Вывод о жизни растений осенью: Помогите сделать вывод Какие осенние явления наблюдаются в жизни древесных растений осенью

Помогите сделать вывод Какие осенние явления наблюдаются в жизни древесных растений осенью

Aysel22000
Aysel22000

  • Биология

  • 5 — 9 классы

ответ дан

NoComments96
NoComments96

Листопаду предшествует старение листьев. Это значит, что во всех клетках снижается интенсивность жизненных процессов – фотосинтеза, дыхания. Уменьшается содержание уже имеющихся в клетках важных для растения веществ и сокращается поступление новых, в том числе и воды. Распад веществ преобладает над их образованием. В клетках накапливаются ненужные, и даже вредные продукты, их называют конечными продуктами обмена веществ. Эти вещества удаляются из растения при сбрасывании листьев. Наиболее же ценные соединения по проводящим тканям оттекают из листьев в другие органы растения, где откладываются в клетках запасающих тканей или сразу используется организмом для питания.
У большинства деревьев и кустарников в период старения листья меняют окраску и становятся жёлтыми или багряными. Это происходит потому, что хлорофилл разрушается. Но помимо него в пластидах (хлоропластах) имеются вещества желтого и оранжевого цвета. Летом они были, как бы замаскированы хлорофиллом и пластиды имели зелёный цвет. Кроме того, в вакуолях накапливаются другие красящие вещества жёлтого или красно-малинового цвета. Вместе с пигментами пластид они определяют окраску осенних листьев. У некоторых растений листья сохраняют зелёный цвет до отмирания.
Зеленый цвет листьев(содержащих хлоропласт) заменятеся жёлтым (содержащим хромопласт)

У листопадных растений опадение листьев на зиму имеет приспособительное значение: сбрасывая листья, растения резко уменьшают испаряющую поверхность, защищаются от возможных поломок под тяжестью снега. У вечнозелёных растений массовый листопад приурочен обычно к началу роста новых побегов из почек и поэтому происходит не осенью, а весной. Осенний листопад в лесу имеет важное биологическое значение. Опавшие листья – хорошее органическое и минеральное удобрение. Ежегодно в на их лиственных лесах опавшие листья служат материалом для минерализации, производимой почвенными бактериями и грибами. Кроме того, опавшая листва стратифицирует семена, опавшие до листопада, предохраняет корни от вымерзания, препятствует развитию мохового покрова и т.д. некоторые виды деревьев сбрасывают не только листву, но и годовалые побеги.

Новые вопросы в Биология

Розшифруй цей запис, уписавши в текст пропущені слова.
Під час фотосинтезу шість молекул __________ газу взаємодіють із шістьма молекулами _________,
…
утворюючи одну молекулу глюкози та шість молекул __________.

Поможіть!
Вкажіть представників молюсків
А морський янгол
Б морський фінік
В наутиус
Г реброплав

Поможіть!
До земноводних належить
А крокодил нільський
Б гекон кримський
В вуж звичайний
Г тритон звичайний

уяснение сущности явления истины открытие новых закономерностей
а моделирование
б цель исследования
с комментарий исследования
д гипотеза исследовани
…
й

Помогите пожалуйста!!!
Органи для статевого розмноження:
?
?
?

Предыдущий

Следующий

Изменения, происходящие в жизни растений зимой » Білімділер порталы

Тема: Изменения, происходящие в жизни растений зимой.
Цель: — Обратить внимание на готовность одних растений к зиме, неподготовленность других.
Базовые знания: Изменения, происходящие в жизни деревьев, кустарников зимой. Сохранение почек в зимнее время.
Опорные знания: Опираться на знания и наблюдения детей за растениями на экскурсии.

Задачи: 1) Формировать умения учащихся дать сравнительную характеристику кустарникам, деревьям, травам («Этажи леса»)
2) Развивать внимание, наблюдательность, речь, умение высказывать собственное мнение.
3) Воспитывать любовь и бережное отношение к растениям, к природе.
Оборудование: ветки лиственных растений, гербарий.
Ход урока:

1. Орг. момент.
2. Этап постановки цели урока:
— Сегодня на уроке мы проверим, как подготовились деревья, кустарники и травы к зиме, и как они себя чувствуют, не замерзли ли, готовы встретить весну.

