Основные закономерности водопотребления растений

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………  2

I.  Систематика растений………………………………………………………………..  3

1. Возникновение и развитие  классификации растений……………………………….  3

2. Влияние Дарвина на  развитие таксономии…………………………………………..   4

3. Систематика сегодня…………………………………………………………………...   4

II. Основные закономерности роста и развития растений…………………………   5

1. Рост растений…………………………………………………………………………...   5-6

2. Гормоны роста………………………………………………………………………….   6

3. Покой растений………………………………………………………………………...   6-7

4. Движения растений……………………………………………………………………   7-8

5. Процессы роста………………………………………………………………………...   8-9

III. Фотосинтез…………………………………………………………………………...   10-11

1. Механизм фотосинтеза и его значение……………………………………………….   11-12

IV. Транспирация………………………………………………………………………..   13

V. Дыхание растений........................................................................................................   14-15

VI. Основные закономерности водопотребления растений………………………..   16

1. Устьичная транспирация………………………………………………………………   16-17

2. Транспирационный коэффициент и коэффициент водопотребления, зависимость от                                    внутренних и внешних условий, способы их снижения………………………………   17-18

Заключение……………………………………………………………………………….   19

Список использованных источников…………………………………………………   20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Невозможно представить  себе окружающий мир без растений - наших верных и молчаливых зеленых  друзей. Каждый глоток воздуха, каждая крошка пищи подарены нам растениями, они помогают нам почувствовать  радость общения с природой, ее очарование и красоту. Ухаживая за безмолвными  и прекрасными растениями, человек  сам становится чище и добрее.

Зеленые растения создают  на Земле условия для существования  всех живых организмов. Они выделяют кислород, который необходим для  дыхания, служат основным источником пищи для всех животных. Даже самый кровожадный  хищник зависит от растений, которыми питаются его жертвы.

Покрывая Землю зеленым  ковром, растения защищают и сохраняют  ее. Заросли растений создают свой климат, более мягкий и более влажный, потому что листва противостоит иссушающему  действию солнечных лучей. Корни  растений скрепляют и удерживают почву. Там, где сохранился лес, поверхность  Земли не обезображена оврагами.

К сожалению, многие процессы жизнедеятельности растений знают  не все. Но ведь знания о дыхании, питании, росте и развитии необходимы при  выращивании сельскохозяйственных культур, в овощеводстве и в такой  важной области, как селекция. Мало того, зная жизнедеятельность растений и их роль, человек будет бережнее относиться к этим прекрасным созданиям.

В своем реферате я попытался  доступно описать вышеперечисленные  процессы. При написании пользовался  конспектами лекций, пособиями по ботанике, энциклопедиями и интернет – ресурсами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Систематика растений

Систематика растений –  раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений. Экземпляры со многими сходными признаками объединяют в группы, называемые видами. Тигровые лилии – один вид, белые лилии  – другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в один род, например все лилии относятся к одноименному роду – Lilium. Если у вида близких сородичей нет, он образует самостоятельный, т.н. монотипический род, как гинкго двулопастный (род Ginkgo). Определенные черты сходства между лилиями, тюльпанами, гиацинтами и некоторыми другими родами позволяют объединить их в одно семейство – лилейные (Liliaceae). По такому же принципу из семейств составляются порядки, из порядков – классы. Возникает иерархическая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо от ранга, например род лилия, семейство амариллисовые или порядок розовые, называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая дисциплина таксономия.

Систематика – необходимая  основа любой отрасли ботаники, так  как она характеризует, насколько  позволяют накопленные данные, взаимосвязи  между разнообразными растениями и  дает растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных  стран обмениваться научной информацией. 

