第11课：沙漠中的植物

小学科学·植物生存智慧系列课程第11课沙漠中的植物生命禁区的“节水冠军”READY?出发探索!情境引入：沙漠印象课堂提问同学们，提到“沙漠”，你的脑海里会浮现出什么画面或词语呢？（比如：烈日炎炎、黄沙漫天、极度干旱、寸草不生...）深度思考在这样极度炎热、干旱、缺水的荒凉环境里，真的会有植物能顽强生存下来吗？发现生命：沙漠中的绿色奇迹仙人掌仙人球骆驼刺胡杨这些植物是怎样在沙漠里生存下来的？它们有什么特殊的“节水”本领？沙漠植物的“生存智慧”面对干旱少雨的恶劣环境，沙漠植物进化出了令人惊叹的生存策略。今天，我们就来一起探索，看看这些神奇的植物都藏着哪些不为人知的“节水秘籍”！认识植物认识几种常见的沙漠植物，观察它们独特的外观，记住它们的名字。探究奥秘通过观察和简单的实验，探究它们的根、茎、叶等形态结构是如何适应干旱环境的。感悟生命感受沙漠植物在逆境中顽强生长的生命力，从而树立起保护环境的意识。活动一：沙漠植物“明星档案”🌵仙人掌沙漠中的“巨人”，浑身长刺，不仅能减少水分蒸发，还能保护自己不被吃掉。🌱骆驼刺根系发达的“探水者”，根能扎到地下十几米，去寻找珍贵的地下水。🌳梭梭树沙漠中的“防风卫士”，生命力极强，能防风固沙，守护着沙漠中的绿色。🥖猴面包树非洲的“储水塔”，粗壮的树干就像一个大仓库，雨季储存水，旱季慢慢用。探究一：仙人掌的“储水罐”仙人掌肉质茎📝实验名称探究仙人掌的储水功能🧰实验材料一片仙人掌茎片（或海绵模拟）、一块普通植物的茎（或纸巾模拟）、天平、尺子。👣实验步骤1.分别测量并记录仙人掌茎片和普通植物茎的重量和体积。

