Какое значение имеет испарение для растений? К чему приводит это явление? Испарение растением воды
Какое значение имеет испарение для растений? К чему приводит это явление?
Многие из обывателей слабо представляют себе значение растительности для жизни на планете. Меж тем, именно растения обеспечивают пополнение атмосферы Земли кислородом, служат пищей травоядным животным и другим формам жизни, перерабатывают биологические отходы и углекислый газ.
И даже круговорот воды в природе немыслим без флоры! Вы знаете, какое значение имеет испарение для растений, а также для биосферы в целом? Если нет, то специально для вас мы подготовили эту статью!
Как вода поступает в ткани и клетки растений?
Через корни и корневые волоски жидкость всасывается, а затем разносится по всему организму растения. Как и в случае с животными клетками, вода для них – сама жизнь, так как растительная ткань более чем на 90% состоит именно из жидкости.
Молекулы многочисленных солей микроэлементов, которые растворены в жидкости, оказывают определенное давление на клеточную мембрану, так как пройти через нее в обычных условиях не могут.
Это явление называется осмотическим давлением. Конечно же, сама вода в виде изотонического раствора солей также растягивает эластичную клеточную мембрану. Напряжение обозначается словом «тургор». Проще говоря, именно за счет воды и растворенных в ней солей растительная ткань поддерживается в эластичном и упругом состоянии. Но так происходит лишь в условиях нормального водно-солевого обмена.
Так какое значение имеет испарение для растений? Как только часть воды из клетки испаряется, концентрация солей в ней становится больше. Концентрированный раствор начинает втягивать воду через клеточную мембрану до тех пор, пока не перейдет в изотоническое состояние. Разница между концентрацией солей в клетке и водой, которая поступает в растение, определяет силу всасывания.
Важность испарения в этом процессе
На поверхности листа есть крохотные отверстия, устьица. Именно с их помощью растение испаряет влагу со своей поверхности. А какое значение имеет испарение для растений в этом случае? Самое важное, так как именно за счет испарения и повышения концентрации солей в клетке создается всасывающая сила, способствующая поступлению воды и питательных веществ в клетки и ткани.
Собственно, все движение жидкостей в растении становится возможным только благодаря процессу испарения. Не стоит считать, что это явление идет неконтролируемо: створки устьиц могут открываться и закрываться на какие-то доли процента, идеально регулируя интенсивность перехода влаги во внешнюю среду. В полной темноте и на полуденном солнце они полностью перекрываются, предотвращая обезвоживание растения.
От чего еще зависит поступление воды в цитоплазму клеток
Если бы интенсивность движения жидкостей в тканях растения зависела исключительно от испарения, в ночное время оно бы полностью останавливалось. Дело в том, что некоторая часть воды всегда испаряется через кутикулу, однако ее количество очень невелико.
Кроме того, огромную роль в этом процессе играет еще и корневое давление, благодаря которому растение перегоняет влагу в «сосуды», образованные слоями омертвевших клеток.
Так как живых тканей там нет, вода беспрепятственно доходит до листьев, где испаряется через упомянутые выше устьица.
Так какое значение имеет испарение для растений, если обобщить всю полученную информацию? Во-первых, с передвигающейся в результате этого явления водой по растению разносятся питательные вещества. Во-вторых, постоянное испарение чрезвычайно важно для растений, произрастающих в южных районах. Испаряясь, вода банально охлаждает все растение.
Как можно заметить, испарение воды в жизни растений играет жизненно важную роль.
Процент усвоенной и испаренной влаги
Простейшие опыты ученых показали, что из тысячи объемных частей воды, поступивших в растение, усваивается не более трех. Все остальные 997 весовых долей испаряются. В нашем климате растениям требуется испарять около килограмма воды, чтобы образовать аналогичное количество сухого вещества. Словом, интенсивность этого явления напрямую зависит от климатических условий в вашей местности.
Опыты ученых
Ученый Шлессинг еще пару веков назад провел занимательный опыт. Он взял три куста табака, два из которых посадил в открытый грунт. Разница между ними была только в составе почвы и месте посадки. Третье растение он укоренил в горшке, который содержался в комнатных условиях, но постоянно был накрыт колпаком.
В результате своих экспериментов он выяснил, что первые два куста за все время вегетации испарили почти в три раза больше воды, но при этом образовали в два (!) раза меньше сухого вещества, нежели чем «комнатный» табак.
