内容正文:
专题02 植物体内的物质与能量的变化 知识清单
知识点一 水的利用与散失
一、植物对水的吸收和运输
1.水分的吸收:植物主要通过根吸收水分和无机盐。
根吸水的主要部位是根尖的成熟区,该部位生有大量的根毛,这大大增加了根吸水的面积。
2.水分的运输:水分和无机盐是通过输导组织的导管运输。
水的运输途径:土壤溶液中的水分→根毛细胞→成熟区的导管→茎部木质部的导管→叶的导管→叶肉细胞→气孔散失到大气中( 根、茎、叶中的导管)
导管和筛管的区别
位置
运输成分
运输方向
导管
木质部,在内侧
水分、无机盐
从下向上
筛管
韧皮部,在外侧
有机物
从上向下
点拨:导管向上输送水分和无机盐;筛管向下输送叶片光合作用产生的有机物。
二、植物的蒸腾作用
1、蒸腾作用:水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。蒸腾作用主要是通过叶片进行的。
2. 水分的散失:通过蒸腾作用散失,主要通过叶片的气孔散失。
【实验探究 】观察叶片的结构
[实验步骤]
(1)徒手切片:右手捏紧并排的两片刀片,沿着叶片横向迅速切割,要多切几次,把切下的薄片放入水中。
(2)制作临时切片:用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
(3)观察叶片的结构
(4)观察叶片的下表皮:①用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片;
②用显微镜观察表皮细胞、保卫细胞和气孔。
[实验结果]
3. 蒸腾作用的主要器官——叶片
(1)叶片的结构:
(2)其中叶肉属于营养组织,表皮属于保护组织,叶脉内有输导组织。
(3)表皮细胞不含叶绿体,不能进行光合作用;保卫细胞含有叶绿体,能进行光合作用。
(4)气孔:叶片上的气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。
是植物蒸腾失水的门户,气体交换的窗口。
一般陆生植物的叶片下表皮的气孔比上表皮的多。
保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;
保卫细胞失水收缩,气孔缩小或者闭合,蒸腾作用也随之减弱。
4.植物吸收的水分,一部分用于光合作用等生命活动,其余的绝大部分通过蒸腾作用散失。
5.蒸腾作用的意义:
(1)可以促进水和无机盐的运输,保证各组织器官对水和无机盐的需要。
(2)蒸腾作用可以降低叶片表面的温度,避免植物因气温过高而被灼伤。
(3)蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水,促进生物圈水循环。
6. 蒸腾作用的主要影响因素:
(1)光照(光照越强,蒸腾越强)
(2)温度(温度越高,蒸腾越强)
(3)空气湿度(空气湿度越大,蒸腾反而弱)
(4)空气流动(空气流通越快,蒸腾越强)等。
7. 蒸腾作用在农业生产中的应用:
(1)保护幼根和根毛(或保护根尖),提高植株成活率的方法:带土坨移栽。
(2)降低蒸腾作用,提高植株成活率的方法:剪去部分枝叶;阴天或傍晚移栽;烈日下,为移栽树木搭遮阴网
知识点二 光合作用
1、 绿叶在光下制造有机物
探究目的
实验原理、材料
实验步骤
实验现象
实验结论
绿叶在光下产生
碘液与淀粉发生反应,变蓝。
实验材料:银边天竺葵
①盆栽的天竺葵放到暗处一昼夜(目的:使叶中的淀粉耗尽);
②用黑纸片把叶片一部分从上下两面遮盖,移到阳光下照射(进行光的对照);
③几小时后,取下叶片,去掉遮光纸片,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,水浴加热至叶片变成黄白色(酒精的作用:溶解叶片中含有的叶绿素);
叶片银边部分:
见光滴加碘液后不变蓝;
遮光滴加碘液后不变蓝。
叶片绿色部分:
见光滴加碘液后变蓝;
遮光滴加碘液后不变蓝。
1.光合作用的产物是淀粉。
2.光是光合作用不可缺少的条件。
3.叶绿体是光合作用的场所。
1.若将上述实验步骤②改成:将叶脉切断,其它步骤均不变,会发现滴加碘液不变蓝,结论:水是光合作用的原料。
2. 若将②改成选叶用透明塑料袋套住,并放一些氢氧化钠固体,其它步骤均不变,会发现滴加碘液不变蓝,结论:二氧化碳是光合作用的原料。
3.若将②改为银边天竺葵,其它步骤均不变,会发现银边处滴加碘液不变蓝,
结论:叶绿体是光合作用的场所。
2、 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
(一)实验:金鱼藻在光下释放氧气
1、实验过程:将装有金鱼藻的实验装置放在阳光下,观察是否放出气泡。等气体充满试管容积的1/2左右时,取出试管,迅速将快要熄灭的卫生香伸进试管口内,观察卫生香的燃烧情况。