3. Работа над темой:
А) По иллюстрациям учебника повторить тему об изменениях растений осенью, используя свои наблюдения на экскурсии, и составить рассказ на тему «Поздняя осень» (5 — 6 предложений)

Б) Беседа:
— Почему дерево к зиме сбрасывает листья?
— Как сохраняет оно ствол и ветки от замерзания?
На каждом дереве есть панцирь, защищающий растения от мороза. Все лето, каждый год откладывают деревья под корой ствола и веток пористую пробковую ткань – мертвую прослойку. Пробка не пропускает воду и воздух. Воздух застаивается в ее порах и не пропускает тепло из живого тела дерева. Чем старше дерево, тем толще в нем пробковый слой. Вот почему старые толстые деревья лучше переносят холод, чем молоденькие деревца с тонким стволом и ветвями…
Деревья, собрав за лето силы, к зиме отказываются от еды, перестают питаться, перестают расти, погружаются в глубокий сон.

В) Определим «этажи» в нашем лесу.
Ученые называют их ярусами. Самый нижний ярус – мхи и лишайники, выше — травы. Кустарники, самый высокий ярус – деревья.
(На доске расположены иллюстрации с изображениями растений, гербарные экземпляры.)
— Расположите все имеющиеся растения по «лесным этажам»
— Чем отличается дерево от кустарника?
— Деревья и кустарники от трав?
— Может ли мороз убить дерево?
— Как сохраняет оно ствол и ветки от замерзания?

4. Самостоятельная работа.
А) – Рассмотрите ветки лиственных растений. Какие изменения произошли с ними осенью? Найдите почки. Отделите одну почку. Рассмотрите ее снаружи. Обратите внимание, очень плотные чешуйки покрывают ее. Раздвиньте осторожно чешуйки. Что внутри? Подумайте и сделайте вывод: Какое значение имеют чешуйки?
Весной из почек появляются листья. Как это происходит?
Почки – это будущие листья, цветы, плоды.
Б) рассмотрите ветки хвойных растений. Изменились ли они по сравнению с осенью?
Зимой и летом одним цветом. О каком дереве загадка?

5. Закрепление
Игра «Узнай дерево»
А) Учитель показывает рисунки с изображением части растения: ствола, листа, плода, а дети должны назвать это растение.
Б) Загадки:
1) Белый цвет,
Зеленое на ней висит,
Красное с нее падает ( яблоня)
2) Красненько, кругленько, листочки продолговатенькие (рябина)
3) Синий мундир,
Белая подкладка,
В середине сладко (слива)
4) На поляне девчонки
В белых рубашонках,
В зеленых полушалках. (березы)
5) Что за дерево растет
Снег в июне нам несет.
Снег же тот не тает,
В воздухе летает. ( тополь)
6) Вот бочонок с шапочкой
С дерева упал
Год прошел — и деревцем
Маленьким он стал (желудь)

6. Итог урока.
Выводы детей о том, какие знания они получили, что было нового, интересного.

7. Домашнее задание.
Используя иллюстрации учебника, составить рассказ «Растения зимой»

Изменения происходящие в жизни растений зимой русский язык орыс тілінен сабақ жоспары

Иллюстрации естественного порядка жизни растений

Это заключение было написано Элизабет Твининг и дополнено выносками для выделения ключевых моментов, иллюстрациями и ссылками на дополнительную информацию.

Желание проиллюстрировать и описать простым языком главные Естественные Порядки Растений, украшающих наш мир, теперь выполнено: попытка выполнена, хотя и очень скромно и несовершенно.

