Зимняя экскурсия "Адаптация растений к зимним условиям". Приспособления растений к зиме
Какие процессы помогают растениям подготовиться к зиме?
Чтобы благополучно пeрежить зиму растения приспособились к холодам по-разному. В теплый период второй половины лета, когда заканчивается рост растений в высоту и толщину, закладывается верхушечная почка. Молодые однолетние побеги к холодам должны одревеснеть. Покрывающая молодые побеги кора из зеленой становится бурой или серой.
В это время начинается процесс закалки растений. Продукты фотосинтеза не расходуются на рост побегов, а накапливаются в тканях дерева, как запасные защитные вещества, и используются следующей весной при формировании новых побегов и листьев. Чем больше будет запасных веществ, в первую очередь крахмала, тем выносливее, морозоустойчивее будет растение, так как температура замерзания клеточного сока в деревьях с большим количеством запасных веществ значительно ниже, чем у деревьев с малым запасом. Это касается не только деревьев, а также и кустов.
Сбрасывание листьев на зиму прекращает рост и вступление в состояние покоя одревесневших побегов - все это также является приспособлением растений к зимовке. Какое же имеет значение листопад? Мы знаем, что листья испаряют воду, а вот зимой испарение невозможно. Сок по стеблю также не сможет двигаться, потому что замерзнет. И снег, который будет падать на листовые пластинки, повредит их. Поэтому растения еще до наступления больших холодов сбрасывают листья. Итак, листопад - защитная реакция растений от гибели зимой.
На побегах остаются только те почки, которые выдерживают морозы от -35С до - 40С. В холодное время крахмал, как запасное питательное вещество, у клена и дуба превращается в сахар, а у хвойных, березы и липы - в жиры.
Наличие толстой коры на побегах смягчает резкие колебания зимней температуры, а весной сохраняет растение от солнечных ожогов.
Очень важно знать, что кратковременные оттепели зимой, пока растения еще находятся в зимнем покое, менее опасны, чем весенние заморозки, когда почки уже раскрылись и растение начало распускаться.
Почему почки зимой спят?
Покой почек имеет существенное значение для выживания многолетних растений умеренных широт, которые зимой подвергаются влиянию низких температур.
У многих деревьев почки переходят в состояние покоя еще в середине лета, задолго до осеннего листопада. Такие почки представляют собой зачаточный побег. Весь этот зачаточный побег окружен почечным чешуйками. Они имеют очень важное значение, поскольку препятствуют обезвоживанию, ограничивают поступление кислорода и изолируют почку от потери тепла. Во многих отношениях роль почечных чешуек подобна роли семенной кожуры.
Как семени, так и почкам многих видов растений для прерывания покоя необходим холод. Если ветви деревьев или кустов осенью срезать и занести в помещение, то они не будут цвести. Но, если их выдержать на открытом воздухе до зимы, а потом перенести в комнату, они зацветут.
Наши плодовые деревья: яблони, вишни, персики, каштаны и пр. не могут расти в климатическом поясе, где не бывает холодных зим.
Например, если одну почку сирени, выращенную в теплице, проморозить в течение короткого времени, то совсем скоро эта единственная почка раскроется.
У многих растений, особенно деревьев, зимний покой нарушается фотопериодической реакцией, то есть изменением длины дня. Увеличение продолжительности для служит для почек сигналом к окончанию зимнего покоя.
Дата публикации: 25 октября 2012г.
www.vashsad.ua
Как деревья готовятся к зиме?
Пережить зиму растениям помогают разнообразные приспособления. В теплый период второй половины лета, когда заканчивается рост растений в высоту и толщину, закладывается верхушечная почка. Молодые однолетние побеги должны к холодам здеревьяниты. Покровная кожура молодых побегов с зеленой становится бурой или серой.
В это время начинается процесс закалки растений. Продукты фотосинтеза расходуются на рост побегов, а копятся в тканях дерева, как запасные защитные вещества, и используются следующей весной на образование новых побегов и листьев. Чем больше будет запасных веществ, в первую очередь крахмала, тем виносливиша, морозостийкиша будет растение, так как температура замерзания клеточного сока в деревьях с большим количеством запасных веществ значительно ниже, чем у деревьев с малым запасом. Это касается не только деревьев, а также и кустов.
