Чем крупнее листья растения чем больше их поверхность тем меньше испаряется влаги

Зависимость интенсивности испарения от площади поверхности листа

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 75/42

Зависимость интенсивности испарения

от площади поверхности листа

Черенкова Светлана Валерьевна,

1 квалификационной категории

ГЛАВА 1. Общие сведения о транспирации в растениях……………….

1. 1. Характеристика процесса транспирации………..………………….

1.2. Общая характеристика листа и его функции………………………..

1.3. Лист как орган транспирации……………………………………..….

1.4. Влияние условий на процесс транспирации…………………………

ГЛАВА 2. Практическая часть ………………………………………….

2.2. Результаты исследования …………………………………………….

Лист является важнейшим органом растений, и выполняет разные функции: фотосинтез – образование органических веществ из неорганических на свету, запасание веществ, газообмен, вегетативное размножение, испарение.

Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза около 30-33°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру. Большая поверхность листьев имеет огромное значение для питания растений и для испарения большого количества воды.

В данной работе мы рассматриваем только оду из функций – испарение воды листьями, что защищает растение от перегревания, удаляет избыток воды и ненужных веществ.

Выбранную тему исследовательской работы считаю актуальной, так как данные, полученные по результатам работы, можно использовать при ведении огорода, в садоводстве, в комнатном цветоводстве.

Все перечисленное выше и обусловило выбор и актуальность темы настоящей работы.

Цель: изучить зависимость площади листа и интенсивности испарения.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

Рассмотреть механизм процесса транспирации

Изучить строение листа и его функции

Определить зависимость скорости испарения от площади листа

Объект исследования : листья разной площади.

Предмет исследования : процесс испарения.

Гипотеза исследования : площадь листа влияет на скорость испарения.

ГЛАВА I . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСПИРАЦИИ В РАСТЕНИЯХ

Характеристика процесса транспирации

В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения – переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при соприкосновении органов растения с ненасыщенной водой атмосферой. Однако этот процесс осложнен физиологическими и анатомическими особенностями растения, и его называют транспирацией [3].

Количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды. Экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем сельскохозяйственной практики. К.А. Тимирязев назвал транспирацию в том объеме, в каком она идет, «необходимым физиологическим злом». Действительно, в обычно протекающих размерах транспирация не является необходимой. Так, если выращивать растения в условиях высокой и низкой влажности воздуха, то, естественно, в первом случае транспирация будет идти со значительно меньшей интенсивностью. Однако рост растений будет одинаков или даже лучше там, где влажность воздуха выше, а транспирация меньше. Вместе с тем транспирация в определенном объеме полезна растительному организму:

1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза 20-25°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру.

2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом, чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс [5].

1.2. Общая характеристика листа и его функции

Лист один из основных органов высших растений, занимающий боковое положение на стебле.

защита растения (чешуи, колючки, прикрепление к опоре усиками);

1.3. Лист как орган транспирации

Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100-200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников, которые занимают от 15 до 25% объемалиста. Эпидермис – покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Кутикула варьирует как по составу, так и по толщине. Более развитой кутикулой характеризуются листья светолюбивых растений по сравнению с теневыносливыми и засухоустойчивых по сравнению с влаголюбивыми. Кутикула вместе с клетками эпидермиса образует как бы барьер на пути испарения паров воды. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Все эти особенности выработались в процессе эволюции как приспособление к сокращению испарения.

Рисунок 1. Структура устьиц у двудольных растений

Основная часть воды испаряется через устьица. Процесс транспирации можно разделить на ряд этапов.

Первый этап – это переход воды из клеточных оболочек, где она находится в капельножидком состоянии, в межклетники (парообразное состояние). Это собственно процесс испарения, отрыв молекул воды с поверхности клеточных стенок. Важно подчеркнуть, что уже на этом этапе растение обладает способностью регулировать процесс транспирации (внеустьичная регулировка). Так, если в растении недостаток воды, то в сосудах корня и стебля создается сильное натяжение, которое делает их водный потенциал более отрицательным, что оказывает сопротивление передвижению воды в клетку и уменьшает интенсивность испарения. Надо учитывать также, что между всеми частями клетки существует водное равновесие. Чем меньше воды в клетке, тем выше становится концентрация клеточного сока. А это, в свою очередь, уменьшает содержание свободной воды в протопласте и клеточной оболочке. Соотношение свободной воды к связанной падает, водоудерживающая сила растет, интенсивность испарения уменьшается. Второй этап – это выход паров воды из межклетников или через кутикулу, или, главным образом, через устьичные щели. Поверхность всех клеточных стенок, соприкасающихся с межклетными пространствами, превышает поверхность листа примерно в 10-30 раз. Все же если устьица закрыты, то все это пространство быстро насыщается парами воды и переход воды из жидкого в парообразное состояние прекращается. Иная картина наблюдается при открытых усть­ицах. Как только часть паров воды выйдет из межклетников через устьичные щели, так сейчас же этот недостаток восполняется за счет испарения воды с поверхности клеток. Поскольку устьичная транспирация составляет 80-90% от всего испарения листа, то степень открытости устьиц является основным механизмом, регулирующим интенсивность транспирации. При открытых устьицах общая поверхность устьичных щелей составляет всего 1-2% от площади листа.