Но так обширна и разнообразна масса растительности, покрывающей сушу, заполняющей глубокие океаны и мелководье, что выбрать несколько примеров просто как руководство к более обширным исследованиям в этой области изучения — задача, вызывающая недоумение. Тем не менее труд был повторен с интересом и удовольствием; чем больше мы изучаем славные творения Всемогущего Творца, тем больше мы осознаем их превосходную красоту и бесконечное разнообразие. В своих попытках понять что-то из Его творений мы не можем не заметить не только безграничную силу Творца, но и конечные возможности человека. Стремясь распределить растения по племенам и группам, чтобы получить более ясное представление об их строении и свойствах, мы обнаруживаем, сколь бесчисленны звенья, которыми Природа соединяет все вещи воедино. Большие классы могут быть образованы из определенных ассимилирующих растений для нашего руководства в ботанических исследованиях, но почти незаметные цепочки объединяют их в одно великое целое; во всем диапазоне растительной жизни нет ни одного растения, которое не имело бы сходства с другими по строению и организации. Даже два великих класса животных и растений настолько несравнимо смешаны, что самые ученые натуралисты девятнадцатого века едва ли точно определили их соответствующие границы. Самое низкое растение на шкале — это простая клетка с несколькими тонкими волосками, обладающая своеобразной силой движения в течение короткого промежутка времени, прежде чем она действительно станет живым, вегетативным растением; таким образом, какое-то время они были наиболее четко связаны с инфузориями, низшей формой животной жизни. В этом, как и во всех других исследованиях, становится ясно очевидной истина, что этот мир задуман как место обучения, время поиска мудрости; и в этом поиске мы всегда должны быть заняты ради собственной выгоды и, если возможно, также для помощи и руководства других.

При всестороннем обзоре естественных триб растений, как мы их называем ради различия, мы можем получить более справедливые и расширенные представления об их рассеянии и различной полезности. Очень существенно это расширенное представление обо всех природных объектах, особенно при обучении молодежи. Мы высоко ценим преимущества, получаемые от использования усовершенствованных микроскопов, которые позволяют более точно заглянуть в мельчайшие и сложные организации. Ценно также иметь всестороннее представление о широко распространенной растительности мира, а не ограничивать мысли одной частью в нашей собственной стране. Вскоре ребенок учится узнавать обычные растения своего дома; он видит крапиву, и ему говорят, что это бесполезные сорняки, и они причиняют боль. В то же время было бы хорошо научить, что в более жарких странах есть некоторые растения, очень похожие на них, которые очень полезны для туземцев; и что, если бы у нас не было конопли и других растений с сильными волокнистыми стеблями из дальних стран, мы могли бы сделать очень хорошую нить и бумагу из презираемой крапивы двудомной.

Leguminosæ, гороховое племя

Что касается строения растений, то эти иллюстрации могут указать только основные положения; при продолжении исследования будут очевидны очень замечательные механизмы и установлена ​​причина нескольких обычных проявлений. Причина, по которой листья, которые весной часто засыхают на концах из-за мороза, впоследствии продолжают увеличиваться, заключается в том, что они растут всегда от основания, поэтому им не мешает частичное ограничение на кончике или краях. Причина того, что корни могут проникать в очень маленькие щели, заключается в том, что сила их роста находится в их точке. Жизненная сила растительного вещества в самом начале его роста огромна по сравнению с размером клеток и нежной природой простого клеточного вещества, не укрепленного какой-либо волокнистой тканью. Мягкий сочный грибок может пробиться сквозь твердую землю протоптанной дороги в сухую погоду. Одним из самых замечательных свойств в строении растений является способность поглощать влагу после длительной засухи и, по-видимому, полного увядания их вещества. Примером этого в очень яркой степени является Anastatica 9.0011 Hierochuntia , Роза Иерико, принадлежащая Племени Бобовых. Произрастает в засушливых пустынях Палестины и Аравии; после цветения сворачивается вместе с семенными сосудами в сухой шар. Ветер вскоре вырывает его с корнем, так как он очень слабо держится в песчаной земле, и гонит его вперед, пока он полностью не оседает в каком-нибудь озерце с водой. Там сухая ткань начинает расширяться от влаги, ветки разворачиваются, а семена, попадая в воду, готовятся прорасти на бордюрах. Кроме того, клетки растительной ткани обладают сильной способностью сокращаться, что можно легко доказать на примере одного из наиболее распространенных сорняков, встречающихся в каждом саду. При надламывании стебля молочая, или молочайного, млечный сок выбрасывается с обоих концов, так как содержащие его клетки немедленно сокращаются.

Географическое распространение растений представляет собой предмет чрезвычайного интереса, и наблюдения, которые будут сделаны в этой области, доставят массу удовольствия от любого путешествия.

Горные растения особенно нуждаются в подходящих местах и ​​во многих случаях явно приспособлены к своему незащищенному местоположению, часто покрыты тонким пухом или волосами и имеют короткие крепкие стебли, хорошо рассчитанные на сопротивление ветру.

