точка роста. релеон. Москва реализация образовательных программ естественнонаучной и технологической направленностей по биологии
 Скачать 4.62 Mb.
|
|
3 . Какую функцию выполняет структура кожи, обозначенная на рисунке под буквой А Рис Участок кожи на срезе 90 БИОЛОГИЯ В содержание) поднимает волос) придаёт прочность коже) выделяет пот) воспринимает внешние раздражители Ответ: Лабораторные работы ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Лабораторная работа № Зависимость транспирации и температуры от площади поверхности листьев» Теоретическая часть Испарение воды растением представляет собой физический процесс, так как при этом в межклеточниках листьев вода переходит в парообразное состояние, и затем образовавшийся пар через устьица диффундирует в окружающее пространство. Однако испарение воды — это и сложный физиологический процесс, поскольку он связан с анатомическими и физиологическими особенностями растений, поэтому в отличие от физического, физиологический процесс испарения растением воды и назван транспирация у растений У растений транспирация зависит от количества и размеров проводящих сосудов от площади листовой пластинки от числа устьиц от толщины кутикулы от состояния коллоидов протоплазмы от концентрации клеточного сока и других причин. Вода передвигается вверх по стеблю, так как в результате транспирации в клетках листьев возникает сосущая сила, которая передаётся от них до корневых волосков корня, поглощающих воду из почвы. Если поместить срезанную ветку или какое-либо растение в сосуд с водой, в течение долгого времени растение не сохнет, что указывает на присасы- вающее действие транспирации. Значение транспирации вместе с водой по растению передвигаются поступающие в него минеральные элементы транспирация понижает температуру листа и защищает его от перегрева. Влияние факторов внешней среды на процесс транспирации и её суточный ход, выражается действием следующих факторов 91 БИОЛОГИЯ В содержание влияние света температуры воздуха сила ветра степень насыщения воздуха парами воды. Рис.19. Внешние факторы воздействия на транспирацию Влияние факторов внешней среды • на процесс транспирации у растений Свет способствует открытию устьичных щелей и повышает проницаемость протоплазмы испаряющих клеток для воды. Хлорофилл энергично поглощает солнечные лучи, что повышает температуру листа и усиливает испарение. Увеличение транспирации снижает температуру листа, в результате чего испаряющие листья не перегреваются. Даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40% по сравнению с транспирацией, идущей в темноте. Поданным кв. см листа кукурузы испаряют в темноте 97 мг воды, на рассеянном — 114 мг, на прямом солнечном свету —785 мг) Температура воздуха, окружающего растение, также, влияет на транспирацию. С повышением температуры транспирация увеличивается, так как при этом усиливаются движение молекул воды и скорость диффузии водяного пара с поверхности коллоидов клеточных оболочек. Сила ветра может играть двоякую роль в процессе транспирации. Роль ветра сводится к замене влажных слоев воздуха над листьями растений сухими, те. ветер влияет только па вторую фазу транспирации — выход пара из межклеточников листа. Сильный ветер треплет листья, что вызывает замыкание устьичных щелей и тем снижает транспирацию. На транспирацию оказывает большое влияние и степень насыщения воздуха парами воды. Чем больше сухость воздуха, тем интенсивнее идет процесс транспирации, и наоборот. Транспирация ― важный показатель жизнедеятельности растения. Чем больше площадь поверхности листьев, тем больше транспирация. Практическая часть Цель работы выявить зависимость транспирации и температуры от площади поверхности листьев. Оборудование: Компьютер с программным обеспечением Датчики температуры и влажности Комнатное растение монстера или пеларгония Установка параметров измерений частота каждую секунду 92 БИОЛОГИЯ В содержание замеры – 1200 • длительность –20 минут Порядок проведения эксперимента. Подготовить компьютер (планшет) для проведения опыта. Поместить два листа растения в целлофановый пакет, опустить в него датчики, чтобы они не касались стенок пакета и листьев растения. Завязать пакет бечевкой. Рис 20. Эксперимент наблюдения транспирации. Провести измерения влажности и температуры в течение 10―15 минут. Вынуть датчики и оставить на некоторое время в комнатных условиях. Поместить четыре листа растения в целлофановый пакет, опустить в него датчики, чтобы