Влияние освещенности на размеры устьичных отверстий

Название растения	лист	условия	Цена деления окулярного микрометра, в мкм	Размеры устьичных отверстий в мкм				Площадь устьичных отверстий
				ширина	длина	ширина	длина

Задание: сделать выводы о влиянии ярусности и условий освещения на размеры устьичных отверстий.

Опыт 6. Определение интенсивности транспирации листьев

Материал и оборудование: торзионные весы, секундомер, ножницы, люксметр, миллиметровая бумага, пробочные сверла, стаканы, предметные и покровные стекла, линейка.

Растения: Листья светолюбивых растений (подорожник большой, одуванчик лекарственный, мать-и-мачеха, берега, осина, культурные растения). Листья тенелюбивых растений (кислица, вороний глаз, майник двулистный, папоротник лесной, пихта, ель).

Ход работы

1. Установить торзионные весы строго горизонтально по уровню при помощи двух винтов в подставке весов и проверить нулевую точку их шкалы.

2. Срезать листья или хвою (на укороченном междоузлии) и быстро взвесить. Вес листа – М₁ (мг).

3. Через 10–15 мин повторить взвешивание (М₂, мг). Разность отсчетов М₁–М₂ дает представление о количестве испаренной воды в процессе транспирации. Продолжительность транспирации t.

4. В дальнейшем при отсутствии возмещения испаренной воды лист начинает завядать, что приводит к снижению интенсивности транспирации. Однако, продолжая дальнейшие взвешивания листа через каждые 15 мин (М₄, М₅, ..., М_i), можно установить скорость потери водного запаса листьев. Т1...Тi – периоды времени в часах, в течение которых наблюдалась потеря водного запаса листа.

5. Определить листовую поверхность S с помощью «палетки», т. е. на миллиметровой бумаге обрисовать лист и подсчитать площадь, которую он занимает (S, дм²) с точностью до 0,01 дм² (поверхность хвои сосны определить исходя из коэффициента 0,33 дм²/г).

6. Рассчитать интенсивность транспирации (ИТ, мг воды/дм² · ч):

(W₁ – W₂) / (S × t) = ИТ

7. Определите абсолютно сухой вес листьев или хвои. Для этого растительный материал положить в пакет, сделанный из кальки, и поместить в сушильный шкаф при t = 95 ºС на 6 часов, после чего вновь взвесить. Вес абсолютно сухого листа – М₀.

8. Определить влажность исследуемого материала Е:

Е₁ = (М₁ – М₀) / М₁ × 100%;

Е₂ = (М₂ – М₀) / М₂ × 100%;

Е₃ = (М₃ – М₀) / М₃ × 100%; Е4; …; Е.

9. Рассчитать интенсивность транспирации листа на абсолютно сухой вес (I, мг воды/г · ч):

I₁ = (М₁ – М₂) / (М₀ × t);

I₂ = (М₂ – М₃) / (М₀ × t);

10. Рассчитать скорость потери водного запаса (v, мг воды/г · ч):

V1 = (М₃ – М₄) / (М₀ × Т); V_i = (М_i-1 – М₁) / (М₀ × Т);

11. Построить графики: 1) зависимость интенсивности транспирации и скорости потери воды от времени (отложив по оси абсцисс временные интервалы, а по оси ординат – интенсивность транспирации или скорость потери водного запаса); 2) зависимость интенсивности транспирации и потери водного запаса от влажности материала (откладывая по оси абсцисс показатели влажности растительного материала, а по оси ординат – интенсивность транспирации).

12. Сравнить ход транспирации для листьев разных видов растений и объяснить наблюдаемые различия.

Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.

Таблица 4

Изменение интенсивности транспирации и скорости потери запаса воды

Вес ли- стьев, М, мг	Интервалы времени, Т, мин	Разность отсчетов, М i–1 – Mt1	ИТ,мг/дм2·ч	Влаж-ность, Е, %	ИТ, мг/ г сух. веса·ч	Потери запаса воды v, мг/ г сух. вес·ч

Ответить на следующие вопросы:

1. Как объяснить, что при общей площади устьичных отверстий (не более 1% площади листа) интенсивность транспирации при благоприятных условиях приближается к интенсивности эвапорации?

2. Бумага, пропитанная раствором хлорида кобальта и просушенная до ярко-голубого цвета, была приложена к двум сторонам листа дуба. С нижней стороны листа бумага порозовела через 15 минут, тогда как бумага, приложенная к верхней стороне листа, изменила свою окраску только через 3 часа. Как объяснить полученные результаты?

3. Растение было выдержано несколько часов в темноте, а затем выставлено на прямой солнечный свет. Как измениться при этом транспирация? Почему?

4. У какого растения интенсивность транспирации выше: у отдельно растущего или густом посеве? Обоснуйте.

5. Изменится ли интенсивность «плача» растений, если: 1) почву полить теплой водой; 2) почву полить питательным раствором (например, Кнопа)?

3. Как объяснить «плач» березы при поранении ствола ранней весной и отсутствие этого явления летом?

4. Как объяснить завядание листьев в жаркий день при достаточном количестве воды в почве и прекращении водного дефицита ночью?

5. Что опаснее для растений: дневной или ночной водный дефицит?

6. В чем наиболее частая причина гибели пересаживаемых сеянцев деревьев?

7. Как проявляется ксероморфизм листьев и какими факторами он обусловлен?

8. Две повядшие ветки сирени поставлены в сосуд с водой. У одной из них сделали срез стебля под водой. Какая клетка быстрее восстановит тургор? Объяснить.

9. Вода в растениях поднимается на десятки метров. За счет чего достигается прочность водяных нитей?

10. Можно ли доказать наличие водяных нитей в стволах деревьев?