Третий этап транспирации – это диффузия паров воды от поверхности листа в более далекие слои атмосферы. Этот этап регулируется лишь условиями внешней среды [2].

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Значение воды в жизни растений. Испарение воды листьями.

Значение воды в жизни растений. Вода имеет очень важное значение для растительного организма. Ее недостаток приводит к замедлению роста и в конечном счете приводит к его гибели. Вода участвует и влияет на следующие процессы:

1. Образование органических веществ в ходе фотосинтеза невозможно без участия воды. Недостаток влаги приводит к полному прекращению фотосинтеза в листьях и других зеленых частях растения.

2. Вода осуществляет транспорт растворенных веществ — сахаров, минеральных солей и т. д. Вещества в организме растений не могут перемещаться в сухом виде. Поэтому транспорт любых веществ по организму растений осуществляется в виде растворов. Как вы помните, растворенные минеральные (неорганические) вещества переносятся по сосудам ксилемы — древесины, а органические вещества по ситовидным трубкам луба — флоэмы.

3. Если бы листья не испаряли воду, то растворы перестали бы подниматься по стеблям на большие расстояния. Это особенно важно для высоких древесных растений. Поскольку силы, с которой клетки корня выталкивают водные растворы в стебель, не хватает для того, чтобы вода достигла листьев. Процесс испарения способствует продвижению воды по стеблю, как бы подгоняя ее вверх.

4. Вода составляет значительную часть массы живых клеток. Значит, при росте, размножении и формировании новых клеток необходимо достаточное количество воды. Нужны и другие вещества, из которых состоят клетки. Это белки, жиры, углеводы и минеральные соли. Но в целом их нужно меньше, чем воды.

5. В жаркие дни испарение защищает листья от перегрева солнечными лучами.

Испарение воды (транспирация) происходит в основном в листьях. Чем больше пластинка листа, тем больше испаряется влаги. В испарении воды растением можно убедиться, поставив следующие опыты (рис. 1, а-б).

Рис.1 Опыты по определению испарения воды листьями растений

Опыт №1. Возьмем комнатное растение и на один из его побегов наденем колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через несколько дней на внутренней стороне колбы появятся капельки воды. Они образовались из паров, которые выделяются листьями.(рис. 1, а)

Для проведения опыта №2 возьмем 3 пробирки, наполненные водой (рис. 1, б).
В первую пробирку наливается вода, при этом она ничем не прикрывается. Во вторую пробирку приливаем такой же объем воды и сверху наливается масло тонким слоев (0,5-0,6 см). В третью пробирку помещается веточка с листьями, приливается вода по уровню, равному с первыми двумя пробирками. Сверху приливаем растительное масло. Через 2-3 дня можно обнаружить, что воды в первой пробирке стало меньше, поскольку ничто не препятствовало ее испарению с поверхности.Уровень воды во второй пробирке не изменился, так как слой масла препятствовал испарению. В третьей пробирке количество воды также уменьшилось, потому что идет процесс испарения листьями.

Вода испаряется даже в плотно закупоренном сосуде, если в него через маленькое отверстие вставлена веточка растения, (рис.1, в).

Испарение воды осуществляется через устьица. Если растению не хватает воды, устьица закрываются (рис.2).

Рис.2 Закрытое и открытое устьице

Приспособление листьев к влажному и сухому климату. В районах с повышенной влажностью листья у растений крупные и темно-зеленые, на них очень много устьиц. Насыщенность воздуха и почвы влагой способствует увеличению размера листьев.

Листья растений, произрастающих в засушливых местах, приспособлены к замедленному испарению. У одних растений они мелкие, у других преобразовались в колючки, чешуйки. Иногда они покрыты восковым налетом или густыми волосками.

Листья саксаула, растущего в южных областях Казахстана, из-за недостатка влаги видоизменены в мелкие чешуйки (рис. 3). Устьица находятся в молодых побегах, поэтому процесс фотосинтеза происходит в молодых зеленых побегах, а не в листьях.