Скидывание листьев на зиму, прекращает рост и вступление в состояние покоя одревесневших побегов - все это также является приспособлением растений к зимовке. Какое же значение ноября? Мы знаем, что листья испаряют воду, поэтому зимой испарение невозможно. Сок по стеблю также не мог бы двигаться, потому что замерз бы. И снег, который будет падать на листовые пластинки, повредил бы их. Поэтому растения еще до наступления больших холодов сбрасывают листья. Итак, ноябрь - защитная реакция от гибели растений зимой.
На побегах остаются только те почки, которые выдерживают морозы от -35 ⁰ С до - 40 ⁰ С. В холодное время крахмал, как запасная питательное вещество, у клена и дуба превращается в сахар, а в хвойных, березы и липы - в жиры.
Наличие толстой коры на побегах смягчает резкие колебания зимней температуры, а весной сохраняет растение от солнечных ожогов.
Очень важно знать, что кратковременные оттепели зимой, пока растения еще находятся в зимнем покое, менее опасны, чем весенние заморозки, когда почки уже раскрылись и растение начала распускаться.
worldofscience.ru
Приспособления растений и животных: анабиоз, покой и спячка
Смена времен года в умеренном поясе влечет значительные изменения в жизни природы, связанные, в первую очередь, с изменением температуры. Приспособления растений и животных, связанные с изменением внешних условий, имеют разную форму и проявления: у млекопитающих отрастает густой подшерсток, перелетные птицы меняют среду обитания, другие птицы покрываются пухом, являющийся плохим проводником тепла и предохраняющий животных зимой от переохлаждения.
Подготовка к зиме
В середине лета рост многих видов растений приостанавливается, уменьшается число цветущих растений, заканчивается размножение птиц. Начинается созревание плодов и семян; становится заметней подготовка к зиме.
У растений скапливаются запасные питательные вещества в перезимовывающих органах: корнях, корневищах, луковицах, клубнях.
У насекомых в специальных органах — жировых телах — накапливается жир. В подкожной клетчатке многих млекопитающих также откладывается жир. Осенью у птиц и млекопитающих происходит линька. Опадают листья с деревьев и кустарников.
Состояние глубокого покоя
Многие виды организмов приобрели способность переживать неблагоприятные условия (высокую или очень низкую температуру, снижение влажности, отсутствие пищи и др.) в состоянии глубокого покоя. Оно характеризуется снижением физиологических процессов, замедлением газообмена, прекращением питания и неподвижностью у животных.
Температура, вызывающая такое состояние, различна для разных видов. У некоторых насекомых, рыб и земноводных глубокий покой наступает уже при падении температуры до +15°С, у других — при +10°С, у третьих — лишь при температуре, близкой к О°С.
У различных видов растений состояние зимнего покоя переживают различные органы. У луковичных растений — луковицы, у папоротника и ряда других — корневища, у душистого горошка — подземные клубни, у чертополоха — прижатые к земле розетки листьев, у большинства же растений — семена.
Беспозвоночные животные могут перезимовывать на различных стадиях развития. Так, обыкновенный малярийный комар — на стадии взрослого насекомого, родниковый — на стадии личинки, дупляной — на стадии яйца, а бабочка капустница — на стадии куколки.
На протяжении осени и зимы у растений и насекомых увеличивается привыкание к холоду, усиливается стойкость к низким температурам. Это получило название закаливания.
Анабиоз животных и растений
Особой стойкостью к неблагоприятным условиям обладают организмы в состоянии анабиоза. При анабиозе жизненные процессы временно прекращены или настолько снижены, что видимые проявления жизни отсутствуют.
У цветковых растений состояние анабиоза входит в нормальный цикл жизни. Семена в высушенном состоянии сохраняют всхожесть многие годы. У ряда беспозвоночных (простейших, низших ракообразных, коловраток) анабиоз наступает при высыхании луж и болот, в которых они обитают.
Анабиоз лягушкиВ специально поставленных опытах гусеницы бабочек перенесли замораживание при температуре -7.9°С, а круглые черви -183°С. Споры мхов и папоротников и семена злаков после высушивания были подвергнуты температуре -272°С и сохранили всхожесть.
Установлено, что возвращение к активной жизнедеятельности из состояния анабиоза возможно лишь тогда, когда тканевая жидкость не образует кристаллов, а остается в переохлажденном состоянии. Это связано с тем, что в тканях образуется глицерин, препятствующий промерзанию.
