（1）土壤水分含量过低 （２）土壤水势过低 （３）土壤盐碱 （４）土禳结冰 33. 植物要带土移栽时，主要是为了 1 。

（1）保护根毛 （２）减少水分蒸腾 （３）增加肥料 （４）土地适应 34. 水通道蛋白常常担负植物体内 4 的水分通过的功能。 （1）20-30% （２）40-50% （３）100% （４）80-100% 35 叶片快速失水时，其气孔有时 。

（1）完全关闭 （2）开得更大 （3）关不拢 （4）开闭无常 36. 叶片缺水时，其气孔阻力通常 1 。

（1）增大 （2）减小 （3）变化不大 （4）无一定变化规律 37. 常绿植物移植时往往要修剪去一些枝叶，主要是为了 3 。

（1）便于包装运输 （2）减少呼吸消耗 （3）减少水分蒸腾 （4）塑造树型 38. 下列因素中，对蒸腾作用影响最大的是 3 。 （1）温度 （2）湿度 （3）光照 （4）风速 39. 微风促进蒸腾，主要因为它能 3 。

（1）使气孔大开 （2）降低空气湿度 （3）吹散叶面水汽 （4）降低叶温 40. 植物每消耗1公斤水所积累的干物质克数，称为 2 。 （1）蒸腾强度 （2）蒸腾效率 （3）蒸腾系数即需水量

41. 在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度与 2 成正比。 （1）气孔面积 （２）气孔周长 （３）气孔形状 （４）气孔分布 42. 同一植物中，影响气孔蒸腾速率的主要因素是 4 。 （１）气孔周长（２）气孔面积（３）气孔密度（４）气孔开度 43. 在植株蒸腾强烈时测定其根压，根压 4 。

（１）明显增大（２）略有增加（３）变化不大（４）显著下降甚至测不出来 44. 植物体木质部内水分连续向上运输，是在 3 作用下进行的。

（1）表面张力（２）大气压力（３）蒸腾—内聚力－张力（４）蒸腾拉力和根压 45. 植物体内水分的长距离运输是通过 2 进行的。

（1）筛管和伴胞 （２）导管和管胞 （３）转移细胞 （４）胞间连丝 46. 白天水分沿导管或管胞上升的主要动力是 3 。 （１）吐水 （２）内聚力 （３）蒸腾拉力 （４）根压 47. 水分临界期是指植物 3 的时期。

（1）耗水最多 （2）水分利用率最高 （3）对缺水最敏感最易受害 （4）需要水分最少 48、风和日丽的情况下，植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为 2 。 （1）低?高?低（2）高?低?高（3）低?低?高（4）高?高?低

四、问答题

1. 为什么用质壁分离法可以判断植物细胞的死活？质壁分离及质壁分离复原有何应用价值？

因为，死细胞的原生质层遭到了破坏，丧失了选择透过性，所以不能产生质壁分离的现象。应用：a可以说明原生质层具有选择透性膜的性质；b可以判断细胞的死活；c可以测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性的鉴定；d利用质壁分离复原测定物质进入原生质体的速度和难易程度。

2. 夏季土壤灌水，最好在早晨或傍晚进行较为合理，为什么？

早上和傍晚灌水的话水温和土壤温度相差不大，水分容易被植物吸收。如果在中午灌水的话，水使得土壤温度突然下降，反而会抑制了植株对水分的吸收，造成植物的暂时萎蔫，甚至死亡。同时突然的低温使光合作用也受到一定的抑制，甚至停止，不利于植株的生长。

3. 在什么样的植物和环境条件下，容易看到吐水现象？

土壤水分充足、大气温暖、湿润的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘容易看到吐水现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。

4. 在正常的和干热的天气条件下，气孔开闭的日变化曲线有何不同，为什么？ 红线为正常天气条件下气孔开闭的日变化曲线。黑线为干热天气下的曲线。在正常的天气下，气孔的开度是随着温度的升高而增大，降低而减小。而干热的天气下，中午时的温度过高，使得蒸腾作用强烈，为防止细胞失水过多，气孔开度减小甚至关闭，以减小蒸腾作用，保护植物。

