Растения и почвы во взаимодействии: Взаимодействие растений и почвы | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Содержание

Взаимодействие растения с окружающей средой

DzagiGrow
/
Книга «Сам вырастил!» Геннадий Синичкин
/
Глава 1. Физиология растения
/
Взаимодействие растения с окружающей средой

§ 4. Половая жизнь растений

Оглавление

§ 6. Идеальные условия

Взаимодействия можно разделить на две группы: с атмосферой и с землёй (почвой)*.

Взаимодействуя с землёй, растение запасается водой и питательными элементами. Корни способны поглощать воду и питательные вещества благодаря явлению осмоса*.

Совет. Идеальная почва должна позволять корням дышать, запасать воду и питание. Уровень её кислотности pH* должен поддерживаться между 5,5 и 7.

Взаимодействуя с атмосферой, растение осуществляет фотосинтез и газообмен, поглощая в основном углекислый газ и выделяя кислород через устьица на листьях.

Совет. Идеальная атмосфера должна сочетать в себе свет необходимого спектра и интенсивности, прямонаправленный на растения, постоянно обновляемый углекислый газ, оптимальную для развития растения температуру и влажность. В период цветения уровень влажности необходимо снизить во избежание риска образования плесени.

Список условных обозначений

Благодаря фотосинтезу, свет и углекислый газ позволяют растению производить сахара, которые являются иточником его энергии.

Газообмен, осуществляемый через устьица , позволяет растению усваивать СО2 и осуществлять транспирацию влаги , которая, благодаря внутреннему давлению, влечёт за собой движение растительных соков.

Корни поглощают минеральные элементы , растительный сок поднимается к листовой части , где затем трансформируется в нисходящий ток .

Схема взаимодействия растения с окружающей средой

*Земля или почва: среда, в которой развивается корневая система ваших растений. Она исполняет роль якоря для растения, обеспечивает благоприятную среду (вода, воздух, питание). Если среда развития корневой системы не содержит питательные элементы, то ее принято называть субстратом. Субстрат (минеральная вата, перлит, вермикулит, керамзит) используется в гидропонике.

*Вода: источник жизни. Процентное содержание воды в растениях варьируется. Главная функция воды – растворение минеральных солей, чтобы они могли быть усвоены растениями и транспортироваться внутри них. Водный стресс может замедлить развитие и даже привести к гибели растений.

*Осмос: процесс односторонней диффузии, который позволяет растениям впитывать воду и питательные вещества. Будьте внимательны: переизбыток питательных веществ может привести к высыханию растения.

*pH: процентное содержание кислот в почве или в воде. Держа уровень кислотности в промежутке от 5,5 до 6,5, растение может максимально эффективно усваивать питательные вещества.

§ 4. Половая жизнь растений

Оглавление

§ 6. Идеальные условия

Взаимодействие растений в сообществе 6 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Ярусность

Ярусность (см. Рис. 1) – характерная для растительных сообществ разница в высоте стеблей растений и глубине проникновения корней. В сообществах, образованных одной растительной формой (степи, луга), выражена слабо.

Рис. 1. Ярусность

Ярусы леса:

Дубы, липы, березы

Рябины, черемухи

Кустарники

Травы и папоротники

Мхи и лишайники

От яруса к ярусу освещенность в лесу падает. Поэтому в нижних ярусах живут самые теневыносливые растения.

Срастание частей растений

В густых зарослях ветки деревьев одного вида могут срастаться. Так, парротия персидская (см. Рис. 2) образует непроходимые заросли. Корни деревьев также могут срастаться. Если срубить одно из сросшихся деревьев, то оставшиеся используют его корневую систему. Срастание корней и сомкнутость крон повышает ветроустойчивость всего леса.

Рис. 2. Парротия персидская

Подземные части растений также расположены ярусами (см. Рис. 3). Глубже всех проникают корни деревьев, а на самой поверхности – корни трав.

Рис. 3. Ярусность корневой системы

Лесная подстилка

Лесная подстилка – ярус, верхний слой лесной почвы, состоящий из опавших листьев, ветвей и других отмерших частей растений. Она богато населена беспозвоночными, микроорганизмами, грибами. В результате их жизнедеятельности происходит разложение отмерших остатков растений и обогащение почвы перегноем.