Физиология спячки
Снижение интенсивности обмена веществ, встречающееся у млекопитающих, проявляется в форме спячки. Причинами наступления ее служат понижение температуры, а также отсутствие пищи как зимой, так и летом, когда растительность в степи и пустыне выгорает от зноя.
Хомяки, бурундуки, летучие мыши, ежи, некоторые виды сусликов впадают в зимнюю спячку. У других видов сусликов наблюдается летняя спячка, обычно в засушливую половину лета. Во время спячки снижается активная терморегуляция, температура тела падает почти до температуры окружающей среды, замедляются все функции. Частота сердцебиения у летучих мышей, например, падает с 420 до 16 в минуту.
У некоторых млекопитающих — медведей, барсуков, енотовидных собак, белок — наступает зимний сон, при котором также значительно снижается обмен веществ, но нет падения температуры тела.
Особые приспособления
Для завершения жизненного цикла некоторым растениям, насекомым и ряду других организмов необходимо охлаждение и прохождение зимних стадий покоя. В это время осуществляются определенные физиологические процессы, подготавливающие организм к новой активной жизнедеятельности.
animals-world.ru
Как растения готовятся к зиме. Рассказ детям
Зима – явление привычное для многих регионов нашей планеты. За миллионы лет эволюции все живые существа, обитающие в зимних районах Земли, приспособились к периоду холодов, снега, вьюг и метелей. Люди научились строить теплые жилища и придумали себе теплую одежду, многие животные обзавелись красивыми, добротными шубками, а какие-то из них просто укладываются спать на всю зиму под снеговое одеяло. А как же растения готовятся к зиме?
В чем-то подготовка растений к зиме похожа на приготовления к зимнему сну некоторых видов животных. Так же, как и животным, растениям зимних районов необходимо накопить запас питательных веществ на всю зиму. Процесс накопления у растений начинается уже в конце лета. Как же растения узнают, что лето заканчивается и скоро наступит осень, а за ней придет зима? Оказывается, растения умеют определять смену времен года по длительности светового дня. Когда в конце лета день становится короче, растения уменьшают выработку особого вещества под названием «хлорофилл». Хлорофилл очень нужен растениям в период роста, потому что именно это вещество умеет превращать углекислый газ и воду в питательные вещества. Хлорофилл в больших количествах содержится в листьях. Именно он придает листьям зеленую окраску. Но через листья в период роста испаряется много воды. Зимой же воду растениям брать негде, вода превращается в снег и лед. Поэтому, чтобы сохранить запас жидкости для зимней спячки, растения «сбрасывают» лиственный покров.
Осенний листопад – очень красивое зрелище. Перед тем как упасть с дерева, листья меняют свою окраску. Это происходит потому, что хлорофилла в листья становится меньше, он активно разрушается под действием солнечного света, и тогда зелени в цвете листьев становится меньше. В это время на цвет листа влияют другие активные вещества – ксантофилл, каротин и антоциан. После красочного листопада рост деревьев прекращается.
Но мало накопить полезные вещества на всю зиму. Растениям очень важно защитить накопленные запасы от замерзания. Поэтому часть растений прячут питательные вещества в своих корнях, а некоторые растения повышают уровень сахаров и масел в своих питательных запасах, что является защитой от замерзания.
Когда растения накопят и подготовят запасы питания, они погружаются в зимнюю спячку до наступления весны.
Автор текста: Лев Поясникин
detskiychas.ru
Зимняя экскурсия "Адаптация растений к зимним условиям"
Тема экскурсии «Адаптация растений к зимним условиям»
Цели:
- расширить на основе
практического изучения знания учащихся о приспособительных особенностях растений к зимним условиям;
- способствовать обучению
учащихся умению наблюдать, анализировать, делать выводы.
-воспитание культуры общения с природой.
Оборудование: фотоаппарат, метровые линейки, термометры, лупы, препаровальный нож, блокноты и карандаши.
Место экскурсии: пришкольная территория.
Ход экскурсии:
I. Оргмомент
II. Вводная беседа об особенностях жизни растений в зимний период.
1.Вводная беседа об особенностях жизни растений в зимний период.