2、实验现象:①金鱼藻有气泡产生;②带火星的卫生香复燃。
3、得出结论:光合作用产生了氧气。
(二)实验:二氧化碳是光合作用必需的原料
提出问题
二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
作出假设
二氧化碳是光合作用必需的原料
制定并
实施计划
①将两盆盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜;
②两盆盆栽的天竺葵分别用玻璃罩罩起来,把一个罩子中放入氢氧化钠溶液,另一个罩子中放入等量的清水,都放在阳光处;
③几小时以后,分别摘下两盆盆栽的天竺葵的叶子;
④把叶片分别放入盛有酒精的两个小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色;
⑤用清水漂洗叶片,再把两片叶片分别放到培养皿里,向叶片滴加碘液;⑥稍停片刻,用清水冲掉碘液
实验现象
在含有氢氧化钠溶液玻璃罩中的天竺葵的叶子没有变蓝,仍是黄白色,而清水溶液玻璃罩中的天竺葵的叶子变成蓝色
得出结论
二氧化碳是光合作用必需的原料
三、光合作用的实质
1.概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放氧气的过程。
2.光合作用的反应式:
光能
二氧化碳+水 有机物 + 氧气
叶绿体(储存着能量)
(1)条件:有光; (2)场所:叶绿体
(3)原料:二氧化碳、水; (4)产物:有机物、氧气。
实质:合成有机物,贮存能量。包括能量转化(把光能转变成化学能)和物质转化(把简单的无机物转变成复杂的有机物并放出氧气)。
3.光合作用的影响因素:
①光照强度:在一定范围内,光照增强,光合作用随之增强,但光照增强到一定程度后,光合作用不再增强,光照减弱,光合作用随之减弱。
②二氧化碳浓度:二氧化碳浓度越高,光合作用越强;二氧化碳浓度越低,光合作用越弱。
③温度:在一定范围内,随温度升高,光合作用越强,温度越低,光合作用越弱。但温度过高时光合作用反而减弱,植物甚至死亡;
4.光合作用原理在农业生产上的应用:(1)充分利用光照:间作套种、合理密植。(2)延长光照时间:可用灯光照射。(3)增加二氧化碳的浓度。
大棚蔬菜提高产量的措施:夜间增加光照时间或者光照强度,增加二氧化碳的浓度、如施“气肥”“有机肥”;作物通风等。
知识点三 呼吸作用
一、呼吸作用的过程
实验
实验一
实验二
实验三
操作
甲:萌发
乙:煮熟
现象
甲瓶温度升高
乙瓶温度不变
甲瓶石灰水变浑浊
乙瓶石灰水不变
甲瓶蜡烛熄灭
乙瓶蜡烛继续燃烧
结论
种子呼吸
释放能量
种子呼吸
产生二氧化碳
种子呼吸
吸收氧气
思维警示:在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗来代替,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子来进行实验,目的是防止瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。
二、呼吸作用的实质
1.概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
2.呼吸作用的反应式:
有机物 + 氧气 二氧化碳+水+能量
线粒体
(1) 场所:是活细胞的线粒体内进行的。
(2) 原料:有机物、氧气。 产物:二氧化碳、水。
(3) 实质:分解有机物,释放能量。
(4) 意义:为一切生物的生命活动提供能量。生命活动的能量直接来自呼吸作用。
3.影响呼吸作用的因素:
(1)温度:一定范围内,温度升高,呼吸作用增强;温度降低,呼吸作用减弱。
例如,保存食物,可以冷冻;晚上大棚蔬菜可以降低温度,降低呼吸作用。
(2)水分:在一定水分范围内,植物含水量增加,呼吸作用增强。
例如,晒干的种子不会烂掉,而新鲜蔬菜容易烂掉。
(3)氧气:在一定范围内随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著增强。
例如,土壤板结要松土,提供氧气促进根部细胞的呼吸作用;水分过多(如洪灾水稻被淹),导致根部缺氧抑制呼吸作用,植物根部霉烂死亡。
(4)二氧化碳:二氧化碳浓度大,呼吸作用减弱。
例如,在贮藏蔬菜、水果、粮食时用低温、干燥、充入二氧化碳等措施,降低呼吸作用,延长贮藏时间。
4.呼吸作用原理在农业生产上的应用(两个方面:抑制呼吸和促进呼吸)
(1)大棚种植农作物时,降低夜间温度,可以减少植物的呼吸作用对有机物的消耗,达到提高产量的目的。
(2)贮藏农作物产品时,采用低温、干燥的方法抑制呼吸作用,延长贮藏时间。
(3)水果覆盖保鲜膜隔绝空气降低呼吸作用,延长保存时间。
