结出籽实丰满的莲蓬，实现了从“种
子”到“种子”的生命周期。这是一场跨越千年的美丽邂逅，诠释了
生命的神奇与伟大。
“春种一粒粟，秋收万颗子。”像古莲一样，绿色开花植物的生命周期包
括种子萌发、生长、开花、结果等阶段。那么，绿色开花植物的生命周期具
体是怎样完成的呢？
58第一章 绿色开花植物的生命周期
第一节 种子的萌发
体验感知
将浸泡过的绿豆种子放入容器中，
上面覆盖湿布，置于温暖的地方并保持
湿润，观察种子发芽情况。
问题
一粒粒小小的绿豆种子是怎样“变身”
聚焦
为豆芽的呢？你一定想到了发豆芽时为其
提供的环境条件。有了这些条件，种子就 ● 种子萌发的环境条件有哪些？
● 种子萌发的自身条件是什么？
一定能萌发吗？让我们首先来探究种子萌
● 种子是怎样萌发的？
发的环境条件。
种子萌发的环境条件
实验探究
探究种子萌发所需的环境条件
提出问题
种子在什么样的环境条件下才能萌发？
作出假设
提示
● 很多农作物在春天播种，天寒地冻不适于播种。
59第五单元 植物的生活
● 播种前往往要耕地翻土，使土壤疏松透气。
● 播种后要适量浇水，使土壤保持湿润。如果播种前后刚下过一场
小雨，就不用再浇水了。
你作出的假设：种子的萌发需要______________________________。
制订计划
怎样通过实验检验你的假设呢？可以参考下面这个探究方案来制订
自己的探究计划。
1. 准备一种常见植物（如绿豆、菜豆、小麦等）的种子40 粒，4 个
大小相同的带盖塑料瓶，小勺，餐巾纸（或纱布），标签纸，记号笔，
等等。
2. 将 4 个塑料瓶编号，在瓶中各放入 2 张裁剪合适的餐巾纸，并在
餐巾纸上均匀地撒上10粒种子。
3.对1、2、3、4号瓶的处理方式如表所示。
编号 1号 2号 3号 4号
倒入较多的清
不加水，餐巾 洒入适量的清 洒入适量的清水，
水，使种子淹
纸保持干燥， 水，使餐巾纸湿 使餐巾纸湿润，拧
没在水中，拧
拧上瓶盖 润，拧上瓶盖 上瓶盖
处理方式
上瓶盖
放在低温环境中
放在常温环境中（如橱柜内）
（如冰箱冷藏室内）
预期结果
实验结果
1 2 3 4
常温环境中（20 ~ 25 ℃） 低温环境中（2 ~ 6 ℃）
60第一章 绿色开花植物的生命周期
科学方法
实验组和对照组
温度过低不利于种子萌发，果真如此吗？为了验证这一假
设，需要将种子置于低温环境中，这些种子所在的组称为实验
组。为了排除水、种子自身条件等因素对种子萌发的影响，保
证实验结果只是由温度这一个变量引起的，就需要将同样的种子
再分出一组，放在适宜的温度条件下（其他条件与实验组相同）
作为对照来观察。如果这组种子能够正常萌发，说明种子自身和
其他条件没有问题。这些作为对照的种子所在的组称为对照组。
完善计划
自己制订出初步的探究计划后，再通过小组讨论来加以完善。
● 应当选择什么样的种子进行实验？
● 你想探究哪种环境条件对种子萌发的影响？如何控制该环境条件？
● 应当为对照组提供什么样的温度、水、空气等条件？
● 每隔多长时间观察一次？是否应当同时观察各组？
实施计划
按照确定的探究计划进行实验，定期观察，认真记录种子的萌发情
况，并填写表格。
分析结果，得出结论
在你开展的实验中，几号装置的种子萌发了？几号装置的种子没有
萌发？实验结果是否证实了你的假设？
你得出的结论：__________________________________________。
61第五单元 植物的生活
讨论
1. 在给出的探究方案中，如果事先已经知道 2 号装置中的条件是最
适合种子萌发的，那么本实验设置2号装置是否还有必要？为什么？
2. 在给出的探究方案中，1 号装置和 3 号装置是一组对照实验吗？
为什么？
3. 与同学交流这项探究实验的过程、结果和结论。你的结论与其他
同学的相同吗？如果不相同，原因是什么呢？请尝试改进探究计划，完
成实验，并对结果进行分析。
试一试
分析实验结果可以看出，适宜的温度、
种子萌发是否需要光照
适量的水和充足的空气都是种子萌发所需
呢？选择几种植物（如菠菜、
要的环境条件。
莴苣、矮牵牛等）的种子，就
这个问题设计实验进行探究。
种子萌发的自身条件
在发豆芽的活动中，有少量种子没有萌发，这是为什么呢？
实验探究
测定种子的发芽率
在农业生产中，如果不萌发的种子所占比例较高，就需要另选良
种，否则会造成减产。因此，播种前应当测定种子的发芽率。
提出问题
怎样测定种子的发芽率？
制订计划并实施
如图所示，几位同学正在热烈讨论，请参与讨论并说出你的观点。
62第一章 绿色开花植物的生命周期
测发芽率时，可
测发芽率时，应该
测发芽率时，能把整袋
以只挑选个儿大
给种子提供怎样的
种子都用上吗？如果不
的种子吗？
环境条件？
能，应当怎么办？
怎样计算种子
的发芽率？
科学方法
抽样检测
抽样检测是指从检测对象中抽取少量个体作为样本进行检
测，以样本的检测结果来反映总体情况的方法。抽样的基本要
求：样本量要合适，样本过多费时费力，样本过少则准确率低；
要做到随机取样，不能凭主观想法挑选样本。
提示
● 检测装置可以参考图示：在直径为10厘米
的培养皿内，铺 2 ~ 4 层滤纸或纱布，加入适量
的清水，使滤纸或纱布湿润，然后均匀地摆上
100粒种子。
● 下表为几种常见种子萌发的适宜温度。
种子类型 小麦 棉 水稻 玉米 菜豆
萌发的适宜温度/ ℃ 12 ~ 20 20 ~ 30 25 ~ 35 30 ~ 35 20 ~ 25
63第五单元 植物的生活
● 要注意使培养皿内保持湿润。
● 每天观察一次，并记录萌发的种子数，直到连续三天萌发的种子
数不再增加为止。
时间 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 第七天 ……
萌发的
种子数
● 种子发芽率的计算公式：
萌发的种子数
发芽率= ×100%
样本种子数
● 重复测定几次，取这几次结果的平均值作为测定结果。一般来说，
发芽率超过90％的种子才适合播种。
讨论
1.你们测定的种子发芽率是多少？能够达到播种的要求吗？
2. 哪个小组与你们小组测定的是同一种种子？他们测定的发芽率与
你们的相同吗？如果不同，原因是什么？
即使具备适宜的环境条件，种子
小资料
也不一定都能萌发。干瘪的种子或胚
被破坏了的种子大多不能萌发。储存 想象一下，生长在温带的植
物，如果种子在秋季成熟以后很
时间过长的种子，如果胚已经死亡，
快萌发，不久冬季到来，幼苗会
也不能萌发。此外，有些种子成熟以
不会被冻死？植物会不会因此而
后会有一段休眠期，短则几周，长则
绝种？而种子经过休眠，可以躲
两三年，甚至更长的时间，正在休眠
过严冬，繁衍后代。种子还可通
的种子也是不能萌发的。所以，种子 过休眠对抗酷热、干旱等其他恶
萌发需要一定的自身条件：具有完整 劣环境。可见，种子具有休眠特
性，是植物长期适应环境的结果。
的、有活力的胚和供胚发育的营养物
质，有的还要度过休眠期。
64第一章 绿色开花植物的生命周期
种子萌发的过程
种子萌发时，首先吸水膨胀，种皮变软；子叶或胚乳中的营养物质逐渐
转化并输送给胚根、胚轴、胚芽；随后，胚根发育，突破种皮，形成根；胚
轴伸长；胚芽发育成茎和叶（图5-1 ~ 图5-2）。
图5-1 菜豆种子萌发过程示意图 图5-2 玉米种子萌发过程示意图
练习应用
一、概念检测
判断下列叙述是否正确。
（1）播种小麦前耕地，可以为种子萌发提供充足的空气。 （ ）
（2）玉米晒干后往往储存在低温、干燥的环境中。 （ ）
（3）将豆瓣播种到适宜的环境中能长出幼苗。 （ ）
（4）水稻种子萌发所需的营养物质主要来自子叶。 （ ）
二、拓展应用
1. 种植西瓜时一般需要先进行育苗，操作要
点：①精选种子，除去瘪籽、坏籽等；②准备
50 穴或 72 穴的黑色带孔穴盘；③将育苗基质装入
穴盘，灌水后每穴播种 1 粒种子，然后覆盖基质；
④拱棚保温促进出苗，夜间温度不低于 15 ℃，白天温度不超过 35 ℃。
请说出这些操作要点中蕴含的生物学原理。
2. 生物兴趣小组的同学选取了 3 种植物的种子，测定它们在见光和
不见光条件下的发芽率，数据如表所示。
65第五单元 植物的生活
种子发芽率/ %
环境条件
蚕豆 烟草 苋菜
见光 97.1 98.5 1.8
不见光 96.8 2.4 96.6
请回答下列问题。
（1）根据表中数据可以得出什么结论？
（2）烟草种子在见光条件下，仍然有少量不能萌发，可能的原因是
什么？
（3）播种时，烟草种子和苋菜种子应该浅播还是深播呢？
综合实践项目
栽培一种植物，探究所需的环境条件
背景材料
1. 小明跟妈妈去看望爷爷奶奶。奶奶说：“上次你们带来的那几盆
花，前几天都死了。”妈妈说：“是不是忘记浇水了？”奶奶说：“没忘
啊，每天都浇，有时我浇过了，你爸爸还要再浇一次。”妈妈说：“那就
是浇水太多啦，根会因为缺氧而烂掉的。”你赞同小明妈妈的推断吗？
除了水，还有哪些环境因素会影响植物的生长发育？
2. 对栽培植物来说，土壤的作用主要是提供营养物质和固定植株。
贫瘠的土壤、盐碱地等不适于栽种植物。此外，土壤中还有许多病菌、
害虫及害虫产下的卵等，容易滋生病虫害。无土栽培可以通过更好地控
制栽培条件，有效应对上述情况。例如，可以通过改变营养液的成分和
浓度，来满足不同植物生长发育的需要。不过，营养液的配制及其他栽
培条件的控制，可不是简单的事情，需要查阅资料，并通过实验来不断