В умеренных широтах каждой осенью наблюдается листопад. Это приспособление растений к уменьшению испарения осенью и зимой. В зимнее время корни многих растений не могут всасывать из почвы холодную воду. Если бы наши деревья и кустарники не сбрасывали листья, они погибли бы от недостатка влаги. Кроме того, листопад предохраняет растения в зимний период от механических повреждений.
В зимних условиях немаловажное значение имеет снежный покров.
Учитель дает понятия «снежный покров» и «наст».
СНЕЖНЫЙ ПОКРоВ, слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов. Предохраняет почву от чрезмерного выхолаживания, а озимые посевы от вымерзания.
НАСТ, ледяная корка на поверхности снежного покрова, образующаяся при кратковременном таянии верхнего тонкого слоя снега и последующем замерзании образовавшейся воды.
III.Выполнение заданий экскурсии.
по группам (4-5 уч-ся )
1.Измерте и запишите толщину снежного покрова в нескольких местах (не менее 3-х) и вычислите среднеарифметическую величину.
2. Измерьте температуру в верхней части снежного покрова и у его основания.
3.Имеется ли ледяная корка?
4.Заполнить таблицу:
№ точки
Толщина снежного покрова
Температура в верхней части снежного покрова
Температура у
основания снежного покрова
Наличие ледяной корки
1.
2
3
Средняя величина
Х
Х
Х
Вывод: Температура под снежным покровом выше, чем на его поверхности.
Задание № 2
(выполняется классом)
1.Изучить на предварительно очищенном участке состояние однолетних растения календулу лекарственную и космею разноцветную.
2.Сделать фотографии данных растений.
Учитель обращает внимание на сухие стебли с плодами, в которых находятся семена.
Подвести учащихся к выводу: У однолетних растений зимуют семена, а сами растения погибают.
Задание № 3
(выполняется классом)
1.Изучить на предварительно очищенном участке состояние многолетние травянистые растения ириса безбородого и очитка едкого.
2.Сделать фотографии данных растений.
Учитель обращает внимание на зеленые побеги очитка едкого и подземные побеги ириса безбородого.
Обратить внимание на мелкие и плотные листья очитка едкого, слабо испаряющих воду, а подземные побеги ириса безбородого покрыты плотной кожицей. Кроме того, от отрицательных температур защищает снежный покров.
Подвести учащихся к выводу: Многолетние травянистые растения зимуют в виде побегов над почвой или в почве, близко к ее поверхности.
Дополнения учителя: При наличии ледяной корки между растениями и окружающей средой не происходит обмен газов, и тогда растения могут погибнуть.
Задание № 4
по группам (4-5 уч-ся )
Найти при основании почек рубец – место прикрепления опавшего листа.
В рубцах с помощью луп точки от сосудов, которые питали его.
Зарисуйте рассмотренные объекты.
Вывод: При основании почек имеется рубец в месте прикрепления опавшего листа, в котором видны точки от сосудов.
Задание № 5
(выполняется классом)
1.Рассмотреть внешне почки различных деревьев и определить защитные приспособления их к неблагоприятным условиям.
2. Заполнить таблицу:
Внешнее покрытие почек древесных растений
тополя
ивы
рябины
березы
Обсуждение при рассмотрении. У тополя пирамидального заостренные почки покрыты клейким смолистым веществом.
Почки ивы покрыты одной чешуйкой, напоминающей колпачок.
Почечные чешуйки рябины снаружи имеют волосистый покров.
У березы бородавчатой почечные чешуйки покрыты восковыми пленками.
Обратить внимание учащихся на доказательство, что внутри почек протекает жизнь, рассмотрев, какое внутреннее строение имеют почки. При разрезе почек видно, что у одних есть зачатки листочков, а у других зачатки цветов.
Подвести учащихся к выводу: Защитные приспособления почек могут быть в виде клейких смолистых веществ, плотных кожистых почечных чешуек. Эти приспособления защищают нежные внутренние части почек от воздействия неблагоприятных условий внешней среды.
III.Подведение итогов.
IV. Домашнее задание. Оформить отчет по группам в форме стендов или презентаций, включив таблицы , зарисовки и фотографии.
infourok.ru
Растения готовятся к зиме
Т.Г.Борисова
Лето пролетело незаметно, о нем напоминают все еще цветущие клумбы бархатцев и петуний, воздух уже становится намного прохладнее и солнце почти не греет. Сад обволакивает холодное дыхание осени, и он постепенно погружается в оцепенение. Для многолетних растений начинается важный этап перехода к периоду покоя.
