四合一空气检测仪在植物呼吸作用实验教学中的应用

利用四合一空气检测仪对绿色植物呼吸作用过程中的氧气、二氧化碳、温度和湿度变化进行实时定量检测,并对得到的数据加以分析,引导学生认识呼吸作用的实质。该实验所需材料器材少、易获取、成本非常低,操作极其简单,实验时间短易完成教学任务,实验现象更加明显直观。

高中生物光合作用和呼吸作用主要题型的解题方法

高中一年级生物学教学中,光合作用及呼吸作用都是重点内容,这些知识在初中阶段也涉及,高中阶段是该知识点的进一步延伸。高中教师对学生进行这方面知识教学时,重在培养学生的综合运用能力,还要结合高考生物卷命题要点。由于光合作用与呼吸作用题型占比较大,而且考查更有深度,且多为根据图形进行分析,以考查学生的知识分析能力及应用能力。但是,从学生的学习反馈情况来看,明确这些方面能力不足,虽然通过接受课堂学习已经获得理论知识,但是不能对实践发挥指导作用,难以达到学以致用的效果。由此可见,高中生物学教师要培养学生的学习能力,使其掌握正确的学习方法并灵活运用所学生物知识解决生物学问题。本文针对高中生物光合作用和呼吸作用主要题型的解题方法展开研究。

基于OMO模式的生物学概念教学实践——以“呼吸作用”为例

信息技术、数字技术与教育教学深度融合是构建高质量教育体系的应有之义。《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)在教学建议中指出,要“推进现代信息技术与教学深度融合”:教师应重视运用互联网技术、移动通信技术和人工智能等现代信息技术手段。

素养导向下指向“教—学—评”一体化的课堂教学实践——以“植物的呼吸作用”为例

义务教育课程方案和课程标准中明确提出了落实“教—学—评”一体化的要求,在学科教学中实施“教—学—评”一体化是落实立德树人根本任务和发展学生核心素养的重要方式。本文以苏教版“植物的呼吸作用”一节内容为例,通过“学习目标”“评价任务”“评价量规”三个阶段的实践,探索素养导向下“教—学—评”一体化教学设计的模型。

土壤微生物与根系呼吸作用影响因子分析

土壤呼吸作用作为陆地生态系统碳循环的重要组成部分,是当前碳循环研究中的热点问题.对于土壤呼吸作用主要组成部分土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用影响因子的研究,有助于准确地评估全球碳收支.本文从气候、土壤、植被及地表覆被物、大气CO2浓度、人为干扰等方面综述了土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用的主导影响因子,指出这些影响因子不仅直接或间接地影响土壤微生物呼吸作用和根系呼吸作用,而且它们之间相互作用、相互影响,且各影响因子的地位和作用会随时空尺度变化发生相应改变.在此基础上,论文提出了未来土壤呼吸作用的研究重点.

基于MODIS数据模拟华北平原冬小麦农田生态系统的呼吸作用

为探讨华北平原冬小麦农田生态系统的呼吸作用,利用2013—2017年河南省郑州市农业气象试验站的碳通量观测数据分析了冬小麦生长季的呼吸作用,基于MODIS遥感数据讨论了该生态系统的环境因子并模拟了冬小麦的呼吸作用。结果表明:冬小麦呼吸作用(观测值)和增强型植被指数(EVI)、陆地表面水分指数(LSWI)及地表温度(LST)存在较好的相关关系,可以利用基于MODIS数据的呼吸模型模拟郑州地区冬小麦呼吸作用,呼吸作用的模拟值白天要大于夜间,在2013—2017年冬小麦研究阶段(年积日DOY=73—169)模拟的呼吸作用总累积量分别为472.18、477.02、490.43、482.90、487.37 g·m^(–2)。研究表明,基于MODIS数据模拟郑州地区冬小麦农田生态系统呼吸作用是合理可行的,可为研究中国区域碳收支评估提供数据基础和技术理论支持。

建构“生物的呼吸作用”概念模型的实验探究教学

以建构“生物的呼吸作用”概念模型为例,通过提出问题、质疑方案、分析推理、完善概念、模型应用、迁移巩固来发展学生的抽象、批判、论证、概括、演绎、创新等科学思维方式。

指向核心概念构建的初中生物学实验优化——以“绿色植物的呼吸作用”为例

通过小篮子法比较绿豆、黄瓜种子、水稻种子、玉米种子萌发的呼吸速率,以期筛选出“绿色植物的呼吸作用”的最佳实验材料。结果表明,绿豆和黄瓜种子呼吸速率最快,因绿豆易获得且萌发快,推荐该种子为最佳实验材料。采用小篮子法进行初中生物教材呼吸强度测定实验,可简化实验步骤,有利于学生对呼吸作用概念的构建。