探索。
明确任务
1.栽培一种被子植物，观察并记录它从种子萌发到开花、结果的全过程。
2.探究栽培这种植物所需的环境条件。
66第一章 绿色开花植物的生命周期
制订方案
请围绕上述任务，结合阅读背景材料得到的启发，选择本小组最感
兴趣的一种植物和要探究的环境条件。
建议查阅相关资料，通过小组讨论制订详细的方案。栽培一种被子
植物时，要考虑如何获得种子，是否需要先育苗再移栽，是选择土壤栽
培还是无土栽培（或者两种方式都选），是否需要人工授粉等；探究栽
培这种植物所需的环境条件时，要考虑在植株生长的哪一时期开始对照
实验，如何控制要探究的环境条件，怎样使对照组正常生长，等等。
应当预先确定观察和测量的指标，如种子萌发的时间、株高、叶片
数量及大小、茎的粗细、开花时间、花的数量、果实的数量和质量等；设
计记录数据的表格。
实施方案
分步骤实施本小组制订的方案。实施过程中要分工合作，注意观
察，做好记录。如果发现植株生长发育异常，要及时分析原因，修正、
优化原先制订的栽培方案，并在适当的时候再次实施优化后的方案。
67第五单元 植物的生活
展示评价
向全班或其他小组展示栽培成果，描述栽培植物的生长过程，听取
其他小组和老师的评价。在交流时，可以讨论以下问题。
1. 栽培同种植物、探究同样环境条件的小组，得到的结论一样吗？
如果不一样，原因可能是什么？
2.结合其他小组的结论，总结栽培一种植物所需的环境条件。
在评价时，可参考以下要点：植物的生长状况如何？是否开花和结
果？遇到困难时，你们是怎样解决的？是否对实践项目中不满意的地方
进行了优化，并计划重新实施？
科学·技术·社会
种子银行—国家作物种质库
我国是世界上作物物种最丰富的国家之一，这些物种蕴藏着宝贵的
遗传资源。为了尽可能将这些资源保存下来，我国建设了国家作物种质
库。作为全球容量最大的作物“种子银行”，我国国家作物种质库可以
保存各类种质资源 150 万份，储存时间最长可达 50 年。这里都保存着
哪些种质资源？是如何长期保存的？让我们一起去探访一下。
在国家作物种质库里，种子、试管苗、花粉等种质资源丰富多样。
目前，仅保存的种子这一类资源数量就超过 30 亿粒。例如，在低温种
质库，有种植在海拔 4 750 米高原上的“岗巴青稞”，有来自我国最南
端的“永兴 168964 棉花”，有味道胜过泰国香米的“庄红贡米”，有来
自山西的爆裂玉米……为避免种子在库中萌发，专业人员运用科学方
法和现代化技术，将种子进行清选、生活力检测等十多个步骤的处理
后，装瓶、入库储存。在 -18 ℃、湿度低于 50% 的低温库中，含水量
5% ~ 8% 的农作物种子就此“沉睡”，寿命可从 1 ~ 2 年延长到数十年。
另一些保存在-196 ℃液氮中的种质资源，甚至可以永久保存。
种子储存期间，专业人员还需要定期检测种子的生活力。想一想，
专业人员是怎样检测种子生活力的？这样做有什么意义呢？
68第一章 绿色开花植物的生命周期
第二节 植株的生长
体验感知
持续观察“ 探究种子萌发所需的环
境条件”实验中的 2 号装置，记录幼苗
的生长状况。
问题
种子萌发成的幼苗逐渐长大，实际是
聚焦
根、茎、叶不断生长的过程。植株生长的
● 幼根是怎样生长的？
过程很复杂，不同植物也有所差别。这里
● 叶芽是怎样发育成枝条的？
主要探讨幼根和茎的生长发育。
● 植株的生长需要哪些无机盐？
幼根的生长
从根的顶端到生有根毛的一小段，叫作根尖。根尖是幼根生长最快的部
位，对植株的生长有非常重要的作用。
实验探究
观察根尖的结构
目的要求
观察根尖，了解根尖各部分的结构特点。
69第五单元 植物的生活
材料用具
长出根毛的幼苗（如萝卜、小麦、玉米等），根尖的永久切片，放
大镜，显微镜，培养皿，镊子，等等。
方法步骤
1. 先用肉眼直接观察幼根，找到着生在幼根
上的白色“绒毛”—根毛，再通过放大镜仔细
观察根毛的生长位置、数量等特点。
2. 用显微镜观察根尖的永久切片，比较根尖
不同部位细胞的特点。
讨论
萝卜的幼根
1.分析根毛的特点与根的什么功能相适应。
2.根据根尖不同部位细胞的特点，推测幼根是怎样生长的。
通过观察发现，根尖的基本结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区
四个部分。
根冠在根尖的顶端，细胞比较大，
排列不够整齐，像一顶帽子似的套在分
生区外面，具有保护作用。分生区的细 成熟区
胞很小，排列紧密，通过分裂产生新细
胞，不断补充根其他部位的细胞数量。伸
长区下部细胞较小，越往上细胞越大，最 伸长区
后成为成熟区细胞的一部分。成熟区的表
皮细胞一部分向外突出，形成根毛，是根
分生区
吸收水和无机盐的主要部位（图5-3）。
由此可见，幼根的生长主要包括两
根冠
方面，一方面靠分生区细胞的分裂增加
细胞的数量，另一方面靠伸长区细胞的
图5-3 根尖的纵切面结构示意图
生长增大细胞的体积。
70第一章 绿色开花植物的生命周期
枝条的发育
小资料
“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝
芽有不同的分类。按照着生位
绦。不知细叶谁裁出，二月春风似剪
置的不同，可以分为顶芽和侧芽；
刀。”其实，万千枝条都是由芽发育成
按照发育结果的不同，可以分为叶
的，这样的芽称为叶芽（图 5-4）。那
芽、花芽和混合芽。其中，能够发
么，叶芽是怎样发育成枝条的呢？ 育成花的称为花芽；能够同时发育
成枝条和花的称为混合芽。
➡
幼叶 发育成 叶
➡
芽轴 发育成 茎
➡
芽原基 发育成 芽
叶芽
枝条
叶芽的结构（纵切）
图5-4 叶芽的结构及其发育示意图
芽中有分生组织。叶芽在发育时，分生组织的细胞分裂和分化，形成新
的枝条。枝条由茎、叶和芽构成，其上的芽又能发育成新的枝条。
植株的生长需要营养物质
不论是细胞数量的增多，还是细胞体积的增大，都需要不断地补充营养
物质—水、无机盐和有机物。根向下生长，从土壤中吸收水和无机盐；茎
向上生长，并长出绿叶，绿叶通过光合作用制造有机物。下面探讨植株生长
与无机盐的关系。
71第五单元 植物的生活
演示实验
比较玉米幼苗在蒸馏水和土壤浸出液中的生长状况
将两组生长状况基本相同
的玉米幼苗，分别放在盛有等
量蒸馏水（甲）和土壤浸出液
（乙）的试管中，在适宜的条
件下培养。一段时间后，观察
并比较两组幼苗的生长状况。
讨论 甲 乙
玉米幼苗在蒸馏水和土壤浸出液中培养的
1. 两组玉米幼苗根、茎、
实验示意图
叶的生长状况分别是怎样的？
2. 土壤浸出液与蒸馏水在成分上有什么区别？为什么在土壤浸出液
中的幼苗长势更好？
实验表明，在土壤浸出液中培养的玉米幼苗要比在蒸馏水中的长势好，
这是因为土壤浸出液中含有玉米生长所需要的多种无机盐。植物生长需要量
最多的是含氮的、含磷的和含钾的无机盐。种庄稼要施肥，养花种草也要施
肥。肥料的主要作用是给植物的生长提供无机盐。如果缺少某种无机盐，植
株就不能正常生长，会表现出相应的症状。例如，与正常情况下培养的玉
米植株相比，缺氮或缺磷培养的玉米植株都比较矮小，叶片变黄或出现紫
色（图5-5）。
图5-5 不同情况下
培养的玉米植株对比
缺氮培养时，植株矮小、 缺磷培养时，植株矮小， 正常情况下生长
瘦弱，老叶先发黄。 叶片上会出现紫色。 的植株。
72第一章 绿色开花植物的生命周期
小资料
除了上述三类无机盐，植物还需要许多其
他种类的无机盐。其中，有些无机盐的需要量
植物在生长的不同时
极少，但它们在植物的生活中同样起着十分重
期，所需无机盐的量是不
要的作用。例如，缺少含硼的无机盐，油菜就 同的。例如，油菜在营养
会只开花而不结果实。 器官生长时期，需要大量
含氮的无机盐；在开花和
在农业生产中，施肥是必要的。但是，如
结果时期，则需要更多含
果一次施用化肥过多，可能会造成植物烧苗，
磷的无机盐。
也可能会使土壤板结。而且，如果农田中的化
肥被雨水冲到湖泊或池塘中，会使这些水域中
项目
蓝细菌、藻类等大量繁殖，进而会大量消耗水 链接
中的氧，造成水体缺氧，鱼虾死亡。所以，施
在栽培植物时，要
肥时应当以农家肥为主，配合适量化肥。
考虑向土壤或营养液中
添加必要的无机盐。
练习应用
一、概念检测
1. 某种植物根尖的部分区域如图所示。据图判
断下列说法是否正确。
（1）图中长有根毛的部位属于成熟区，是根尖
吸收水和无机盐的主要部位。 （ ）
（2）图中结构是由分生区的细胞分裂、分化而
来的。 （ ）
（3）幼根的生长是指细胞数量的增加，表现为根毛数量繁多，这是
靠细胞分裂实现的。 （ ）
2. 雀舌茶因形态如雀舌而得名，主要以一芽一叶为原料制作而成。
茶树叶芽中发育成“一芽一叶”的结构分别是 （ ）
A.芽轴，幼叶 B.芽原基，幼叶
C.芽轴，芽原基 D.幼叶，芽轴
73第五单元 植物的生活
3. 如图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖纵切的部分图像。根
据图像中细胞的特点，判断该部位属于 （ ）
A.根冠
B.分生区
C.伸长区
D.成熟区
二、拓展应用
1.为探究某种无机盐对植物生长的影响，某同学制订了以下实验方案。
①配制两种营养液，其中一种按植物所需无机盐的种类和数量配
制，另一种在蒸馏水中只加入含氮（或磷、钾）的无机盐。取等量的两种
营养液，分别倒入两个锥形瓶内。