Но! Когда он сжег первые два растения, то с удивлением выяснил, что зольных элементов они содержат в полтора раза больше. Таким образом, неадекватно сильное испарение влаги растениями в условиях особенно жарких регионов или засушливых периодов, ведет к избыточному получению минеральных веществ, которые им на самом деле не нужны.
Важность испарения в жизни сельскохозяйственных культур
Особенно это актуально применительно к сельскохозяйственным культурам. Помимо прочего, это явление еще и снижает питательную и вкусовую их ценность, так как избыток зольных веществ негативно влияет на эти показатели. Соответственно, усиленное испарение воды растением способствует еще и сильному истощению почв, так как из нее уходит много минеральных веществ.
Для чего мы все это рассказываем? Просто далеко не все понимают, что в природе все взаимосвязано. Не случайно в жарких регионах почву удобрять требуется намного чаще. Кроме того, в таких климатических зонах она куда как чувствительнее к внесению минеральных удобрений, что также следует учитывать при разработке профессиональной агротехники выращивания тех или иных культур.
Влияние на вкусовые и питательные качества растений
Впрочем, растениеводы уже с древнейших времен подметили, что в засушливые годы, когда растения приходится постоянно орошать, их питательная ценность резко падает, если сравнивать их с более удачными в плане осадков годами. Таким образом, испарение в жизни растений играет куда большую роль, чем об этом можно подумать со стороны.
Неудивительно, что в особенно жаркие годы, когда количество влаги в почве резко снижается, а испарительная способность падает до минимума, рост и развитие растений практически останавливаются. В этих условиях они уже не могут себя охлаждать, а потому нередко банально высыхают.
Выводы
Даже в легких случаях непродолжительной засухи именно из-за этого на листьях быстро появляются сильные ожоги. Это особенно выражено в тех регионах, где бывают суховеи, то есть горячие и очень сухие ветры.
Если не принять мер, то подобные климатически явления легко могут уничтожить даже целое поле с культурными зерновыми культурами. Только продуманная пахота, своевременное орошение и уничтожение сорняков могут помочь спасти урожай. Впрочем, людям известно об этом с очень давних пор.
Надеемся, сейчас вы убедились в том, что испарение у растений – жизненно важный процесс, без которого они физически не могут существовать.
fb.ru
Испарение: образование, интересные факты (фото)
Солнечная энергия приводит в действие невероятно сильную тепловую машину, которая, преодолевая гравитацию, без труда поднимает в воздух огромных размеров куб (каждая сторона составляет около восьмидесяти километров). Таким образом, с поверхности нашей планеты за год испаряется водяной слой метр толщиной.
Что такое испарение
Во время испарения жидкое вещество постепенно переходит в паро- или газообразное состояние после того, как мельчайшие частицы (молекулы или атомы), двигаясь на скорости, достаточной для того, чтобы преодолеть силы сцепления между частицами, отрываются от поверхности.
Несмотря на то, что процесс испарения известен больше как переход жидкого вещества в пар, существует сухое испарение, когда при минусовой температуре лёд переходит из твёрдого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу. Например, если выстиранное сырое бельё развесить сушиться на морозе, оно, замерзнув, становится очень жёстким, но через какое-то время, размягчившись, становится сухим.
Как улетучивается жидкость
Молекулы жидкости расположены друг к другу практически впритык, и, несмотря на то, что связаны между собой силами притяжения, к определённым точкам не привязаны, а потому свободно перемещаются по всей площади вещества (они постоянно сталкиваются друг с другом и изменяют свою скорость).
Частицы, что уходят на поверхность, набирают во время движения темп, достаточный для того, чтобы покинуть вещество. Оказавшись наверху, своё движение они не останавливают и, преодолев притяжение нижних частиц, вылетают из воды, преобразовываясь в пар. При этом часть молекул из-за хаотического движения возвращается в жидкость, остальные уходят дальше, в атмосферу.
Цветные озера вулкана Келимуту73484.670 Испарение на этом не заканчивается, и на поверхность вырываются следующие молекулы (так происходит до тех пор, пока жидкость полностью не улетучивается).
Если речь идёт, например, о круговороте воды в природе, можно наблюдать за процессом конденсации, когда пар, сконцентрировавшись, при определённых условиях возвращается назад. Таким образом, испарение и конденсация в природе тесно связаны между собой, поскольку благодаря им осуществляется постоянный водообмен между землёй, сушей и атмосферой, благодаря чему окружающая среда снабжается огромным количеством полезных веществ.
