研究植物的生长曲线

目的

通过定期测量幼苗高度并绘制生长曲线，研究植物幼苗随时间的生长模式。

变量

• 操纵变量：时间，从研究开始起以天数计算。
• 应变变量：幼苗的高度，从土壤表面量到嫩枝顶端。
• 控制变量：所用植物的品种、每次浇水的水量、幼苗所处的光照条件、周围温度，以及每个花盆中土壤的种类和数量。

材料与仪器

• 同一品种正在萌发的种子或幼苗，例如绿豆（Vigna radiata）
• 数个装有相同种类和数量土壤的相同花盆
• 直尺或卷尺
• 水
• 用于记录测量数据的记录表
• 方格纸
• 稳定的光源，例如阳光充足的窗台或植物生长灯

步骤

1. 将同一品种的多颗种子种在装有相同种类和数量土壤的相同花盆中。
2. 给花盆浇水，并将它们放置在相同的光照和温度条件下。
3. 幼苗出土后，用直尺测量每株幼苗从土壤表面到嫩枝顶端的高度。
4. 在相同的日子、相同的时间进行测量，例如每两天一次，持续数周。
5. 每次测量后把每株幼苗的高度记录在表格中。
6. 计算每个测量时间点幼苗的平均高度。
7. 绘制平均高度对时间的图像。

预期结果

平均高度对时间的图像通常呈S形，也称为S形生长曲线（sigmoid growth curve）。幼苗出土后最初几天生长缓慢（迟滞期），随后进入快速生长阶段（对数期），最后随着幼苗接近稳定期而生长放缓并趋于平稳。

结论

植物随时间的生长呈S形生长曲线，经历缓慢的开始、快速的中间阶段，以及趋于平稳的阶段。这一模式反映了植物发育过程中细胞分裂和细胞伸长速率的变化，从根和嫩枝缓慢建立，到快速的伸长生长，最终达到较稳定的生长速率。

试卷三风格题目

题目1，假设。为本探究写出一个合适的假设。

参考答案。随着时间增加，幼苗的平均高度增加，直到增长速率放缓、高度趋于平稳。

简洁的写法是：生长时间越长，幼苗的平均高度越大，直至达到最大值。

题目2，变量。说出操纵变量、应变量和两个控制变量，并解释控制变量为何必须保持相同。

参考答案。操纵变量：时间（天）。

应变量：幼苗的平均高度（cm）。控制变量：植物品种、浇水量、光照条件、温度以及土壤的种类和数量。

它们保持相同，使高度的任何变化只由时间引起，而非其他因素，从而使比较公平。

题目3，列表与作图。说明读数应如何列表，以及应绘制什么图。

参考答案。在第一栏记录时间（天），在下一栏记录平均高度（cm），在每个时间点计算幼苗的平均值，并使数值采用一致的小数位数。

以平均高度为纵轴、时间为横轴作图，并用平滑曲线连接各点，曲线应呈现S形（S形曲线）的模式。

题目4，推断。根据曲线的形状，推断幼苗在哪个阶段生长最快，并提出曲线为何随后趋于平稳。

参考答案。幼苗在曲线最陡的部分（对数期或指数期）生长最快，此时细胞分裂和细胞伸长最为旺盛。

曲线随后趋于平稳，是因为植物成熟后生长放缓，而空间、养分等因素变得有限，使高度的增长速率下降到接近零。

安全与良好操作

• 处理土壤和种子后要洗手，保持工作区清洁。
• 让植物生长灯远离水，不需要时将其关闭，因为它会发热且属于电器设备。
• 轻拿轻放幼苗，测量时不要拉扯它们，以免损伤植物并保持读数准确。

常见错误

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题