玉米农田土壤呼吸作用的空间异质性及其根系呼吸作用的贡献

基于4月底到9月底东北地区玉米农田土壤呼吸作用全生长季的观测,阐明了土壤呼吸作用的空间异质性特征,综合分析了水热因子、土壤性质、根系生物量及其测定位置对土壤呼吸作用空间异质性的影响,并对生长季中根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了估算。结果表明,在植株尺度上,土壤呼吸作用存在着明显的空间异质性,较高的土壤呼吸速率通常出现在靠近玉米植株的地方。根系生物量的分布格局是影响土壤呼吸作用空间异质性的关键因素。在空间尺度上,土壤呼吸作用与根系生物量呈显著的线性关系,而土壤湿度、土壤有机质、全氮和碳氮比对土壤呼吸作用空间异质性的影响并不显著。通过建立土壤呼吸作用与玉米根系生物量的回归方程,对根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了间接估算。玉米生长季中,根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例在43.1%～63.6%之间波动,均值为54.5%。

中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,占全球陆地面积的10.5%,其CO2排放量占人为温室气体排放量的21%-25%;由于农田生态系统受到强烈的人为干扰,因此农田生态系统土壤呼吸作用及其影响因素对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要的意义。中国是个有悠久历史的农业大国,不仅为农田土壤作用的研究提供了天然的实验室,而且中国农田土壤呼吸作用的研究对全球的碳循环研究及碳收支准确评估具有非常重要的示范与指导意义。该文综述了近10年来中国农田生态系统土壤呼吸作用研究进展,指出水热因子、作物生物学特性和农业管理活动是造成中国农田生态系统土壤呼吸作用时空变异的主要因素;作物根系呼吸作用占土壤作用的比例在13%-77.2%之间,存在极大的不确定性;合理施肥、秸秆还田和免耕有助于农田生态系统土壤呼吸作用减排和固碳。指出了中国农田生态系统土壤呼吸作用拟重点加强不同区域典型农田生态系统土壤呼吸作用的比较、空间异质性、影响因素模拟及减排对策等方面的研究。

“绿色植物的呼吸作用”教学设计

在“绿色植物的呼吸作用”这一节教学中,通过情境任务解决和建构概念两条线展开,以农田积水的情境任务的解决导入,经分组验证、创新探究和改进实验完成建构概念,再通过图表资料的分析和归纳完善概念,最后应用概念,完成生活实例的解决。以不同形式的科学探究实验为依托,提升学生科学思维和实验操作能力,提高其解决生产生活和实践问题的能力。

“绿色植物的呼吸作用”实验创新设计

为创新与改进探究呼吸作用的实验,利用双层玻璃保温杯、泡沫、二氧化碳传感器等制作实验装置,能够将教材中的3个实验进行整合改进,从而高效探究植物不同器官的呼吸作用。改进装置的优点:既简化了实验操作,降低了费用,又缩短了实验时间;既高效环保,又可以用于探究光合作用的实验。

高中生物光合作用和呼吸作用常见题型解题指导

文章围绕高中生物光合作用与呼吸作用常见题型解题思路展开探讨,指出学生通过搭建生物解题模型、遵循生物学解题规律、严谨认真审题、结合图表实验综合及文字描述等类题型解题策略,有效提取题目中有效信息,结合已学生物学知识,完成相应生物学题目的解答.

马扎诺表现量规在生物学学业评价中的应用——以“绿色植物的呼吸作用”教学为例

马扎诺表现量规是一种有效的学业评价方式,以“绿色植物的呼吸作用”一节为例,在教学中运用马扎诺表现量规,以评价引导教与学,教师可依据量规结果评估和诊断学生学习情况,学生依据量规内容可以明晰和调整学习路径。

放牧与围栏羊草草原土壤呼吸作用及其影响因子

基于静态箱式法连续2a的测定资料,比较分析了内蒙古典型羊草草原放牧与围栏样地土壤呼吸作用及其与各影响因子的关系.结果表明:①围栏内外土壤呼吸作用日、季动态差异不大,但围栏样地土壤呼吸速率明显高于放牧样地,其平均值分别是219.18 mg.(m2.h)-1和111.27 mg.(m2.h)-1,围栏样地土壤呼吸作用的升高可能与地下生物量增加和土壤水分改善有关;②对影响土壤呼吸作用的因子分析表明,放牧使土壤水分和相对湿度的影响明显降低,而对气温、大气CO2浓度和光合有效辐射的影响并不大,且放牧使羊草净光合速率的影响明显增加,而对气孔导度和胞间CO2浓度影响不大;③围栏样地土壤呼吸作用与各影响因子的相关性从大到小依次为土壤水分、净光合速率、气温、相对湿度、大气CO2浓度、胞间CO2浓度、气孔导度和光合有效辐射,其中土壤水分和气温是影响土壤呼吸作用的主要环境因子,净光合速率是主要的生物因子.尽管放牧改变了土壤呼吸速率,但土壤呼吸作用各影响因子的排列顺序基本上没有改变,只是发生了量的变化.

