Испарение воды растениями: Испарение воды листьями (транспирация) — урок. Биология, 6 класс.

Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении

Урок 32. Биология 6 класс

Видеоурок рассказывает о сущности процесса испарения, его роли в жизни растений, формирует представление о процессе транспорта веществ в растительном организме, о взаимодействии всех его частей, рассматривает значение листопада в жизни растений. Данный видеоурок содержит анимации, большое количество иллюстраций, что позволяет сделать урок более информативным, увлекательным и повысить эффективность учебного процесса.

Конспект урока «Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении»

Растения
примерно на 80% состоят из воды, которая поступает в растение из почвы
через корневые волоски, и поднимается вверх ко всем органам и тканям
растения по сосудам. Вода не­обходима для передвижения питательных
веществ. Часть её используется на образование органических ве­ществ.
Главная же масса воды испаряется через устьица листьев в воздух.

Чтобы доказать, что листья
испаряют воду, проведём небольшой эксперимент. Наклоним  ветку с
листьями и, не отрезая её от растения, поместим в стеклянную колбу. Горлышко
колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками
воды. Её испарили листья.

Можно определить количество воды,
испаряемой растением. Возьмём три пробирки, нальём в них одинаковое количество
воды, в две пробирки на поверхность воды нальём масло.  Оно покроет воду и
не даст ей испаряться с поверхности. Срежем ветку с листьями какого-нибудь
растения и поставим в третью пробирку. Уже через сутки воды в пробирке без
масла станет меньше, так как часть её испарится. В третьей пробирке воды станет
меньше всего. Значит, вода поднялась вверх по растению и испарилась через
листья.

Разные растения испаряют разные
количества воды.
Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды.
Для примера одно растение подсолнечника испаряет за день от 3 до 4 стаканов
воды, капуста – 5 стаканов, а берёза в жаркий день испаряет до 6 вёдер воды.
Представляете, сколько воды может испариться, если этими растениями будет
засеян целый гектар земли.

При разных условиях даже одно и тоже
растение испаряет разные количества воды. Например, в тени воды испаряется меньше, чем
при солнечном освещении; при сильном сухом ветре испарение идет сильнее,
чем в тихую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий
и состояния устьиц. Если растениям достаточно воды, устьица открыты днём
и ночью. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь
закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже
днём и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда
наступают благоприятные условия, устьица снова открываются.

Испарение играет в жизни растений
большую роль. Ярко
освещённые солнцем листья сильно нагреваются. При испарении листья
охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует
передвижению воды в растении. Благодаря испарению листьями вода поступает
через корни по стеблю в листья. С токами воды передвигаются и минеральные
вещества. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием
устьиц.

Чем крупнее листья растений, чем
больше их поверхность, тем больше испаряется воды. В этом легко убедиться,
проделав следующий опыт.  Поставим в две одинаковые пробирки с водой по
одной веточке комнатного растения с мелкими и крупными листьями. Уровень воды
быстрее понизится в пробирке, в которой находится ветка с крупными листьями.

Органические
вещества образуются в листьях в результате фотосинтеза. Для нормальной
жизнедеятельности растения вода и питательные вещества должны поступать во все
его ор­ганы. Все растение пронизано проводящими тканями. По одним
проводящим тканям движется вода с рас­творёнными минеральными веществами, по
другим — раствор органических веществ. Проводящие ткани объ­единяются в
сосудисто-волокнистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической
ткани. Со­судисто-волокнистые пучки проходят по всему стеблю, соединяя
корневую систему с листьями.

Воду и минеральные вещества корень поглощает
из почвы. Но эти вещества не остаются в корне, а поднимаются по сосудам
вверх и поступают в стебель, листья, цветки, плоды и семена.

Разберёмся, каким путём вода и
минеральные вещества попадают из корня в другие органы растения.

Рассмотрим срез побега с ветки,
поставленной в окрашенную воду. Краска окрасила только древесину. В опыте
краска как бы заменяла минеральные вещества, растворённые в воде. Растворы этих
веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по
сосудам древесины.

Так же можно увидеть, как вода
поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки. Сосуды проходят через
стебель, ответвляются в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода и
поступает в листья.