Однако деревья и кустарники начинают готовиться к зиме задолго до того, как меняется окраска их листьев. Это происходит уже с начала августа, поскольку дни становятся короче. Такие изменения среды сигнализируют растениям о смене сезонов. Способность переносить низкие температуры развивается у них только после завершения роста, вызревания побегов и закаливания. Знание процессов, протекающих в растениях, поможет садоводам лучшим образом подготовить их в преддверии зимы. Ведь растения не могут, как животные мигрировать на юг вслед за теплой погодой, но у них есть другие способы выживания.
Изменения в продолжительности дня запускают механизм химических превращений в растительных организмах. Происходят две вещи: они прекращают рост, и начинают перемещать ассимиляты (продукты фотосинтеза) из надземной части вниз - в корневую систему, т.к. растениям необходим достаточный запас питательных веществ на зиму. Когда земля будет промерзшей, скованной снегом, вода и питательные вещества будут недоступны. Повысить зимостойкость растений помогут регуляторы роста адаптогенного характера, например, Эпин-Экстра (1мл/10л воды). Предзимние обработки кроны и скелетных ветвей улучшат обменные процессы и будут способствовать накоплению дополнительного запаса продуктов фотосинтеза (главным образом углеводов), а также лучшему вызреванию коры и древесины молодых побегов. Именно молодые плодовые деревья наиболее чувствительны к пониженным отрицательным зимним температурам, т.к. запаздывают с окончанием роста, по сравнению с взрослыми. Это же касается и растений, привезенных из южных регионов и приспособленных к иным климатическим условиям. Обработки антистрессовыми адаптогенами на фоне короткого дня способствуют образованию ингибиторов роста, повышают адаптационный потенциал клеток, а это в свою очередь, улучшает адаптацию и акклиматизацию растений в новых условиях. Только применять регуляторы роста следует при температуре не ниже +7⁰С, иначе обменные процессы замедляются, растения вступают в период покоя и неспособны воспринимать препарат.
Лучший эффект достигается когда обработки предшествуют или совпадают с периодом естественной закалки. В это время дневные положительные температуры воздуха перемежаются ночными заморозками, а уже позднее наступает общее понижение температуры воздуха. Закалка – это медленный процесс, сопровождающийся постепенным снижением температуры.
Но само по себе одно накопление плодовыми деревьями углеводов не обеспечивает повышение их зимостойкости. Необходима вторая фаза закалки - превращение углеводов в защитные соединения, а также соответствующие изменения строения клеточной цитоплазмы, ее физических свойств и физиологического состояния. Жидкость в клетках – цитоплазма становится более концентрированной, вязкой, а клеточные стенки - более эластичными, что препятствует повреждению их кристаллами льда. Большая часть углеводов превращается в сахара. Интересно, что с наступлением зимы в клетках тканей коры у многих хвойных растений наряду с сахарозой, глюкозой и фруктозой в значительном количестве имеются и такие сахара, как стахиоза и рафиноза, которые летом там практически отсутствуют. По мнению ученых, именно сахара в зимующих органах растений выполняют защитную роль. Сахар, является веществом, защищающим белковые соединения от коагуляции при промораживании, и поэтому его можно назвать защитным. Кроме того, у растений наблюдается большое накопление масла во внутренних слоях древесины, оно повышает устойчивость к сильным морозам. Масло вытесняет воду и этим предохраняет древесину от вымерзания.
Вечнозеленые хвойные растения в отличие от лиственных, не сбрасывают листву на зиму. Для того чтобы снизить испарение, на иглах увеличивается восковой налет и лишние потери воды хвойники регулируют закрытием устьиц. Обработки Эпином-Экстра регулируют внутренний механизм открытия и закрытия устьиц, если это необходимо растению.
У многолетних травянистых растений листья, стебли и побеги, составляющие надземную часть, на зиму отмирают. Спящие под землей ростовые почки хорошо защищены от морозов слоем снега и почвы.