Стоит заметить, что интенсивность испарения у каждого вещества различна, а потому основными физическими характеристиками, которые влияют на скорость испарения, являются:
- Плотность. Чем вещество плотнее, тем ближе молекулы находятся по отношению друг к другу, тем труднее верхним частицам преодолеть силу притяжения других атомов, следовательно, испарение жидкости происходит медленнее. Например, метиловый спирт улетучивается намного быстрее воды (метиловый спирт – 0,79 г/см3, вода – 0,99 г/см3).
- Температура. На скорость испарения также влияет теплота испарения. Несмотря на то, что процесс испарения происходит даже при минусовой температуре, чем больше температура вещества, тем выше теплота испарения, значит, тем быстрее двигаются частицы, которые, увеличивая интенсивность испарения, массово покидают жидкость (поэтому кипящая вода испаряется быстрее холодной).Из-за потери быстрых молекул внутренняя энергия жидкости уменьшается, а потому температура вещества во время испарения понижается. Если жидкость в это время будет находиться возле источника тепла или непосредственно нагреваться, её температура снижаться не будет, так же, как и не снизится интенсивность испарения.
- Площадь поверхности. Чем большую площадь поверхности занимает жидкость, тем больше молекул с неё улетучивается, тем выше скорость испарения. Например, если влить воду в кувшин с узким горлышком, жидкость будет исчезать очень медленно, поскольку испаряемые частицы начнут оседать на сужающихся стенках и спускаться. В то же время, если налить воду в миску, молекулы будут беспрепятственно уходить с поверхности жидкости, поскольку им будет не на чем конденсироваться, дабы вернуться в воду.
- Ветер. Процесс испарения окажется намного быстрее, если над ёмкостью, в которой находится вода, движется воздух. Чем быстрее он это делает, тем скорость испарения больше. Нельзя не учитывать взаимодействие ветра с испарением и конденсацией.Молекулы воды, поднимаясь с океанической поверхности, частично возвращаются назад, но большая часть высоко в небе конденсируется и образует облака, которые ветер перегоняет на сушу, где капли выпадают в виде дождя и, проникнув в грунт, через какое-то время возвращаются в океан, снабжая растущую в почве растительность влагой и растворёнными минеральными веществами.
Роль в жизни растений
Значение испарения в жизни растительности трудно переоценить, особенно учитывая, что живое растение на восемьдесят процентов состоит из воды. Поэтому если растению не хватает влаги, оно может погибнуть, так как вместе с водой в него не будут поступать также нужные для жизнедеятельности питательные вещества и микроэлементы.
Вода, передвигаясь по растительному организму, переносит и образует внутри него органические вещества, для образования которых растение нуждается в солнечном свете.
А вот тут немаловажная роль отводится испарению, так как солнечные лучи имеют способность чрезвычайно сильно нагревать предметы, а потому способны вызвать гибель растения от перегрева (особенно в жаркие летние дни). Чтобы этого избежать, происходит испарение воды листьями, через которые в это время выделяется много жидкости (например, из кукурузы за сутки испаряется от одного до четырёх стаканов воды).
Это значит, что чем больше в организм растения поступит воды, тем испарение воды листьями будет интенсивнее, растение будет больше охлаждаться и нормально расти. Испарение воды растениями можно ощутить, если во время прогулки в знойный день прикоснуться к зелёным листьям: они обязательно окажутся прохладными.
Связь с человеком
Не менее велика роль испарения в жизнедеятельности человеческого организма: он борется с нагреванием посредством потоотделения. Испарение происходит обычно через кожу, а также через дыхательные пути. Это можно легко заметить во время болезни, когда температура тела поднимается или в период занятий спортом, когда повышается интенсивность испарения.
Если нагрузка невелика, из организма уходит от одного до двух литров жидкости в час, при более интенсивном занятии спортом, особенно когда температура внешней среды превышает 25 градусов, интенсивность испарения увеличивается и с потом может выйти от трёх до шести литров жидкости.
Через кожу и дыхательные пути вода не только покидает организм, но и поступает в него вместе с испарениями окружающей среды (не зря своим пациентам врачи часто прописывают отдых на море). К сожалению, вместе с полезными элементами в него нередко попадают и вредные частицы, среди них – химические вещества, вредные испарения, которые наносят здоровью непоправимый ущерб.