Как вы уже
знаете, крахмал, образовавшийся в листьях, превращается в сахар и
поступает во все органы расте­ния. Рассмотрим, как это происходит.

На стебле
комнатного растения осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с
поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим пакет с
водой. Окольцованную ветку поставим в воду.

Через
несколько недель на ветке выше кольца появляется утолщение в виде наплыва.
На нём начнут развиваться придаточные корни. Видимо, в этом месте скопились
какие-то вещества.

Вспомним
строение стебля липы.

Он состоит из
кожицы, пробки, первичной коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. В
лубе расположены ситовидные трубки, по которым передвигаются
органические вещества из листьев в другие органы растения. Окольцевав ветку, мы
перерезали ситовидные трубки. Органические вещества, оттекающие из листьев,
дошли до кольцевой вырезки и скопились там.

На
поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка.
Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют
питательные вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный
наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у
некоторых растений — и почки. Итак, органические вещества передвигаются по
лубу.

Зная, как
передвигаются в растении питательные вещества, человек может управлять их
движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно
направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при
развитии удаленных побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.

Не все органиче­ские вещества
используются для питания растений и роста его молодых органов сразу. Часть
веществ откла­дывается в запас в клетках плодов, семян, корней и
стеблей. Вы уже знаете, что корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других
растений — это свое­образные кладовые питательных веществ.

Все вы,
конечно, бывали в осеннем лесу или парке. Листья многих  растений стали жёлтыми и
красными. Да и количество их на деревьях уменьшилось. И только ели и сосны
выглядят почти так же, как летом. Это вечнозелёные
растения. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряют воду и
сохраняются под снегом. Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут
несколько лет и опадают, но не
одновременно.

 Осенью листья деревьев желтеют
и краснеют из-за разрушения пигмента зелёного цвета — хлорофилла. Хлоропласты
постепенно превращаются в хромопласты, что и придает листьям
оранжево-бурую  и красную окраски. Со временем жёлтые и красные листья
опадают. Это явление называется листопадом. Листопад играет большую роль
в жизни растений. Вместе с опадающими листьями из растений удаляются вредные
вещества, которые накапливаются в них к осени. Перед листопадом питательные
вещества, образовавшиеся в листьях, перемещаются к зимующим почкам.

Листопад — это ещё и приспособление
растений к уменьшению испарения воды осенью и зимой. С наступлением холодов
корни многих растений перестают всасывать воду с растворёнными в ней
минеральными веществами. Когда же листья опадают, растения предохраняют себя
от высыхания. Кроме того, зимой во время сильных снегопадов покрытые
листьями ветки скорее всего обламывались бы под тяжестью снега.

Предыдущий урок 31
Дыхание растений

Следующий урок 33
Прорастание семян

Получите полный комплект видеоуроков, тестов и презентаций
Биология 6 класс

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Исследовательский проект «Испарение воды растениями».

Содержание

• 1 Проект «Растения выделяют
  воду?»
• 2 Проект «Что
  такое транспирация у растений»
• 3 Проект: «Транспирационный эксперимент»
• 4 Заключение

Испарение растениями воды или транспирация способствует защите листьев от негативного влияния солнечного света. Благодаря этому процессу их температура снижается на несколько градусов. Это важно, так как перегрев негативно сказывается на фотосинтезе.

Делится
на два вида:

• устьичный;
• кутикулярный.

Факторы,
влияющие на процесс транспирации:

• время суток;
• погодные условия;
• количество устьиц или кутикул;
• площадь листьев.

Поведение
растений на протяжении суток позволяет
разграничить их на три группы:

1. Первая группа держит устьица закрытыми в темное время суток. С рассветом они раскрываются и, если влаги недостаточно, могут передвигаться на протяжении дня. Такая особенность присуща злаковым.
2. Вторая группа наоборот закрывает устьица днем, а ночью держит открытыми. Такое поведение характерно для таких культур, как горох или свекла.
3. Третья группа всегда держит устьица открытыми ночью, а днем их поведение зависит от достатка влаги. К ней относят капусту, а также другие культуры с толстыми листьями.

С помощью следующих проектов мы более подробно изучим это явление растительного мира.

Проект «Растения выделяют
воду?»