Несмотря на обработки, повышающие зимостойкость растений более теплолюбивые цветочные культуры – розы, пион древовидный, хризантемы, вечнозеленые кустарники - самшит, тисс и ягодные лианы - актинидию, виноград в Средней полосе России все-таки приходится укрывать на зиму. Даже в условиях Краснодарского края бывают морозы, превышающие среднемноголетние показатели. Так, в 2001 г. январско-февральские морозы с порывистыми ветрами привели к гибели почек и повреждению виноградной лозы. А у растений, которые в предыдущий год обрабатывались Эпином-Экстра, правда, в малой дозе, увеличивалась доля вызревшей части побега и наблюдалась сохранность почек на 87% в сравнении с необработанными вариантами. Специалисты мичуринских плодопитомников и садов отмечают, что систематические обработки регуляторами роста в период вегетации (в лабильные и рискованные фазы развития) положительно влияют на восстановительную способность плодовых и декоративных культур после суровых зим. У плодовых увеличивается завязываемость плодов, сохранность завязей и урожайность.{jcomments on}
www.nest-m.ru
Какие процессы помогают растениям подготовиться к зиме?
Чтобы благополучно пeрежить зиму растения приспособились к холодам по-разному. В теплый период второй половины лета, когда заканчивается рост растений в высоту и толщину, закладывается верхушечная почка. Молодые однолетние побеги к холодам должны одревеснеть. Покрывающая молодые побеги кора из зеленой становится бурой или серой.
В это время начинается процесс закалки растений. Продукты фотосинтеза не расходуются на рост побегов, а накапливаются в тканях дерева, как запасные защитные вещества, и используются следующей весной при формировании новых побегов и листьев. Чем больше будет запасных веществ, в первую очередь крахмала, тем выносливее, морозоустойчивее будет растение, так как температура замерзания клеточного сока в деревьях с большим количеством запасных веществ значительно ниже, чем у деревьев с малым запасом. Это касается не только деревьев, а также и кустов.
Сбрасывание листьев на зиму прекращает рост и вступление в состояние покоя одревесневших побегов - все это также является приспособлением растений к зимовке. Какое же имеет значение листопад? Мы знаем, что листья испаряют воду, а вот зимой испарение невозможно. Сок по стеблю также не сможет двигаться, потому что замерзнет. И снег, который будет падать на листовые пластинки, повредит их. Поэтому растения еще до наступления больших холодов сбрасывают листья. Итак, листопад - защитная реакция растений от гибели зимой.
На побегах остаются только те почки, которые выдерживают морозы от -35С до - 40С. В холодное время крахмал, как запасное питательное вещество, у клена и дуба превращается в сахар, а у хвойных, березы и липы - в жиры.
Наличие толстой коры на побегах смягчает резкие колебания зимней температуры, а весной сохраняет растение от солнечных ожогов.
Очень важно знать, что кратковременные оттепели зимой, пока растения еще находятся в зимнем покое, менее опасны, чем весенние заморозки, когда почки уже раскрылись и растение начало распускаться.
Почему почки зимой спят?
Покой почек имеет существенное значение для выживания многолетних растений умеренных широт, которые зимой подвергаются влиянию низких температур.
У многих деревьев почки переходят в состояние покоя еще в середине лета, задолго до осеннего листопада. Такие почки представляют собой зачаточный побег. Весь этот зачаточный побег окружен почечным чешуйками. Они имеют очень важное значение, поскольку препятствуют обезвоживанию, ограничивают поступление кислорода и изолируют почку от потери тепла. Во многих отношениях роль почечных чешуек подобна роли семенной кожуры.
Как семени, так и почкам многих видов растений для прерывания покоя необходим холод. Если ветви деревьев или кустов осенью срезать и занести в помещение, то они не будут цвести. Но, если их выдержать на открытом воздухе до зимы, а потом перенести в комнату, они зацветут.
Наши плодовые деревья: яблони, вишни, персики, каштаны и пр. не могут расти в климатическом поясе, где не бывает холодных зим.
Например, если одну почку сирени, выращенную в теплице, проморозить в течение короткого времени, то совсем скоро эта единственная почка раскроется.
У многих растений, особенно деревьев, зимний покой нарушается фотопериодической реакцией, то есть изменением длины дня. Увеличение продолжительности для служит для почек сигналом к окончанию зимнего покоя.
Дата публикации: 25 октября 2012г.
www.vashsad.ua