Один из самых изящных экземпляров нашей горной флоры – Primula farinosa , который можно увидеть на холмах Йоркшира, растущий также в Альпах и, за Атлантикой, в Северной Америке. Точно так же его можно найти на самой южной земле Южной Америки, около Магелланова пролива, но нигде на промежуточных жарких равнинах; она пересекает обширный континент с севера на юг, вдоль возвышенной цепи Анд, где встречается с благоприятным климатом.

Primulaceæ, первоцветное племя

Еще один любопытный факт, связанный с географическим распространением растений, заключается в том, что некоторые виды, принадлежащие к странам с умеренным климатом, постепенно уменьшаются в размерах по мере приближения к более холодным странам или более возвышенным местам. Высокий ясень Британии становится простым кустом в леденящей атмосфере Арктики. Береза, вырастающая до сорока футов в высоту в наших влажных лесах, не превышает двадцати футов в высоту на перевале Килкранки в Скотч-Хайлендс, ниже 57° северной широты. В Исландии, на 62° северной широты, он редеет до невысокого куста высотой в три-четыре фута. Но если мы обратим наши наблюдения в сторону тропиков, изменения будут другими; мы обнаружим, что Природа развивает свои объекты в большем масштабе. То, что мы заметили в наших родных экземплярах, будет выглядеть как миниатюрные экземпляры. Все, что мы знаем здесь о роде Cuscuta Dodder, это маленькое растение, которое только что выросло из земли, но вскоре запутало свои нежные тонкие нити, принося маленькие гроздья бледных цветов над вереском и фурзе обыкновенного; в жарких и влажных джунглях Индии этот род расширился до вида сильного роста и значительных размеров, карабкающегося по лесным деревьям со стволами размером с веревку. Специфические свойства некоторых растений в одних ситуациях развиты лучше, чем в других; особенно ароматические качества альпийских растений требуют чистого воздуха и непрекращающихся солнечных лучей. Некоторые растения мы привыкли считать просто декоративными, употребляя их только для украшения наших садов и домов их яркими цветами; Бегония — одна из них, изобилующая в каждой оранжерее, но не приносящая никакой полезной пользы; тем не менее путешественник в горах Гималаев может найти там растущую бегонию с желтыми цветками, с сочными сочными стеблями, которые туземцы режут на кусочки и делают из них приятный кислый соус для своих карри.

Помимо бесчисленных наблюдений и интересных тем, связанных с высшими племенами цветковых растений, более скромные и менее развитые представляют собой не лишенные ценности объекты изучения и исследования.

Fungaceæ, племя грибов

Даже скромное племя грибов, известное некоторым только тем, что содержит съедобные грибы или ядовитые шарики-дождевики, при исследовании обнаруживается, что оно изобилует любопытными формами, а иногда и обладает яркой окраской. Простейшие виды при увеличении выглядят изящными, демонстрирующими следы формы и узора, не уступающими по красоте и элегантности самым известным образцам древнего искусства и способными дать ценные намеки современным художникам. Обыкновенный гриб, известный как плесень на пасте и других подобных веществах состоит из тонких нитей, несущих совершенно круглые головки, полные мельчайших спор, каждая из которых завершена сама по себе, хотя и составляет всего одну четырехтысячную часть дюйма в диаметре. Дрожжевой гриб, который, вырастая из гранул крахмала, выделяет газ и вызывает брожение пива и набухание теста, состоит из шариков в одну трехтысячную дюйма в диаметре. Так чудесен план и строение даже самого маленького предмета растительного творения.

Fucaceæ, племя морских водорослей

Об обширном племени морских водорослей невозможно в узких пределах одной страницы дать более чем очень смутное представление ни цифрами, ни словами. Воды, так же как и земля, богаты чудесными творениями и показывают нам очень интересные объекты. Многие морские водоросли обладают значительной красотой, если смотреть на них в естественной среде; одна из самых необычных и неизвестных на британском побережье — Claudea elegans ; вайи изящно изогнуты и образованы открытой сетью, в некоторых местах которой размещены скопления спор. Круглая вайя Martensia имеет кайму по краю, имеющую вид кружева. Есть четко определенные зоны отдельных водорослей: в Средиземноморье есть свои виды морских водорослей, тогда как в Красном море встречаются разные экземпляры. Некоторые производят свои нежные разветвленные листья на скалах у побережья; другие простирают свою неизмеримую длину в глубокие воды Океана.