Транспирация
у растений – это процесс испарения
влаги через листья. Фотосинтез – процесс,
во время которого растительные организмы
поглощают углекислый газ, влагу и свет
через хлорофиллы. Затем под воздействием
солнечного света и углекислого газа,
содержащегося в воздухе, образуются
питательные вещества. Также листья
производят воду.

На
поверхности листьев располагаются
маленькие поры, называемые устьицами.
Во время транспирации через них выделяется
влага. Ее можно собирать, чтобы в
дальнейшем употреблять для выживания.

Цель этого опыта – продемонстрировать, что растения выделяют воду.

Что нам понадобится:

• комнатное растение;
• маленький пластиковый пакет;
• нить.

Ход эксперимента:

1. Аккуратно оберните любой лист пластиковым пакетом. Закрепите при помощи ниток, но следите, чтобы он не прилегал к пакету слишком плотно.
2. Почва должна быть влажной. Поместите горшок на подоконник, чтобы на него время от времени попадали солнечные лучи. Подождите час.
3. Через час проверьте пластиковый пакет, в который был завёрнут лист. Запишите результаты.
4. Продолжайте проверять пластиковый пакет каждый час на протяжении 5 часов. Записывайте результаты.
5. По истечении 5 часов соберите воду. Сделайте заключение.

Вывод:

Действительно
ли листья выделяют воду, которую затем
можно употреблять людям? Каким образом
они ее выделяют? Как называется
явление, при котором происходит испарение
воды с поверхности листьев?

Проект «Что
такое транспирация у растений»

Транспирация
– это испарение воды
листьями. Она, испаряясь,
выходит через устьица (маленькие поры
на поверхности листьев). Этот процесс
важен для выживания любого растительного
организма. Его скорость зависит от
температуры воздуха и солнечного света.
Испарение воды листьями
способствует ее движению внутри
растения, а также растворению минеральных
солей, необходимых для питания и
охлаждения.

Большая часть поглощаемой влаги выделяется в процессе транспирации. Сложно разделить процессы испарения и транспирации, поэтому данное явление зачастую называется «эвапотранспирацией». Название сочетает два понятия: первое происходит от латинского слова «evaporatio» (испарение), суть второго описана выше.

Транспирация происходит у всех растений. Ее скорость также зависит от их физических особенностей и условий окружающей среды. Поскольку влага выделяется, главным образом, через листья, то процесс транспирации у растений с крупными листьями выражен ярче, чем у тех, у которых они небольшие.

Такие
факторы, как влажность воздуха и
температура, также влияют на скорость
транспирации. Почва тоже должна быть
достаточно влажной. Благодаря этому
проекту вы сможете сопоставить то, что
видите, с процессом проникновения влаги
в ткани растительных организмов и ее
выделения путём испарения.

Этот
опыт по биологии поможет
вам определить, сколько влаги способно
поглотиться и выделиться через испарение
воды листьями за определённый
промежуток времени. Две трубки для
тестирования или два продолговатых
трубчатых контейнера на три четверти
заполняются водой. В одну из них помещается
стебель. Нужно следить за уровнем воды,
делая записи. Измерять ее уровень нужно
через определённый промежуток времени.
На основе полученных результатов
подготовьте таблицы и графики. Этот
проект поможет подтвердить или
опровергнуть идею о том, что
растения выделяют влагу во время процесса
под названием «транспирация», вследствие
которого происходит испарение.

Что нам понадобится:

• 2 тестовые трубки;
• пустая металлическая банка;
• пластиковый пакет;
• вода;
• ручка;
• линейка;
• изолента;
• секундомер или часы;
• свежая ветка или небольшие веточки с листьями (не меньше 5 на каждой из них).

За
исключение ветки и тестовых трубок, все
материалы для данного проекта можно
приобрести в магазинах или по интернету.
2 тестовые трубки можно взять на время
в лаборатории школы или приобрести в
магазине. Большинство детских наборов
юного химика включает инструменты,
которые пригодны для этого проекта.

Ход эксперимента:

1. Заполните две трубки водой приблизительно на три четверти. Поставьте их в пустую металлическую банку.
2. Для того чтобы контролировать испарение, накройте одну тестовую трубку чистым целлофаном. Закрепите его при помощи изоленты.
3. Проткните стеблем целлофан. Он должен находиться в прямом положении. Отверстие запечатайте при помощи изоленты.
4. Линейкой измерьте количество воды в каждой трубке. Убедитесь, что верно измерили ее уровень. Держите ее прямо и проведите измерение от верхней границы до дна. Запишите полученные данные в таблицу.