长白山阔叶红松林皆伐迹地土壤呼吸作用

利用静态箱式法测量长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林伐后13年的皆伐迹地土壤呼吸作用。分析表明,皆伐迹地土壤呼吸作用日变化趋势呈单峰曲线,峰谷值出现时间较林地提前2～4h,与土壤5cm深度温度变化趋势基本一致。整个生长季节皆伐迹地土壤呼吸速率约为林地的75%,土壤温度与土壤呼吸作用存在显著的指数关系。在降水量集中的生长季,土壤水分对土壤呼吸作用具有一定的抑制作用,利用温度和水分双因子模型可以较好地解释皆伐迹地土壤呼吸作用的变异。阔叶红松林皆伐后生物量减少和微环境变化是造成土壤呼吸作用强度和动态特征发生变化的重要原因。

长白山红松针阔混交林与开垦农田土壤呼吸作用比较

利用静态箱式法测定长白山红松（Pinus koraiensis）针阔混交林及其开垦农田的土壤呼吸作用.结果表明,两者土壤呼吸作用的日动态和季节动态均主要受温度影响,农田土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较林地提前,最大值出现在12∶00左右,比林地提前6 h左右,最小值在凌晨5∶00左右,早于林地2～3 h;在生长季,土壤呼吸速率与10 cm土壤含水量关系不显著,而与土壤5 cm温度呈显著的指数关系;农田土壤温度高于林地,但在整个生长季（5～9月）林地土壤释放CO2量（2 674.4 g·m^-2）约为农田（1 285.3 g·m^-2）的2倍;观测期间,农田土壤呼吸速率占林地的比例范围在23.4%～76.3%之间,说明土壤呼吸作用还受不同土地利用方式下植被类型等的影响.农田和红松针阔混交林土壤呼吸作用的Q10值分别为3.07和2.92,农田土壤呼吸作用的Q10 值估计可能偏大.森林转变为农田后,环境、生物因子以及土壤养分含量和物理性质发生改变,共同影响土壤呼吸作用的强度和动态特征.

山杨白桦混交次生林与原始阔叶红松林土壤呼吸作用比较

比较利用静态箱式法测定长白山原始阔叶红松林(Pinus koraiensis)和次生杨桦混交林的土壤呼吸作用表明,两者土壤呼吸作用的日动态均主要受温度影响,次生林土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较原始林提前1～2h;两者具有明显的季节动态,其中8月土壤呼吸速率最大;在生长季,土壤呼吸速率与土壤含水量关系不显著,而与土壤5cm温度呈显著的指数关系;生长季(5～9月)次生林土壤释放CO2量(3449.4g·m-2)约为原始林(2674.4g·m-2)的1.3倍,这可能是由于次生林内具有比原始林较高的温度和较低的土壤含水量,更有利于根系生长代谢和土壤微生物的活动引起的。

生长素在烤烟钾素库源关系改变时对根系呼吸作用生理指标的影响

采用土培试验方法 ,研究生长素在烤烟库源关系改变时对根系吸钾的影响机制。结果表明 ,与常规措施(打顶 )相比 ,生长素处理促进了根系的发育 ,增加了根的重量 ,提高了根系活力 ,增强了根系的代谢能力。同时能提高根系ATP的含量 ,为根系吸收养分提供充分的能量保证。生长素还能提高根系线粒体Na K ATP酶活性 ,促进钾的跨膜主动吸收。试验中发现生长素能提高根系核酸的含量。试验还证明 ,中部叶成熟后 。

苯噻草胺对土壤中过氧化氢酶活性及呼吸作用的影响

通过模拟实验研究了水稻除草剂苯噻苯胺对土壤中过氧化氢酶活性及对土壤呼吸作用强度的影响 ,并研究了其在不同条件下水解和光解的效果 .结果表明 ,苯噻草胺的浓度对土壤中过氧化氢酶的活性有明显影响 ,浓度愈大 ,对土壤中过氧化氢酶活性的抑制愈大 .苯噻草胺在实验条件下没有明显的水解和光解 .苯噻草胺对土壤呼吸有明显的抑制作用 ,浓度愈高 ,土壤呼吸强度在初期抑制愈大 . 1 7d后各处理土样的呼吸强度基本恢复正常 .试验结果还表明 ,苯噻草胺属于低毒或无明显实际危害的农药 ,对土壤微生物影响较小 .