Одни из них токсичны, другие, вызывают аллергию, третьи – канцерогенны, четвёртые вызывают онкологические и другие не менее опасные заболевания, при этом многие обладают сразу несколькими вредными свойствами. Вредные испарения оказываются в организме в основном через органы дыхания и кожу, после чего, оказавшись внутри, моментально всасываются в кровь и разносятся по всему телу, оказывая токсическое воздействие и вызывая серьёзные заболевания.
В данном случае много зависит от местности, где обитает человек (возле фабрики или завода), помещения, в котором живёт или работает, а также времени пребывания в опасных для здоровья условиях.
Вредные испарения могут попадать в организм из предметов быта, например, линолеума, мебели, окон и пр. Дабы сохранить жизнь и здоровье, таких ситуаций желательно избегать и наилучшим выходом будет покинуть опасную территорию, вплоть до обмена квартиры или работы, а при обустройстве жилища обращайте внимание на сертификаты качества покупаемых материалов.
awesomeworld.ru
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.
videouroki.net
Испарение воды растением | Биология
Значение испарения воды растением. Растительный организм на 70–95% состоит из воды. Все его жизненно важные процессы происходят при ее участии. Корни растений в теплое время года постоянно поглощают из почвы воду, а вместе с ней необходимые минеральные вещества. Одновременно происходит испарение воды листьями. Растение при этом удаляет из организма излишнюю воду и таким образом освобождает место для поступления с помощью всасывания корнями воды с растворенными в ней минеральными веществами. Кроме того, испаряясь, вода защищает листья от перегрева солнечными лучами.
Количество воды, испаряемое растениями:А – за вегетативный период;Б – за сутки в жаркий периодДоказательства испарения воды. Убедиться в том, что растение испаряет воду, можно на опыте. Поместим в большую колбу отдельный побег, не удаляя его от растения. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время на внутренних стенках колбы появляются капельки воды.
Опыт, доказывающий испарение воды растением
Испарение воды растением подтверждает и другой опыт. Поместим в пробирку с водой побег растения и нальем туда немного растительного масла. Вторую пробирку с таким же количеством воды и масла оставим для контроля. Уже на следующие сутки уровень воды в пробирке с растением значительно понизится, а уровень воды в контрольной пробирке останется прежним. Вывод: побеги растений испаряют воду.
Испарение воды растениемПроцесс испарения воды. Большая часть воды, поступающей в растение из почвы (около 95%), испаряется листьями. Например, одно растение капусты в день поглощает до 1000 г воды, а испаряет до 950 г. Дуб средней величины испаряет в сутки около 50 л воды, а береза — больше 60 л.
Водяной пар образуется на поверхности клеток мякоти листьев, скапливается в межклетниках и выходит через устьичные щели. Открывая или закрывая устьичные щели, растение увеличивает или уменьшает скорость испарения воды.
Испарение водяного пара через устьичную щельУсловия, влияющие на испарение воды. На интенсивность испарения воды влияют условия, в которых находится растение: температура воздуха, освещенность, влажность почвы и воздуха, сила ветра. При высокой температуре, ярком солнце, небольшой влажности воздуха, сильном ветре испарение идет сильнее, чем в тихую пасмурную погоду.
Растения, обитающие в условиях недостатка влаги, выработали различные приспособления к ее излишней потере: утолщенные наружные стенки клеток кожицы листьев, восковой налет, густые волоски. Эти приспособления не только препятствуют испарению, но и способствуют отражению солнечных лучей. Кроме того, растения, постоянно испытывающие недостаток влаги, имеют небольшие листовые пластинки.
Испарение.
1. Каково значение испарения воды в жизни растения? 2. Какие органы растения играют основную роль в испарении воды? 3. Где у растений образуется и накапливается водяной пар? 4. Каким образом растение регулирует испарение воды? 5. При каких условиях внешней среды испарение воды усиливается или ослабляется?
Проведите опыт, доказывающий испарение воды растением.
blgy.ru
Испарение воды растениями
Разделы: Биология
Цель обучающая. Познакомить учащихся с испарением воды листьями.
Цель развивающая. Развивать речь, мышление.
Цель воспитывающая. Воспитывать бережное отношение к растениям.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Проверка изученного материала.
Учитель. Ответьте на вопрос какие органы вы знаете у растений?