У песчаной акации и чингиля, растущих на засоленных и песчаных почвах, листья мелкие, узкоконусовидной формы. Снаружи они покрыты небольшими короткими густыми волосками — серебристым пушком, поэтому воду они испаряют в очень незначительном количестве. Обычно, если влаги достаточно, то устьица растений открываются, и лишняя вода испаряется. Когда наступает дефицит влаги, устьица закрываются и испарение прекращается.

Испарение воды листьями — обязательный процесс, без него вода не поднималась бы : по стеблю, а вместе с ней не транспортировались бы по растению растворенные вещества. Вода всасывается корнем, а испаряется листьями через устьица. Фотосинтез без воды тоже невозможен. Испарение воды — защита от перегрева. Чтобы растениям хватало воды, они приспособились к разному климату. У растений засушливых мест листья мелкие с толстой оболочкой, видоизмененные в колючки или чешуйки (саксаул), У растений влажных мест листья широкие, большие, с большим количеством устьиц.

Внешнее и внутреннее строение листа

Видоизменения листа

Источник

какое значение для растения имеет испарение воды листьями?

При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. С токами воды передвигаются и минеральные вещества.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. Поднимается вода в листья и силой корневого давления.

Значение испарения воды для растения. Ни одно растение не может жить без воды. Она составляет от 70 до 95% сырой массы тела растения. Все процессы жизнедеятельности организма протекают с использованием воды: прорастание семян, рост и развитие взрослого растения, фотосинтез, образование плодов и семян. Важно, что при испарении поддерживается непрерывный ток воды по растению снизу вверх. Клетки листа, отдавшие воду, начинают активно её поглощать из сосудов жилок. Вместе с водой к клеткам поступают растворённые вещества. Следовательно, питание клетки прямо связано с испарением. При испарении организм растения охлаждается. Если процесс испарения нарушен, растение в потоках яркого солнечного света может пострадать от ожогов

1. Терморегуляция. Испаряясь, вода охлаждает листья, стебли и другие части растения, препятствуя их перегреву и увяданию.
2. Питание. Испарение с поверхности листа вызывает непрерывное поступление к нему от корней воды с растворенными минеральными веществами.

Передвижение воды по растению= не перегревание растения
Как-то так (:

Испарение способствует передвижению воды в растении и так даёт энергию.

При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. С токами воды передвигаются и минеральные вещества.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. Поднимается вода в листья и силой корневого давления.

1. При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. С токами воды передвигаются и минеральные вещества.

Какое значение для растения имеет испарение воды листьями?
Как влияют на испарение воды растениями условия внешней среды?
Какова роль устьиц?
В чём состоит значение воды в жизни растений?
Каково значение листопада?
Отчего изменяется окраска листьев осенью

При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. С токами воды передвигаются и минеральные вещества.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. Поднимается вода в листья и силой корневого давления

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. Поднимается вода в листья и силой корневого давления.

при испарении листья и растения не перегреваются. И ВСЁ (:

Передвижение воды по растению= не перегревание растения
Как-то так (:

Источник

Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении

Урок 32. Биология 6 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении»

Растения примерно на 80% состоят из воды, которая поступает в растение из почвы через корневые волоски, и поднимается вверх ко всем органам и тканям растения по сосудам. Вода не­обходима для передвижения питательных веществ. Часть её используется на образование органических ве­ществ. Главная же масса воды испаряется через устьица листьев в воздух.

Чтобы доказать, что листья испаряют воду, проведём небольшой эксперимент. Наклоним ветку с листьями и, не отрезая её от растения, поместим в стеклянную колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками воды. Её испарили листья.

Можно определить количество воды, испаряемой растением. Возьмём три пробирки, нальём в них одинаковое количество воды, в две пробирки на поверхность воды нальём масло. Оно покроет воду и не даст ей испаряться с поверхности. Срежем ветку с листьями какого-нибудь растения и поставим в третью пробирку. Уже через сутки воды в пробирке без масла станет меньше, так как часть её испарится. В третьей пробирке воды станет меньше всего. Значит, вода поднялась вверх по растению и испарилась через листья.

Разные растения испаряют разные количества воды. Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды. Для примера одно растение подсолнечника испаряет за день от 3 до 4 стаканов воды, капуста – 5 стаканов, а берёза в жаркий день испаряет до 6 вёдер воды. Представляете, сколько воды может испариться, если этими растениями будет засеян целый гектар земли.