Что касается причин окраски растений, многие моменты еще предстоит изучить и выяснить.

Мы не знаем, как и почему некоторые цветы меняют свой оттенок за короткий период своего существования; ни почему другие, такие как Coboa scandens , должны иметь зеленые цветы, которые становятся пурпурными только после того, как они полностью распустятся. Мы также не можем объяснить, почему один цветок, такой как роза, имеет свой полностью красный оттенок, даже если лепестки плотно завернуты в чашечку, скрытую от света. Это противоречит теории о красной окраске цветов, которая предполагает, что для развития красного цвета необходим сильный и чистый солнечный свет. Поэтому в нашей умеренной атмосфере света и тепла у нас есть только два родных цветка: мак и пастушьи часы; в то время как в тропиках изобилуют цветы самых ярких малиновых и алых оттенков. Мы можем только наблюдать факты; химикам и ботаникам еще многое предстоит объяснить совместными исследованиями. Мы не можем полностью указать причину, по которой способность приобретать синий цвет должна уменьшаться вместе с силой растения; но мы можем отметить, что это так. Первые цветы на растении ипомеи purpurea , широко известный как Convolvulus major , почти все имеют прекрасный синий или пурпурный цвет, но к концу своего существования осенью преобладают розовые и белые цветы; если синий цветок найден, он будет очень бледного оттенка. Так же и с незабудкой; у него должны быть благоприятные условия для бурного роста, чтобы он мог приобрести небесный оттенок, которым он так восхищается. Поместите его растение на сосуд с водой или землю под стекло, оно некоторое время будет процветать; но постепенно, по мере раскрытия цветочных бутонов, они теряют свойство становиться голубыми и остаются либо розовыми, как все эти цветы в бутоне, либо становятся белыми. Это очень примечательно, как и тот факт, что растения с голубыми цветками наиболее склонны производить белые разновидности.

Слева направо:
Rosaceae, племя роз;
Papaveraceæ, маковое племя;
Convolvulaceæ, племя вьюнков, содержащее Ipomæa purpurea ; и
Boraginaceae, племя огуречников, содержащее незабудки

Великие истины часто открываются нам очень скромными средствами.

Мало того, что созерцание различных законов, регулирующих организацию растений, наполняет наши умы удивлением, мы должны также преклоняться перед Мудростью, которая обеспечивает будущее, а также нынешнее состояние растительности; чудесно то, что от начала творения до сих пор сделано достаточно для обеспечения его продолжения. «Дерево плодовитое, приносящее плод по роду своему, семя которого в нем самом», было делом третьего дня творения; слово вышло, и до сих пор повинуются. Несмотря на многочисленные жертвы, которые когда-либо могут случиться с растениями и их семенами из-за животных или насекомых, ищущих их в качестве пищи, все же никто не исчезает с лица земли. Плод каштана содержит четырнадцать семян, одного или двух из которых достаточно для созревания.

Великие истины часто открываются нам очень скромными средствами. Настоящие живые растения настоящего времени говорят о всемогущем Творце; они также ведут к познанию реликвий прежней растительности, работы того же вечного Создателя, в веках, превосходящих все другие записи. В глубинах наших скал и угольных копей есть запечатанные травы, которые показывают нам сохранившиеся образцы папоротников и разнообразной нежной листвы, сохранившиеся среди подавляющего крушения мира. По прошествии бесчисленных веков, вновь выявляемые на свет, они рассказывают о прошлом и раскрывают характер растений, украшавших землю в прежнем состоянии ее существования. Иногда можно заметить близкое сходство между прошлыми и современными видами: в музее Карлсруэ в Германии можно заметить образец окаменелого Isoetes, настолько напоминающий тот, что сейчас растет на краях прудов в соседнем Шварцвальде, чтобы не оставляют сомнений в его идентичности как рода. В некоторых странах были обнаружены части ископаемых растений, сильно отличающиеся от тех, что существуют в настоящее время. Слои острова Шеппи в устье Темзы содержат остатки плодов пальм и других тропических деревьев, которые больше не растут в наших регионах с умеренным климатом.