они не касались стенок пакета и листьев растения. Завязать пакет бечевкой. Провести измерения влажности и температуры в течение 10―15 минут. Результаты измерений запишите в таблицу Зависимость транспирации и температуры от площади поверхности листьев». Количество листьев Время Влажность Температура °C 0 с с с с с с с с листа листа Вывод: Транспирация пропорциональна площади поверхности листьев. Чем больше площадь поверхности листьев, тем больше транспирация. Изменения температуры не наблюдалось. Она изменялась в пределах погрешности. Сформулируйте выводы по вопросам. Что такое транспирация? Какое значение имеет транспирация для жизни растения? Как зависит влажность воздуха в пакете от площади поверхности листьев 93 БИОЛОГИЯ В содержание Лабораторная работа № Измерение влажности и температуры в разных зонах класса» Теоретическая часть Микроклиматические условия считаются благоприятными для человека при относительной влажности воздуха 30—70 %. Растительность, обладая большой испаряющей способностью, оказывает заметное влияние на влажность и температуру воздуха, вызывая положительные теплоощущения человека. Повышение относительной влажности воздуха почти всегда (за исключением дней сочень высокими температурами) воспринимается человеком как некоторое снижение температуры. Так, повышение влажности на 15 % как бы понижает температуру воздуха на 3,5 °С. Повышенная влажность воздуха внутри зелёных насаждений по сравнению с открытыми территориями отличается равномерностью, не имеет резких колебаний, что вызвано тем, что испаряющая поверхность зеленых насаждений (деревьев, кустарников, трав) враз и более превышает занятую этими растениями площадь. Зеленые насаждения как бы регулируют влажность в период сухости растения усиливают испарение, при высокой влажности водяные пары конденсируются на листьях — более прохладных по- верхностях. Следует отметить, что относительная влажность в городе, как правило, ниже, чем в естественных природных условиях, что является следствием радикальных изменений свойств подстилающей поверхности (крыши, мостовые способствуют быстрому удалению с территории города осадков). Приемы размещения зелёных насаждений и их сочетания с открытыми пространствами в значительной степени определяют относительную влажность воздуха. Наилучшие результаты в создании комфортной обстановки достигаются при чередовании деревьев и кустарников, располагаемых компактными массивами, с полянами, имеющими плотный травяной покров. В этом случае существующий перепад радиационных температур между открытыми участками и затененными территориями достигает 30 С, а влажность 20 %, что способствует перемещению воздуха Влажность воздуха около растения больше, чем вдали от него, так как растения испаряют воду. Поэтому влажность воздуха в лесу всегда выше, чем в городе Температура около растения ниже, чем вдали от него. В физиологическом процессе испарения воды растением, получившем название транспирация, участвуют листья или хвоя. В их кожице имеются своеобразные щеле- видные отверстия — устьица, способные открываться и закрываться и тем самым регулировать потерю воды. Когда транспирация достигает величины, превышающей поступление воды из почвы, наступает увядание. Длительная нехватка воды приводит к гибели растений. Это происходит из-за того, что растения не могут надолго закрыть устьица, так как через них поступает углекислый газа его отсутствие приводит к углеродному голоданию, что сказывается на питании растения, фотосинтезе. В жаркое время дня листья могут выглядеть поникшими, а наутро они вновь упругие и свежие вследствие действия осмотического давления, или тургора. Днём, когда химические процессы в растении протекают наиболее активно, это давление постепенно снижается, аза ночь, по мере того как корневая система пополняет запасы воды, оно повышается. Тургор зависит от погодных условий. В прохладные и пасмурные дни он вообще не падает и все устьица листьев остаются открытыми. Дерево всасывает воду из почвы громадной корневой системой и прежде всего молодыми корневыми окончаниями и многочисленными корневыми волосками. У яблони 2—3 лет уже имеется 45 тыс. корней. С приходом холодов растения сокращают всасывание воды из почвы, а листья продолжают ее испарение, что приводит к несоответствию меж 94 БИОЛОГИЯ В содержание ду количеством получаемой и расходуемой воды. Деревья и кустарники избавляются от основных органов испарения влаги — они сбрасывают листву. Исследования показывают, что