孢子、假根對槐葉蘋生長的影響.doc

水中蜈蚣槐葉蘋壹、研究動機四年級的自然課本中介紹許多的水生植物，同時也在在學校的水生植物區(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一步了解它，如：外部構(gòu)造、生長環(huán)境、繁殖方式等。因此，四年級上學期我們就開始著手進行槐葉蘋的各種觀察與實驗，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、影響槐葉蘋的生長的因素。(一)孢子串、假根對槐葉蘋的生長影響。(二)孢子串數(shù)量對槐葉蘋生長的影響。(三)空間對槐葉蘋的生長影響。(四)光線對槐葉蘋的生長影響。(五)影響槐葉蘋葉子大小的因素。四、槐葉蘋會翻身嗎?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、尺。(二)研究材料：石灰、葡萄糖、檸檬酸、泥土、培養(yǎng)土、植物營養(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；老株或快死亡時從邊緣開始呈現(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)杖形狀的細毛，負責排水，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，有細毛。主要負責槐葉蘋的水份與養(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、冬時才會出現(xiàn)。每一顆孢子在孢子串上的位置是以互生的方式呈現(xiàn)而不是對生的方式。6.假根長度約1-3公分，呈放射狀，有細毛。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，看不到如文獻上所描述如絲一般的細毛。3.葉子的下表面，除了葉脈之外，還看到一格一格的細胞壁，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、槐葉蘋生長紀錄(一)觀察方法：把槐葉蘋的老植株放入一個容器裡，觀察其生長情況，加以記錄。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過一個多月的觀察發(fā)現(xiàn)，1.老植株會長出新芽，舊的植株會開始漸漸枯死。新芽由葉子與莖接合處長出，形成新植株。2.只有一對葉子的槐葉蘋植株也會長出新芽。3.新長出的小幼苗又細又長，且容易斷掉，形成新的植株。4.新芽的顏色漸漸變黃帶點紅色，如圖5所示。圖5 槐葉蘋細小的新芽四、孢子串、假根對槐葉蘋生長的影響首先將三株不同的槐葉蘋分別分成(1號)沒有處理的對照組；(2號)除去孢子串的實驗組；(3號)除去假根的實驗組等三組，進行觀察。表1 除去孢子串、假根對槐葉蘋生長影響記錄表10月16日號還是有長出新芽，但是並沒有長出新的孢子串，葉片變黃。號從新芽長出假根，老株並沒有長出新的假根。10月23日號依然沒有長出孢子號本來剪掉的假根沒再出長出，但新芽漸漸變黃。11月6日號除去假根的葉子變黃。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.除去孢子串對槐葉蘋的生長沒影響。2.除去假根對生長有影響，會使葉子變黃。3.假根被剪斷之後，就不會再長出新的假根。五、孢子串的數(shù)量對槐葉蘋生長的影響(孢子串多是否會有比較多的新芽)(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，進行觀察。(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：第一週，兩組都沒有長出新芽。第二週，兩組依然沒有長出新芽。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、空間對槐葉蘋生長的影響(一)觀察方法：在三個不同培養(yǎng)皿中，各放三條長度、大小不同的槐葉蘋。表2空間對槐葉蘋生長紀錄表9月1日在三個不同培養(yǎng)皿中，各放三條長度、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日空間大的所長的芽較多，空間小沒發(fā)芽。10月16日空間大的長的又快又好，連水中的養(yǎng)份都不足夠10月30日空間小的老葉開始乾枯，新葉變的有褐色，甚至有些爛掉，老葉跟新葉分開，須重新分株觀察記錄(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過觀察後發(fā)現(xiàn)：1.空間大小與葉子的大小有關(guān)。 2.空間大小對葉子的角度開合的大小有關(guān)，但影響不大。七、光線對槐葉蘋生長的影響(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。日光組放在陽光照得到的窗臺上；蔭涼組放在曬不到太陽的洗手臺下，如圖5(a)所示，黑暗組則利用全黑的培養(yǎng)皿，營造沒有光線的黑暗空間，如圖5(b)所示。定期觀察生長狀況，並共同討論。 (a) (b)圖 (a)蔭涼組生長情況 (b)黑暗組生長情況(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：表3 光線對槐葉蘋生長影響觀察記錄表組別日光組蔭涼組黑暗組編號31323341424351525310/165cm5cm7cm5.54884610/2377864886911/6長出許多新芽，葉子都很翠綠葉子開始褐化、腐爛，不過還是會長出新芽三株全部都開始褐化爛掉，可是還是會長出新芽。