1. Возникновение и развитие классификации растений

Создателем системы классификации  растительного мира был гениальный шведский ботаник 18 в. Карл Линней, с 1741 по 1778 профессор медицины и естественной истории Упсальского университета. Он классифицировал растения главным образом по числу и расположению тычинок и плодолистиков (репродуктивных структур цветка). Эта «половая» система благодаря своей простоте и легкости включения в нее различных видов получила широкое признание. Кроме того, Линней на основе сложных многословных названий, данных «типам» организмов его предшественниками, создал принципы современной биологической номенклатуры. У немецкого ботаника Бахмана (Ривиниуса) он заимствовал двойные видовые названия: первое слово соответствует роду, второе (видовой эпитет) – собственно виду. У Линнея было множество учеников, и некоторые из них в поисках новых растений путешествовали по Америке, Аравии, Южной Африке и даже Японии.

Слабость системы Линнея в том, что его жесткий подход временами не отражал очевидной  близости между организмами или, наоборот, сближал явно далекие друг от друга виды. Известно, например, что  три тычинки характерны как для  злаков, так и для тыквенных, а, например, у сходных по многим другим признакам губоцветных их может быть и две, и четыре. Впрочем, сам Линней считал целью ботаники именно «естественную» систему и сумел выделить более 60 естественных групп растений.

 

2. Влияние Дарвина на развитие таксономии

В 1859 публикация труда «Происхождение видов путем естественного отбора» в корне изменила взгляды на таксономию. Термин «естественная система» приобрел современное звучание и стал означать родственные связи между организмами, сложившиеся в результате их происхождения от общего предка. Близость между видами стала определяться тем, насколько давно существовал такой их предок. Претендующая на «естественность» схема классификации превратилась в своего рода поперечный срез эволюционного процесса, и все прежние схемы были пересмотрены именно с этой точки зрения. Появилось представление о «примитивных» и «продвинутых» признаках. Август Вильгельм Эйхлер построил на этой основе совершенно новую систему растений, принципы которой были использованы и в более поздних работах Энглера и Чарлза Бесси.

3. Систематика сегодня

Стремление отразить в  систематике ход эволюции живого осталось ведущей тенденцией этой области  ботаники и в 20 в., чему особенно способствовало развитие микроскопии и генетики. Параллельно продолжают пополняться  коллекции растений как хорошо изученных, так и новых для ботаников  регионов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Основные закономерности роста и развития растений

С тех пор, как в ходе эволюции возникли многоклеточные организмы, превращение оплодотворенного яйца во взрослую особь совершается в  каждом поколении в процессе роста  и развития. Рост, т.е. увеличение размеров, достигается за счет повышения количества таких субъединиц, как молекулы и  клетки. Развитие, т.е. качественное изменение, обеспечивается синтезом новых соединений и образованием клеток разных типов  в результате дифференцировки.

1. Рост растений

Рост - это процесс, связанный с образованием новых органов и увеличением размеров растений. Рост - важный признак живого. В отличие от животных растение растет в течение всей жизни (у многолетних цветковых ежегодно вырастают новые побеги, появляются новые листья). Даже у столетнего дерева есть молодые побеги, возраст которых несколько месяцев или даже дней. Само название "растение" происходит от слова "расти".

Растение растет как в  длину, так и в толщину. Рост в длину происходит обычно в верхушках побегов и корней где расположены клетки образовательной ткани. Они составляют так называемые конусы нарастания. Молодые клетки образовательной ткани постоянно делятся, увеличиваются их число и размеры, в результате чего корень или побег нарастает в длину. У злаков образовательная ткань находится в основании междоузлия, в этом месте и растет стебель. 
Зона роста у корня не превышает 1 см, у побега она достигает 10 см и более. Скорость роста побегов и корней у разных растений разная. Рекордсменом по скорости роста побегов является бамбук, у которого за сутки побег может вырасти до 80 см.

Скорость роста корня  зависит от влажности, температуры, содержания кислорода в почве. Большая  потребность в кислороде у  томата, гороха, кукурузы, меньше - у  риса, гречихи. Лучше всего растут корни в рыхлой и влажной почве. 
Рост корней зависит от интенсивности фотосинтеза. Условия, благоприятные для фотосинтеза, положительно влияют и на рост корней. Скашивание надземной части растений термозит рост корней, приводит к уменьшению их массы. Обильный урожай плодов также задерживает рост корней дерева, а удаление соцветий способствует росту корней.