всасывание деревом воды во многом зависит от содержания в почве кислорода. При уплотнении почвы резко сокращается приток воды, иона уже не поступает в наиболее отдаленные и высокие точки растения — деревья начинают «суховершинить». Скорость передвижения воды в дереве зависит от проводимости древесины и мощности двигателей водного тока так, водном из опытов, поставленных в Подмосковье, у летних деревьев (в зависимости от погодных условий) она составляла для дуба 60—400 см/ч, для тополя 20—400, берёзы 80—240, ели 5—50 см/ч. Сила, движущая воду вверх по стволу лиственного дерева, должна быть не менее 4 атм. на каждые 10 м высоты подъема. Корневое давление способно поднимать воду по стволу дерева на высоту 4—5 м. С распусканием листьев основным двигателем, поднимающим воду по сосудам деревьев, становится сосущая сила кроны, возникающая за счет потери воды листьями (или хвоей) в процессе транспирации. Один гектар насаждений в течение вегетационного сезона испаряет дот влаги, за этот же период 1 м газона испаряет 500—700 л воды. Ежедневно взрослая липа испаряет т влаги, хорошо развитый бук — дот влаги, ага столетних дубов — около 26 т. Ежегодно зелёные насаждения испаряют 20—30 % атмосферных осадков, выпавших на занятую ими территорию. Сравнивая влияние растений и воды на повышение влажности воздуха, можно суверенностью сказать, что 1 га полноценных растений значительно лучше почтив раз) увлажняет, освежает воздух по сравнению с водоемом такой же площади. В зависимости от размеров и структуры массивов зеленых насаждений влияние растительности на влажность воздуха распространяется на прилегающие инсолируемые открытые пространства и проявляется на расстоянии, враз превышающем высоту растений. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что на территории, отстоящей от зеленого массива нам, из-за влияния растений относительная влажность может при определенных условиях повышаться на 30 %. Влажность воздуха увеличивают даже неширокие метровые полосы древесно-кустарниковой растительности, которые на расстоянии 500 м поднимают влажность на 5— 8 % по сравнению с открытой площадью. Если принять относительную влажность на улице до 100 %, то среди озелененной застройки она составит 116 %, а в крупном парке может доходить дои более. Испаряя влагу, поверхность листьев и кустарников нагревается. Известно, что для испарения л воды требуется до 600 ккал тепла. Несложный расчет показывает, что 1 га дубовой рощи поглощает в сутки 15 600 ккал. Именно этот процесс способствует понижению температуры в нижних слоях кроны и приземном слоена С (по сравнению с температурой окружающего воздуха. В приземном слое плотных зелёных насаждений отмечается наиболее высокая относительная влажность воздуха. Относительная среднемесячная влажность воздуха среди зеленых насаждений парка выше на 4—9 %, в сквере — на 3—5 % по сравнению с территориями многоэтажной застройки. Даже небольшие участки внутриквартальной зелени заметно способствуют повышению относительной влажности воздуха. Умело применяя влаголюбивые растения и используя их качества, на территории с повышенной относительной влажностью (выше 70 %) последнюю значительно можно сни- зить. Практическая часть Цель работы:Определить и сравнить влажность и температуру воздуха в классе и около растения 95 БИОЛОГИЯ В содержание Оборудование: Компьютер с программным обеспечением Датчики температуры; Датчики влажности. Установка параметров измерений частота замеров каждую минуту количество замеров – Замеры температуры и влажности производить не менее 15 минут. Порядок проведения эксперимента. Подготовить лабораторное оборудование для проведения опыта. На 4 листа растения спатифиллюм (или другие растения) одеть целлофановой пакет, поместить туда датчики температуры и влажности, чтобы они не касались стенки пакета. Начать регистрацию данных температуры в классе и около растения в течение 15 минут. Следить за изменением температуры на экране. Данные замеров занести в таблицу. Сохранить данные опыта. Начать регистрацию данных влажности воздуха в классе и около растения в течение 16 минут. Следить за изменением влажности воздуха на экране. Сохранить и изучить графики. Данные замеров занести в таблицу. Сохранить данные опыта. Обработка и анализ результатов: Сравнительное исследование температуры и влажности воздуха в классе и около рас- тения. Температура и влажность воздуха (около 15 час Время (с) Температура в классе (°С) Температура около растения (°С) Влажность воздуха в классе (Влажность воздуха около растения (%) 0 300 600 900 96 БИОЛОГИЯ В содержание Выводы: 1. Сформулируйте выводы по вопросам. Почему около растения влажность больше, чем в классе Какое это имеет значение. Почему в классе температура воздуха повышается, а около растения понижается Какую роль играют зелёные насаждения в городе Температура в классе выше, чем около растения. Со временем температура в классе увеличивается, а около растения уменьшается Влажность в классе меньше, чем около растения. Стечением времени влажность в классе уменьшается, а около растения увеличивается Лабораторная работа № Испарение воды листьями дои после полива». Теоретическая часть Вода необходима для жизни любого растения. Растение получает воду главным образом из почвы. Наземные части растения, в основном листья через устьица испаряют значительное количество воды. Бывает, что в жаркие часы дня расход воды испарением превышаете поступление. Тогда у растения листья увядают. При сухой почве интенсивность испарения меньше, чем при влажной. На интенсивность процесса транспирации оказывает влияние влажность почвы. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается. Чем меньше воды в почве, тем меньше ее в растении. Уменьшение содержания воды в растительном организме автоматически снижает процесс транспирации в силу устьичной и внеустьичной регулиров- ки. В листьях водяной пар выходит из клеток в межклетники. Из них через устьица пар испаряется с поверхности листа. Открываясь и закрываясь, устьица регулируют испарение воды листьями. Как известно, у большинства растений устьица находятся на нижней поверхности листа. Следовательно, у большинства растений вода в основном испаряется на нижней поверхности листовой пластинки. Количество воды, которое испаряют растения, зависит от многих факторов. В любом случае это почти всегда достаточно большое количество в пересчете на массу тела растения. Так, например, капуста испаряет за сутки около одного литра воды. На интенсивность испарения влияют возраст растения (молодые испаряют больше, в тени оно растет или нет (в тени испарение меньше, дует ветер или нет (в ветреную погоду испарение больше, достаточно воды в почве или нет. При достаточном количестве воды у растения устьица в листьях могут быть открыты и днем, и ночью. У ряда растений устьица открываются только днем. Если же воды в почве недостаточно, то растения закрывают устьица даже днем. Листья некоторых растений могут скручиваться при ярком освещении, в результате испарение также уменьшается. У растений, произрастающих в теплых влажных местообитаниях (например, тропиках, обычно крупные листовые пластинки. Поэтому такие растения испаряют большие объемы воды. Но поскольку воды в окружающей среде достаточно, это не является проблемой. Другое дело — растения засушливых мест обитания (например, полупустынь и пустынь. У них листья либо мелкие, либо видоизменены в колючки (кактус) или мясистые образования, накапливающие воду про запас (алоэ. В любом случае такие листья испаряют мало воды. Практическая часть Цель работы Выяснить как влияет, полив растения на количество испаряемой воды 97 БИОЛОГИЯ В содержание Рис. Полив растения Оборудование: 1. компьютер с программным обеспечением. измерительный Интерфейс. датчик температуры. датчик влажности. Установка параметров измерений частота каждую секунду замеры – Порядок проведения эксперимента. Подготовьте КПК (или ПК) для проведения опыта. Одеть целлофановый пакет на спатифиллюм, поместить туда датчики температуры и влажности и плотно завязать пакет. Провести измерения температуры и влажности, когда земля в горшке с растением сухая. Проанализировать полученные данные. Полить растения, вылив 2 литра воды. Провести измерения температуры и влажности после полива. Проанализировать полученные данные. Сделать выводы. Обработка и анализ результатов: Результаты измерений запишите в таблицу Температура и влажность воздуха дои после полива (около 15 час Время (с) Температура около растения до полива (°С) Температура около растения после полива (°С) Влажность воздуха около растения до полива (Влажность воздуха около растения после полива (%) 0 300 600 900 Выводы: Сформулируйте выводы по вопросам. Как влияет, полив на интенсивность испарения воды у растения 98 БИОЛОГИЯ В содержание. Зачем растение испаряет воду. Чем обусловлена непрерывность восходящего тока воды у растений. В каких процессах жизнедеятельности растений участвует вода? |