②选取两株生长旺盛、大小相近的同种植物幼苗，用蒸馏水小心洗
净根部，分别置于两个锥形瓶中，将幼苗固定，放在适宜条件下培养。
③定期观察，记录两株幼苗的生长状况。
该实验方案中有几处明显的错误，请指出并改正。
2. 选择某种植物上的一个芽，跟踪观察它的发育过程，写一篇观察
日记。
课外实践
制作植物壁挂
植物壁挂是将植物种植在容器中，并挂在墙壁上的一种装饰品。根
据家庭或教室的实际情况，选择合适的植物及相应的容器制作植物壁
挂。给植物提供适于生长的环境条件，使其生机盎然，以美化生活、学
习空间。
74第一章 绿色开花植物的生命周期
生物学与文学
物候与植物诗词
动植物在生长发育过程中对气候的反应是常见的物候现象，如植物
的萌芽、开花、结果，动物的蛰眠、始鸣、迁徙等。我国古代许多诗人
热爱大自然，善于观察、领会其规律，萃天地之清气，融景与意、理与
物为一体，留下了许多记录物候的经典诗句，传承至今。
王安石的“春风又绿江南岸，明月何时照我还”不仅描绘了春回大
地、植物萌芽、一片绿意盎然的景象，而且用一个“又”字反映了四季
更迭、循环不止的规律。
陆游的“时雨及芒种，四野皆插秧。家家麦饭美，处处菱歌长”
生动地展现了芒种时节雨水充沛，人们插秧的农忙景象和美食带来的
喜悦。
刘禹锡则以“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”描绘了温度变化
对植物的影响——霜降一过，漫山的枫叶便如火焰一般点燃了深秋的绚
烂，应了杜牧“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”的感叹。
吕温的“雪霜自兹始，草木当更新。严冬不肃杀，何以见阳春”暗
含了万物皆有规律，草木于荣枯中蕴藏着新生的力量。
这些自然现象不知陶醉了多少诗人。让我们也像诗人一样，走进自
然，观察花草树木，记录它们随季节流转的生长发育现象吧！
75第五单元 植物的生活
第三节 开花和结果
体验感知
观察番茄、辣椒等植物，了解它们
从开花到结果发生的变化。
问题
“花褪残红青杏小”，开花和结果
聚焦
是一个连续的过程。花是怎样变成果实
● 花的基本结构是怎样的？
的呢？要弄清这个问题，首先要研究花
● 传粉和受精是怎样完成的？
的结构。
● 果实和种子是如何形成的？
花的结构
实验探究
解剖和观察花的结构
目的要求
1.学会解剖和观察花的方法。
2.观察并说出花的结构。
材料用具
辣椒花、康乃馨或紫茉莉等当季可以找到的花材，放大镜，刀片，
镊子，碎纸片，白纸，等等。
76第一章 绿色开花植物的生命周期
方法步骤
1.每个小组选一种花，观察花的形状、颜色、大小等。
2.对照图5-6识别花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊。
3. 用镊子依次摘下花萼、花瓣、雄蕊，连同花柄和雌蕊放在白纸上
排列好，分别统计它们的数量。仔细观察雄蕊和雌蕊的结构特点。
4. 轻轻抖动雄蕊，或用镊子夹开一个花药，让花药里面的花粉落到
白纸上，用放大镜观察花粉。
！
5. 用刀片小心地切下雌蕊，用放大镜观察雌蕊
的柱头表面，用碎纸片确认其表面是否有黏性。横
刀片锋利，
向或纵向切开子房，对照图 5-6，用放大镜观察子
注意安全！
房里面胚珠的形态和数量。
讨论
1.花的哪一部分将来发育成果实？
2.对于植物繁衍后代来说，花的哪些结构是最重要的？
花瓣
柱头 花药
雄蕊
花丝
雌蕊 花柱
花萼
子房
花托
花柄
图5-6 桃花的基本结构示意图 子房内的胚珠
77第五单元 植物的生活
通过观察可以看出，辣椒花、桃花等通常是由花柄、花托、花萼、花
瓣、雄蕊（stamen）和雌蕊（pistil）等构成的。花的主要结构是雄蕊和雌蕊，
雄蕊的花药里面有花粉，雌蕊下部的子房里有一个或多个胚珠。
传粉和受精
花药成熟后会自然裂开，散放出花粉。花粉从花药中散放而落到雌蕊柱
头上的过程，叫作传粉（pollination）。植物传粉的方式一般有两种类型：自
花传粉和异花传粉。一朵花的花粉，从花药散放出以后，落到同一朵花的柱
头上的传粉方式，叫作自花传粉。小麦、水稻、豌豆等都能进行自花传粉。
花粉依靠外力落到另一朵花的柱头上的传粉方式，叫作异花传粉。异花传粉
需要一定的媒介，这种媒介主要是风（图5-7）或昆虫（图 5-8）。
图5-7 玉米花的传粉需要风作为媒介 图5-8 鼠尾草花的传粉需要昆虫作为媒介
玉米、杨树的花，一般都比较小，没有艳丽 鼠尾草花、油菜花等不仅靠颜色和气味吸
的色彩，也没有香味。但是，它们的花粉多 引昆虫，在它们子房的基部还生有蜜腺。
而轻盈，容易被风吹到很远的地方；它们 昆虫在采食花蜜的同时，身体会沾上花粉。
的柱头常有分叉和黏液，容易接受花粉。 当它飞到同种植物的另一朵花上时，身上
的花粉如果落在这朵花的柱头上，就完成
了传粉。
78第一章 绿色开花植物的生命周期
花粉落到柱头上以后，在柱头上黏液的刺激下开始萌发，长出花粉管。
花粉管穿过花柱，进入子房，一直到达胚珠。花粉管中的精子随着花粉管的
伸长而向下移动，最终进入胚珠内部。胚珠里面的卵细胞，与来自花粉管中
的精子结合，形成受精卵的过程，称为受精（fertilization）（图5-9）。
花粉
精子
一个精子和卵
细胞结合形成
花粉管
受精卵
卵细胞
图5-9 受精过程示意图
果实和种子的形成
受精完成后，花瓣、雄蕊以及柱头和花柱等都完成了“历史使命”，纷
纷凋落。子房继续发育成果实（图 5-10）。其中，子房壁发育成果皮，子房
里的胚珠发育成种子，胚珠里的受精卵发育成胚。
➡
子房 发育成 果实
➡
胚珠 发育成 种子
图5-10 从花到形成果实的过程示意图
79第五单元 植物的生活
从开花、传粉、受精，到形成果实和种
项目
子，绿色开花植物要产生后代并不容易。就 链接
拿传粉来说，它受多种因素的影响。例如，
等你栽培的植物开花
植物在开花期间，遇到连续阴雨、大风或低
了，请尝试为它们进行人
温等恶劣天气，都可能会影响传粉，传粉不 工授粉，还可以比较自然
足会影响果实的形成。为了弥补自然状态下 传粉和人工授粉对植物结
果情况的影响。
传粉的不足，人们常常给植物进行人工授粉
（图5-11 ~ 图 5-12）。
图5-11 甜瓜人工授粉 图5-12 无人机为李树授粉
练习应用
一、概念检测
1. 请将下图补充完整。
包括
花丝
花 包括
其中 其中有
有很多
花蕊
包括
其表 其中 其中有
子房壁
层叫 包被着
80第一章 绿色开花植物的生命周期
2.关于绿色开花植物的受精过程，正确的排列顺序是___________。
①精子与卵细胞结合 ②花粉管进入子房 ③花粉管进入胚珠
④花粉萌发出花粉管 ⑤花粉管末端破裂，放出精子
3. 如图所示，右侧的辣椒是由左侧的辣椒花发育成的。下列叙述不
正确的是 （ ）
A. 图中辣椒花经过了传
粉、受精的过程 ①
B. 图中①是果皮，是由子
房壁发育来的
②
C. 图中②是种子，是由受
精卵发育来的
D. 一朵辣椒花的子房里有
多个胚珠
二、拓展应用
在水稻盛花期，“赶花人”会集中进行“赶花”：站在田埂两端的
人牵动同一根绳子缓缓向前，带起阵阵“白雾”。“赶花”有利于水稻增
产。请分析回答下列问题。
（1）水稻田中被绳子带起的“白雾”主要是
什么 ？
（2）为什么“赶花”有利于水稻增产？
81第五单元 植物的生活
生物学与艺术
插花艺术
花是植物繁衍后代的重要器官，也是美的象征。花姿、花色、花
香、花韵，无不唤起人们对美好事物的向往。插花艺术以花为主要材
料，配合枝、叶、果等，经过一定的艺术加工，巧妙搭配，形成表现自
然美、形态美、季节美、意境美的作品。我国的插花艺术博大精深，源
远流长，是传统八雅“琴、棋、书、画、诗、酒、花、茶”之一，具有
深厚的文化底蕴。
怎样创作一件插花艺术作品呢？首先，要选择花器。花器主要分
为瓶、盘、碗、缸、筒、篮六大类型。随着社会的进步和插花艺术的
发展，花器的材质、款式等日益丰富。其次，要选择合适的
花材。根据形态，可将常见的花材分为线状、团块状、散
状、特殊形状。最后，要进行艺术加工。通过观察花材，
在内心勾画出它在花器上面的身姿，在尊重花材原来
姿态的基础上进行艺术加工，表达作者内心的意境。
一件优美的插花作品，要做到境物和谐、色彩协
调、造型优美。
学习插花艺术，能认识和亲近花卉，培养
优雅的生活方式，还能领悟人生哲理。花与
枝，花与叶，疏密有致，如同人与人之间
需要谦让与尊重；运用“减法”让插花作
品线条流畅而明朗，能让人崇尚简洁、
抛却浮华……
让我们一起构思并制作一件插
花作品，去创造美、感受美。
82第二章 植物体内的物质与能量变化
第二章 植物体内的物质与能量变化
植物到底是靠“吃”什么长大的呢？ 17 世纪以前，人们认为植物
生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长所需的营养物质。但也有人持
不同观点。17 世纪初， 赫尔蒙特（J. Helmont）认为植物的生长依靠水，
为此他做了一个实验进行验证。
赫尔蒙特在瓦盆中装入称量好的烘干的土壤，再把一棵 2.5 千克的
柳树苗栽入其中，然后用一块带孔的铁皮将瓦盆盖起来。5 年中，他只
在必要时往瓦盆内浇灌纯净的雨水。5 年后，柳树长大了。他再次烘
干并称量瓦盆中的土壤，发现仅少了 50 多克，而这棵柳树的质量却
增加了 70 多千克。