Сезонность

В субтропиках зима, как правило, без отрицательных температур. Сезоны выражены слабо, и зимой цветут некоторые растения. Среди вечнозеленых растений встречаются крупные кустарники и небольшие деревья.

В тропиках холодный сезон отсутствует. Но происходит смена влажного и сухого сезонов. Растения вечнозеленые. Или могут опадать на время засухи.

Сезонные изменения в растительном сообществе

В одном сообществе живут растения с неодинаковыми ритмами развития, что способствует более полному использованию питательных веществ и солнечной энергии.

Так, в лесах средней полосы России растет орешник. Он цветет, когда листья еще не раскрылись, что способствует переносу пыльцы ветром. Раннее цветение орешника – приспособление к ветроопылению.

В лесах средней полосы деревья, кроны которых расположены в верхнем ярусе, опыляются ветром и цветут до появления листьев. Их плоды и семена также разносятся ветром. Большинство кустарников опыляются насекомыми (малина, крушина, жимолость), так как под пологом леса практически не бывает сильного ветра. Их плоды распространяются лесными птицами. Травянистые растения цветут до появления листьев у растений верхних ярусов, потому что в это время есть достаточная освещенность. После появления листьев на верхних ярусах цветение и фотосинтез трав становятся неэффективными.

Сожительство организмов в растительном сообществе

Два вида организмов растительного сообщества могут жить в симбиозе.

Симбиоз

Симбиоз – тесное и длительное сожительство организмов 2 разных видов. Ранее под этим понятием подразумевали взаимовыгодное сожительство, теперь – любое сосуществование.

Взаимовыгодное сожительство теперь называют мутуализмом.

Комменсализм (нахлебничество) – отношения, безразличные одному симбионту, но полезные другому.

Амменсализм – отношения, вредные одному симбионту и безразличные другому.

Паразитизм – отношения, вредные оному симбионту, но полезные другому.

В мутуалистических отношениях состоят грибы и корни растений (микориза), бобовые и клубеньковые бактерии.

Петров крест способен присасываться к корням растений и паразитировать на них. Он полностью утратил хлорофилл и способность к фотосинтезу.

Омела белая – растение-полупаразит. Оно имеет хлорофилл и способно к самостоятельному синтезу питательных веществ.

Все растения-паразиты образуют большое количество семян из-за низкой вероятности найти организм-хозяина.

Аллелопатия – отрицательные и положительные взаимодействия между растениями в фитоценозах.

Высшие растения выделяют колины – вещества, служащие для подавления жизнедеятельности других высших растений.

Аллелопатию можно рассматривать как форму экологической конкуренции между организмами в биоценозах.

Смена растительных сообществ

Для растительных сообществ можно выделить периоды зарождения, расцвета и старости.

Естественная смена сообществ может быть вызвана изменением климата, состава почвы, жизнедеятельностью растений. Под влиянием этих причин одни виды в сообществах могут появляться, а другие – исчезать. Так, при постепенном зарастании озера на его месте образуется болото. При высыхании болота его растительность постепенно сменяется лесной.

В березовых рощах в средних ярусах растут теневыносливые ели, которые вырастают и занимают верхние ярусы. Старые березы гибнут, а молодые не выживают из-за недостатка света под еловыми кронами. Со временем произойдет смена трав на характерные для елового леса.

Смена растительных сообществ может происходить в результате хозяйственной деятельности человека.

Список литературы

Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.

Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Biolicey2vrn. ucoz.ru (Источник).

Life-nature.ru (Источник).

Doml.ru (Источник).

Домашнее задание

Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 280, задания и вопрос 5, 7 (Источник).

Какие существуют способы взаимоотношения между 2 организмами?

Как происходит смена растительных сообществ?

^*Подумайте, смогло ли бы существовать сообщество, где не было бы вообще никаких взаимодействий между растениями. Ответ обоснуйте.

9.2 Взаимодействие почвы и растений – биология окружающей среды

Почва играет ключевую роль в росте растений. Полезные аспекты для растений включают обеспечение физической поддержки, воды, тепла, питательных веществ и кислорода (рис. 1). Минеральные питательные вещества из почвы могут растворяться в воде и затем становиться доступными для растений. Хотя многие аспекты почвы полезны для растений, чрезмерно высокие уровни микроэлементов (либо встречающихся в природе, либо антропогенно добавленных) или применяемые гербициды могут быть токсичными для некоторых растений.