Ученик: Корень, лист, стебель.
Учитель: Какие функции характерны для листьев?
Ученик: Фотосинтез, газообмен, испарение.
Учитель: Мы с вами подробно поговорим о третьей функции листьев – это испарение воды.
3. Объснение нового материала.
Учитель: запишите тему нашего урока “Испарение воды листьями” (Приложение) (Слайд 1). Первый этап урока начинается с поиска ответа “Что такое испарение?”. Напишем термин “Испарение” предлагаем выделить в нем корень “пар”. Вспомним три состояние воды?
Ученик: Твердое, жидкое, газообразное.
Учитель: Пар-это какое состояние воды?
Ученик: Это вода в газообразном состоянии.
Учитель: В кастрюлю набрали воду поставили плитку, через некоторое время вода начинает кипеть и выходит пар воды. Повторяем еще раз : испарение происходит в поверхности кожи человека (Слайд 2), в поверхности суши и моря (Слайд 3), и ставим вопрос о возможности такого процесса у растений. (Слайд 4) Заслушаем отчет об опыте “Испарение воды листьями”, проведенном учениками в домашних условиях. (Слайд 5) Отчет готовится по предложенной схеме: цель (зачем делаю), ход (как делаю), результат (что получил?) вывод. Делаем вывод о способности листьев испарять воду.
Учащимся предлагается поразмышлять над вопросами: В чем значение испарения воды с поверхности (суши, кожи, листа) в живой и не живой природе. (Слайд 7, 8)
Вспомним жаркое лето. Где мы ищем прохладу? Или в тени листвы или в воде. Влажная поверхность тела тоже охлаждается. В этом легко убедиться экспериментально. Ученики протирают влажной марлей кисть одной руки, другую оставляет сухой, после чего отвечают на вопрос какой руке прохладнее. Ответы подтверждают, что вода при испарении охлаждает поверхность (кожи, суши и листа). Мы можем передвигаться и прятаться от жары, но растение крепко держится в земле и не может жить без солнечного света, необходимого для процесса фотосинтеза. Для него единственная защита от жаркого солнца– охлаждение за счет испарения. (Слайд 9)
В процессе приспособления к условиям окружающей среды листья у некоторых растений видоизменились, потому что стали играть роль не свойственному типичным листьям. Какие видоизмененные листья вы знаете?
Ученики: Колючки барабариса, колючки кактуса (Слайд 9), усики гороха. (Слайд 10)
Учитель: У барбариса часть листьев видоизменилась в колючки, как у листьев кактусов. Они испаряют меньше влаги и защищают растения от поедания животными.
Ученик: Для достаточно большого количества людей кактусы – экзотические растения, которые, в то же время, вполне могут расти не только в естественной среде обитания, но и в искусственной. Нужно помнить о том, что скорее всего, кактусы не смогут пережить суровые зимы. Хотелось бы сказать, что кактусы и суккуленты не любят сочетание влажного и холодного климата о том, что маленьким растениям гораздо проще и быстрее согнеться, чем большим.
Учитель: От чего зависит испарение? (Слайд 11)
Ученик: Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. (Слайд 12)
Учитель: Разные растения испаряют разные количество воды. Так кукуруза за сутки испаряет 0,8 л. воды, капуста – 1л., дуб – 50 л., а береза больше 60 л. воды. Монстера “плакса” с берегов Амазонки, живет в тенистых лесах, где воздух теплый и насыщен влагой. Почему она плачет?(Слайд 13)
Ученик: В 1492 году европейцы открыли континент, названный позже Южной Америкой. Еще долго это таинственная земля с непроходимыми тропическими лесами была источником легенд и историй. В начале18 века в Европе ходили легенды о гигантских растениях, которые встречаются в южноамериканских дебрях. Путешественники рассказали, что после нападения этих растений, от людей и животных остались одни скелеты. Основания для таких рассказов были. Путешественники принимали за коварные щупальца воздушные корни монстеры. Благодаря подобным легендам, монстера и получила название, по латыни чудовище. Перед началом осадков на краях листьев монстеры появляются капельки клейкого сока. Первые молодые листья небольшие, имеют форму сердечка, но когда растение становится старше, его листья могут достигать внушительных размеров (до 1 метра). При излишней влажности, что нередко бывает во влажных тропиках, листья выводят лишнюю влагу через специальные устьица, которые расположены по краям листа. Растение “плачет”.