Время	Тест с веткой (A)	Тест без ветки (B)
Начало
Через 15 мин.
Через 30 мин.
Через 45 мин.
Через 60 мин.

1. Подождите 15 минут. Измерьте уровень воды в каждой трубке ещё раз. Запишите полученные данные в таблицу.
2. Повторите шаг 4 ещё три раза. Каждый раз записывайте полученные результаты.
3. Подождите 24 часа. Измерьте уровень воды в каждой трубке. Запишите результаты.
4. Используя полученные данные, составьте гистограмму (в виде столбцов) или линейную диаграмму. На оси X обозначьте скорость транспирации (в минутах), а на оси Y – уровень воды (высота в мм).
5. Подсчитайте скорость, выполняя следующие операции:

Тест с веткой:

Начальный уровень – Уровень через 24
часа = Разница уровня (A)

Тест без ветки:

Начальный уровень – Уровень через 24
часа = Разница (B)

Разница уровня воды благодаря транспирации:

Разница A — Разница B = Потеря воды через транспирацию

1. Чтобы подсчитать скорость транспирации и испарения в час, используйте следующие формулы: Количество потерянной воды ÷ 24 часа = ________ испарения воды/час.

Вывод:

Вследствие чего уровень воды в трубке со стеблем уменьшается? Происходит ли то же самое в трубке, заполненной водой, но без растения? Какова скорость транспирации по вашим подсчётам? Используя графики, сравните ее скорость со скоростью испарения. Что служило контрольной точкой для данного исследования?

Проект: «Транспирационный эксперимент»

 Растения потеют? Не совсем, но они теряют воду. Подсчитайте недостающую массу с помощью этого эксперимента, узнав, как растения испаряют воду через транспирацию.

Как вы думаете, сколько воды растение может потерять в результате транспирации?

Что нам понадобится:

• три небольших тонколистных растения;
• три небольших широколистных растения;
• маленькая лейка;
• линейка;
• 6 пластиковых пакетов, достаточно больших, чтобы полностью покрыть горшок с растением;
• малярный скотч.

Ход эксперимента:

1. Возьмите шесть маленьких растений, три с широкими листьями и три с узкими листьями. Используйте малярный скотч и ручку, чтобы написать на каждом растении его номер.
2. Поливайте растения, пока вода не будет выливаться из нижней части горшка. Если растения очень сухие или сухая почва, то их тщательно полейте и подождите несколько минут. Затем полейте их снова. Когда вода впитается и горшок наполнится водой, а почва будет мягкая как губка — самое время взвесить растения. Нарисуйте таблицу, которая показывает, сколько весит каждое растение до и после эксперимента.

1. Создайте гипотезу, обратившись к этим вопросам:

• Если вы поливаете растения, а затем ставите их на солнце, что будет с водой?
• Изменится ли что-нибудь, если вы обернете пластиковым пакетом вокруг основания растения?
• Как добавление пакета изменит ваш эксперимент?

1. Поставьте растения на теплое солнце на час, надев на них пакеты, затем снимите их и снова взвесьте каждое растение. Запишите вес в таблицу. Вес отличается?  Остался тем же? Почему вы думаете, что это так? Разные растения потеряли разное количество веса или потеряли примерно одинаковое количество? Почему?
2. Высушите изнутри каждый пластиковый пакет. Повторно запечатайте их на растениях, верните растения в солнечное место и продолжайте измерять и взвешивать в течение нескольких часов, не добавляя больше воды. Что происходит?

Вывод:

Во время эксперимента по транспирации растения будут терять воду, даже если они находятся в пакетах. Растения с широкими листьями потеряют немного больше воды, чем растения с тонкими листьями, но в зависимости от размера растения это может быть очень сложно измерить.

Почему?

Так как же вода выходит из растений?

В жаркий день, вы можете немного вспотеть. Растения также «потеют». Подобно тому, как мы теряем воду через нашу кожу, растения теряют воду через свои листья.

