Школьный конкурс проектных и
исследовательских работ учащихся
«Мои первые шаги»
МБОУ «Смоленская СОШ №2»
Проектно-исследовательская
работа
«
Как растения испаряют воду?»
Выполнила:
Карташова Александра
ученица 6А класса
Руководитель:
Люсева Елена Владимировна
учитель биологии и химии.
с.
Смоленское
2017 г.
Содержание
Введение………………. ………………………………..…………………3
Глава 1. Обзор литературы……………………………..…………………4-5
Глава 2. Экспериментальная
часть……………………….……………….6-8
Заключение………………………………………………………………....9
Список использованной
литературы………………………………..…….10
Введение
В нашем школе очень много
комнатных растений. Много раз наблюдала, что если в течение нескольких дней
не поливать цветы, то они начинают вянуть, значит, растения не могут долго жить
без воды.
Растениям
вода необходима для нормального роста и развития. Меня заинтересовал вопрос,
куда исчезает вода из горшка с цветком? И для чего это им нужно? Меня
заинтересовал этот вопрос, и я решила узнать об этом побольше.
Гипотеза: разные растения испаряют разное количество воды.
Цель работы:
1)выяснить, испаряют
ли растения воду и для чего это им надо?
2) определение количества воды, испаряемой
разными растениями.
Задачи:
1)изучить литературу по данному вопросу;
2)изучить методику поставки опытов;
3)провести эксперимент;
4)сделать выводы на основании полученных данных.
Методы: эксперимент, анализ литературы.
Объект исследования: растения.
Предмет исследования: испарение воды разными растениями
Глава 1 . Обзор литературы
Известно, что растения не только поглощают воду
из почвы. Листья, находясь на воздухе, теряют влагу путем испарения, за
исключением тех периодов, когда воздух насыщен водяными парами. Солнечное тепло
вызывает испарение воды с поверхности клеток основной ткани, и образующийся
водяной пар выходит из листа через устьица. Такая потеря воды, называется
транспирацией. Она может проходить во всех органах растения, находящихся на
воздухе, но в основном осуществляется листьями. При испарении листья
охлаждаются, и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению
воды в растении. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. Испаряясь,
вода в виде водяного пара попадает в воздух, увлажняя его. Это свойство очень
полезно для помещений с центральным отоплением, воздух которых очень сухой.
Транспирация (от транс и лат. spiro —
дышу, выдыхаю) - испарение воды растением. Основной орган транспирации — лист,
клетки основной ткани листа (мезофилла) которого постоянно выделяют в
межклетники водяной пар, проникающий затем в окружающую атмосферу через устьица
или через кутикулу.
В ночное время транспирация очень
незначительна, потому что большинство устьиц закрыто, и испарение воды с
поверхности клеток мезофилла замедлено из-за более низкой температуры. Устьица
часто бывают также закрыты и во второй половине жаркого солнечного дня. Это
приспособление уменьшает транспирацию, и растение сберегает воду. Если
снабжение растения водой достаточно, устьица остаются открытыми и растения за
счет транспирации выделяют большое количество влаги. При нормальном водном
обмене в благоприятных условиях растение испаряет до 95 % воды, полученной из
почвы. В процессе фотосинтеза на создание органического вещества используется
совсем небольшая её часть (из 1 литра – 1,5–2 г). А остальная влага проходит
через устьица в виде водяного пара в процессе транспирации. Если же растение
получает от корней мало воды, то устьица закрываются, сохраняя воду.
Множество устьиц очень эффективно для
испарения водяного пара. Общая площадь их составляет около 1—3% всей
поверхности листовой пластинки, но интенсивность испарения через устьица только
на 25—50% ниже, чем через открытую поверхность, равную поверхности листа. На
солнце растение за 1 ч испаряет в среднем около 50 см3 воды на 1 м2
листовой поверхности. Разные растения испаряют разное количество воды.
Так, кукуруза за сутки испаряет 0,8 л воды, капуста-1 л, дуб-50 л, а берёза 60
л воды. Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше
испаряется влаги. У растений одного вида в сходных условиях количество
испаряемой воды тем выше, чем больше листовая поверхность. Например, с 1 га
посева пшеницы выделяется около 2 тыс. т воды, кукурузы — 3,2 тыс. т, капусты —
8 тыс. т.
Количество воды, испаряемое листьями деревьев в
лесу, в значительной мере зависит также от осадков, влажности и температуры в
данной области.
Транспирация — необходимое условие для
возникновения и сохранения в растении тока воды и растворённых в ней
минеральных солей, поглощаемых растением из почвы; предотвращает перегрев листьев,
поддерживает ткани листьев в состоянии, недостаточно насыщенном водой, и тем
способствует сохранению на определённом уровне сосущей силы клеток. Величина
транспирации зависит от числа устьиц, их размещения, степени открытости,
строения эпидермиса, степени развития проводящей системы, величины
осмотического давления клеточного сока, насыщенности цитоплазмы водой, а также
от интенсивности освещения, температуры, влажности воздуха, силы ветра и от
содержания в почве азота и др. элементов питания. Если температура высокая,
солнце яркое, ветрено, влажность воздуха небольшая – испарение идёт очень
интенсивно. В тихую, пасмурную погоду, при умеренной температуре испарение
уменьшается.