5. 植物在纯水中培养一段时间后，如果向培养植物的水中加入蔗糖，则植物会出现暂时萎蔫，这是什么原因？

植物在纯水中增养一段时间后植物细胞的水势与培养液相平衡，水势很高，如果向培养液中加入蔗糖，则培养液的水势会突然间低于细胞液，使细胞脱水，作物的蒸腾作用大于根系吸水及转运的速度，细胞质壁分离，水分无法再撑住植物的形态，出现了暂时的萎蔫。但随着时间的延长，蒸腾速度会逐渐降低，而培养液中的蔗糖也会被吸收到植物体中降低植物细胞的水势，细胞质壁分离复原，植物萎蔫解除。

6. 生产实践告诉我们，干旱时不宜给作物施肥。请从理论上分析其原因。 根系细胞水势必须低于土壤溶液的水势，才能从土壤中吸水 。化肥施用过量或过于集中时，可使土壤溶液浓度突然升高，阻碍根系吸水，产生\烧苗\现象。干旱时土壤中缺水，如果再施肥会使土壤的水势更低，导致作物难以从土壤中吸水，甚至反而脱水，造成植物的萎蔫和死亡。 7. 何谓根压，怎样证明根压的存在？

由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。它的大小一般不超过1至2 Pa。根压存在的两个标志是伤流和吐水现象。

8. 举例说明植物存在主动吸水和被动吸水？ 主动：伤流、吐水。从地上切去叶和茎，有汁液从伤口中溢出。

被动：高温杀死或使根细胞失活，根的代谢活动停止，植物仍可以从土壤中吸水，甚至没有根的切条也可以吸水。

9. 甲、乙、丙三种土壤的田间持水量分别为38%、22%、9%，永久萎蔫系数分别为18%、11%、3%。用这三种土壤分别盆栽大小相等的同一种植物，浇水到盆底刚流出水为止。此后将盆栽植物放在空气流通的环境中，并且不再浇水，请问哪一种土壤中的植物将首先萎蔫？哪一种土壤中的植物最后萎蔫？为什么？

丙盆最先萎蔫。因为，田间持水量是指当土壤重力全部排除而保留的全部毛细管水时的含水量。其越高就说明土壤的保水能力越强，在上面生长的植物就越不容易萎蔫。而永久萎蔫系数是指萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量。其越低刚说明土壤中植物不可利用的水份越少，其上生长的植物也越不容易萎蔫。这两个参数的差正是植物可以利用的水分的含量。甲盆中为20％，乙盆中为11％，丙盆中为6％。丙盆最少，所以最先萎蔫。

10. 化肥施用过多为什么会产生“烧苗”现象？ 同6

11. 试从水势角度来说明根系为何能从土壤中吸收水分？

呼吸作用促进了离子的吸收，使得植物表面和根细胞的水势低于土壤水势，从而使水扩散到植物的根部，而根部细胞液中由于各种物质包括吸收的离子的存在而使得水势更低，才使水分进入根部质外体中运输。渗透论认为，离子通过主动运输进入根的中柱细胞中然后释放到导管里，降低了导管中的水势使水通过内皮层细胞渗透到中柱导管中，并向上运输。

12. 植物叶片水势的日变化为何比其他指标能更好的反映田间植物的水分状态？

植物的灌溉有两类指标，即形态指标和生理指标。但是当植物受旱时，首先是生理上受到水分亏缺的影响，然后才从形态上表现出某些症状，因此生理指标能及早地反映植物内部的水分状况，是较为灵敏的指标。而在各种生理指标中，叶片的水势又是最灵敏的，最直接的指标。只要水分亏缺，叶片水势就会明显下降。并且，叶片的水势的测量也是比较方便的。所以植物叶片水势的日变化比其他指标能更好的反映田间植物

的水分状态，常常被用来作为植物灌溉的生理指标。 13. 为什么在炎夏中午，不宜给大田作物灌冷水？ 同2

14. 低温抑制根系吸水的主要原因是什么？

低温下水的粘度增加，扩散速度降低；原生质的粘性也增大，水分不易通过；低温下植物的呼吸作用降低，影响了根的主动吸水；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。

15. 为什么在植物移栽时，要剪掉一部分叶子，根部还要带土？

减小蒸腾，保护幼根，并使根的生长不受到破坏，以增加吸水量，防止植物因水分供应不上而枯萎。同时还要选择适当的移栽时间，尽量使植物体内的水分保持平衡有利于成活。喷洒如阿特拉津等抗蒸腾剂，也可以使气孔开度变小，减少蒸腾。