通过实验，赫尔蒙特认为柳树质量的增加仅仅是因为加入的水。想
一想，他是否忽略了其他因素呢？
赫尔蒙特的柳树生长实验示意图
在科学家的不断努力下，植物的生长之谜逐渐被揭开。植物的生长离不
开物质和能量，它们是怎样获得这些物质和能量的呢？
83第五单元 植物的生活
第一节 水的利用与散失
体验感知
选一株生长旺盛的盆栽植物，用干燥的透明塑料
袋将其罩起来，并扎紧袋口，放在向阳处。一段时间
后，仔细观察塑料袋内壁的变化。
问题
塑料袋内壁上的水珠来自植
聚焦
物。植物是怎样吸收、运输和散
● 植物的生活为什么需要水？
失水的？水对于植物的生活又有
● 植物吸收的水在体内是怎样运输的？
怎样的作用呢？
● 什么是蒸腾作用？叶片与蒸腾作用
相适应的结构特点是什么？
植物的生活需要水 ● 蒸腾作用对植物自身有什么意义？
分析讨论
水对植物生活的作用
分析下面的资料。
1. 口渴时吃些瓜果就能解渴；将蔬菜切碎后用力挤压，会挤出许多
汁水；木材只有晾干后，做家具才不会变形。据统计，瓜果果肉的含水
量可超过 90%，幼嫩叶子的含水量为 80% 左右，树干的含水量平均为
50%左右。
84第二章 植物体内的物质与能量变化
2. 在农业生产中，要根据植物的生长状况适时浇水。植物缺水时，
叶片会萎蔫下垂，严重时甚至死亡。
3.“肥是庄稼宝，施足又施巧。” 给庄稼施肥最好在土壤湿润时进行，
因此农民往往选择在下雨或浇水前后进行施肥。
讨论
根据上述资料，尝试说明水在植物的生活中有什么作用。
水是植物体的重要组成成分，对维持植物体的正常形态和生命活动有重要
作用。无机盐等物质只有溶解在水中，才能被植物体吸收，并运输到各个器官。
小资料
水的吸收和运输
植物生活需要的水，主要靠根尖的成熟 据统计，每平方毫米
区来吸收。成熟区有大量的根毛，这使根尖 根尖成熟区的根毛数目，
玉米约有420条，豌豆约有
具有巨大的吸收面积，因而具有强大的吸水
230条。1株黑麦抽穗期的
能力。
根毛多达150亿条，总面
根吸收的水是怎样运输到茎、叶等器官
积约400平方米。
的呢？
观察思考
水在茎中的运输
剪取一段生长旺盛且带叶的茎，放入滴有红墨水的水里，并在阳光
下照射3 ~ 4小时。你会发现，叶脉红了，整个叶片都有些红了，而茎的
表面并没有显现红色。水是通过什么途径运到叶片中的呢？你不妨把茎
横向切断，看看从横切面上能发现什么；你还可以把茎纵向切开，看看
从纵切面上能发现什么。
讨论
水在茎中的运输途径是怎样的？
85第五单元 植物的生活
通过观察，我们可以发现，茎的切面变成
了红色。在显微镜下，红色部分中有一根根长
长的管子，这就是茎内运输水的结构—导管
（vessel）。每根导管都是由许多长形、管状的死
细胞构成的，这些死细胞没有细胞质和细胞核，
上下细胞间的细胞壁已经消失，形成了中空的管
道（图 5-13）。根和叶内也有导管，这些导管是 图5-13 某种鼠尾草茎中
彼此连接和贯通的。根吸收的水，以及溶解在水 导管的扫描电镜照片（颜色
经人工处理，放大50倍 ）
中的无机盐，就是沿着导管运输到植物体各个部
分的。
植物的蒸腾作用
通过本节的体验感知活动可知，干燥的透明塑料袋内壁上出现了水珠，
说明有水从植物体内散失出来。像这样，水从活的植物体表面以水蒸气状态
散失到大气中的过程，叫作蒸腾作用（transpiration）。蒸腾作用主要是通过
叶片进行的。要想知道植物是怎样散失水的，需要深入了解叶片的结构。
实验探究
观察叶片的结构
你可能已经猜到了，叶片上有散失水的通道。这些通道是如何控制
水的散失的？多数植物的叶片为扁平状，这对植物自身有什么益处呢？
目的要求
1.练习徒手切片。
2.认识叶片的结构。
3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
86第二章 植物体内的物质与能量变化
材料用具
新鲜叶片（如菠菜、女贞或韭菜的叶片），叶片横切面的永久切片，显
微镜，双面刀片（两片，并排在一起，一侧用胶布粘牢），镊子，载玻片，
盖玻片，盛有清水的培养皿，滴管，吸水纸，纱布，毛笔，小木板，
等等。
方法步骤
1. 练习徒手切片，制作
叶片横切面的临时切片
（1）把新鲜的叶片平放
在小木板上。
1
（2）捏紧双面刀片，沿
着图②中虚线方向，迅速切
割叶片。
（3）刀片的夹缝中存有
3
2
切下的薄片。要多切几次（每
切一次，刀片要蘸一下水），
把切下的薄片放入水中。
（4）用毛笔蘸出最薄的
4
一片，制成临时切片。
2.观察叶片横切面的切片
（1）用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察永久切片。
（2）参照图5-14，在显微镜下分清叶片的表皮、叶肉和叶脉，并观
察构成这些结构的细胞在形态、排列方式、叶绿体数量等方面的特点。
3.观察叶片的下表皮
（1）用镊子撕下一小块叶片的下表皮，制成临时装片。
（2）用显微镜进行观察，注意观察叶片下表皮的细胞形态。找到下
表皮上的气孔，观察围成气孔的细胞形状、数量。
87第五单元 植物的生活
4.画图
画出下表皮上围成气孔的一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞。
保卫细胞要画得详细，周围的细胞画出轮廓即可。
讨论
1.叶肉细胞有什么特点？由此推测叶肉具有的功能。
2.保卫细胞有什么特点？这样的特点对蒸腾作用有什么意义？
进一步探究
不同植物的叶片结构都相同吗？同种植物处于不同生长时期的叶片，
在结构上有差异吗？尝试提出你想探究的问题，并制订方案进行探究。
通过实验探究发现，叶片的基本结构包括表皮、叶肉和叶脉。
上表皮
叶肉
叶脉
下表皮
迎春花的叶
气孔
横切面显微
迎春花的叶 照片（染色，
放大100倍）
图5-14 叶片的结构示意图及横切面显微照片
叶片的上、下表面都有一层排列紧密的细胞，分别称为上表皮和下表
皮。表皮上分布有气孔，气孔通常是由一对半月形的保卫细胞围成的小孔，
88第二章 植物体内的物质与能量变化
是叶片散失水以及与外界进行气体交换的 小资料
“门户”。通过保卫细胞形状和大小的调
保卫细胞的细胞壁厚薄
节，气孔既能张开，又能闭合（图5-15）。
不均匀，靠气孔一侧的壁较
通常情况下，每当太阳升起的时候，气孔 厚，不易伸展；另一侧的壁
较薄，易伸展。当保卫细胞
就慢慢张开了，空气通过气孔进入叶片内
吸水膨胀时，较薄的壁因易
部，为叶片制造有机物提供二氧化碳；当
于拉长而向外扩展，于是细
然，水也会通过气孔散失。当夜幕降临时，
胞弓起来，使气孔张开；当
叶片的生产活动就停止了，大多数气孔缩
保卫细胞失水收缩时，细胞
小或闭合，蒸腾作用随之减弱。 失去膨胀状态，气孔闭合。
保卫细胞
气孔
保卫细胞
气孔张开 气孔闭合
图5-15 烟草叶片上气孔张开和闭合状态的扫描电镜照片（颜色经人工处理，放大700倍）
植物吸收的水，通过根、茎、叶中的
试一试
导管运输到叶片，其中一部分被叶肉细胞
用于光合作用等生命活动，其余绝大部分
将一片刚摘下的叶子浸在
通过蒸腾作用散失到环境中（图 5-16）。
70 ℃左右的水中，观察叶片表
植物通过蒸腾作用，一方面可以拉动水和 面是否产生气泡。如果有气泡，
无机盐在体内的运输，满足各组织器官对 请比较叶片正面与背面气泡的
数量，尝试对你所观察到的现
水和无机盐的需要；另一方面，在炎热的
象进行解释。
夏天，能降低叶片表面的温度，避免被过
高的气温灼伤。
89第五单元 植物的生活
思维训练
分析并解释实验数据
对于通过实验获得的数据，需要进行分析，并作出解释。某地小麦
在不同发育期的需水量如表所示。
需水总量/
发育期 天数 50
（米3·公顷-1）
40
返青期 29 635
30
拔节期 23 876 20
10
抽穗期 20 956
0
返青期 拔节期 抽穗期 灌浆期
灌浆期 31 1 192
发育期
90
/量水需天每均平 ）1-顷公·3米（
水
③ 水通过气孔散失。
②植物的蒸腾作用将水通过
导管 根、茎中的导管向上拉动，
运输到叶片。
水
①根从土壤中吸水，水进入
根部的导管。
图5-16 水的吸收、运输和散失示意图
请分析回答下列问题。
1.小麦的需水总量与发育期的关系是怎样的？
2. 计算表中各个发育期平均每天的需水量，并以柱形图的形式在图
中表示出来。通过比较发现，哪个发育期平均每天需水量最大？
3.对小麦不同发育期平均每天需水量的变化原因作出推测。第二章 植物体内的物质与能量变化
练习应用
一、概念检测
判断下列叙述是否正确。
（1）旱灾导致小麦大面积减产，说明植物的生活离不开水。（ ）
（2）植物的蒸腾作用会散失大量的水，这是一种浪费。 （ ）
（3）植物根尖成熟区吸收的水运输到茎顶端的主要动力是蒸腾作用。
（ ）
二、拓展应用
1. 春季植树造林，通常选择在树苗发芽前进行，这是为什么？夏季
移栽菜苗，可采取哪些措施提高成活率？
2. 在公园、新建小区等地方，经常会看到大树
“打针输液”的现象。刚移栽的大树，根系遭到破
坏，给大树“打针输液”，可以提高成活率。请分
析回答下列问题。
（1）移栽后，园林工人要给大树浇透水，这是为
什么？
（2）输入植物的液体中主要含有哪些营养成分？
这些营养成分在大树体内的运输途径是怎样的？
（3）提高移栽植物成活率的方法还有哪些？
3. 生物兴趣小组开展了如下实验探究活动：在两个大小相同的量筒