Рисунок 1. Цикл питательных веществ «почва-растение». На этом рисунке показано поглощение питательных веществ растениями в лесопочвенной экосистеме. Источник: Геологическая служба США.

Соотношение твердых веществ/воды/воздуха в почве также имеет решающее значение для растений с точки зрения надлежащего уровня насыщения кислородом и доступности воды. Слишком большая пористость с воздушным пространством, например, в песчаных или гравийных почвах, может привести к уменьшению доступности воды для растений, особенно в засушливые сезоны, когда уровень грунтовых вод низкий. Слишком много воды в плохо дренированных регионах может привести к бескислородной среде в почве, которая может быть токсичной для некоторых растений.

Несколько элементов, получаемых из почвы, считаются необходимыми для роста растений. Макроэлементы , включая C, H, O, N, P, K, Ca, Mg и S, необходимы растениям в значительных количествах. C, H и O в основном получают из атмосферы или дождевой воды. Эти три элемента являются основными компонентами большинства органических соединений, таких как белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Остальные шесть элементов (N, P, K, Ca, Mg и S) получают корнями растений из почвы и по-разному используются для синтеза белка, синтеза хлорофилла, переноса энергии, деления клеток, ферментативных реакций и гомеостаз (процесс регуляции условий внутри организма).

Микроэлементы являются важными элементами, которые необходимы только в небольших количествах, но все же могут ограничивать рост растений, поскольку эти питательные вещества не так распространены в природе. Микронутриенты включают железо (Fe), марганец (Mn), бор (B), молибден (Mo), хлор (Cl), цинк (Zn) и медь (Cu). Есть и другие элементы, которые способствуют росту растений, но не являются абсолютно необходимыми.

Микроэлементы и макроэлементы желательны в определенных концентрациях и могут быть вредными для роста растений, когда концентрации в почвенном растворе либо слишком низкие (ограничивающие), либо слишком высокие (токсичность). Минеральные питательные вещества полезны для растений только в том случае, если они находятся в извлекаемой форме в почвенных растворах, например, в виде растворенного иона, а не в виде твердого минерала. Многие питательные вещества перемещаются через почву в корневую систему в результате градиентов концентрации, перемещаясь путем диффузии от высоких до низких концентраций. Тем не менее, некоторые питательные вещества избирательно поглощаются корневыми оболочками, в результате чего их концентрация внутри растения становится выше, чем в почве.

Атрибуция

Essentials of Environmental Science Камалы Доршнер распространяется под лицензией CC BY 4.0. Изменено по сравнению с оригиналом Мэтью Р. Фишером.

Биология почвы – Урок 5

Целевой уровень/возрастной диапазон:

9-12

Расчетное время:

45 мин.

Назначение:

Учащиеся поймут, как почвы помогают выращивать здоровые растения, и как растения помогают поддерживать здоровье почвы (включая добавление органического материала и корней, создающих поры).

Материалы:

Действие 1:

7 чашек для пунша
7 пророщенных соевых бобов (семена можно приобрести в IALF)
Горшечная почва или садовая земля
Источник воды
Удобрение
Перманентный маркер
Этикетки, карточки для заметок или бумага

Действие 2:

Различные горшечные растения с ростом от 1 недели (предпочтительно разные типы корневой системы)
Инструменты для вскрытия растений (пинцеты, зонды)
Бумага мясника или брезент
Распылители с водой
Полотенца или бумажные полотенца
Научные тетради

Основные файлы (карты, диаграммы, изображения или документы)

Взаимодействие растений и почвы. pptx

Словарь

Подложка: основное вещество слоя; поверхность или материал, на котором живет, растет или получает питание организм
Макронутриент: химический элемент (например, азот, фосфор, калий), необходимый в больших количествах для роста и развития растений.
Микроэлемент: химический элемент (например, хлорид, железо, бор), необходимый в следовых количествах для нормального роста и развития растений.
Основное питательное вещество: питательное вещество, необходимое для нормального функционирования растений, которое не может быть синтезировано организмом.
Клеточное дыхание: совокупность метаболических реакций и процессов, протекающих в клетках организмов для преобразования биохимической энергии питательных веществ в АТФ, а затем в продукты жизнедеятельности
Иерархия: система или организация, в которой группы ранжируются друг над другом

Предыстория – Сельскохозяйственные связи (что нужно знать учителю, чтобы преподавать этот предмет)

Большая часть понимания биологии почвы — это понимание того, как растения взаимодействуют с почвой. Это сложная и разнообразная область, и ученые продолжают исследовать эту взаимосвязь.