Рост растений в толщину  происходит за счет деления клеток образовательной ткани - камбия, расположенного между лубом и древесиной. У  однолетних растений клетки камбия прекращают делиться к моменту цветения, а  у деревьев и кустарников они  перестают делиться с середины осени  и до весны, когда растение вступает в стадию покоя. Периодичность деления  клеток камбия приводит к образованию  годичных колец в стволе дерева. Годичное кольцо - это прирост древесины  за год. По числу годичных колец на пне определяют возраст спиленного дерева, а также те климатические  условия, в которых оно росло. Широкие годичные кольца свидетельствуют  о благоприятных климатических  условиях для роста растения, а  узкие годичные кольца - о менее  благоприятных условиях.

Рост растений происходит при определенной температуре, влажности, освещенности. В период роста интенсивно расходуются органические вещества и заключенная в них энергия. Органические вещества поступают в  растущие органы из фотосинтезирующей  и запасающей тканей. Необходимы также  для роста вода и минеральные  вещества.

2. Гормоны роста

Однако только воды и питательных  веществ недостаточно для роста. Нужны особые вещества - гормоны - внутренние факторы роста. Они необходимы растению в небольших количествах. Увеличение дозы гормона вызывает противоположное  действие - торможение роста.

Широко распространен  в мире растений гормон роста гетероауксин. Если срезать верхушку стебля, то рост его замедляется, а затем приостанавливается. Это свидетельствует о том, что гетероауксин образуется в растущих зонах стебля, откуда он поступает в зону растяжения и оказывает влияние на цитоплазму клеток, повышает пластичность и растяжимость их оболочек.

Гормон гиббереллин также стимулирует рост растений. Этот гормон вырабатывается особым видом низших грибов. В небольших дозах он вызывает удлинение стебля, цветоножки, ускорение цветения растений. Карликовые формы гороха и кукурузы после обработки гиббереллином достигают нормального роста. Гормоны роста выводят из состояния покоя семена и почки, клубни и луковицы.

У многих растений обнаружены особые вещества - ингибиторы, которые тормозят рост. Они содержатся в мякоти плодов яблони, груши, томата, жимолости, в оболочках семян каштана, пшеницы, в зародышах подсолнечника, в луковицах лука и чеснока, в корнях моркови, редиса.

Содержание ингибиторов  возрастает к осени, благодаря чему плоды, семена, корнеплоды, луковицы, клубни хорошо хранятся и не прорастают осенью и в начале зимы. Однако ближе  к весне при наличии благоприятных  условий они начинают прорастать, так как в течение зимы ингибиторы разрушаются.

3. Покой растений

Рост растений - процесс  непостоянный: период активного роста  весной и летом сменяется затуханием процессов роста осенью. Зимой  деревья, кустарники и травы пребывают  в состоянии покоя.

В период покоя прекращается рост, сильно замедляются процессы жизнедеятельности у растений. Например, зимой дыхание у них в 100 - 400 раз слабее, чем летом. Однако не следует думать, что у растений в состоянии покоя полностью  прекращается жизнедеятельность. В  покоящихся органах (в почках деревьев и кустарников, в клубнях, луковицах  и корневищах многолетних трав) важнейшие  процессы жизнедеятельности продолжаются, но совершенно прекращается рост, даже если для этого будут все условия. В период глубокого покоя растения трудно "пробудить". Например, только что убранные с поля клубни картофеля  не будут прорастать даже в теплом и влажном песке. Но уже через несколько месяцев у клубней появятся ростки и этот процесс трудно будет задержать.

Покой - это реакция организма  на изменение условий окружающей среды.

Изменение условий среды  может удлинить или сократить  период покоя. Так, если искусственно удлинить день, то можно задержать переход  растений в состояние покоя.

Таким образом, покой растений - это важное приспособление к переживанию  неблагоприятных условий, возникшее  в ходе эволюции.