中加入等量的水，然后在这两个量筒中分别插入一根取自同一种植物、
大小相近的枝条A、B，其中枝条A 摘除叶， B
枝条B保留叶。向量筒中滴加适量的植物油，
A
让油铺满水面（如图）。将这两个装置同时放
在相同环境条件下24小时，观察量筒中液面的
变化。
（1）该实验探究的问题是什么？
（2）向量筒中滴加植物油的目的是什么？
（3）请预测实验结果，并作出合理解释。
91第五单元 植物的生活
科学·技术·社会
节水农业
古人云：“兴水利，而后有农功；有农功，而后裕国。”这充分说明
了水在农业生产中的重要地位。我国水资源时空分布不均衡，农业的季
节性、区域性干旱缺水问题十分突出。缺水，会使农业产量降低。灌溉
是解决农业干旱的有效办法。探索节水农业，可以帮助我们在水资源的
利用上“精打细算”，同时实现丰产增收。
在灌溉方式方面，喷灌、滴
灌、渗灌等灌溉技术不仅节水，
还能为农作物根系创造良好的生
活环境，提高农作物产量。在种
植结构方面，可以根据当地水资
源的情况调整农作物的种类和空
测墒精准灌溉技术
间布局。例如，在水资源缺乏的
地区，限制高耗水的蔬菜、瓜果等作物的种植面积。另外，还可以发展
智慧节水灌溉技术，如“水肥一体化”灌溉技术、测墒精准灌溉技术等。
你家乡的水资源状况是怎样的？农民是怎样进行农田灌溉的？请你
在课外做个调查，并对发展节水农业提出合理建议。
“水肥一体化”灌溉技术
92第二章 植物体内的物质与能量变化
第二节 光合作用
体验感知
将本学期制作的生态瓶放在光下，数一
数，植物在20秒内能产生多少个气泡。
问题
一片片绿叶沐浴在阳光下，无声无息地进
聚焦
行着“地球上最重要的化学反应”—光合作
● 光合作用的场所、原料、条
用。生态瓶中植物释放的气体就是通过光合作
件和产物分别是什么？
用产生的。那么，光合作用是怎样进行的呢？
● 光合作用的实质是什么？
● 光合作用原理在农业生产
植物通过光合作用制造有机物 中有哪些应用？
19世纪60年代，萨克斯（J. Sachs）通过
“叶片遮光实验”认识到，植物在光下能够合
成淀粉。让我们重温他的实验，验证绿叶在光
下合成了淀粉。
实验探究
绿叶在光下制造有机物
目的要求
1.检验绿叶在光下能制造淀粉。
2.探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
93第五单元 植物的生活
材料用具
盆栽天竺葵（或蚕豆、秋海棠等），黑纸片，曲别针，小烧杯，大
烧杯，火柴，酒精灯，三脚架，陶土网，镊子，培养皿，酒精，清水，
碘液，等等。
方法步骤
1. 将生长旺盛的盆栽天竺葵放到
黑暗处一昼夜。
2. 选取一片叶，用黑纸片把该叶 2
片的一部分从上下两面遮盖起来，然 1
后将盆栽天竺葵移到阳光下照射。
3. 几小时后，摘下该叶片，去掉
遮光的黑纸片。
4
4. 把叶片放入盛有酒精的小烧杯 3
中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素
溶解到酒精中，叶片变成黄白色。
5. 取出叶片并用清水漂洗，然后将
5 6
其平铺在培养皿中，向叶片滴加碘液。
6. 稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶片颜色 ！
的变化。
酒精易燃，只
讨论 能隔水加热，否则
1.为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？ 会发生危险！
2.为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？
3. 比较叶片的见光部分与被黑纸片遮盖部分的实验现象，能得出什
么结论？
进一步探究
如果将叶片变色的部分制成叶片横切面的临时切片，并用显微镜观
察，蓝色颗粒会出现在叶肉细胞的什么结构中？不妨动手试一试吧！
94第二章 植物体内的物质与能量变化
在上面的实验中，叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色。遇碘变蓝是淀
粉的特性，这说明叶片的见光部分产生了淀粉。叶片被黑纸片遮盖的部分没
有变蓝，说明此部分没有产生淀粉。由此可见，淀粉是光合作用的产物，光
是植物制造有机物不可缺少的条件。
植物进行光合作用的主要部位是叶片，这是因为叶片中含有叶绿体，叶
绿体中含有的叶绿素等色素能捕获太阳光。植物利用光能，在叶绿体中合成
淀粉等有机物，并把光能转化为化学能，储存在有机物中，这个过程就是
人们常说的光合作用（photosynthesis）。叶绿体既是生产有机物的“车间”，
也是将光能转化为化学能的“能量转换器”。
光合作用吸收二氧化碳释放氧气
18 世纪 70 年代，科学家普里斯特利（J. Priestley）做了一系列实验，
实验过程大致如图5-17所示。
将一支点燃的蜡烛 将一只小鼠放到密 将一盆植物和一支 将一盆植物和一只
放到密闭的玻璃罩 闭的玻璃罩里，小 点燃的蜡烛放到同 小鼠放到同一个密
里，蜡烛不久就熄 鼠很快死去了。 一个密闭的玻璃罩 闭的玻璃罩里，小
灭了。 里，蜡烛没有熄灭。 鼠能够正常地活着。
图5-17 普里斯特利实验示意图
95第五单元 植物的生活
普里斯特利根据实验结果得出结论：植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸
而变得“污浊”的空气。
后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化
碳，而植物的光合作用能够消耗二氧化碳、释放氧气。那么，二氧化碳是不
是光合作用必需的原料呢？
实验探究
二氧化碳是光合作用必需的原料
设计实验，探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料。探究结束
后，写出探究报告。
思考
1. 氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。利用氢氧化钠溶液的这一特
性，怎样设计对照实验保证只有二氧化碳一个变量？
2.如何检测植物是否进行了光合作用？ ！
下面的实验装置可供参考。
氢氧化钠溶液具
有腐蚀性，使用时应
避免接触皮肤。
质量分数为25% 清水
的氢氧化钠溶液
实施你制订的探究计划，观察并比较各组的实验结果，得出结论：
_____________________________________________________________。
96第二章 植物体内的物质与能量变化
讨论
1. 如果你的实验结论与假设不一致，请仔细分析原因，然后在以下
三种方案中作出选择。
（1）按照原来的探究计划重做一遍，检验你的实验结果是否可以重复。
（2）重新制订探究计划并实施，重新检验假设。
（3）否定原来的假设，得出其他结论。
2.与同学交流探究计划，分析该计划是否严谨、合理。
3.与同学交流推理过程，分析所作的推理是否符合逻辑。
在上述实验装置中，一个小烧杯中放的是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液
能吸收容器里的二氧化碳，没有二氧化碳，叶片就不能制造出淀粉；而另
一个小烧杯中放的是清水，清水不能吸收容器里的二氧化碳，叶片制造出
了淀粉。由此可见，二氧化碳是植物进行光合作用的原料。
在你制作的生态瓶中，植物在光下释放出了气体。那么，释放的气体是
不是氧气呢？
演示实验
金鱼藻在光下释放氧气
在如图所示的实验装置中，当气体充满试
管容积的一半左右时，取出试管，迅速将快要
熄灭的卫生香（或竹签）伸进试管口内，这时
请你注意观察卫生香（或竹签）的燃烧情况。
将这个实验装置放在黑暗处，再做一遍实验，
注意观察实验现象。操作时，注意用火安全。
讨论
实验结果说明了什么？
97第五单元 植物的生活
氧气具有助燃的作用。快要熄灭的卫生香（或竹
签）遇到金鱼藻在光下释放的气体，立刻燃烧起来，
试一试
说明这种气体是氧气。这个实验如果在黑暗中进行，
则看不到这一现象，说明金鱼藻只有在光下才能产生 设计实验，
氧气。由此可见，氧气也是光合作用的产物。 证明氧气是在叶
绿体中产生的。
根据赫尔蒙特的实验可以推测，在柳树苗生长过
程中，有机物的制造可能有水的参与。后来，科学家
通过更加严谨的实验证明，水也是光合作用的原料。
光合作用的实质
光合作用的实质是植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为储
存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程（图5-18）。
光合作用的过程，可以用下列式子表示：
光能
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
叶绿体
（ 储存着能量）
阳光
二氧化碳 氧气
有机物
水
图5-18 光合作用示意图
98第二章 植物体内的物质与能量变化
光合作用包括两方面的变化：一是物
质转变，即二氧化碳和水等无机物合成为
淀粉等有机物，并释放氧气；二是能量
转化，即光能转化为储存在有机物中的
化学能。
叶片制造了大量的有机物，这些有
机物去哪里了呢？
通过前面的学习，我们已经知道植
物体内有运输水和无机盐的导管。其实，