Основное назначение почвы – использовать ее в качестве субстрата, в котором растения растут и получают питательные вещества. Корни растений проникают в поры почвы и собирают питательные вещества, содержащиеся в почве. Корни тянутся к источникам воды и тянут воду к стеблю и листьям. Без правильного доступа к воздуху, воде и питательным веществам растение не выживет. Растения поглощают питательные вещества через воду. Не все питательные вещества растворимы в воде. Бактерии и грибки в почве высвобождают питательные вещества из минеральных и органических источников, делая их растворимыми в воде для использования растениями.

Растениям необходимо 17 основных питательных веществ. Среди них есть макроэлементы и микроэлементы. Макронутриентами являются углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, кальций, магний и сера. Углерод, водород и кислород в значительной степени поглощаются воздухом и водой. Азот, фосфор и калий (NPK) являются основными питательными веществами, и именно для них вносятся удобрения. Микроэлементами являются хлорид, железо, бор, марганец, цинк, медь, молибден и никель. Они необходимы в очень небольших количествах и редко удобряются. Уровень токсичности микронутриентов намного ближе к уровню дефицита этих нутриентов по сравнению с тем же диапазоном макронутриентов. Это же явление наблюдается и у животных.

Однако растения также возвращаются в почву. Разные растения имеют разное строение корней. Подумайте о разнице между стержневым корнем моркови и корнями мятлика Кентукки, растущего на вашем газоне. Эти корни по-разному взаимодействуют с почвой, позволяя развиваться и существовать различным структурам почвы. В сельском хозяйстве фермеры могут обращать внимание на различную структуру корней при посадке покровных культур или установлении севооборотов. Например, если фермер обеспокоен уплотнением почвы, он может использовать репу или редис в качестве покровной культуры. Их большой стержневой корень создаст больше места в почве и поможет бороться с ее уплотнением. Однако, если их больше беспокоит эрозия, они могут выбрать растение с более мочковатой корневой системой (например, рожь), которое удерживает больше почвы.

Корни растений также помогают создавать более мелкие поры в почве, которые служат каналами для воды и воздуха в почве. Здоровая почва состоит всего лишь на 50% из твердых веществ (минералы и органические вещества). Остальное пространство пор для воздуха и воды. Воздух важен для того, чтобы не затопить растения. Поровое пространство для воды важно, так как вода может иметь каналы для ухода с поля и предотвращения запруживания.

Однако на корневую структуру могут влиять многие факторы. Если почва плотная и тяжелая глина, корням растений может быть трудно расти, и они могут принимать странные формы или быть ненормально короткими. Возможно, вам знакомо это явление, если вы пытались выращивать морковь дома, и в итоге на одном корне у нее было три или четыре коротких, кривых побега. С другой стороны, песчаные почвы могут привести к очень длинным корням, потому что они мало сопротивляются растению.

Доступность питательных веществ и воды также влияет на структуру корня. Если питательные вещества и вода находятся близко к корням растения, когда оно молодое, ему не нужно будет расти очень глубоко или широко. Однако, если это засушливая весна, корни будут расти глубже и шире в поисках воды и питательных веществ. Самая глубокая из когда-либо обнаруженных корневых систем (122 метра) была у смоковницы в Южной Африке, которая тянется к воде! Самая длинная известная общая длина корней — это рожь, которая создает обширную волокнистую корневую систему, которая может растянуться более чем на 350 миль в общем росте. (Источник:
https://www.encyclopedia.com/science/news-wires-white-papers-and-books/record-holding-plants)

Этот урок состоит из двух заданий, в которых учащиеся должны узнать, как почва влияет на растения и как растения влияют на почву. Основные идеи заключаются в следующем:

Воздействие почвы на растения

Обеспечивает поддержку, питательные вещества, воду и воздух

Воздействие растений на почву

Снижает уплотнение почвы
Создает множество различных сетей в почве в зависимости от выращиваемого растения.
Обеспечивает корневые экссудаты (сахара) и другой органический материал, который питает насекомых и микроорганизмы, а также возвращает питательные вещества в почву.
Держится за почву, защищая ее от эрозии и создавая структуру почвы
Может удалять больше питательных веществ, чем возвращает

Эти занятия также побуждают учащихся узнавать о структуре и функциях корней растений и клеточном дыхании. Первое задание побуждает учащихся задуматься о назначении корней и о том, как они функционируют. Просмотрите прилагаемую презентацию PowerPoint перед уроком, чтобы просмотреть вопросы и рисунки.