При разных условиях даже одно и тоже растение испаряет разные количества воды. Например, в тени воды испаряется меньше, чем при солнечном освещении; при сильном сухом ветре испарение идет сильнее, чем в тихую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Если растениям достаточно воды, устьица открыты днём и ночью. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днём и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица снова открываются.

Испарение играет в жизни растений большую роль. Ярко освещённые солнцем листья сильно нагреваются. При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием устьиц.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется воды. В этом легко убедиться, проделав следующий опыт. Поставим в две одинаковые пробирки с водой по одной веточке комнатного растения с мелкими и крупными листьями. Уровень воды быстрее понизится в пробирке, в которой находится ветка с крупными листьями.

Органические вещества образуются в листьях в результате фотосинтеза. Для нормальной жизнедеятельности растения вода и питательные вещества должны поступать во все его ор­ганы. Все растение пронизано проводящими тканями. По одним проводящим тканям движется вода с рас­творёнными минеральными веществами, по другим — раствор органических веществ. Проводящие ткани объ­единяются в сосудисто-волокнистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Со­судисто-волокнистые пучки проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.

Воду и минеральные вещества корень поглощает из почвы. Но эти вещества не остаются в корне, а поднимаются по сосудам вверх и поступают в стебель, листья, цветки, плоды и семена.

Разберёмся, каким путём вода и минеральные вещества попадают из корня в другие органы растения.

Рассмотрим срез побега с ветки, поставленной в окрашенную воду. Краска окрасила только древесину. В опыте краска как бы заменяла минеральные вещества, растворённые в воде. Растворы этих веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины.

Так же можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки. Сосуды проходят через стебель, ответвляются в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода и поступает в листья.

Как вы уже знаете, крахмал, образовавшийся в листьях, превращается в сахар и поступает во все органы расте­ния. Рассмотрим, как это происходит.

На стебле комнатного растения осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим пакет с водой. Окольцованную ветку поставим в воду.

Через несколько недель на ветке выше кольца появляется утолщение в виде наплыва. На нём начнут развиваться придаточные корни. Видимо, в этом месте скопились какие-то вещества.

Вспомним строение стебля липы.

Он состоит из кожицы, пробки, первичной коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. В лубе расположены ситовидные трубки, по которым передвигаются органические вещества из листьев в другие органы растения. Окольцевав ветку, мы перерезали ситовидные трубки. Органические вещества, оттекающие из листьев, дошли до кольцевой вырезки и скопились там.

На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у некоторых растений — и почки. Итак, органические вещества передвигаются по лубу.

Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, человек может управлять их движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удаленных побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.

Не все органиче­ские вещества используются для питания растений и роста его молодых органов сразу. Часть веществ откла­дывается в запас в клетках плодов, семян, корней и стеблей. Вы уже знаете, что корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других растений — это свое­образные кладовые питательных веществ.

Все вы, конечно, бывали в осеннем лесу или парке. Листья многих растений стали жёлтыми и красными. Да и количество их на деревьях уменьшилось. И только ели и сосны выглядят почти так же, как летом. Это вечнозелёные растения. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряют воду и сохраняются под снегом. Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут несколько лет и опадают, но не одновременно.

Осенью листья деревьев желтеют и краснеют из-за разрушения пигмента зелёного цвета — хлорофилла. Хлоропласты постепенно превращаются в хромопласты, что и придает листьям оранжево-бурую и красную окраски. Со временем жёлтые и красные листья опадают. Это явление называется листопадом. Листопад играет большую роль в жизни растений. Вместе с опадающими листьями из растений удаляются вредные вещества, которые накапливаются в них к осени. Перед листопадом питательные вещества, образовавшиеся в листьях, перемещаются к зимующим почкам.

Листопад — это ещё и приспособление растений к уменьшению испарения воды осенью и зимой. С наступлением холодов корни многих растений перестают всасывать воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Когда же листья опадают, растения предохраняют себя от высыхания. Кроме того, зимой во время сильных снегопадов покрытые листьями ветки скорее всего обламывались бы под тяжестью снега.

Источник

Зависимость интенсивности испарения от площади поверхности листа

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 75/42

Зависимость интенсивности испарения

от площади поверхности листа

Черенкова Светлана Валерьевна,

1 квалификационной категории

ГЛАВА 1. Общие сведения о транспирации в растениях……………….

1. 1. Характеристика процесса транспирации………..………………….

1.2. Общая характеристика листа и его функции………………………..

1.3. Лист как орган транспирации……………………………………..….

1.4. Влияние условий на процесс транспирации…………………………

ГЛАВА 2. Практическая часть ………………………………………….

2.2. Результаты исследования …………………………………………….