在植物体内还有运输有机物的通道—
筛管（sieve tube）。筛管是由一系列长
图5-19 筛管的结构示意图
筒形细胞首尾连接而成的管状结构（图
5-19），相邻两个细胞之间的末端细胞 想一想
壁上有很大的空隙，能够使有机物在筛
果农为了提高产量，会对
管内流动。叶片通过光合作用制造的有机
果树的树皮进行环割。例如，
物，经叶脉、叶柄、茎等结构中的筛管运
果农会在枣树开花初期或盛花
输到植物体各处，为细胞的生命活动提供 期，绕树干环割几圈，剥去
能量，并参与构建植物细胞，进而构成 环状嫩皮。你能分析环割树皮
可以增产的原因吗？
各种组织、器官，乃至整个植物体。
光合作用原理在农业生产中的应用
在农业生产中，人们常通过控制影响光合作用的条件和原料等，提高光
合作用的效率，增加农作物的产量。
光是光合作用的条件，也是影响光合作用效率的主要因素。要想让农
作物茁壮生长，必须让农作物的叶片充分接受光照。如果种植过密，作物就
会因叶片互相遮挡等，影响自身的光合作用；如果种植过稀，作物就不能充
分利用单位面积上的光照，会造成浪费。这两种情况，都会影响农作物
99第五单元 植物的生活
的产量。因此，种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应合理密植
（图 5-20）。
种植过稀 合理密植 种植过密
图5-20 合理密植示意图
水和二氧化碳是光合作用的原料，它们的供应是否充足直接影响农作物
光合作用的效率。合理灌溉可以满足农作物对水的需要。温室种植过程中，
人们常在白天农作物光合作用旺盛时，采用通风换气（图 5-21）或人工施
气肥等方法增加环境中二氧化碳的浓度。
项目
链接
在植物无土栽培
过程中，注意调整光、
空气、水等因素，让
图5-21 温室通风换气
植物生长得更旺盛。
100第二章 植物体内的物质与能量变化
思维训练
分析实验结果
只有对实验结果进行认真分析、比较，才能得出正确的结论。
晚上将金鱼藻放在盛有水的试管中，控制水温为 25 ℃。将试管放
在离白炽灯不同距离处，观察并记录试管中每分钟产生的气泡数，数
据如表所示。
试管与灯的距离 /厘米 5 10 15 20 25 30 35
每分钟产生的气泡数 /个 61 55 42 32 25 21 19
请分析回答下列问题。
1.金鱼藻与光源的距离远近与其产生的气泡数之间有什么关系？ 从
中可以得出什么结论？
2.如果将这支试管放在黑暗中，你能预测实验结果吗？
练习应用
一、概念检测
请将下图补充完整。
_______
水 原
条 件
物
有机物
料 产 （储存着能量）
光合作用
产
料 物
原
_______ 场 所 _______
_______
二、拓展应用
1. 我国先秦时期的《吕氏春秋》记载有“慎其种，勿使数，亦无使
疏”的种植方法。请查阅资料了解其含义，分析这种做法对于植物生长
有什么好处。
101第五单元 植物的生活
2. 光是植物进行光合作用必不可少的条件。光对植物的生活还有什
么影响？你可以就“叶绿素的形成是否与光有关”这个问题进行探究，
并写出你的实验方案及预期结果。
科学·技术·社会
人工合成淀粉
米饭、面条、面包……这些人们常吃的食物，其主要成分都是淀
粉。淀粉还是重要的工业原料，在造纸业、纺织业、食品加工业等领域
有着广泛应用。
淀粉主要由植物通过光合作用产生，其产量受多种因素制约。一方
面，作物的种植通常需要数月时间，需要大量的土地、淡水、肥料等资
源；另一方面，光合作用中太阳能的理论利用效率不超过 2%，涉及植
物体内很多复杂的反应。你还记得刚刚学过的光合作用过程吗？从原料
到产物，看似简单，实则包含 60 多步的化学反应。那么，如何增加淀
粉产量？能否在不依赖植物的条件下高效地生产淀粉呢？
经过多年努力，我国
科 学 家 于 2021 年 宣 布，
二氧化碳
他们利用光能，以二氧化
碳为原料，仅用 11 步就
生物
合成了淀粉。这种人工合 反应器
成的淀粉在外观上与从植
太阳能板 淀粉
物中提取出来的淀粉是一
样的。这项技术大大提高 人工合成淀粉过程示意图及对合成的淀粉的检测
了光能的利用效率，从光能到淀粉中化学能，转化效率是玉米的 3.5 倍，
淀粉合成速率是玉米的 8.5 倍。从产量上看，理论上 1 立方米的生物反
应器的淀粉年产量，相当于3 300多平方米玉米田的淀粉年产量。
102第二章 植物体内的物质与能量变化
科学家表示，在解决了目前生产成本较高的问题后，这项技术有望
投入工业化生产。在生产人类赖以生存的粮食的同时，还可以回收利用
二氧化碳，减少碳排放；也能减少农药、化肥等对环境的负面影响，全
面提高人类的粮食安全水平。
想象一下，这项技术还会对我们的生活产生哪些影响？
延伸阅读
现代化温室
温室是一种能够透光、控温的植物栽培设施，按其建筑材料可以分
为薄膜温室、玻璃温室和硬质塑料温室。
温室多用于在早春、晚秋、寒冬等季节种植喜温蔬菜、花卉、林木
等。温室中采用了先进的种植技术、设备和管理模式等，能够更好地控
制温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等因素，为植物的生活创造最
佳的环境条件。
温室具有巨大的发展潜力，正向着规模化、工厂化、机械化、低耗
能、智能化等方向发展。展望未来，你能想到哪些技术或措施，可以进
一步提高现代化温室作物的产量和品质呢？
103第五单元 植物的生活
第三节 呼吸作用
体验感知
将点燃的核桃仁放入装有澄清石灰水的广口瓶中，待其燃烧完毕，
振荡广口瓶，观察现象。操作时，注意用火安全。
问题
18 世纪，拉瓦锡（ A. L. Lavoisier）
聚焦
发现，物质的燃烧和生物的呼吸作用有
● 呼吸作用的原料、产物分别是
些类似，从而初步提出了呼吸作用是物
什么？
质缓慢氧化的过程的观点。后来，人们
● 呼吸作用的实质是什么？
证实了呼吸作用就是细胞内有机物被氧 ● 呼吸作用原理有哪些应用？
化分解的过程。
呼吸作用的实例
种子在萌发时，呼吸作用非常旺盛。我们以萌发的种子为实验材料，探
究植物在呼吸作用过程中发生的物质与能量变化。
104第二章 植物体内的物质与能量变化
演示实验
种子在萌发过程中的物质变化
实验 1：甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量煮熟的种子，将甲、
乙两瓶同时放到温暖的地方。24 小时以后，观察蜡烛在甲、乙两瓶中的
燃烧情况。操作时，注意用火安全。
甲 甲 乙 乙
实验 2：甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量煮熟的种子。实验开
始时阀门是关闭的。一段时间后，分别往甲、乙两瓶中注入清水，打开
阀门，使瓶内的气体进入试管。观察试管中澄清的石灰水发生了什么
变化。
清水 清水
关闭 打开 关闭 打开
棉花 棉花
澄 澄
清 清
的 的
石 石
灰 灰
水 水
甲 甲 乙 乙
讨论
1.实验1中，为什么蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况不一样？
2.实验2中，种子在萌发过程中放出了什么气体？
105第五单元 植物的生活
实验 1 中，燃烧的蜡烛放进甲瓶中，火焰立刻熄灭了，这是因为甲瓶中
缺少氧气。甲瓶中的氧气到哪里去了呢？原来，甲瓶中的氧气被萌发的种子
吸收了。科学实验证明，有机物在彻底分解时，需要氧的参与。
二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性。实验 2 中，甲瓶对应的试管
中澄清的石灰水变浑浊，说明种子萌发时放出了二氧化碳。科学实验证明，
二氧化碳来自种子里的有机物，有机物在彻底分解时，不仅产生二氧化碳，
还产生水。
种子萌发的过程中，物质发生了变化。那么，储存在有机物中的能量发
生了什么变化呢？
演示实验
种子在萌发过程中的能量变化
在上课的前一天，向两个暖水瓶（或保温杯）
中装入种子：甲瓶装入萌发的种子，乙瓶装入等量
煮熟并晾凉的种子。尽量保证两个瓶中初始温度一
致。然后向瓶中各插入一支温度计。现在请你观察
这两个装置内的温度有什么不同。
讨论
1.甲瓶与乙瓶中的温度差异说明了什么？
甲 乙
2.种子在萌发过程中，能量发生了怎样的变化？
种子在萌发过程中，释放出能量，一部
试一试
分能量用于种子萌发，还有一部分能量以热
能的形式散失了。 用新鲜的番茄果实、
菠菜叶等作为实验材料，
检验它们的呼吸作用是否
呼吸作用的实质
也能消耗氧气、释放二氧
种子萌发过程中发生的这些物质和能量
化碳。
的变化，也普遍发生在植物的根、茎、叶等
106第二章 植物体内的物质与能量变化
器官中。实际上，这些变化是在所有植物的活细胞中进行的。细胞利用氧，
将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供
生命活动利用，这个过程叫作呼吸作用（respiration）。呼吸作用主要是在线
粒体内进行的。
呼吸作用的过程，可以用下列式子表示：
有机物 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量
（储存着能量）
植物制造的有机物除了被自身利用外，还可
小资料
以被其他生物利用，参与构建生物体，为生命活
在某些情况下，细