Интересный подход – Вовлечение (что вы сделаете, чтобы заинтересовать учащихся в начале урока)

Спросите учащихся, какое значение имеет почва для растения. Могут ли растения жить без почвы? Если они могут, что еще им нужно, чтобы заменить почву?

Почва — это субстрат для роста растений. Почва обеспечивает поддержку, питательные вещества и сеть воды и воздуха для корней растений. Растения могут расти без почвы, но им потребуются конструкции для их поддержки, правильное количество воды и воздуха для их корней и достаточное количество питательных веществ. Это можно сделать в гидропонных и аквапонных системах.

Спросите учащихся, какое назначение растений для почвы. Помогают ли растения почве? Могут ли они повредить почву? Это симбиотические отношения или скорее паразитические?

Растения защищают почву. Они могут использовать питательные вещества в почве, в некоторых случаях разрушая ее. Однако растительный материал затем удобряет почву, когда растение умирает, таким образом возвращая питательные вещества в почву. Растительный материал сохраняет почву здоровой. Это симбиотические отношения при правильном управлении.

Процедуры

Деятельность: Анализ роли почвы в росте растений

В этом упражнении учащиеся будут ухаживать за несколькими растениями и наблюдать, как их питательная среда влияет на их рост. Они будут наблюдать за потребностью в питательных веществах, поддержке, воде и воздухе. Это поможет им понять клеточное дыхание и питательные вещества, необходимые для поддержки различных процессов.
Проведите эксперимент по росту растений. Следуйте приведенной ниже схеме, чтобы организовать эксперимент:
Семь растений сои будут посажены в чашки для пунша. Четыре будут посажены в почву (либо почву для горшков, либо садовую землю). Два будут посажены только в воду. В контроле не будет субстрата, питательных веществ или воды. Все растения должны находиться в одинаковом помещении с одинаковой температурой и доступом к солнечному свету.
1. Вовлеките учащихся в этот эксперимент, разделив класс на семь групп и поручив каждой группе построить одно из цветочных горшков. Скажите учащимся, что они будут наблюдать за влиянием различных переменных на каждое растение.
2. Обеспечьте каждую группу одной чашкой для пунша, одним пророщенным соевым бобом (прорастите примерно за 7 дней до этого) и назначенным им субстратом. Дайте каждой группе несмываемый маркер, чтобы написать номер своей группы или этикетку на чашке. Попросите их также создать небольшую этикетку с информацией об использовании питательных веществ и воды для их растений.
  1. *примечание:
    этот шаг должен быть сделан за несколько дней (5-7) до того, как должны начаться наблюдения за воздействием. Этот шаг может занять 15-20 минут.
3. Всем классом проанализируйте эксперимент. Обратите внимание на доску, какие существуют константы и переменные. Почему это важно? Что это нам скажет?
  1. Постоянные параметры: чашка для пунша, растение сои, доступ к свету, качество воздуха, температура
  2. Переменные: субстраты, питательные вещества, вода
4. Обсудите со студентами, что они
  гипотеза
  случится. Как поживает каждое из растений? Почему они так думают?
  1. Предложите учащимся записывать свои гипотезы в целом и по каждому отдельному растению в своем научном журнале. Скажите им, чтобы они также предположили причины своих догадок, насколько это возможно.
5. Через пять-семь дней после посадки рассады попросите класс повторно проанализировать, как прижилось каждое растение. Что они замечают?
  1. Перед обсуждением всей группой позвольте учащимся подойти к каждому растению, проанализировать и сделать записи в своем научном журнале. Опять же, попросите их сделать наблюдения в целом и для каждого конкретного растения.
  2. Предложите им обратить внимание на изменения в цвете, форме растения, текстуре и т. д.
6. После того, как каждый учащийся сделал замечания, снова соберите группу для обсуждения в классе. Как выглядят растения?
  1. Контрольное растение, вероятно, мертво, как и растения, находящиеся только в воде. Это потому, что корням для выживания нужны вода и воздух.
  2. Растения без питательных веществ, вероятно, росли хуже, чем растения с дополнительными питательными веществами. Однако растения в почве, вероятно, все еще имели достаточно питательных веществ и, возможно, не нуждались в дополнительных питательных веществах. Могут ли учащиеся определить разницу между растениями в почве с питательными веществами и без них? Обсудите потенциальные проблемы, связанные с использованием слишком большого количества питательных веществ (токсичность для растений, ущерб для окружающей среды, дополнительные затраты).
7. Обсудите со студентами, что они могут почерпнуть из эксперимента в целом. Они могут видеть, что растения, растущие в твердом субстрате, таком как почва, имеют опору, чтобы стоять высоко. Растения с питательными веществами и правильным количеством воды и воздуха растут лучше. Но зачем растениям нужны питательные вещества? Разве они не производят сахар из фотосинтеза (солнечный свет и воздух)?
  1. Растения фотосинтезируют, но для выживания им нужно больше питательных веществ.
  2. Когда растения фотосинтезируют, они производят глюкозу (C6h22O6). Затем глюкоза превращается в АТФ посредством клеточного дыхания. АТФ означает аденозинтрифосфат, который включает азот и фосфор в дополнение к углероду, водороду и кислороду. Растению нужны эти питательные вещества для роста и создания растительной массы, но они не могут получать их из воздуха или воды. Растение должно поглощать эти питательные вещества через свои корни.
  3. Познакомьте учащихся с идеей основных питательных веществ. Для роста растений необходимы 17 питательных веществ. Некоторые из них являются микроэлементами. Некоторые из них являются макроэлементами. По сути, это означает, что одни необходимы в небольших количествах, а другие – в больших количествах. Азот и фосфор (содержащиеся в АТФ) являются макроэлементами и необходимы в больших количествах. Фермеры обычно обращают внимание на азот, фосфор и калий в качестве удобрений на своих полях для поддержания роста растений.
8. Обсудите с классом, почему растения выглядят именно так. Что дает почва растениям? Почему это имеет значение?
  1. Он обеспечивает субстрат, который поддерживает растения и обеспечивает питательные вещества, воздух и воду через сеть пор, минералов и царства живых и органических материалов.
  2. Предложите учащимся написать заключительные заметки, принимая или отвергая их первоначальные гипотезы о том, что случилось с растениями.