11/20長出許多新芽，葉子都很翠綠葉子開始褐化、腐爛，不過還是會長出新芽放在太陽下褐化就停止了，繼續(xù)生長。11/27整株槐葉蘋長得很好。放到太陽下，褐化就停止了，繼續(xù)生長(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：1.槐葉蘋的生長需要陽光，所以太陽會讓槐葉蘋長的好，沒有太陽槐葉蘋會褐化。但是太陽的光線不能太強。2. 即使褐化快死的槐葉蘋，只要放到陽光下（陽光不能太強）種植，就會停止褐化，繼續(xù)長出新芽。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?。?0c.c.量杯）的器皿中，觀察其葉子大小，並進行討論。表4-1 生長在大空間之槐葉蘋葉子大小測量記錄表空間大日期長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出的新芽數(shù)12/4長11.211.110.810.92寬1.20.50.81.11.20.90.50.512/11長1.31.21.21.21.11.111.12寬111111112/18長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31.41.21.31.21.10.90.92寬1.1111.11.10.90.811/22長1.51.61.51.50.91.3112寬1.21.111.21.210.91表4-2 生長在小空間之槐葉蘋葉子大小測量記錄表空間小日期長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出的新芽數(shù)12/4長寬1.11110.71112棵11.11.20.510.80.50.712/11長寬0.91.211.11.10.71.112棵1110.6111112/28長寬1.20.91.50.90.90.80.912棵1111.111.111因植物枯死，重新觀察1/15長寬1.10.50.9110.90.81.120.60.910.90.910.90.91/22長寬1.41.71.81.31.510.91.2211.11.111.1111(二)觀察結(jié)果與發(fā)現(xiàn)：生長在空間大與空間小的槐葉蘋葉子，似乎沒有很大的影響，與願來實驗結(jié)果不同。探究原因，可能是空間還不夠狹小，值得再進行研究觀察。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，觀察其生長的狀況，並記錄下來。表5-1 生長在清水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表清 水日期長寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉長出的新芽數(shù)12/4長寬1.11.21.31.21.31.400.80.90.90.91112/11長寬1.21.21.41.21.31.320.90.910.91112/18長寬1.21.21.31.21.31.320.80.910.91121/8長寬1.11.21.41.21.21.340.80.910.9111/15長寬1.31.31.31.21.21.240.80.90.90.90.911/22長寬11.11.21.11.21.540.80.80.90.80.911.老葉褐化死亡表5-2 生長在泥土水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表泥土水日期長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出的新芽數(shù)12/4長寬1.111.21.11.2110.9011.11.1111.11.3112/11長寬1.41.41.31.41.51.41.31.4411111.1111.112/18長寬1.51.41.31.41.41.41.31.5411111.1111.11/8長寬1.41.51.41.41.31.41.41.4411.1110.911.111/8發(fā)現(xiàn)新長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 生長在植物營養(yǎng)液之槐葉蘋葉子大小測量記錄表植物營養(yǎng)液日期長寬第一葉第二葉第三葉第四葉第五葉第六葉長出的新芽數(shù)12/4長寬1.31.41.31.31.21.221110.90.9112/11長寬1.31.41.311.31.24110.90.90.90.912/18長寬1.11.11.21.41.21.2410.90.91111/8長寬1.21.31.41.31.41.340.9110.90.90.91/15長寬1.31.41.41.31.21.341110.90.9141/22長寬1.21.31.31.21.21.241110.90.90.94表5-4 生長在檸檬酸水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表檸檬酸水日期長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出的新芽數(shù)12/4長寬1.10.911.31.11.210.610.50.810.910.60.412/11整株褐化枯死表5-5 生長在葡萄糖水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表葡萄糖水日期長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出的新芽數(shù)12/4長寬1.111.21.31.41.211.100.80.71110.80.80.812/11長寬1.211.21.21.210.91.200.90.90.90.910.80.70.812/18長寬1.111.21.21.31.10.912110.9110.80.80.812/18 葉子表面出現(xiàn)爛掉的斑點。