Учитель: Почему береза не плачет, а Монстера плачет?
Ученик. У Монтеры листовая пластина крупная и много устьиц, а у березы листовая пластинка маленькая.
Учитель. Чем больше листовая пластинка тем больше воды испаряется.
Закрепление изученного материала.
Учитель. Закрепим знания для этого заполняем таблицу.
Таблица “Испарение воды листьями”. (Слайд 14)
| Процесс | Значение процесса. | Орган в котором происходит процесс. | Роль процесса в обеспечении целостности организма. |
| Испарение-переход воды из жидкого состояния в пар. Пар – это вода в газообразном состоянии. |
|
Лист-часть побега. |
|
Испарение воды.
Перемещение воды и минеральных веществ.Домашнее задание учить таблицу. (Слайд 15, 16)
Унылая пора! Очей очарованье Приятна мне твоя прощальная краса – люблю я пышное природы увяданье в багрец и золото одетые леса…
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Испарение воды, испарение воды листьями
Ранее мы вели речь о том, как важно соблюдать три условия: наличие воды, тепла и воздуха, чтобы растение нормально росло. Сейчас мы конкретно поговорим о значении воды, и о том, как испаряется вода листьями.
Живое растение содержится в себе около 80 % воды. Как мы уже знаем, при недостатке воды рост растения значительно замедляется, а без нее растение вянет, листья его как правило обвисают, если это травянистые стебли, то они ложатся на землю, и в конечном итоге растение может погибнуть.
Растение всасывает из почвы все необходимые ему минеральные соли, растворённые в воде. Кроме этого вода необходима растению для передвижения питательных веществ в растении, а также для образования органических веществ.
Часть воды уходит на образование органических веществ, а основная масса воды испаряется в воздух листьями растений.
Чтобы узнать, как происходит испарение воды листьями проведём небольшой эксперимент. Для этого нам понадобится обычная стеклянная бутылка с водой. Возьмём небольшую веточку с листочками комнатного растения, поместим её в бутылку и накроем тряпкой. Через небольшой промежуток времени можно увидеть как на стенках банки осели капельки воды. Эту воду испарили листья растения.
Также можно определить, сколько воды испаряется листьями за сутки. Для этого эксперимента нам понадобится всё та же бутылка с водой в которую мы помещаем веточку любого растения с листьями. Чтобы вода из бутылки не испарялась, на поверхность воды наливаем немного масла, после чего бутылку ставим на весы и уравновешиваем гирями. С учётом того, как будет испаряться вода листьями чаша наших весов с растением будет подниматься. Затем ровно через одни сутки мы опять уравновешиваем наши весы. Чтобы весы уравновесить правильно, достаточно прибавить гирьки на чашу весов с растением. По весу, гирь мы точно сможем узнать, сколько воды испарилось листьями за сутки.
Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды. Для примера одно растение кукурузы испаряет за сутки от 1 до 4 стаканов воды, а за лето около 17 вёдер воды. Представляете сколько воды может испариться, если кукурузой будет засеян целый гектар земли.
Испарение воды происходит главным образом через щели устьиц листа. Если воды недостаточно, то щели устьиц закрываются и испарение воды приостанавливается. А если испарение воды приостанавливается, то растение начинает увядать.
Особенно нуждаются в воде нежные листья молодых растений, так как они испаряют воду всей своей поверхностью. Естественно при недостатке воды растения быстро увядают.
Какое значение испарение воды играет в жизни растений? Как нам известно, для образования в зелёном растении органических веществ необходим солнечный свет, но солнечные лучи очень сильно нагревают предметы. И особенно в жаркие дни растениям грозит опасность перегрева от солнечных лучей, что в свою очередь сильно может повредить растениям и даже их погубить. Поэтому чем чаще растение будет получать воду, тем чаще будет происходить испарение воды и растение будет охлаждаться, и конечно же нормально расти.
Например, даже в очень жаркую погоду, если в лесу Вы коснётесь листьев дерева, то почувствуете лёгкую прохладу. Это происходит, потому что листья постоянно охлаждаются от испарения воды.
beaplanet.ru
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа
Испарение воды растениями
Виртуальная лабораторная работа "Испарение воды листьями"
Известно, что вода имеет жизненно важное значение для любого организма. Тогда почему растение испаряет воду? Все ли растения имеют одинаковые потребности в воде? Наша цель – выяснить, какие именно функции вода выполняет в растении.