16. 夏季中午植物为什么经常出现萎蔫现象？

17. 请说明保卫细胞的水势在光照和黑暗的不同条件下为什么不同。 18. 光是怎样引起植物的气孔开放的？

光照促进糖、苹果酸的形成和K+、Cl+的积累。根据气孔开闭的假说： a光照促进光合作用，CO2消耗使细胞pH值升高，促进葡萄糖-1-磷酸的生成及在细胞中的积累，降低水势，使细胞吸水。

b光照下，保卫细胞质膜上的H+泵分泌H+到细胞壁的同时吸收K+到细胞中，使K+浓度从保卫细胞向外降低。这也促进了保卫细胞的吸水。

c光照下PEP与HCO3-生成OAA，再进一步生成苹果酸，提供H+和K+交换所需的H+和平衡K+的阴离子，并作为渗透物，降低水势，使气孔开放。

19. 试述水分对植物的生理生态作用？

a. 植物细胞原生质含水量一般在70-90%，水是原生质的组成成分，原生质失水严重的话，会引起原生质正常结构破坏，植物甚至死亡。

b. 水是植物代谢过程中的重要原料和介质，光合、呼吸、合成和分解等过程都要在水的介质下完成，并且要有水的参与。

c. 水是植物中物质运输的溶剂。

d. 水能保持植物的固有姿态，使植物挺立，便于充分接受阳光和进行气体交换，也使花朵张开利于传粉。

e. 水份保持植物体内正常的温度。蒸腾调节体温，比热大使温度变化小。 20. 试说明有哪些因素能影响气孔的开闭以及气孔开闭在植物生命活动中的重要性。 （1） 影响因素：

光：光照是影响气孔运动的主要因素，因为它促进糖、苹果酸的形成和K+、Cl+和积累。使气孔打开。而且气孔开第的作用光谱类似于光合作用的作用光谱，对蓝光更加敏感。 CO2：高浓度使气孔关闭，低浓度使气孔开放。 温度：与气孔开度呈正关系。

水分：失水过多，气孔关闭，水太饱和的话，表皮细胞膨胀挤压保卫细胞也会使气孔关闭。 化学物质：乙酰水杨酸：使气孔关闭，保存插花

脱落酸：使气孔关闭。作用位点在保卫细胞质膜的外侧。

第二章 植物矿质营养

一、名词解释 （写出下列名词的英文并解释）

单位膜Unit membrane：生物膜在电镜下都表现出暗带--明带—暗带的”三夹板”式的结构，曾被认为是所有生物膜的基本结构，称为单位膜。

溶液培养Water (solution ) culture or hydroponics：把植物生长所需的各种元素按一定的比例和适宜的pH值配成溶液，用来培养植物的方法。

砂基培养sand culture：用洁净的石英沙或细玻璃球代替土壤，并加上上培养液培养植物的方法

矿质营养mineral nutrition：矿物质的吸收、运输和同化，称为矿质营养。

灰分元素：灰分中的元素称灰分元素或矿质元素

必需元素Essential element ：简单地说就是植物生长发育必不可少的元素。三条标准：1.完全缺乏植物不能正常生长发育完成生活史；2.出现专一的缺素症状，并不能由其它元素的加入而消除，而只有加入该元素后植物才以恢复正常。3.此元素的功能必须是直接作用于植物的，而不是通过改善土壤或者培养基的物理化学和微生物条件所产生的间接效应。

大量元素Major element or macroelement：是指植物需要量较大,在植物体内含量较高（>0.1%)的必需元素,C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。

微量元素trace element：是指植物需要量较少, 在植物体中含量较低(<0.01%)的元素, Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。

有益元素Beneficial element：植物的有益元素是指能促进植物生长发育,但不为植物普遍所必需的,或在一定的条件下为植物所必需,或只有某些植物生长所必需的元素。