动提供能量。在这些生物体内，分解有机物、释
胞中的有机物没有氧的
放能量的方式与在植物体内的基本相似，都是通
参与也能分解，但是分
过细胞的呼吸作用实现的。
解得不彻底，释放出的
也就是说，呼吸作用是生物的共同特征，其
能量也比较少。例如，
实质都是分解有机物，释放能量。任何活细胞都 乳酸菌无氧呼吸产生乳
在不停地进行呼吸作用，一旦呼吸作用停止，就 酸，苹果无氧呼吸产生
酒精。
意味着生命的终结。
呼吸作用原理的应用
在植物体不同的生命时期、不同的细胞中，
项目
呼吸作用的强弱是有差别的。呼吸作用的强弱常
链接
常是生命活动强弱的标志，影响着植物体的生长
在栽培植物的过程
发育，关系到农作物的产量和品质。
中，你采取了哪些措施
农业生产中采取的许多措施，都是为了保证 保证根部的正常呼吸？
农作物呼吸作用的正常进行。例如，农田适时松
土，遇到涝害时及时排水（图5-22），都是为了使植物的根得到充足的氧气，
保证呼吸作用的正常进行。而有的措施则是为了降低呼吸作用的强度。例
如，收获的粮食及时晾晒（图 5-23）；储藏水果、蔬菜时，降低温度或氧气
浓度。
107第五单元 植物的生活
图5-22 农田发生涝害后及时排水 图5-23 小麦晒干后储存
思维训练
推 理
推理是思维的基本形式之一，是由一个或几个已知的判断推出一个
新判断的过程。
甲、乙两地种植同种甜瓜，甲地的甜瓜比乙地的含糖量高。经调
查，在甜瓜的生长季节，甲、乙两地的光照条件和栽培措施基本相同，
而温度条件差别较大，数据如表所示。
地域 白天平均气温/ ℃ 夜间平均气温/ ℃
甲地 33 12
乙地 33 22
请根据以上资料分析：气温对呼吸作用的强弱有什么影响？将推理
过程逐步写出来，与同学交流，并想一想你的推理过程有没有不严谨的
地方。
108第二章 植物体内的物质与能量变化
练习应用
一、概念检测
1.比较光合作用和呼吸作用。
比较项目 光合作用 呼吸作用
部位
条件
区别 原料
产物
能量转化
联系
2.下列农业生产措施与抑制呼吸作用有关的是 （ ）
A.在傍晚移栽蔬菜幼苗
B. 农田被淹后及时排涝
C. 将刚采摘的水果放在冷库中储藏
D.提高温室大棚中二氧化碳的浓度
二、拓展应用
1. 将新鲜油菜叶放入黑色塑料袋内，用细绳扎紧袋口，置于温暖环
境里 12 小时。请你预测，在这段时间内，袋内空气中二氧化碳含量的
变化趋势是怎样的，并对你的预测作出合理解释。
2.许多人喜欢在卧室摆放多盆绿色植物，认为这样做既能美化环境，
又能更新卧室中的空气。你认为这样做科学吗？ 为什么？
109第五单元 植物的生活
课外实践
调查光合作用、呼吸作用原理在农业生产中的应用
目的要求
调查农业生产中利用植物光合作用、呼吸作用原理的有关措施。
材料用具
记录本，笔，照相机，等等。
方法步骤
1.将全班分成若干调查小组，每组6 ~ 8人，选出组长，明确分工。
2. 确定调查地点，如学校劳动实践基地或校外的温室大棚、农田、
智慧农场等。
3.实地参观，向农技人员了解提高产量的措施，并做好记录。
4.小组汇总调查结果并分析其原理。
5.撰写调查报告，全班进行汇报交流。
注意事项
调查过程中要注意安全，遵守纪律，爱护植物和生产设施等。
110第二章 植物体内的物质与能量变化
第四节 植物在生物圈中的作用
体验感知
小组内每人说出一道喜欢的菜
品，共同找一找，菜品中的哪些食
材与植物无关。
问题
植物直接或间接地为我们提供各种
聚焦
食物，同时在生物圈中发挥着其他重要
● 植物制造的有机物在生物圈
作用。
中有什么作用？
● 植物在生物圈的水循环中发
植物可以为其他生物提供有机物
挥着怎样的作用？
俗话说“万物生长靠太阳”，植物通 ● 植物是怎样维持生物圈中碳
氧平衡的？
过光合作用制造的有机物，不仅满足了自
● 怎样保护植被？
身生命活动的需要，而且为其他生物提供
了基本的食物来源。植物通过生物之间
吃与被吃的复杂关系，以及细菌、真菌的分解作用等养育了其他生物。可以
说，植物既为其他生物提供了构建“身体”的材料，也为其他生物提供了生
命活动所需的能量（图5-24）。
111第五单元 植物的生活
植物参与生物圈的水循环
生物圈中的水在海洋、大气和陆地之间循环流转，不舍昼夜（图 5-24）。
这其中，植物发挥了什么作用呢？
植物通过蒸腾作用能够提高大气湿度，增
加降水。热带雨林降水频繁，其中不少雨水是
想一想
由植物蒸腾作用散失的水蒸气冷凝而成的。植
物的茎、叶承接雨水，能够大大减缓雨水对地
如果地球上没有绿
面的冲刷；树林中的枯枝落叶就像一层厚厚的 色植物，生物圈中的水
海绵，能够吸纳大量的雨水，也使得雨水更多 循环还能进行吗？
地渗入地下，补充地下水。“雨多它能吞，雨
少它能吐。”可以说，一片森林就是一座“绿
色水库”，所以我们应当好好保护森林。
湖泊
渗透
112 地下水第二章 植物体内的物质与能量变化
植物维持生物圈中的碳氧平衡
生物的呼吸和燃料的燃烧都会消耗大气中的氧气，释放二氧化碳。但
是，我们并没有感到缺氧。那么，生物圈中的氧气和二氧化碳是怎样维持动
态平衡的呢？
移动
降水
地表蒸发和
植物的蒸腾作用 降水
蒸
发
河流
海洋
植物根的吸收
图5-24 植物在生物圈中的部分作用示意图
113第五单元 植物的生活
分析讨论
生物圈中的碳循环
碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在，在生物体内主要以有机
物的形式存在。碳可以在生物圈的非生物环境和生物之间反复循环，
如图所示。
渗透
大气中的二氧化碳
呼吸 光合
作用 呼吸 作用
作用
微
生
物
的
分
解
作
用 工厂、汽车等
动物 植物
动植物遗体、遗物等
天然气、煤、石油
讨论
大气中二氧化碳的主要来源是什么？减少二氧化碳的主要途径是什么？
大气中二氧化碳的主要来源有生物的呼吸作用，人类生产生活中各种燃
料的燃烧等。这些活动在放出二氧化碳的同时，都需要消耗氧气。植物通过
光合作用，能不断消耗大气中的二氧化碳，又将氧气释放到大气中，对维持
生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡（简称碳氧平衡）起了重要作用。
自 19 世纪后半叶起，随着工厂和汽车、飞机、轮船等交通工具迅速增
多，人类大量使用燃料，排入大气中的二氧化碳大量增加，已经出现超出生
物圈自我调节能力的趋势。
114第二章 植物体内的物质与能量变化
为维持生物圈中的碳氧平衡，可以从以下几个方面采取措施：一是通过
多种途径进行碳减排，如节能，大力发展太阳能、风能等新能源；二是加
强植树造林，进行生态保护，让植物吸收更多的二氧化碳。此外，还可以通
过工程技术手段捕获大气中的二氧化碳，并将其封存起来。
爱护植被，从我做起
绿色是大自然的底色，也是美丽中国的主基调。我国相继颁布实施了
《中华人民共和国森林法》和《中华人民共和国草原法》，对森林和草原实行
依法治理和科学化管理，推动我国植物资源的利用和保护走上了可持续发展
的道路。为了保护好环境，处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，我
国政府明确提出退耕还林、还草、还湖，退牧还草，并专门制定了相应的国
家政策，以保证每项工作都能不折不扣地得到落实。
为了绿化荒山，绿化荒漠，建造防风治沙的“绿色长城”，我国还开展
了广泛而持久的全民义务植树、种草活动，并将每年的 3 月 12 日定为全国
的“植树节”。这一天，大家都要积极参与植树造林、绿化荒山活动。只要
大家都爱护植被，积极参加植树、种草活动，我们的祖国就会更加绿意盎
然。建设美丽中国，从我做起。让我们来做绿化校园的“设计师”吧！
设 计
绿化校园的设计活动
目的要求
尝试进行校园绿化设计，学习常见花卉、林木、草皮等的相关知
识，提高审美情趣，增强爱护植物和热爱学校的情感。
方法步骤
1.课前准备
（1）活动以小组为单位进行，6 ~ 8人一组并选出组长。
115第五单元 植物的生活
（2）仔细调查校园内植物的种类和分布情况，以及假山、水池、亭
子等的分布情况。画一张草图，标明它们的位置。
（3）到图书馆查阅有关园林学和园艺学的书籍，或参观学校附近环境
优美的社区、公园，吸取其中设计的优点，也可请教相关专业人员。
（4）小组同学充分讨论，设计本组最理想的校园绿化、美化环境平
面图。将其制成模型或者拍成视频，以利于课堂上交流。设计时应注意
下列问题。
①应考虑学校的实际情况，尽量不要对校园环境布局做过大的改动，
最好不要选用名贵的花草树木。
②对于绿化树种，在形态选择和空间安排上要注意高低、大小和色
彩的搭配，做到疏密相间、自然协调。例如，教学楼临窗处不宜种植高
大的乔木，以免影响室内的通风和采光。
③注意花草树木的生长周期，尽量使校园春有花，夏有荫，秋有果，
冬有绿。
④教学楼大厅及室内应注意盆花和观叶植物的配置。选择植物时，
要根据不同植物的生活习性、室内环境特点以及师生活动的需要等因素
综合考虑。
2.课内活动
（1）在课堂上展示各小组设计的校园绿化、美化方案，并讨论哪个
方案能使校园更美丽，哪个方案更合理、更经济。
（2）小组之间互相吸取设计的优点，全班选定一两个设计方案进
一步修改完善，并送交学校相关部门，也可将设计方案进行展览。
116第二章 植物体内的物质与能量变化
练习应用
一、概念检测
判断下列叙述是否正确。