Таким образом, Время, разрушитель, является также и хранителем — мягкие плоды и хрупкие листья, природа которых должна погибнуть в летний сезон, в течение бесчисленных красителей превратились в камень, и таким образом суждено расширить наши знания о природе. прошлого, и доказать существование растительности в отдаленные периоды, выходящие за рамки нашей хронологии. Рассматриваем ли мы гигантские деревья тропиков, возраст которых неизвестен, или эфемерные грибы, чье существование лишь несколько часов на поверхности земли, или проникаем в скрытые углубления скал и пещер и созерцаем вещи. которые принадлежат прошлому, мы приходим к одному источнику — к Тому, в чьих глазах тысяча лет не больше, чем вчера, когда она прошла. Прекрасные и бесчисленные доказательства Божественной Мудрости, проявленные в растительном творении, вполне могут возбудить наше безграничное восхищение и благоговение, и созерцание чудесного приготовления многих превосходных вещей для служения человеку, столь широко разложенных для нашего удовольствия и наслаждения, с полнотой сердца мы можем присоединиться к древней песне: «О, вся зелень на земле, благословите Господа, восхваляйте Его и величайте Его во веки».

Завершив, таким образом, многолетнюю работу, остается только выразить смиренную надежду, что то, что способствовало моему знанию и счастью и было главным освежением в моем странствии, может быть позволено помочь другим двигаться вперед в том же самом направлении. Путь, ведущий среди вещей и мыслей, приносящих чистый восторг и чистое наслаждение.

Почти все рисунки выполнены с натуры, когда можно было достать живые экземпляры, собранные в разных местах. Королевским садам в Кью и Ботаническим садам Лондона, а также нескольким частным садам я во многом обязан образцами иностранных растений. Местные экземпляры были собраны на полях и в лесах во всех частях нашей страны. С неопубликованных рисунков сэра Роберта Шомбургка мне было любезно позволено скопировать александру, барбацению и другие редкие южноамериканские цветы, которых еще не видели в английских садах. Из «Растительного царства» д-ра Линдли, «Иллюстрации ботаники Гималаев» д-ра Ройла и нескольких других опубликованных работ по растениям, как описательных, так и иллюстративных, я получил очень ценную помощь, пытаясь извлечь и собрать такие материалы, как соответствовало моей цели, выражая все простыми словами, которые могут быть понятны неученому и, если возможно, доставлять большее удовольствие от обладания такими прекрасными садами, столь редкими, как бесспорная гордость нашего острова. Более того, я со всем смирением, но искренне верю, что эта лепта, брошенная в сокровищницу, может преуспеть в своих результатах и ​​побудит всегда активный ум молодых к усердному поиску, каждому для себя, и к исследованию с искренней целью. , и истинное намерение патриарха Уца: «Где найти мудрость и где место разумения?»

E. T.

Лондон , 1868.

Вступление
Просмотр иллюстраций

Плакаты

Украсьте свои стены красочными подробными плакатами на основе красивого двухтомника Элизабет Твининг 1868 года.

Заказать плакаты »

Пазлы

Испытайте себя или кого-нибудь еще, чтобы собрать пазл из всех 160 ботанических иллюстраций.

Заказать пазлы »

Какие факторы вызывают отмирание листьев осенью? — ScienceDaily

Исследователи из ETH Zurich определили механизм саморегуляции европейских лиственных деревьев, который ограничивает продолжительность их вегетационного периода: деревья, которые больше фотосинтезируют весной и летом, теряют листья осенью раньше.

Листья лиственных деревьев умеренного пояса светятся во всем своем желтом и красном великолепии прямо перед тем, как опасть, сигнализируя о наступлении осени. Этот процесс, называемый старением листьев, позволяет деревьям подготовиться к предстоящей зиме, приостанавливая свой рост и извлекая питательные вещества из листвы. В фенологическом цикле деревьев старение листьев знаменует собой окончание продуктивного периода, в течение которого они поглощают CO 9 .0081 2 посредством фотосинтеза.

Глобальное потепление привело к увеличению вегетационного периода в последние годы: весеннее появление листьев на европейских деревьях произошло примерно на две недели раньше, чем 100 лет назад, а осеннее старение произошло примерно на шесть дней позже. Обычно ожидается, что старение будет по-прежнему задерживаться в условиях потепления климата, что приведет к увеличению количества углерода, улавливаемого этими растениями при изменении климата.