单盐毒害Toxicity of single salt ：由单一盐类引起植物中毒的现象。

2+

钙调蛋白CaM：是一种由148个氨基酸组成的单链蛋白质，能够结合Ca形成Ca----CaM系统行使第二信使功能催化一些酶成为有活性的形式。

平衡溶液balanced solution：含有适当比例的各种植物必需元素和pH值，能使植物生长发育良好的溶液。

+-离子交换ion exchang：根细胞呼吸产生的CO2和H2O形成H和HCO3后被吸附于根细胞原生质表面并与土壤

+2-中的NH4和SO4进行交换而吸创刊在原生质表层，然后再经交换转移至原生质内部的过程。不需要能量。

被动吸收Passive absorption ：是指因扩散作用或其它物理化学过程而引起的矿质元素的吸收, 又称非代谢性吸收。

主动吸收Active absorption ：主动吸收是指植物细胞需要能量的逆电化学势吸收的过程。

Donnan平衡Donnan equilibrium ：细胞内可扩散的阴阳离子浓度的乘积等于细胞外可扩散的阴阳离子浓度的乘积时的状态,叫做杜南平衡。

表观自由空间AFS：水自由空间（WFS）和杜南自由空间（DFS）合称为表观自由空间（AFS）。

载体学说Carrier theory：膜中存在载体,载体利用ATP活化后与相应离子结合,形成载体-离子复合物；复合体运转至膜内侧, 将离子释放到膜内。

离子泵学说Ionic pump theory：质膜上的ATP酶起着离子泵的作用,这种酶能使ATP水解, 将H+从膜内侧

-泵到膜外侧,形成跨膜电化学势梯度，造成阳离子通过离子通道内流。另一方面阴离子载体,使OH沿pH梯度向膜外侧转移,而其它阴离子(如NO3-)则跨膜从外侧运转至内侧。

离子通道学说Ion channel theory：离子通道如K+通道、Na+通道、Ca2+通道和Cl-通道等像门一样的系统，通过门的开闭来控制离子的高速跨膜运转。其开闭受到电势或光照等的调控。

协同效应Synergistic action：一种离子的存在促进另一种离子的吸收,从而提高了后者的有效性称协同作用。

稀释作用dilution effect：当亏缺的元素得到补充，植物又会迅速生长，使由于浓缩作用而积累的其它元素被消耗，浓度下降。

胞饮作用pinocytosis：细胞类似于变形虫等吞饮食物的一种特殊的摄取物质的方式。

生理酸性盐Physiologically acid salts：由于植物的选择吸收, 引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量,使溶液变酸的这一类盐，称生理酸性盐。如NH4Cl、NH4SO4、KCl、CaCl等

生理碱性盐Physiologically alkaline salts ：植物对阴离子的吸收量大于阳离子的吸收量,使溶液pH上升的这一类盐,称生理碱性盐。如Ca(NO3) 2、KNO3。

生理中性盐：植物对其阴阳离子的吸收相等,不因植物的吸收引起溶液pH改变的盐类称生理中性盐。如NH4NO3。

元素再利用：元素在一个部位使用后分解,移动到另一部位再次使用的现象称元素再利用

离子拮抗ion antagonism：这种离子间相互消除单盐毒害的现象,称离子拮抗。

根外追肥Absorption of mineral elements by leaf or foliar nutrition：在农业生产上常采用给植物地上部喷施肥料的措施,叫根外追肥或叶面营养

可再利用元素：元素在一个部位使用后分解,移动到另一部位再次使用的现象称元素再利用,能被再利用的称再利用元素

诱导酶induced enzyme：指组织本来不含（或很少有）此种酶,但在特定的外来物质(如底物)的影响下形成的酶并使酶的活性迅速提高。

养分临界期Nutrition critical period ：植物对缺乏矿质元素最敏感,缺乏后最易受害的时期,称为营养临界期——“麦浇芽” 。

养分最大效率期Nutrition maximum efficient period ：施肥效果最好的时期,这个时期对矿质营养需要量大,吸收能力强,若能满足肥料要求,增产效果十分显著,称为营养最大效率期——“菜浇花” 。

二、填空题

1 植物组织在灰化过程中，从土壤吸收的必需元素C、H、O、N已大部挥发散失，S也有一部分已经挥发。

2 在植物体内，C和O元素的含量大致都为其干重的45%，H为6%。 3 研究矿质营养常用的方法有水培养和沙培养。

4 确定必需元素的三条标准是缺少这种元素植物不能正常的生长发育，完成生活史、缺少这种元素时有专一的缺素症状，其它元素不能代替它使此症状消除，而只有这种元素的补充才能使症状消除和这种元素对植物的作用是直接的，而不是通过改善土壤或者培养液的物理化学和微生物条件来间接影响的。