Упражнение: Изучение корневых структур

Эта деятельность побудит студентов исследовать корневые структуры и наблюдать различия в растениях. Это поможет им понять различия в растениях, различия в почвах / субстратах для выращивания, а также в структуре и функциях растений.
Начните занятие с рассечения. Подготовьте взрослые растения в горшках (идеальным было бы разнообразие видов растений — пометьте их для идентификации) для небольших групп учащихся (2–4 учащихся в группе). Распределите растения с помощью большого куска разделочной бумаги или брезента, пульверизатора с водой, бумажных полотенец и различных инструментов для вскрытия (например, зондов и пинцетов).
Скажите классу, что они должны показать корневую структуру растения. Им нужно будет как можно бережнее вынуть растение из горшка и очистить корни от всей почвы и субстрата. Напомните учащимся, что корни могут быть очень хрупкими, поэтому делать это нужно осторожно. Разрешить учащимся использовать любые доступные им инструменты.
Дайте учащимся около 15-20 минут на работу. Прогуляйтесь, чтобы наблюдать за группами и отвечать на вопросы по мере их возникновения.
Ближе к концу рабочего времени предложите учащимся завершить свою работу и приступить к обсуждению в малых группах и ведению научных журналов. Пусть каждая группа расскажет, что представляет собой их растение, на чем оно росло, и опишет увиденные узоры корней. Предложите им набросать узоры корней в своей научной тетради. Какова общая форма корневой структуры? Корни тонкие или большие?
Соберите большую группу. Предложите учащимся провести наблюдения за корневыми структурами различных растений. Позвольте учащимся подержать свои растения или позвольте учащимся пройтись, чтобы посмотреть на разные растения. Что может повлиять на различные корневые структуры? Каково назначение корней?
1. Различные типы растений, различные среды выращивания, различный доступ к воде и питательным веществам, размер и форма горшка могут влиять на структуру корней.
2. Корни поддерживают растение. Корни поглощают воду и питательные вещества, необходимые растению. Корни соединены с ксилемой и флоэмой в стебле растения, чтобы отправлять необходимые материалы ко всем частям растения от корней.
  1. Предложите учащимся нарисовать в своем научном журнале поток питательных веществ и воды от корней к остальной части растения.
Спросите студентов, почему нас может волновать корневая структура. Почему мы заботимся?
1. Корни приносят пользу почве, создавая новые поры. Это аэрирует почву и создает сети для воды. Новое исследование предполагает, что эти поры могут также способствовать хранению или связыванию атмосферного углерода. Корни держатся за почву, удерживая ее на месте. Когда растения умирают, корни возвращают органические вещества непосредственно обратно в почву, которые разлагаются и питают насекомых и микроорганизмы, живущие в почве.
2. Разные растения имеют разное строение корней. Эти структуры могут лучше подходить для различных типов почв (думаю, лук лучше растет в песчаной почве, где луковицы могут расти с небольшим сопротивлением) или могут помочь восстановить почвы (например, посадка репы в качестве покровной культуры, чтобы помочь уменьшить уплотнение почвы).
Предложите учащимся подвести итоги, сделав записи в своей научной тетради. Попросите их ответить на несколько ключевых вопросов:
1. Каково назначение корней?
2. Чем могут отличаться корневые структуры?
3. Как корни могут влиять на почву?