(4)中耕松土、及时排涝是为给植物根的呼吸作用提供充足的氧气 。
归纳:植物光合作用与呼吸作用比较
区别
呼吸作用
光合作用
部位不同
线粒体上进行
叶绿体上进行
条件不同
白天晚上都可以进行
只能在白天进行
原料不同
需要有机物和氧气
需要二氧化碳和水
产物不同
二氧化碳和水
有机物和氧气
能量转化不同
释放能量
储存能量
植物光合作用与呼吸作用的联系:
1. 如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。
这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
2. 如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。
这是因为植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用与光合作用是相互依存的关系。
知识点四 植物在自然界中的作用
一、植物可以为其他生物提供有机物
1、植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中其他生物提供了基本的食物来源。
2、 为其他的生物提供了生命活动所需的能量。
二、植物参与生物圈的水循环
1.植物的蒸腾作用能够提高大气的湿度,增加降水。
2.植物的茎、叶承接着雨水,能够大大减缓雨水对地面的冲刷。
3. 树林中的枯枝落叶能吸纳大量雨水,也使雨水更多地渗入地下,补充地下水。
一片森林就是一座“绿色水库”,我们应该好好保护森林。
三、植物参与维持生物圈的碳氧平衡
1.自然界中的生物和有机物以及人类的生活和生产消耗大量的氧气,放出二氧化碳。而绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,有将氧气释放到大气中,维持了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡,简称碳氧平衡。
2.意义:维持大气成分的稳定,为自然界中的生物的生命活动提供氧气。
四、从我做起,保护植被
1.对森林和草原实行依法治理和科学化管理
2.实施退耕还林、还草、还湖的政策
3.开展全民义务植树、种草活动
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专题02 植物体内的物质与能量的变化 知识清单
知识点一 水的利用与散失
一、植物对水的吸收和运输
1.水分的吸收:植物主要通过根吸收水分和无机盐。
根吸水的主要部位是根尖的成熟区,该部位生有大量的根毛,这大大增加了根吸水的面积。
2.水分的运输:水分和无机盐是通过输导组织的导管运输。
水的运输途径:土壤溶液中的水分→根毛细胞→成熟区的导管→茎部木质部的导管→叶的导管→叶肉细胞→气孔散失到大气中( 根、茎、叶中的导管)
导管和筛管的区别
位置
运输成分
运输方向
导管
木质部,在内侧
水分、无机盐
从下向上
筛管
韧皮部,在外侧
有机物
从上向下
点拨:导管向上输送水分和无机盐;筛管向下输送叶片光合作用产生的有机物。
二、植物的蒸腾作用
1、蒸腾作用:水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。蒸腾作用主要是通过叶片进行的。
2. 水分的散失:通过蒸腾作用散失,主要通过叶片的气孔散失。
【实验探究 】观察叶片的结构
[实验步骤]
(1)徒手切片:右手捏紧并排的两片刀片,沿着叶片横向迅速切割,要多切几次,把切下的薄片放入水中。
(2)制作临时切片:用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
(3)观察叶片的结构
(4)观察叶片的下表皮:①用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片;
②用显微镜观察表皮细胞、保卫细胞和气孔。
[实验结果]
3. 蒸腾作用的主要器官——叶片
(1)叶片的结构:
(2)其中叶肉属于营养组织,表皮属于保护组织,叶脉内有输导组织。
(3)表皮细胞不含叶绿体,不能进行光合作用;保卫细胞含有叶绿体,能进行光合作用。
(4)气孔:叶片上的气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。
是植物蒸腾失水的门户,气体交换的窗口。
一般陆生植物的叶片下表皮的气孔比上表皮的多。
保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;
保卫细胞失水收缩,气孔缩小或者闭合,蒸腾作用也随之减弱。
4.植物吸收的水分,一部分用于光合作用等生命活动,其余的绝大部分通过蒸腾作用散失。