Лист является важнейшим органом растений, и выполняет разные функции: фотосинтез – образование органических веществ из неорганических на свету, запасание веществ, газообмен, вегетативное размножение, испарение.

Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза около 30-33°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру. Большая поверхность листьев имеет огромное значение для питания растений и для испарения большого количества воды.

В данной работе мы рассматриваем только оду из функций – испарение воды листьями, что защищает растение от перегревания, удаляет избыток воды и ненужных веществ.

Выбранную тему исследовательской работы считаю актуальной, так как данные, полученные по результатам работы, можно использовать при ведении огорода, в садоводстве, в комнатном цветоводстве.

Все перечисленное выше и обусловило выбор и актуальность темы настоящей работы.

Цель: изучить зависимость площади листа и интенсивности испарения.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

Рассмотреть механизм процесса транспирации

Изучить строение листа и его функции

Определить зависимость скорости испарения от площади листа

Объект исследования : листья разной площади.

Предмет исследования : процесс испарения.

Гипотеза исследования : площадь листа влияет на скорость испарения.

ГЛАВА I . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСПИРАЦИИ В РАСТЕНИЯХ

Характеристика процесса транспирации

В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения – переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при соприкосновении органов растения с ненасыщенной водой атмосферой. Однако этот процесс осложнен физиологическими и анатомическими особенностями растения, и его называют транспирацией [3].

Количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды. Экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем сельскохозяйственной практики. К.А. Тимирязев назвал транспирацию в том объеме, в каком она идет, «необходимым физиологическим злом». Действительно, в обычно протекающих размерах транспирация не является необходимой. Так, если выращивать растения в условиях высокой и низкой влажности воздуха, то, естественно, в первом случае транспирация будет идти со значительно меньшей интенсивностью. Однако рост растений будет одинаков или даже лучше там, где влажность воздуха выше, а транспирация меньше. Вместе с тем транспирация в определенном объеме полезна растительному организму:

1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза 20-25°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру.

2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом, чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс [5].

1.2. Общая характеристика листа и его функции

Лист один из основных органов высших растений, занимающий боковое положение на стебле.

защита растения (чешуи, колючки, прикрепление к опоре усиками);

1.3. Лист как орган транспирации

Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100-200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников, которые занимают от 15 до 25% объемалиста. Эпидермис – покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Кутикула варьирует как по составу, так и по толщине. Более развитой кутикулой характеризуются листья светолюбивых растений по сравнению с теневыносливыми и засухоустойчивых по сравнению с влаголюбивыми. Кутикула вместе с клетками эпидермиса образует как бы барьер на пути испарения паров воды. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Все эти особенности выработались в процессе эволюции как приспособление к сокращению испарения.

Рисунок 1. Структура устьиц у двудольных растений

Основная часть воды испаряется через устьица. Процесс транспирации можно разделить на ряд этапов.

Первый этап – это переход воды из клеточных оболочек, где она находится в капельножидком состоянии, в межклетники (парообразное состояние). Это собственно процесс испарения, отрыв молекул воды с поверхности клеточных стенок. Важно подчеркнуть, что уже на этом этапе растение обладает способностью регулировать процесс транспирации (внеустьичная регулировка). Так, если в растении недостаток воды, то в сосудах корня и стебля создается сильное натяжение, которое делает их водный потенциал более отрицательным, что оказывает сопротивление передвижению воды в клетку и уменьшает интенсивность испарения. Надо учитывать также, что между всеми частями клетки существует водное равновесие. Чем меньше воды в клетке, тем выше становится концентрация клеточного сока. А это, в свою очередь, уменьшает содержание свободной воды в протопласте и клеточной оболочке. Соотношение свободной воды к связанной падает, водоудерживающая сила растет, интенсивность испарения уменьшается. Второй этап – это выход паров воды из межклетников или через кутикулу, или, главным образом, через устьичные щели. Поверхность всех клеточных стенок, соприкасающихся с межклетными пространствами, превышает поверхность листа примерно в 10-30 раз. Все же если устьица закрыты, то все это пространство быстро насыщается парами воды и переход воды из жидкого в парообразное состояние прекращается. Иная картина наблюдается при открытых усть­ицах. Как только часть паров воды выйдет из межклетников через устьичные щели, так сейчас же этот недостаток восполняется за счет испарения воды с поверхности клеток. Поскольку устьичная транспирация составляет 80-90% от всего испарения листа, то степень открытости устьиц является основным механизмом, регулирующим интенсивность транспирации. При открытых устьицах общая поверхность устьичных щелей составляет всего 1-2% от площади листа.