5 目前已确认的植物必需元素有17种，其中大量元素9种 ，微量元素8种。 6 大多数植物，尤其是陆生植物，最主要的氮源是无机氮包括硝态氮和铵态氮。 7 植物缺N的典型症状主要是根须细长和矮小叶黄等（写2种）。 8 植物缺P的典型症状主要是新叶颜色深和老叶发红等（写2种）。 9 植物缺K的典型症状主要是根发育差和焦叶、易倒伏等（写2种）。

10 老叶和茎秆出现红色或紫色常是因为缺P所致，它使基部茎叶片积累大量糖分，合成花色素，所以产生红色。

11 缺Ca导致生长点死亡，可能与细胞壁的难以合成有关。

12 缺Ca的显著症状是生长点坏死，因为Ca是构成细胞壁的成分之一。 13 植物缺Ca的典型症状是生长点坏死、幼叶有缺刻状 （写主要两种）。 14 缺Mg能影响叶绿素合成，从而引起脉间变黄症状。 16 缺Fe能影响叶绿素合成，从而引起脉间缺绿。

17 缺B植株的显著症状是花而不实、组织易碎、生长点停止生长。

18 缺B导致纤维素化合物过多，从而伤害根尖等分生组织；缺硼还能影响糖的运输。 19 缺B导致生长点死亡，可能与细胞壁不能形成有关。

20 油菜“花而不实”与缺元素B有关；豆科植物根瘤发育不好与缺元素Mo、Fe有关。

21 在必需元素中，金属元素Zn与生长素合成有关，而Mn和Ca则与光合作用分解水，释放氧气有关。

22 在植物的必需元素中，K（抗倒伏）和P（抗旱抗寒）、Mo（抗病毒）与提高植物抗性有关。 23 在植物的必需元素中，与同化物运输关系较大元素的元素有B、K和P。 24 缺乏必需元素Mg、Fe、N、Mn等，均可引起植物产生缺绿病。 25 植物缺N与缺S其症状的相同点是植株矮小，，不同点则是缺N是老叶失绿、缺S是新叶失绿。 26 缺N和缺Fe都能引起缺绿病，二者区别在于缺氮老叶发病 ，缺铁幼叶发病。

27 植物必需元素中，Zn元素与生长素有关，Mn和Ca等元素参与光合作用中水的分解。 28 在必需（金属）元素中，Zn与生长素合成有关；，Mn、Ca与光合放氧有关；Mo、Fe与豆科植物根瘤发育有关。

29 当缺乏Ca、Fe、B等元素时，其病症先在嫩叶或生长点出现。 30 当缺乏P、N、K等元素时，其病症先在老叶出现。

31 果树常因缺元素Zn引起小叶病，油菜则常因缺元素B导致“花而不实”。 32 生物膜主要成份是蛋白质和脂类，此外还有一定数量的糖、核酸等 。

33 植物细胞吸收矿质元素的三种方式为 被动吸收 、 主动吸收 和 。 34 离子扩散除取决于化学势梯度外，还取决于电势梯度，二者合起来称为电化学势梯度。 35 表观自由空间(AFS)包括水自由空间（WFS）和杜南自由空间（）两部分。

36 目前用来解释离子主动吸收机制的学说主要有载体学说和离子通道学说、离子泵学说等。 37 支持载体学说的实验证据是细胞吸收离子的饱和效应和竞争现象的存在。 38 长期施用硝态氮肥，可能导致土壤碱性，故称这类化肥为生理碱性盐。 39 土壤中施用NH4NO3，土壤pH不变，因此该化肥属于生理中性盐。 40 NH4Cl为生理酸性盐，NaNO3为生理碱性盐。

41 长期使用氨态氮化肥，会导致土壤pH下降，这类化肥故称为生理酸性盐。 42 影响根系吸收肥料的主要土壤因素是温度、O2浓度、pH值等。

43 当土壤溶液pH较低时，根表面正电荷增多，这有利于吸收阴离子。 44 根外追肥和喷药等，主要是通过叶面和幼茎进入植物体的。

45 土壤溶液pH升高时，Fe、Ca、Mg、Cu等离子逐渐变为不溶态，不利植物吸收；当土壤溶液pH

3-降低时，K、PO4、Mg、Ca等离子容易溶解，植物来不及吸收就易被雨水淋溶掉。