2.将它们放在通风向阳处。

3.几小时后，再次测量它们的重量，观察形态变化。实验现象与结论实验现象🌵普通植物（纸巾）：明显变干，摸起来干巴巴的，而且重量减轻得很明显。🌵仙人掌（海绵）：摸上去还是软软的，形状没怎么变，重量也只减轻了一点点。得出结论仙人掌的茎肉质化，就像一个天然的“储水罐”！它的身体里富含大量水分，能在雨季悄悄储存起来，等到干旱缺水的时候，再慢慢拿出来“喝”，这就是它能在沙漠生存的秘诀！探究二：叶子的“变身”❓想一想：仙人掌有叶子吗？如果有的话，它的叶子藏在哪里了呢？💡答案揭晓仙人掌其实是有叶子的！它身上那些密密麻麻、尖尖的刺，就是它退化后的叶子。实验：表面积与水分蒸发的关系实验材料我们需要准备的物品很简单：•两张完全一样大小的纸巾•一个用来滴水的滴管•一杯清水实验步骤Step1:用滴管在两张纸巾上，滴入同样多的水。Step2:保持一张纸巾完全平铺展开，将另一张用力揉成一个纸团。Step3:把它们放在一起，耐心观察变化。观察现象大家发现了吗？✅展开的纸巾变干的速度明显更快。❌揉成团的纸巾水分流失很慢，干得较慢。得出结论物体的表面积越大，水分蒸发得越快。🌵所以，仙人掌为了在干旱的沙漠中生存，将叶子退化成了细细的尖刺，大大减小了与空气接触的表面积，从而最大程度地减少了水分蒸发。探究三：骆驼刺的“地下寻水”“地上小矮人，地下大力士”地上部分矮小不起眼，地下根系却极为发达，能扎到地下十几米深！❓思考一下：既然地上的茎秆这么矮小，为什么骆驼刺的根要长得这么深、这么广呢？💡生存秘籍：沙漠地表水分极少且蒸发快，只有把根深深扎入地下深处，才能找到珍贵的地下水。发达的根系就是它们在干旱环境中活下去的关键法宝！沙漠植物的共同特点：“生存法则”01储水·存起来茎或叶进化为肉质化，像一个天然的“小水库”，可以一次性储存大量水分，为干旱期做好准备。02保水·锁住它叶子退化变成尖刺或鳞片，大幅减少水分蒸发面积；茎表面还有一层厚厚的蜡质层，像涂了一层“防晒霜”，防止水分散失。03吸水·到处找拥有异常发达的根系，向地下深处延伸或向四周大面积铺开，能快速捕捉并吸收深层土壤中或地表的少量水分。04休眠·等一等当遇到极度干旱的年份，沙漠植物会主动降低生理活动，进入“休眠”状态，默默等待下一个雨季的到来。知识梳理：沙漠植物的“节水秘籍”仙人掌🌵形态特征茎肥厚多汁，能储存大量水分；叶片退化成尖刺，表面有蜡质层。💧适应功能肥厚的茎能高效储存水分；刺状叶最大程度减少水分蒸发和动物侵害。骆驼刺🌱形态特征地上部分矮小，分枝多；地下根系极为发达，可深达十几米。💧适应功能矮小的株型减少水分蒸腾；深广的根系可扩大吸水范围，获取地下水。梭梭树🌳形态特征茎干粗壮，树皮厚实；叶片退化成鳞片状，包裹在新生枝条上。💧适应功能耐高温，木质化的茎干抗风固沙；特殊的叶片结构有效减少水分蒸发。对比思考：水生植物vs沙漠植物根·吸水与固着💧水生植物：根系相对退化，不发达。原因：环境水分充足，无需费力扎根吸水。🏜️沙漠植物：根系极为发达，扎得很深很广。原因：要在干旱的沙地里，尽可能寻找并吸取深层地下水。茎·支撑与储水💧水生植物：茎干柔软，通气组织发达。原因：适应水流波动，且要保证水下部分的气体交换顺畅。🏜️沙漠植物：茎干肉质化、粗壮。原因：茎内储存大量水分，以备不时之需。叶·蒸腾与呼吸💧水生植物：叶片薄，表面积大。原因：增加与水的接触面积，利于吸收阳光和气体交换。🏜️沙漠植物：叶片退化成刺，表面积小。原因：最大程度减少水分通过蒸腾作用流失，还能防御动物。人类的学习：向沙漠植物学习人类从沙漠植物身上获得了很多灵感，应用到了生活的方方面面：仿生学应用科学家模仿仙人掌独特的储水与集水结构，设计出了高效的集水装置，帮助干旱地区收集利用空气中的水分。发展节水农业借鉴沙漠植物的耐旱特性，农业学家培育出了抗旱、节水的优良作物品种，并发展了滴灌、喷灌等先进的节水灌溉技术。沙漠生态治理利用梭梭树、沙棘、柠条等耐旱、固沙植物，建设防风固沙林带，有效遏制了沙漠化扩张，逐步恢复了沙区生态。案例分享：中国的治沙奇迹🌿库布其沙漠·绿色屏障昔日“死亡之海”，经30年坚持不懈的治理，现已建成大面积防风固沙林，成为全球首个整体治理的沙漠生态经济示范区。🌳毛乌素沙漠·消失的沙漠曾经是中国四大沙地之一，通过一代代人的治沙造林，80%的区域得到治理，逐渐从地图上“消失”，变成了良田和草原。💖情感共鸣：敬畏自然，守护绿色这些治沙奇迹，让我们见证了“人定胜天”的伟大力量。但更重要的是，这告诉我们：保护环境、保护植被，就是保护人类自己的未来。课堂练习：沙漠知识问答01|基础常识仙人掌的刺主要是为了什么？A.好看｜B.保护自己

C.减少水分蒸发正确答案：C02|生长奥秘为了在沙漠生存，沙漠植物的根系通常是什么样的？A.非常发达，向深处延伸

B.很不发达，只有一点点

C.没有根正确答案：A03|眼力挑战下面哪种植物不是沙漠植物？A.骆驼刺｜B.荷花

C.梭梭树正确答案：B课后作业：我是“节水小能手”🎯今天的挑战任务1.和爸爸妈妈一起制定一份专属的家庭节水计划，并在生活中一起坚持实践！2.变身“火眼金睛”小侦探，仔细观察家里和学校，找一找有哪些地方还可以更节约地用水？🌟期待看到