1/8葉子下表皮摸起來滑滑的，整株枯死，但新芽還是繼續(xù)長出。1/15 長出4片新芽。表5-2 生長在石灰水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表石灰水日期長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出的新芽數(shù)12/4長寬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，會使槐葉蘋死亡。並且在槐葉蘋的下表面會有一層薄薄、硬硬的透明物質(zhì)，這應該就是使槐葉蘋無法呼吸而導致死亡的原因。2.液態(tài)肥、泥土水、清水，會使槐葉蘋生長良好。其中生長在泥土水的槐葉蘋長得最好。生長在液態(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.葡萄糖會使槐葉蘋有褐化現(xiàn)象，並長出白白、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，但適合黴菌的生長。十、水位高低與槐葉蘋葉子大小關(guān)係(一)觀察方法表6-1 生長在淺水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表淺 水日期長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出的新芽數(shù)1/8長寬1.41.61.51.61.41.51.51.601.21.21.21.21.21.31.21.11/15長寬1.51.11.31.41.11.41.51.301.21.21.41.111.31.31.31/22長寬1.41.51.41.51.51.61.71.401.21.31.41.21.11.41.31.1表6-2 生長在深水之槐葉蘋葉子大小測量記錄表深 水日期長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出的新芽數(shù)1/8長寬1.51.71.51.61.51.41.112棵1.41.51.11.71.31.50.90.91/15長寬1.51.51.31.51.51.31.11.12棵1.41.11.21.41.21111/22長寬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)：深水與淺水對槐葉蘋葉子大小沒有很大的影響，但是生長在深水位組的槐葉蘋的生長情況比低水位組的生長情況更良好。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情形佳。十一、槐葉蘋會翻身嗎?(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，其他較老的葉面過了幾秒才翻回正面，可能是因為老葉的四柱環(huán)狀功能退化。但是如果撥弄周圍的水，會縮短槐葉蘋翻轉(zhuǎn)的時間。2.有假根的槐葉蘋，會立刻翻轉(zhuǎn)成正面。3.剪去假根的槐葉蘋，葉面朝下放入水面，不會翻轉(zhuǎn)成正面。但是如果撥弄水面，有可能會讓正面朝下的槐葉蘋翻轉(zhuǎn)成正面。4.槐葉蘋會不會翻轉(zhuǎn)成正面，與假根有關(guān)係。所以假根的功用是用來平衡槐葉蘋。伍、討論與結(jié)論一、槐葉蘋葉子開合的角度大小與初生時的空間有很大的關(guān)係。11月27日到水生植物區(qū)觀看槐葉蘋生長狀況，發(fā)現(xiàn)即使生長在空間很大的槐葉蘋老植株的葉子，也不會平坦的攤在水面上，仔細觀看另一盆槐葉蘋新葉，卻發(fā)現(xiàn)每個葉子都平平的攤在水面上。所以葉子的開合的角度和空間沒有直接關(guān)係。槐葉蘋老植株因為生長時，莖的長度就已經(jīng)固定，所以當空間變大時，葉子想張開就會互相碰觸而無法平攤在水面上；新葉生長時，如果空間夠大，莖就會長得比較長，所以葉子就可以平攤在水面上。(這和文獻上的研究結(jié)果不同)二、槐葉蘋的各個構(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、空間對槐葉蘋葉子的生長有影響。空間大小對槐葉蘋的生長沒有很大的影響，但是對於槐葉蘋的葉子大小有影響。生長在空間大的槐葉蘋葉子比生長在空間小的葉子稍大。四、光線對槐葉蘋的生長有影響?；比~蘋的生長需要陽光，但是太強的陽光會使槐葉蘋褐化；完全沒有陽光，也會使槐葉蘋爛掉。五、槐葉蘋會不斷長出新芽。槐葉蘋的新芽會由莖與葉的接觸點長出，新芽切斷後，仍會再長出新的新芽。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。泥土水比清水更適宜槐葉蘋的生長。液態(tài)肥則須注意供給養(yǎng)份的成份，才能使槐葉蘋生長良好。所以水