Однако исследователи из ETH Zurich пришли к противоположному выводу. В исследовании, опубликованном в журнале Science , они продемонстрировали саморегулирующийся механизм, который ограничивает продуктивный период. Усиление фотосинтеза весной и летом приводит к более раннему старению, что может привести к более раннему опаданию листьев осенью.

Ограничение стока как фактор старения

«Точные прогнозы вегетационного периода деревьев ранее были трудными, так как факторы старения листьев не были хорошо изучены», — говорит Константин Зонер, руководитель исследования и старший научный сотрудник ETH Zurich’s. Лаборатория Кроутера.

ads

До сих пор ученые обычно предполагали, что после окончания лета осеннее снижение температуры и продолжительности дня являются основными факторами, определяющими время старения листьев. Некоторые исследования дополнительно показали, что появление листьев весной влияет на отмирание листьев осенью. «Но поскольку важность этих механизмов оставалась неясной, фенологические модели в лучшем случае лишь частично могли учитывать такие эффекты», — говорит биолог.

Зонер подозревал, что связь между весенней и осенней фенологией можно объяснить фотосинтетической активностью или, точнее, явлением ограничения стока углерода. Согласно этой гипотезе дефицит питательных веществ в почве, таких как азот, помимо прочего, ограничивает количество CO 2 , которое растение может поглощать в течение сезона. Чем больше углерода поглощают деревья весной и летом, тем раньше должно начинаться старение листьев.

Эта роль фотосинтеза в контроле старения листьев давно известна, например, для сельскохозяйственных культур, но никогда не проверялась на деревьях. Именно это побудило исследователей ETH Zurich исследовать движущие силы осенней фенологии с помощью комбинированного подхода полевых наблюдений, лабораторных испытаний и моделирования.

Сильное влияние фотосинтеза

В основу исследования легли многолетние наблюдения за шестью европейскими лиственными породами деревьев за последние шесть десятилетий. Используя эти данные, команда Зонера проверила относительное влияние различных факторов на сроки осеннего старения, включая появление листьев весной, сезонный фотосинтез, концентрацию CO 2 , температуру и осадки.

Кроме того, исследователи провели серию экспериментов с саженцами в климатических камерах и на открытом воздухе. Это позволило им изолировать влияние температуры, дневного света и CO 2 содержание, определяющее взаимосвязь между фотосинтезом и старением листьев.

Многолетние наблюдения выявили сильное влияние фотосинтеза: в годы с усилением фотосинтеза весной и летом старение листьев начиналось раньше, причем каждое десятипроцентное увеличение фотосинтетической активности опережало старение листьев на восемь дней. Эксперименты подтвердили эти выводы.

Новая модель осеннего старения

«Наши анализы показывают, что сезонный фотосинтез, осенние температуры и продолжительность дня являются ключевыми факторами старения», — говорит ведущий автор Дебора Зани, объясняя задействованные силы. «Несколько других факторов, таких как атмосферный CO 2 концентрации, летние температуры, уровень освещенности и осадки, по-видимому, также влияют на старение, но только косвенно, влияя на фотосинтез». весной и летом за счет повышения концентрации CO 2 , более теплых летних периодов и более раннего появления листьев

Зани и Зонер разработали новую модель осенней фенологии, которая учитывает все факторы в соответствии с их весом. определение времени осеннего старения за последние шесть десятилетий с точностью до 42 процентов по сравнению с предыдущими моделями9.0003

Затем авторы использовали эту модель для создания обновленных прогнозов сроков старения листьев в течение остального века, и результаты оказались весьма неожиданными. До сих пор ожидалось, что к концу века старение наступит на две-три недели позже. «Наша новая модель предполагает обратное: если фотосинтез продолжит расти, листья увядают на три-шесть дней раньше, чем сегодня», — говорит Зани. «Это означает, что к концу века вегетационный период будет продлен всего на 8–12 дней, что примерно в два-три раза меньше, чем мы предполагали ранее», — добавляет Зани. Она провела анализ данных и моделирование в рамках своей магистерской диссертации в Crowther Lab.