5.蒸腾作用的意义:
(1)可以促进水和无机盐的运输,保证各组织器官对水和无机盐的需要。
(2)蒸腾作用可以降低叶片表面的温度,避免植物因气温过高而被灼伤。
(3)蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水,促进生物圈水循环。
6. 蒸腾作用的主要影响因素:
(1)光照(光照越强,蒸腾越强)
(2)温度(温度越高,蒸腾越强)
(3)空气湿度(空气湿度越大,蒸腾反而弱)
(4)空气流动(空气流通越快,蒸腾越强)等。
7. 蒸腾作用在农业生产中的应用:
(1)保护幼根和根毛(或保护根尖),提高植株成活率的方法:带土坨移栽。
(2)降低蒸腾作用,提高植株成活率的方法:剪去部分枝叶;阴天或傍晚移栽;烈日下,为移栽树木搭遮阴网
知识点二 光合作用
1、 绿叶在光下制造有机物
探究目的
实验原理、材料
实验步骤
实验现象
实验结论
绿叶在光下产生
碘液与淀粉发生反应,变蓝。
实验材料:银边天竺葵
①盆栽的天竺葵放到暗处一昼夜(目的:使叶中的淀粉耗尽);
②用黑纸片把叶片一部分从上下两面遮盖,移到阳光下照射(进行光的对照);
③几小时后,取下叶片,去掉遮光纸片,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,水浴加热至叶片变成黄白色(酒精的作用:溶解叶片中含有的叶绿素);
叶片银边部分:
见光滴加碘液后不变蓝;
遮光滴加碘液后不变蓝。
叶片绿色部分:
见光滴加碘液后变蓝;
遮光滴加碘液后不变蓝。
1.光合作用的产物是淀粉。
2.光是光合作用不可缺少的条件。
3.叶绿体是光合作用的场所。
1.若将上述实验步骤②改成:将叶脉切断,其它步骤均不变,会发现滴加碘液不变蓝,结论:水是光合作用的原料。
2. 若将②改成选叶用透明塑料袋套住,并放一些氢氧化钠固体,其它步骤均不变,会发现滴加碘液不变蓝,结论:二氧化碳是光合作用的原料。
3.若将②改为银边天竺葵,其它步骤均不变,会发现银边处滴加碘液不变蓝,
结论:叶绿体是光合作用的场所。
2、 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
(一)实验:金鱼藻在光下释放氧气
1、实验过程:将装有金鱼藻的实验装置放在阳光下,观察是否放出气泡。等气体充满试管容积的1/2左右时,取出试管,迅速将快要熄灭的卫生香伸进试管口内,观察卫生香的燃烧情况。
2、实验现象:①金鱼藻有气泡产生;②带火星的卫生香复燃。
3、得出结论:光合作用产生了氧气。
(二)实验:二氧化碳是光合作用必需的原料
提出问题
二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
作出假设
二氧化碳是光合作用必需的原料
制定并
实施计划
①将两盆盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜;
②两盆盆栽的天竺葵分别用玻璃罩罩起来,把一个罩子中放入氢氧化钠溶液,另一个罩子中放入等量的清水,都放在阳光处;
③几小时以后,分别摘下两盆盆栽的天竺葵的叶子;
④把叶片分别放入盛有酒精的两个小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色;
⑤用清水漂洗叶片,再把两片叶片分别放到培养皿里,向叶片滴加碘液;⑥稍停片刻,用清水冲掉碘液
实验现象
在含有氢氧化钠溶液玻璃罩中的天竺葵的叶子没有变蓝,仍是黄白色,而清水溶液玻璃罩中的天竺葵的叶子变成蓝色
得出结论
二氧化碳是光合作用必需的原料
三、光合作用的实质
1.概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放氧气的过程。
2.光合作用的反应式:
光能
二氧化碳+水 有机物 + 氧气
叶绿体(储存着能量)
(1)条件:有光; (2)场所:叶绿体
(3)原料:二氧化碳、水; (4)产物:有机物、氧气。
实质:合成有机物,贮存能量。包括能量转化(把光能转变成化学能)和物质转化(把简单的无机物转变成复杂的有机物并放出氧气)。
3.光合作用的影响因素:
①光照强度:在一定范围内,光照增强,光合作用随之增强,但光照增强到一定程度后,光合作用不再增强,光照减弱,光合作用随之减弱。
②二氧化碳浓度:二氧化碳浓度越高,光合作用越强;二氧化碳浓度越低,光合作用越弱。
③温度:在一定范围内,随温度升高,光合作用越强,温度越低,光合作用越弱。但温度过高时光合作用反而减弱,植物甚至死亡;
4.光合作用原理在农业生产上的应用:(1)充分利用光照:间作套种、合理密植。(2)延长光照时间:可用灯光照射。(3)增加二氧化碳的浓度。
