2402

У Д К 581.1

Попова, В. Т. Физиология растений [Текст] : методические указания по

организации и прохождению учебной практики для студентов по направлениям

подготовки 35.03.01 - Лесное дело, 35.03.10 - Ландшафтная архитектура /

В. Т. Попова, О. М. Корчагин ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО

«ВГЛТУ». - Воронеж, 2015. - 39 с.

Печатается по решению учебно-методического совета

ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 7 от 29 мая 2015 г.)

Рецензент заведующий кафедрой генетики, цитологии и биоинженерии

ФГБОУ ВПО «ВГУ» проф. В.Н. Попов

Методические указания разработаны на кафедре ботаники физиологии растений ВГЛТУ в соответствии с рабочей программой дисциплины «Физиология растений» и предназначены для студентов 2 курса по направлениям подготовки 35.03.01 - Лесное дело, 35.03.10 - Ландшафтная архитектура.

4

I.Задачи учебной практики

Учебная полевая практика по физиологии растений проводится как заключительный этап освоения курса с целью расширения и углубления знаний по физиологии растений путем выполнения ряда лабораторных работ в полевых

илабораторных условиях. Лабораторные работы выполняются по основным разделам курса «Физиология растений» - по водному режиму, фотосинтезу, минеральному питанию и устойчивости.

Данные работы направлены на то, чтобы на практике познакомить студентов с основными теоретическими положениями физиологии древесных растений и почвенной микробиологии, научить их наблюдать и грамотно регистрировать жизненные явления растений, познакомить с простыми, но преимущественно количественными методами исследования в области физиологии растений и микробиологии, часть из которых может быть использована лесоводами в практической деятельности, например, при оценке физиологического состояния дерева и древостоя в целом в тех или иных лесорастительных условиях или под воздействиям хозяйственной деятельности, а также под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды.

Физиология древесных растений является одной из частных наук о жизни растений. Выделение ее в отдельную ветвь общей физиологии растений связано с особенностями дерева: продолжительная жизнь; огромные размеры; одревеснение ветвей, ствола, корней; апикальный рост; длительный ювенильный этап, а для некоторых - растянутый период формирования семян и созревания плодов; преимущественное отложение ксилемных элементов по сравнению с флоэмными и др. Отличаются древесные растения хозяйственно наиболее ценной частью урожая - древесиной ствола. В связи с этим у данной группы растительного мира отмечены некоторые специфические черты обмена веществ

ипревращения энергии, транспорта, адаптации к внешним стрессам и т.д. Отсюда и особые приемы ведения лесного хозяйства, основанные на особенностях физиологии растений.

Выполнение полевых исследований проводится в дендрарии ВГЛТУ и в нагорной дубраве Учебно-опытного лесхоза ВГЛТУ. Практика проводится в июне-июле месяце в течение двух дней (10 часов по учебному плану). Весь объем учебной работы выполняется бригадами по 2-3 студента. Каждая бригада

5

получает соответствующие приборы и оборудование. Конечные результаты исследования, полученные бригадой обрабатываются математически.

II.План проведения практики

1 день. Преподаватель обращает внимание студентов на специфику лабораторных работ по физиологии растений, знакомит их с техникой безопасности, указывает на необходимость правильного ведения записей в тетрадях. Полевая и лабораторная работа заканчивается ответами на поставленные в ней вопросы или выводами, в которых излагаются конечные результаты.

Каждая бригада получает задание на выполнение полевых исследований, с указанием объекта исследований и его местоположения. Выполнение полевых и лабораторных работ.

2 день. Обработка полученных результатов. Математическая обработка стандартными методами вариационной статистики. Оформление отчета по учебной практике. Зачет.

III.Тема «Водный режим растений»

Работа 1 Определение оводнённости тканей растений и содержания в них

сухого вещества

Объекты исследования: листья или семена различных древесных растений.

Оборудование и реактивы: торзионные весы, сушильный шкаф, эксикатор, бюксы, пинцеты.

Ход выполнения работы. На торзионных весах взвесить листья, хвою или небольшое количество семян (до 2 г). Повторность взвешивания - четырехкратная.

6

Переложить навеску растительного материала в бюксы, записав предварительно их номера. Бюксы поместить в сушильный шкаф при температуре 105 0С на 6 ч. После этого открытые бюксы с навеской листьев или семян перенести в эксикатор для охлаждения.

Повторное взвешивание высушенного растительного материала следует проводить быстро, сразу после его извлечения из эксикатора.