Хотя вы, возможно, не сможете их увидеть , на листьях растений есть маленькие поры или отверстия. Взгляните на обратную сторону листа под микроскопом, и вы сможете увидеть эти отверстия, которые называются устьицами. Вот, где растения могут терять воду в результате транспирации.

Несмотря на то, что это невидимый процесс, потеря воды из растений в результате транспирации является важной частью круговорота воды, потому что она добавляет много воды в наш воздух. Всего за один год каждый лист на земле может отдать воды весом намного больше своего собственного. Фактически, большой дуб может давать воздуху больше 150000 литров воды в год!

Вы, вероятно, поливаете растения в своем доме, чтобы они оставались здоровыми — и, если растениям нужна вода, то почему они ее теряют? Транспирация происходит отчасти потому, что растения должны дышать. Растения должны поглощать углекислый газ, и для этого им нужно открыть свои устьица. Когда это происходит — выходит вода. Вы, вероятно, испытывали это и во время своего собственного дыхания: в холодный день вы даже можете видеть воду от своего дыхания, которая создает облачка в воздухе.

Транспирация также помогает растениям, охлаждая их, подобно тому, как пот помогает нам регулировать температуру нашего тела. Транспирация также играет большую роль, помогая воде перемещаться вокруг растения, изменяя давление воды в клетках растения. Это помогает минералам и питательным веществам подниматься вверх от корней растения.

Дальнейшее исследование:

Что будет с растением, если вы обмажете вазелином его листья? Как насчет оливкового масла? Попробуйте смазывать различными веществами листья и взвешивать растение, затем повторите эксперимент. Что будет происходить в теплой комнате? Транспирация будет выражена больше или меньше?

Заключение

Теперь
вы знаете, как и для чего происходит
испарение воды растениями.
Это явление в биологии
имеет большую важность для всего
растительного мира, поэтому до сих пор
изучается учеными из разных стран. Вы
можете изучить его более детально,
придумав и проведя собственные опыты.

Эвапотранспирация и использование воды культурами

Печать

Эвапотранспирация и использование воды культурами

Сколько воды требуется культурам?

Количество воды, используемой растением, включает воду, испаряемую растением, и воду, запасаемую в тканях растения в процессе фотосинтеза. Вода, хранящаяся в тканях растения, составляет крошечную долю (<5%) от общего количества воды, используемой растением. Таким образом, использование воды культурой считается равным количеству воды, испаренной или испаренной растением.

Поскольку большая часть воды, используемой культурой, представляет собой воду, которая испаряется растением, мы измеряем потребление воды растением или культурой как скорость эвапотранспирации или ET , которая представляет собой процесс, посредством которого жидкая вода переходит из почвы или растений в паровую форму в атмосфере. ЭТ состоит из двух процессов испарения, как показано на рисунке 4.1.3 ниже: испарение воды из почвы и испарение воды из листьев растений. ET является важной частью гидрологического цикла, поскольку это путь, по которому вода перемещается с поверхности земли в атмосферу.

Помните, что скорость испарения зависит от солнечной радиации, температуры, относительной влажности и ветра. ЭТ, которое включает испарение с почвы и транспирацию растений, также является испаряющей, поэтому на скорость ЭТ также влияет солнечная радиация, температура, относительная влажность и ветер. Это говорит нам о том, что использование воды для сельскохозяйственных культур также будет зависеть от солнечной радиации, температуры, относительной влажности и ветра! Больше воды испаряется из растений и почвы в условиях более высокой температуры воздуха, низкой влажности, сильной солнечной энергии и сильной скорости ветра.

С транспирационной частью ET немного сложнее, потому что структура, возраст и здоровье растения, а также другие растительные факторы также могут влиять на скорость транспирации. Например, пустынные растения приспособлены к более медленному испарению, чем растения, адаптированные к более влажной среде. Некоторые пустынные растения держат устьица закрытыми в течение дня, чтобы уменьшить транспирацию в жаркий сухой день пустыни. Адаптация растений к сохранению влаги включает увядание для уменьшения транспирации. Кроме того, маленькие листья, серебристые отражающие листья и опушенные листья уменьшают транспирацию за счет уменьшения испарения.