（1）绿水青山能为其他生物提供良好的栖息环境和食物来源。
（ ）
（2）生物圈的水循环必须通过植物的蒸腾作用才能进行。 （ ）
（3）仅靠植物的光合作用就能维持生物圈中的碳氧平衡。 （ ）
（4）节约用电、节约纸张的行为，有利于维持生物圈中的碳氧平衡。
（ ）
二、拓展应用
1. 季米里亚泽夫（K. Timiryazev）曾这样形容植物的作用：“它是窃
取天火的普罗米修斯，它所获取的光和热，不仅养育了地球上的其他生
物，而且使巨大的涡轮机旋转，使诗人的笔挥舞。”你是怎么理解这段
话的呢？
2. 唐代诗人李白有诗曰：“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复
回。”试从生物圈水循环的角度，对这两句诗进行分析。
3.“ 库”，意味着充沛、丰盈，蕴含着稳定、持久之意。森林被誉为
“水库”“粮库”“碳库”“钱库”， 请你从中任选一个“库”，运用生物学
原理进行解释。
课外实践
查阅《京都议定书》《巴黎协定》等资料，梳理全球实现“碳中和”
的核心观点。制订一份践行“低碳生活”的家庭行动计划书，并按照计
划书实施行动。
117第五单元 植物的生活
延伸阅读
世界上面积最大的人工林—塞罕坝
“一年一场风，年始到年终”，这是20世纪60年代塞罕坝的真实写
照。为恢复和重建塞罕坝的生态环境，三代塞罕坝林场人接力坚持，艰
苦奋斗，甘于奉献，创造了荒原变林海的人间奇迹。从1962年到2020年
年底，塞罕坝森林面积由 1.6 万公顷增加到 7.7 万公顷，森林覆盖率由
12% 增加到82%。如今的塞罕坝百花烂漫，林海葱茏，生机盎然。
丰富的植物资源使塞罕坝成为野生生物的乐园。这里有浩瀚林海、
无边草原，也有蜿蜒河流、青青草甸。生物种类丰富，生态系统复杂。
调查显示，这里有约 300 种脊椎动物、600 余种昆虫、620 余种植物、
170余种大型真菌，还有更多的生物种类不断被发现。
塞罕坝还带来了巨大的生态效益。它每年净化和涵养水源约 2.84 亿
立方米；防止土壤流失约 513.55 万吨；固定二氧化碳约 86.03 万吨，释
放氧气约 59.84 万吨。这片世界上面积最大的人工林，像一道“绿色长
城”，为京津冀地区防风固沙、涵养水源发挥了重要作用，成为高寒沙地
生态建设史上的典范。2017年，在第三届联合国环境大会上，塞罕坝林场
建设者荣获联合国环保最高荣誉—“地球卫士奖”。
种下绿色，就能收获美丽；种下希望，就能收获未来。作为一名中
学生，为了建设美丽中国，在护绿、减碳方面，我们可以做些什么呢？
118单元小结
单元小结
概念梳理（下图是对本单元所学概念的简单梳理。请在横线上填写相关内
容，将概念体系补充完整。）
蒸腾作用
植物吸收的水，以
种子的萌发 植株的生长
________状态散失
种子萌发需要完整、有活力 根的生长主要包括根尖
到大气中的过程。植
的________，需要适宜的温 ________细胞的分裂和
物通过对水的吸收、
度、________、充足的空气 ________细胞的生长；叶
运输和蒸腾作用参与
等环境条件 芽发育成枝条
生物圈的________
水
光合作用
植物利用光能，将
________合成为储
二氧化碳
存能量的________，
氧气
同时释放________
呼吸作用
细胞利用________，
将有机物分解为
________，并且将
储存在有机物中的
________释放出来，
供给生命活动的需要
开花和结果 植物吸收和运输营养物质
花中最重要的结构 植物的根部吸收水和无机盐，通过
是________，花经 ________向上运输，供植物利用。
过________形成果 叶片产生的有机物通过________
实和种子 运输，供植物其他器官利用
119第五单元 植物的生活
素养评价（下面列举的是本单元的学习要求，你能做到吗？请自我评价并
打分，每项满分为5分。）
素养表现 自我评价
在日常生活中，能识别植物的根、茎、叶、花、果实和种子，能
通过绘图、制作模型等方法说明各个器官的结构和功能特点
对生产生活（如农业生产、家庭养花等）中出现的一些植物生长
发育现象，能运用光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等方面的知识
进行解释
在家里或校园内，亲手栽培一种植物，美化环境。能制订栽培方案，
设计单一变量实验，探究影响植物生长的因素，合理控制栽培条件
积极参与设计绿化校园、社区的方案，在生活中做到爱绿护绿、
低碳生活
120单元自测
单元自测
一、选择题
1. 人工种子，是从植物体上取下部分组织培养形成胚状体，用凝胶物包
裹制作而成的，具有繁殖速度快、可工厂化生产等优点。如图为人工种子示
意图。下列关于人工种子的叙述，不正确的是 （ ）
A. 人工种皮能保护胚状体，也便于人工种子
人工种皮
的保存和运输
B.胚状体与种子的胚相似，将来发育成幼苗
胚状体
C.人工胚乳能为胚状体的萌发提供营养物质
人工胚乳
D. 人工种子的萌发摆脱了空气、温度和水等
条件的限制
2. 花生又称落花生，因其地上开花、地下结果而得名。它的生长发育经
历发芽出苗期、幼苗期、开花下针期、结荚期、饱果成熟期等。下列有关叙
述正确的是 （ ）
A.花生种子萌发需要的营养物质主要由胚乳提供
B.幼苗期根生长最快的部位是根尖的成熟区
C.花针入地结荚是指花生的子房伸入土壤中发育
D.子房在土壤中发育成花生的种子
3.赫尔蒙特在瓦盆内栽种了一棵2.5千克的柳树苗，仅用雨水浇灌。5年
后，他发现土壤质量仅少了 50 多克，而柳树的质量却增加了 70 多千克。使
柳树质量增加的物质来自 （ ）
A.土壤中的水
B.土壤中的水和有机物
C.土壤中的水和无机盐
D.空气和土壤中的水、无机盐
121第五单元 植物的生活
二、非选择题
1. 我国是猕猴桃生产大国。种下猕猴桃，收获“致富果”，离不开科学
的种植、管理和采收技术。请运用所学知识，分析猕猴桃种植过程中的相关
问题。
（1）幼苗栽植。果农一般选择盆栽苗种植，在移栽时为了尽可能提高成
活率，应该注意哪些事项？请说明你的理由。
（2）科学绑蔓。猕猴桃是一种蔓生植物，种好幼苗之后需要搭建一个棚
架让幼苗攀爬。待幼苗长到一定程度，果农进行绑蔓，在这个过程中要注意
避免枝与枝的拥挤、重叠等。你知道这样做的目的是什么吗？
（3）树皮环割。研究人员以
某种猕猴桃为实验对象，研究了 25
环割与果实发育的关系，实验结
果如图所示。该实验结果对实现
果农增收有什么启示？
（4）开花结果。猕猴桃开花
不环割 花前环割 花后环割 采前环割
后，果农可采取哪些措施提高果 环割处理
环割处理对果实大小的影响
树产量？
（5）采收储存。为满足远程运输、异地销售的现实需要，猕猴桃常在完
全成熟前采摘。请你从抑制呼吸作用的角度出发，给出关于储存方法的建议。
2.生物兴趣小组将银边天竺葵（银边部分的细胞中无叶绿体，呈黄白色）
放在黑暗中 24 小时后，进行如图所示处理。光照一段时间后取下叶片，脱
色、漂洗、滴加碘液。观察到的实验现象是：叶片 A 绿色部分变蓝，非绿色
部分不变蓝；叶片B绿色部分也不变蓝。请分析回答下列问题。
（1）本实验设计了几组对照实验？变量分别是什么？
（2）叶片 A 非绿色部分和叶片 B
绿色部分都不变蓝，原因是什么？
（3）分析实验结果，你得出了什么
结论？
（4）请指出该实验的不足之处，并
进行完善。
122
克/重果单 20
15
10
5
0
非绿色部分
不透明塑料袋
绿色部分 叶片B
叶片A后 记
本套教科书以教育部颁布的《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》
为依据，在人教版六三学制《生物学》（七至八年级）基础上改编而成。本
套教科书充分体现生物学课程改革理念，遵循中学生物学教学规律，倡导科
学高效的学习策略和形式多样的学习方式，培养学生的实践能力和创新精
神，综合反映学生发展、社会发展和学科发展要求，为学生提升核心素养构
建了良好平台。
本套教科书共六册，供五四学制地区六至八年级学生使用，主编为王仁
卿。本册是七年级上册，本册主编为张家军，本册核心编者为牛娟、孙欣、
张亮、张静、周静、宗学军，由张涛、李莉统稿。参与本册研讨的还有
高霞、周楠楠、刘艳清、秦雁玲、张蒙蒙、魏婧怡、高文、李佳、李志鹏
等。此外，魏婧怡、李洪娇、康丽君等为本册提供了图片素材。
本套教科书的修订，得到了五四学制地区教育行政部门、教研部门的大
力支持，以及全国多位学科专家、教研员和广大教师、学生的倾力帮助。在
此，我们特向所有关心和支持本套教科书编写、审读、试教、出版、发行的
单位和同志致以诚挚的感谢！
由于时间仓促，书中难免有疏漏之处，我们真诚地希望广大读者提出宝贵
的意见和建议，以利于教科书不断改进和完善。联系电话：0531-82098080。
电子邮箱：jiaocai@sdkjs.com.cn。
山东科学技术出版社义
务
教
育
教
科
书
生生物物学学
七年级 上册
生
物
学
山东科学技术出版社
(
五
·
四
学
制
)
七
年
级
义 务 教 育 教 科 书 ( 五 · 四 学 制 )
上
册
山
东
科
学
技
术
出
版
社
义务教育教科书（五·四学制） 生物学 七年级 上册
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