Доказательство испарения воды листьями. Капельки воды, появившиеся на стенках колбы (см. рис.), свидетельствуют только об одном – листья испаряют воду. В результате обмена веществ в клетках основной ткани листа, на поверхности клеток появляется парообразная вода. Затем она проходит в межклетники и испаряется через открытые устьичные щели. Растение может регулировать интенсивность процесса испарения, увеличивая или уменьшая устьичную щель. Замыкающие клетки устьиц обладают способностью закрывать щель при переработке воды в растении. При закрытых устьицах водяной пар накапливается в межклетниках и испарение с поверхности клеток мякоти прекращается. Незначительное количество воды испаряется и через клетки кожицы.
Водный обмен в растении. Большую часть воды растение получает из почвы с помощью корневых волосков корня. По сосудам корня вода с растворёнными в ней минеральными солями поступает в сосуды древесины стебля. Наконец, она попадает через сосуды жилок листа к каждой клеточке основной ткани. Здесь часть воды используется в процессе фотосинтеза, другая часть – во многих химических процессах преобразования веществ. В результате разложения органических веществ до углекислого газа и воды, она освобождается, выделяется из клетки и испаряется. Заметим, что большинство химических процессов идёт именно в водных растворах, поэтому поступление воды в клетку должно быть постоянным. Почему же клетка выделяет воду? Это помогает притоку новых порций водных растворов минеральных веществ из почвы. Вода затем испарится, а минеральные вещества останутся в растении, образуя так называемое сухое вещество. Они войдут в состав различных соединений организма растения.
Следовательно, 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. 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).
Условия, влияющие на испарение воды. Известно, что в жаркий день многие растения, особенно с широкими горизонтальными листьями, опускают их (подвядают). К вечеру листья распрямляются. В чём причина этого явления? На солнце, в жаркое время суток испарение превышает поступление воды в клетки листа. Объём вакуоли, а с ней и клетки уменьшается. Лист как бы подвядает. Но стоит понизиться испарению, как содержание воды в клетках восстанавливается. И клетки, и органы возвращают прежнее упругое состояние.
Если температура высокая, солнце яркое, ветрено, а влажность воздуха небольшая – испарение идёт особенно интенсивно. В тихую, пасмурную погоду, при умеренной температуре испарение уменьшается. Практически на интенсивность испарения влияют все условия, в которых произрастает растение: температура, освещённость, сила ветра, влажность воздуха и почвы. Растения, которые произрастают в условиях постоянного недостатка влаги, выработали специальные приспособления для уменьшения испарения. В первую очередь – это небольшие листовые пластинки (вспомним кактусы), а также утолщённые стенки клеток кожицы, восковой налёт, густые волоски, отражающие солнечные лучи.
Механизм испарения листьями. (Анимация)
Достаток или дефицит влаги в клетках влияет на все жизнедеятельные процессы растения.
Сухопутные растения произрастают в местах разной степени обводненности. По способности осуществлять свой водный обмен в разных условиях среды обитания растения разделяются на разные экологические группы. Экологические группы – это группы растений по отношению к какому-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов.
Посмотрите видеофрагмент "Экологические группы растений по отношению к воде" - http://depositfiles.com/files/yhngh6201
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.
Интерактивный урок-тренажёр. (Выполните все задания урока)
Листопад – это естественный процесс отделения листа от стебля. Значение листопада заключается в защите растения от излишнего испарения. В результате листопада резко сокращается испаряющая поверхность, а следовательно, и потеря воды растением. Кроме того, в процессе листопада растение освобождается от ненужных организму веществ, накопившихся в процессе длительного периода в листьях.
К факторам, стимулирующим подготовку к сбрасыванию листьев, можно отнести – уменьшение длины светового дня и наследственно закрепленное свойство растения.
Вода необходима для протекания всех процессов жизнедеятельности растений. Водный обмен происходит во всех органах растений и складывается из нескольких этапов:
- поглощение водного раствора корнями из почвы;
- передвижение водных растворов по сосудам древесины;
- поступление водных растворов в клетки и участие воды в многообразных химических процессах;
- выделение воды при реакциях разложения;
- испарение воды с поверхности клеток, а затем и с поверхности листьев.
Интенсивность испарения зависит от температуры, освещённости, влажности, силы ветра. У растений выработались специальные приспособления к излишней потере воды.
biolicey2vrn.ru