Относительное содержание воды в исследуемом материале (%) определить по следующей формуле

X = ((а— Ь)/а) 100 % ,

где а - сырая масса; b - абсолютно сухая масса листьев или семян. Содержание сухого вещества Y (%) в тканях листьев или семян

определить по следующему уравнению:

Y = 100 - Х.

Результаты обработать статистически. Полученные значения внести в таблицу.

7

Каждая бригада студентов проводит сравнительное определение содержания воды и сухого вещества в различных объектах исследования. С помощью преподавателя составить таблицу с обобщающими для всех объектов данными.

Для расчёта средних значений и последующего их сравнения между собой необходимо, полученные результаты опыта обработать стандартными методами вариационной статистики. Порядок проведения такой работы и примеры приведены в специальной главе V: «Обработка результатов опытов и наблюдений стандартными методами вариационной статистики».

В выводах объяснить различные оводнённость и содержание сухого вещества в исследованном материале.

Работа 2 Определение интенсивности транспирации и относительной

интенсивности транспирации листьев древесных растений весовым методом

Объекты исследования: плоские или игловидные листья древесных растений. Оборудование и реактивы: торзионные весы, бюксы, технические весы 1 класса с разновесами, часы, пинцет, прокипячённая вода, миллиметровая бумага, белая бумага.

Часть I. Определение интенсивности транспирации листьев древесных растений весовым методом

Ход выполнения работы. В работе по определению интенсивности транспирации используют торзионные весы.

Для работы на торзионных весах их прежде всего следует установить в вертикальном положении по уровню с помощью опорных винтов.

Во избежание поломки весов следует строго соблюдать правило: помещать объект на чашечку весов (на крючок) или снимать с чашечки (с крючка) - только при закрытом арретире.

Целью взвешивания является определение разности результатов двух взвешиваний, а не абсолютные веса листьев, поэтому для взвешивания

8

относительно тяжёлых объектов допускается снимать с крючка весов чашечку и тем самым повышать возможности взвешивания весов.

С помощью безопасной бритвы срезать лист с небольшим отрезком черешка и сразу провести его взвешивание (время от отделения объекта до

его взвешивания не должно превышать 30 секунд).

Удобнее всего лист подвешивать (при закрытом арретире) на крючок с помощью нити, привязанной к черешку на одном конце и имеющей петлю

для крючка на другом.

Перенести объект на лист белой бумаги.

Через 5 минут взвешивание повторить, причём в случае разного рода

помех предпочтительнее снять показания через 4-4,5 минуты, чем через 6

или 7 минут.

Проделать подобную операцию со всеми вариантами опыта.

Рассчитать скорость транспирации объектов различных вариантов по

взвешивании - через t мин, мг; t - продолжительность экспозиции опыта, мин.; 60 - коэффициент перевода минут в часы, мин/час.

Часть II. Определение относительной интенсивности транспирации листьев древесных растений весовым методом

Относительная интенсивность транспирации листьев рассчитывается по формуле

9

Иисп - интенсивность испарения воды с открытой поверхности собственно воды, мг воды дм-2 ч-1.

Интенсивность транспирации (Тинт) листьев древесных растений рассчитывается по формуле

Тинт = (а - б) 60 / S t ,

Ход выполнения работы. Налить в бюкс прокипяченной воды (чуть ниже края). Следует обратить внимание, чтобы с внешней стороны бюкса не было капелек воды.

На технических весах взвесить бюкс. Через 30-35 мин провести повторное взвешивание бюкса.

Определить площадь испарения воды в бюксе, для чего с точностью до 0,5 мм измерить внутренний диаметр бюкса. Рассчитать интенсивность испарения воды (Иисп) со свободной её поверхности.

Для расчёта площади объекта, например ювенильного листа ясеня зелёного, на листе миллиметровой бумаги обвести его контуры. Полу­ ченный бумажный трафарет вырезать и взвесить на торзионных весах. Определить площадь исследуемого объекта, сравнив массу его бумажной фигуры с массой квадрата той же миллиметровой бумаги, но известной площади по пропорции

10

м к в / м л - s k b 1 8 л j

где МКВ - масса квадрата миллиметровой бумаги, известной площади,

л

например 1 дм , мг; М Л - масса бумажной фигуры исследуемого листа, мг;

л

SKB - площадь бумажного квадрата, дм ; 8Л - искомая площадь листа растения, дм2.

Таким образом, площадь листа растения рассчитываем по формуле

8 л —(М л ' S k b ) I М к в , дм2.

Результаты опыта занести в таблицу.

Интенсивность транспирации и относительная интенсивность транспирации

В выводах проанализировать различие величин транспирации и испарения воды, учитывая при этом, что величину относительной интенсивности транспирации менее 0,5 принято считать низкой.