Третий этап транспирации – это диффузия паров воды от поверхности листа в более далекие слои атмосферы. Этот этап регулируется лишь условиями внешней среды [2].

Источник

Испарение воды листьями

Испарение воды листьями

Попробуйте наклонить веточку с листьями и, не отрезая ее от растения, поместить в стеклянную колбу. Не забудьте при этом горлышко колбы закрыть ватой. Через некоторое время стенки колбы запотеют и покроются капельками воды. Откуда же взялась в колбе вода? Ее испарили листья ветки, помещенной в колбу. Можно даже определить количество воды, испаряемой растением. Срежьте ветку с листьями какого-нибудь растения и поставьте в небольшую бутылку с водой. На поверхность воды в бутылке налейте немного растительного масла. Оно покроет воду и не даст ей испаряться с поверхности через горлышко бутылки. Затем бутылку с водой поставьте на чашку весов и уравновесьте их гирями. Уже через сутки воды в бутылке станет меньше. Чашка весов, на которой стоит бутылка, поднимется вверх. Снова уравновесьте чашки весов. По массе можно высчитать, сколько граммов воды испарили за сутки листья срезанной ветки.

Вода испаряется с поверхности клеток мякоти листа. Образовавшийся водяной пар проникает по межклетникам к устьицам и выходит наружу главным образом через них. Особенно много воды испаряют молодые листья.

Подсчитано, что разные растения испаряют различное количество воды. Так, взрослое растение кукурузы за сутки испаряет 800 г воды, то есть немного меньше литра, капуста — 1 л, а береза — больше 60 л воды. Правда, в разных условиях одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в тени воды испаряется меньше, чем при солнечном освещении; при сильном сухом ветре испарение сильнее, чем в тихую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Так, если растения достаточно обеспечены водой, устьица открыты днем и ночью. Однако у многих растений устьица открыты только днем на свету, а ночью закрываются. В сухую жаркую погоду устьица таких растений закрываются даже днем, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица раскрываются и нормальная жизнедеятельность растений восстанавливается.

Значение испарения в жизни растений исключительно велико. Без солнечного света в растении не может образоваться крахмал. Но солнце, необходимое для образования крахмала, сильно нагревает листья. При испарении воды листья охлаждаются, и растение не перегревается. Испарение воды способствует передвижению воды, в растении. Током воды по растению передвигаются минеральные соли и органические питательные вещества.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Испарение воды листьями способствует поступлению ее через корни и поднятию по стеблю в листья.

Поднимается вода в листья также и силой корневого давления.

Процесс испарения воды листьями растений отличается от простого испарения с какой-либо поверхности. Это отличие состоит в том, что в растении испаряют воду живые клетки и ткани листа. А они способны регулировать испарение своими устьицами.

Опыты, показывающие испарение воды листьями.

Источник

Испарение воды растениями. Листопад

Урок 16. Биология 6 класс. Многообразие покрытосеменных растений ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Испарение воды растениями. Листопад»

Корни растений в тёплое время года постоянно поглощают из почвы воду и проводят её по сосудам древесины. Вода необходима для передвижения питательных веществ. Часть её используется на образование органических веществ. Главная же масса воды испаряется в воздух листьями.

Лист растения с верхней и нижней стороны покрыт кожицей, наружная стенка которого у многих растений имеет слой воскоподобного вещества.

Внутри листа вода по межклетникам проходит к устьицам и через них испаряется (этот процесс называется транспирация).

Устьице — в ботанике это пора, находящаяся на нижнем или верхнем слое кожицы растения, через которую происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой.

Каждое устьице окружено двумя бобовидными замыкающими клетками, в цитоплазме которых содержатся зелёные пластиды — хлоропласты.

Между ними находится устьичная щель. Через неё в лист проникает воздух и происходит испарение. Замыкающие клетки и устьичную щель между ними называют устьицем.

Устьичная щель может расширяться и сужаться, регулируя движение воды через растение и её испарение и газообмен. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта.

Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель.

У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. Убедиться в том, что растение испаряет воду, можно благодаря опыту. Поместим в стеклянную колбу ветку с листьями, не отрезая её от растения. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками воды. Её испарили листья.

Для того чтобы определить сколько воды испаряет растение, проведём другой опыт. Срежем ветку с листьями какого-нибудь растения и поставим в бутылку с водой. На поверхность воды в бутылку нальём немного растительного масла. Оно покроет воду и не даст испаряться с поверхности через горлышко бутылки. Бутылку с водой поставим на чашку весов и уравновесим чашки гирями.