Дополнительные занятия (как учащиеся могут выполнять это за пределами класса)

Предложите учащимся исследовать местные растения прерий и их корневую структуру. В Айове много естественных прерий. Эти растения были бы густыми несколько сотен лет назад. Как корневые структуры этих степных трав повлияли бы на почву? Как почва прерий повлияла бы на растения?

Предлагаемые сопутствующие ресурсы (книги и веб-сайты)

Питательные вещества для жизни:
www.nutrientsforlife.org

Источники/Кредиты

Этот материал основан на работе, проведенной при поддержке Службы охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США под номером NR196114XXXXC003. Любые мнения, выводы, выводы или рекомендации, изложенные в этой публикации, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Министерства сельского хозяйства США. Министерство сельского хозяйства США является поставщиком равных возможностей и работодателем.
Грант, за счет которого финансируется этот проект, находится в ведении Охраняемых районов штата Айова.
Структура пор почвы как ключ к хранению углерода:
https://www.morningagclips.com/soil-pore-structure-as-key-to-carbon-storage/
Взаимодействие растения с почвой: Поглощение питательных веществ:
https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/plant-soil-interactions-nutrient-uptake-105289112/
Плодородие почвы и удобрения; Введение в управление питанием, седьмое издание, Джон Л. Хэвлин, Сэмюэл Л. Тисдейл, Джеймс Д. Битон и Вернер. Л. Нельсон.
Фотосинтез и клеточное дыхание:
https://photosyntheducation.com/photosynthese-and-cellular-respiration/
Ксилема и флоэма:
Xylem and phloem
Как деревья переносят воду от корней к листьям?
Как растения получают питательные вещества и какие питательные вещества нужны растениям для выживания:
https://www. plantsnap.com/blog/plant-nutrients/
Взаимодействие почвы и растений:
9.2 Soil-Plant Interactions

Автор(ы)

Крисси Роудс

Принадлежность к организации

Фонд сельскохозяйственной грамотности Айовы

Результаты сельскохозяйственной грамотности

T1.9-12.b: Опишите методы управления ресурсами и охраной, используемые в сельскохозяйственных системах (например, управление прибрежными территориями, ротационный выпас, беспахотное земледелие, выбор культур и сортов, управление дикой природой, методы заготовки древесины)

Основные стандарты Айовы

HS-LS1-2: Разработайте и используйте модель для иллюстрации иерархической организации взаимодействующих систем, которые обеспечивают определенные функции в многоклеточных организмах.
HS-LS1-7: Используйте модель, чтобы проиллюстрировать, что клеточное дыхание представляет собой химический процесс, при котором связи пищевых молекул и молекул кислорода разрываются и образуются связи в новых соединениях, что приводит к чистой передаче энергии.