大棚蔬菜提高产量的措施:夜间增加光照时间或者光照强度,增加二氧化碳的浓度、如施“气肥”“有机肥”;作物通风等。
知识点三 呼吸作用
一、呼吸作用的过程
实验
实验一
实验二
实验三
操作
甲:萌发
乙:煮熟
现象
甲瓶温度升高
乙瓶温度不变
甲瓶石灰水变浑浊
乙瓶石灰水不变
甲瓶蜡烛熄灭
乙瓶蜡烛继续燃烧
结论
种子呼吸
释放能量
种子呼吸
产生二氧化碳
种子呼吸
吸收氧气
思维警示:在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗来代替,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子来进行实验,目的是防止瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。
二、呼吸作用的实质
1.概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
2.呼吸作用的反应式:
有机物 + 氧气 二氧化碳+水+能量
线粒体
(1) 场所:是活细胞的线粒体内进行的。
(2) 原料:有机物、氧气。 产物:二氧化碳、水。
(3) 实质:分解有机物,释放能量。
(4) 意义:为一切生物的生命活动提供能量。生命活动的能量直接来自呼吸作用。
3.影响呼吸作用的因素:
(1)温度:一定范围内,温度升高,呼吸作用增强;温度降低,呼吸作用减弱。
例如,保存食物,可以冷冻;晚上大棚蔬菜可以降低温度,降低呼吸作用。
(2)水分:在一定水分范围内,植物含水量增加,呼吸作用增强。
例如,晒干的种子不会烂掉,而新鲜蔬菜容易烂掉。
(3)氧气:在一定范围内随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著增强。
例如,土壤板结要松土,提供氧气促进根部细胞的呼吸作用;水分过多(如洪灾水稻被淹),导致根部缺氧抑制呼吸作用,植物根部霉烂死亡。
(4)二氧化碳:二氧化碳浓度大,呼吸作用减弱。
例如,在贮藏蔬菜、水果、粮食时用低温、干燥、充入二氧化碳等措施,降低呼吸作用,延长贮藏时间。
4.呼吸作用原理在农业生产上的应用(两个方面:抑制呼吸和促进呼吸)
(1)大棚种植农作物时,降低夜间温度,可以减少植物的呼吸作用对有机物的消耗,达到提高产量的目的。
(2)贮藏农作物产品时,采用低温、干燥的方法抑制呼吸作用,延长贮藏时间。
(3)水果覆盖保鲜膜隔绝空气降低呼吸作用,延长保存时间。
(4)中耕松土、及时排涝是为给植物根的呼吸作用提供充足的氧气 。
归纳:植物光合作用与呼吸作用比较
区别
呼吸作用
光合作用
部位不同
线粒体上进行
叶绿体上进行
条件不同
白天晚上都可以进行
只能在白天进行
原料不同
需要有机物和氧气
需要二氧化碳和水
产物不同
二氧化碳和水
有机物和氧气
能量转化不同
释放能量
储存能量
植物光合作用与呼吸作用的联系:
1. 如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。
这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
2. 如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。
这是因为植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用与光合作用是相互依存的关系。
知识点四 植物在自然界中的作用
一、植物可以为其他生物提供有机物
1、植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中其他生物提供了基本的食物来源。
2、 为其他的生物提供了生命活动所需的能量。
二、植物参与生物圈的水循环
1.植物的蒸腾作用能够提高大气的湿度,增加降水。
2.植物的茎、叶承接着雨水,能够大大减缓雨水对地面的冲刷。
3. 树林中的枯枝落叶能吸纳大量雨水,也使雨水更多地渗入地下,补充地下水。
一片森林就是一座“绿色水库”,我们应该好好保护森林。
三、植物参与维持生物圈的碳氧平衡
1.自然界中的生物和有机物以及人类的生活和生产消耗大量的氧气,放出二氧化碳。而绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,有将氧气释放到大气中,维持了生物圈中氧气和二氧化碳的相对平衡,简称碳氧平衡。
2.意义:维持大气成分的稳定,为自然界中的生物的生命活动提供氧气。
四、从我做起,保护植被
1.对森林和草原实行依法治理和科学化管理
2.实施退耕还林、还草、还湖的政策
3.开展全民义务植树、种草活动
1
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