Уже через сутки воды в бутылке станет меньше. Чашка весов, на которой стоит бутылка, поднимется, и можно будет легко определить массу воды, испарившейся за сутки листьями срезанной ветки.

Если поместить срезанную ветку или какое-либо растение в сосуд с водой, в течение долгого времени растение не вянет, что указывает на присасывающее действие транспирации.

Разные растения испаряют разное количество воды. Например, количество воды, которое испаряется лиственными породами, в 6—10 раз превышает количество воды, испаряемой хвойными. Это, с одной стороны, связано с большей поверхностью испарения у лиственных пород, а с другой, — с различиями в строении.

Берёза в пересчёте на 100 г листьев за лето испаряет около 80 литров воды, для сосны эта цифра составляет около 9 литров. Лиственница занимает промежуточное место между лиственными и хвойными породами.

По сравнению с древесными растениями травянистые испаряют намного меньше воды. Так, кукуруза за сутки испаряет 0,8 л воды, а капуста 1 л.

Леса из различных пород деревьев также испаряют разное количество воды.

Например, в течение лета еловый лес испаряет воды больше, чем сосновый.

При разных условиях даже одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в пасмурную погоду воды испаряется меньше, чем в солнечный день. В жаркие дни растениям грозит опасность перегрева от солнечных лучей. При испарении же листья охлаждаются и растение не перегревается.

При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Поэтому у растений, которые постоянно испытывают недостаток влаги, листья либо небольшие, либо вообще отсутствуют.

Эти приспособления не только препятствуют испарению, но и способствуют отражению солнечных лучей.

Таким образом, значение транспирации заключается в том, что вместе с водой по растению передвигаются поступившие в него минеральные элементы. Также происходит понижение температуры листа, что способствует защите его от перегрева.

Например, в оранжереях и парниках, где воздух влажный и транспирация подавлена, бывают ожоги листьев солнечными лучами.

Листопад — это биологический процесс сбрасывания листвы растениями.

В условиях умеренного климата зимой многим растениям не хватает воды.

Вода в замёрзшем грунте находится в состоянии льда и не может проникать в клетки корней. Однако, испарение с поверхности листьев не прекращается (хотя оно, естественно, снижается, так как зависит от температуры воздуха).

И если бы деревья и кустарники, а также и некоторые травянистые растения не сбрасывали листву, они бы засохли. Поэтому, чтобы не погибнуть от недостатка влаги, деревья и кустарники сбрасывают листья.

Берёза, достигшая возраста 40 лет и высоты около 15 м, сбрасывает порядка

250 000 листьев общей массой около 33 кг.

В районах с холодным климатом листопад отсутствует, так как в таких условиях листопадные деревья не могут существовать, а могут существовать (до определённого предела) только хвойные вечнозелёные деревья.

Хвойные растения, например ель и сосна, намного лучше переносят сухие периоды, поэтому они в умеренных зонах вечнозелёные.

Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут на побегах от 2 до 7 лет и опадают, но не одновременно (за исключением лиственниц). Хотя лиственница и относится к отделу Хвойные растения, с наступлением холодов она полностью сбрасывает свои иглоподобные листья.

Существуют и другие растения чьи листья сохраняются всю зиму. Это вечнозелёные кустарнички брусника, вереск, клюква и др. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряющие воду, сохраняются под снегом.

Также с зелёными листьями зимуют и некоторые травы, например земляника, клевер.

Итак, мы сказали, что листья умеренных широт опадают с началом холодов, чтобы не засохнуть. Кроме этого, листопад очищает организм растений от вредных веществ, которые накопились в растениях к осени. Во время листопада эти вещества удаляются из растений вместе с опавшими листьями.

В тропическом поясе с однородным в течение всего года климатом листопад всё же существует. Там он происходит не в короткие сроки, как в умеренном поясе, а распределяется на весь год, и поэтому менее заметен.

Растения жарких краёв сбрасывают листья в сухой период года.

Опавшие листья — это лесной ковёр, который впитывает и удерживает дождевую влагу, необходимую растениям для роста и развития. Также опавшие листья становятся пищей для многочисленных микроорганизмов, обитающих в лесной экосистеме.

Перед тем, как лист упадёт на землю в нем, произойдут и другие изменения. Он поменяет цвет. Давайте разберёмся отчего осенью листья теряют свою зелёную окраску и приобретают багряные и золотисто-жёлтые тона.

В клетках листьев, помимо зелёных хлоропластов, содержатся и другие пластиды – хромопласты.

Это пластиды, окраска которых бывает жёлтого, оранжевого или красного цвета из-за накопления в них каротиноидов — природных пигментов.