Растения, которые произрастают в условиях постоянного
недостатка влаги, выработали специальные приспособления для уменьшения
испарения. Это небольшие листовые пластинки (кактусы), а также утолщённые
стенки клеток кожицы, восковой налёт (крассула), густые волоски, отражающие
солнечные лучи (узамбарская фиалка).
Транспирация облегчает передвижение
воды вверх по стеблю, способствует концентрированию в листьях разбавленных
растворов минеральных солей, поглощаемых корнями и необходимых для синтеза
новых клеточных компонентов. Испарение воды листьями разных растений нужно для
самого растения, когда вода испаряется то растение охлаждается. Лист поглощает
около 75% падающего на него солнечного света, примерно 3% поглощенного света
используется в процессе фотосинтеза. Остальная часть световой энергии
превращается в тепловую, если её не удалить, то произойдет гибель тканей листа.
Часть этого тепла затрачивается на испарение воды (на превращение 1 л воды в
водяной пар расходуется 540 ккал), а часть удаляется другими путями (излучение
и конвекция).
Благодаря испарению листьями вода
непрерывно поступает из почвы в проводящую систему корня и поднимается по
стеблю и черешку к жилкам листовой пластинки. Поднимается вода в листья и силой
корневого давления. Водный ток в растении идёт снизу вверх – от корней к
листьям. Снизу вода подаётся корнем, вверху листья её испаряют. Таким образом,
ток воды с растворёнными веществами становится непрерывным.
Глава 2.
Экспериментальная часть
Для того чтобы выяснить,
испаряет ли растение воду, мы провели несколько опытов.
Опыт 1.
Для
эксперимента взяли цветок в горшке и полили его
водой. Вода проникла в землю горшка.
Затем
горшок с цветком накрыл целлофановым пакетом.
Края пакета прикрепили к стенкам горшка резинкой, чтобы воздух из пакета не
смог выйти.
Пакет
с растением оставил на столе на сутки.
Через
сутки увидели, что стенки пакета на горшке с цветком побелели. На пакете
увидели маленькие капельки воды.
Сняли
пакет и обследовали листья цветка. Листья цветка были влажными, а на
некоторых листьях можно было увидеть капельки воды.
Опыт 2.
Взяли 2 листа герани, 4 пробирки с одинаковым
количеством воды. В первую пробирку поставили лист герани и налили немного
растительного масла, во вторую – налили масла, с третьей ничего не делали, в
четвертую поставили лист герани, нижнюю поверхность которого смазали маслом
(для закрытия устьиц), и налили масла. Масло не дает воде испаряться с
поверхности. Пробирки поставили на окно.
Через несколько дней смазанный маслом лист стал
местами коричневым и подсох от перегрева, т.к. не смог охлаждаться за счет
испарения воды.
В первой и в третьей пробирке уровень воды
изменился, во второй и четвертой нет. Через 5 дней уровень воды заметно
снизился в пробирке под номером 1 и 3.
Опыт 3.
Взяли два растения: Эсхинантус прекрасный и Гибискус
китайский.
Измерили с помощью палетки площадь листьев.
Провели несколько взвешиваний растений (результаты представлены в таблице) для определения
количества испаряемой воды листьями.
Растение
|
Площадь листьев, см2
|
Масса растения (с вазоном), г начальный вес
|
через 24 часа
|
через 48 часов
|
Масса
воды испарив
шейся растением,
г
|
Интенсивность
транспирации
T =(m2 –m1) /t*S, (г/дм2ч)
|
Испарение воды, г/см2
|
Эсхинантус прекрасный
|
141
|
85,6
|
85,4
|
85
|
0,6
|
0,00887
|
0,0042
|
Гибискус китайский
|
465
|
83,3
|
80
|
78,1
|
5,2
|
0,0233
|
0,01112
|
Мы видим, что все растения испаряют воду. Но Гибискус
китайский испаряет воды больше, чем Эсхинантус прекрасный . Это связано с тем,
что у Эсхинантуа прекрасного листья кожистые, слегка покрыты восковым налетом,
что снижает испарение воды. Испаряя воду, растения повышают влажность воздуха
класса, делая микроклимат помещения более благоприятным.
Заключение
Таким образом,
в ходе работы мы подтвердили, что листья растений испаряют воду. Мы доказали,
что при испарении лист охлаждается, при потере этого свойства, он получает
ожоги или погибает. Выдвинутая нами гипотеза полностью подтвердилась: разные
растения испаряют разное количество воды.
Работу можно продолжить в направлении выяснения,
насколько повышается влажность воздуха помещения при испарении воды, сколько
растений необходимо для создания благоприятного микроклимата по показателю
влажности.
В ходе работы над проектом, я
научилась ставить биологический эксперимент, проводить наблюдения и делать
выводы, а так же находить информацию по теме в разных источниках.
Список использованной литературы:
1.Биология: Растения 6-7кл. –Учебник
для 6-7 классов - Серебрякова, Шорина, Гуленкова-1992.
2. Ботаника - Учебник для 5-6 классов
- Корчагина В.А. - 1985.
Транспирация [электронный ресурс] режим доступ
3. http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/111/792.htm
4. Процесс транспирации растений [электронный
ресурс] режим доступ http://biofile.ru/bio/4613.html
5. Транспирация -
Большая советская энциклопедия. М.:
Советская энциклопедия. 1969—1978. [электронный ресурс] режим
доступ http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/140779/Транспирация
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.