Предполагают, что хромопласты также участвуют в фотосинтезе, однако они улавливают ту часть солнечного спектра, которая осталась вне поля зрения хлорофилла. Осенью в листьях разрушается хлорофилл. В результате оранжевые и жёлтые пигменты в клетках листьев становятся заметными. Вот почему листья приобретают осеннюю окраску.

Какой именно цвет появится на листьях после того, как в листве проявятся пигменты хромопластов, во многом зависит от самого растения. Например: дубовая листва становится красной, коричневой или красно-коричневой.

Источник

Город-экран

1. Каково значение испарения воды в жизни растения? При испарении воды листья охлаждаются, и растение не перегревается. Воду испаряет вся поверхность тела растения, особенно интенсивно — поверхность листа. Различают транспирацию всей поверхностью растения и устьичную. 3. Чем больше листьев у растения, тем больше испаряется воды. 4. Испарение происходит более интенсивно на свету, чем в темноте.

1) что она является средством передвижением воды и различных веществ по растению; 2) способствует поступлению углекислого газа внутрь листа, углеродному питанию; 3) защищает листья от перегрева.

1. 99,8% воды испаряется листьями через устьица, и лишь 0,2% воды идет на образование органических веществ. 2. Растения, постоянно испаряющие воду, защищают себя от перегрева. 5. Испарение воды создает силу, под влиянием которой вода поднимается вверх по стеблю. Затем бутылку с водой поставьте на чашку весов и уравновесьте их гирями. Уже через сутки воды в бутылке станет меньше.

Так, если растения достаточно обеспечены водой, устьица открыты днем и ночью. Однако у многих растений устьица открыты только днем на свету, а ночью закрываются. В сухую жаркую погоду устьица таких растений закрываются даже днем, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица раскрываются и нормальная жизнедеятельность растений восстанавливается.

Без солнечного света в растении не может образоваться крахмал. Но солнце, необходимое для образования крахмала, сильно нагревает листья. Током воды по растению передвигаются минеральные соли и органические питательные вещества. Поднимается вода в листья также и силой корневого давления. Это отличие состоит в том, что в растении испаряют воду живые клетки и ткани листа. А они способны регулировать испарение своими устьицами.

Питательные и минеральные вещества перемещаются по органам растений исключительно в виде водных растворов. Вода – необходимый компонент для фотосинтеза. Опыт: взять горшок с растением. Испарение воды можно оценить количественно. Опыт: срезать ветку растения с крупными листьями и поставить ее в бутылку с водой. На поверхность воды налить растительного масла, что не даст ей испаряться через горлышко.

Особенно много воды испаряют молодые листья. В зависимости от температуры и влажности воздуха, растения могут открывать или закрывать устьица. Частичное испарение воды может происходить через кутикулу листков и чечевичку коры, но оно происходит в 10-20 раз медленнее, чем через устьица.

Вместе с водой поднимаются минеральные вещества. Чем крупнее листья растений (чем большую площадь поверхности они имеют), тем больше влаги они испаряют. Поэтому растения влажных мест обитания имеют крупные листья (японский банан (см. Рис. 4)). А у растений сухих мест обитаний листья меньше (тамарикс). Зимой растения умеренных широт не могут корнями впитывать холодную или замерзшую воду. Поэтому, если бы они сохраняли листья, то это привело бы к высыханию.

Листопадные растения – растения, которые хотя бы недолго пребывают в состоянии без листьев. Их листья малы и испаряют мало влаги. Листья вечнозеленых кустарничков защищены от испарения слоем снега. Под снегом зимуют вечнозеленые травы (гравилат, земляника, чистотел). Каждый лист таких растений живет несколько лет, затем опадает. Листопад связан со старением листьев, в результате которого постепенно уменьшается интенсивность фотосинтеза и дыхания.

И вместе с опавшими листьями эти вредные вещества удаляются из тела растения. В процессе старения листка у двудольного растения около его основания формируется слой отделения. Приготовьте спиртовые вытяжки из зеленых и желтых листьев растения. Назовите пигменты зеленых и желтых листьев. Прокипятите красные листья растений (свеклы, клена, краснокочанной капусты). Изменение окраски происходит по причине содержания в красных листьях пигмента антоциана.

Зависимость испарения от поверхности листьев. Но большинство воды растение теряет путем испарения через листья. Процесс испарения воды листьями растений отличается от простого испарения с какой-либо поверхности. Эти приспособления не только препятствуют испарению, но и способствуют отражению солнечных лучей. Кроме того, растения, постоянно испытывающие недостаток влаги, имеют небольшие листовые пластинки.

Источник