Таким образом, количество воды, необходимое культуре, измеряется нормой ET культуры. Скорость ET включает воду, которая транспирируется или испаряется через растение. И скорость ET варьируется в зависимости от климатических условий, характеристик растений и состояния почвы.

Рисунок 4.1.3. Эвапотранспирация включает испарение с почвы и транспирацию с листьев.

Авторы и права: рисунок, нарисованный Джиджи Ричардом, адаптированный из Bates, R.L. & J.A.Jackson, Glossary of Geology, Second Edition, American Geology Institute, 1980

Нажмите, чтобы увидеть текстовое описание эвапотранспирации

Диаграмма эвапотранспирации. На дне находится почва, а под ней доступная почвенная вода. В почве находятся два растения с корнями, уходящими в почвенную воду. Есть линии, идущие от почвы, представляющие испарение с почвы. Линии от растений представляют транспирацию листьев. Вокруг всего этого проведена линия с солнцем снаружи и влажностью и температурой, поступающими внутрь. Стрела от транспирации и испарения ведет к эвапотранспирации.

Водопотребление сельскохозяйственных культур варьируется

Если уровень ET сельскохозяйственной культуры определяет водопотребление этой сельскохозяйственной культуры, мы можем ожидать, что водопотребление отдельной сельскохозяйственной культуры будет варьироваться в соответствии с пространственными закономерностями, аналогичными скорости испарения. Например, если скорость испарения очень высока в Аризоне из-за жаркого и сухого климата, можно ожидать, что скорость ET будет выше для данной культуры в этом климате. ET измеряется средней глубиной воды, используемой культурой, которая зависит от растения и погодных условий в этом районе. В прохладных и влажных условиях растению потребуется меньше воды, но в жарких и сухих условиях тому же растению потребуется больше воды.

На рис. 4.1.4 показан диапазон типичного использования воды для сельскохозяйственных культур в Калифорнии. На графике показано, сколько воды необходимо использовать для орошения для выращивания различных культур. Обратите внимание, что для некоторых культур, таких как люцерна, миндаль, фисташки, рис и пастбищная трава, может потребоваться полив на четыре фута или более. Другим культурам, таким как виноград, бобы и зерновые, требуется всего от одного до двух футов воды.

Если бы мы переместили растения, показанные на рис. 4.1.4, в более прохладный и влажный климат, скорость испарения была бы меньше, а потребность растений в воде также снизилась бы. В жарком засушливом климате вам нужно поливать растение большим количеством воды, чтобы оно оставалось здоровым и росло, потому что больше воды испаряется как из почвы, так и через устьица на листьях растений, поэтому растение вытягивает больше воды из почвы. почва через свои корни, чтобы заменить воду, испаряющуюся из его листьев.

Рисунок 4.1.4. Использование воды сельскохозяйственными культурами в Калифорнии, измеряемое глубиной полива. Примечание. Показанный диапазон отражает первый и третий квартиль глубины полива за период 1998-2010 гг., а белая линия внутри этого диапазона отражает медианную глубину полива за этот период.

Авторы и права: Использование воды в сельском хозяйстве в Калифорнии: ключевая справочная информация, Хизер Кули, Тихоокеанский институт.

‹ Вода необходима для производства продуктов питания
вверх
Источники воды для сельскохозяйственных культур ›

Транспирация – определение, функции и примеры

Транспирация Определение

Транспирация – это испарение воды растениями. Большая часть воды, поглощаемой корнями растения, — до 99,5 % — не используется для роста или обмена веществ; это избыточная вода, и она покидает растение через транспирацию. Транспирация очень важна для поддержания условий влажности в окружающей среде. До 10 процентов влаги в атмосфере Земли образуется в результате транспирации воды растениями.

Функция транспирации

Транспирация происходит потому, что растения потребляют больше воды, чем им действительно нужно в данный момент времени. Это способ избавиться от лишней воды. Когда вода удаляется из растения, ему легче получить доступ к углекислому газу, необходимому для фотосинтеза. Кроме того, растения могут использовать транспирацию как метод охлаждения.

Транспирация используется для описания специфического действия воды, испаряющейся из растения, но слово транспирация также используется для общего описания того, как вода проходит через растения. Когда вода попадает в растение через корни, она вытягивается через ткань ксилемы в стебле растения к листьям растения за счет капиллярного действия и сцепления молекул воды. Когда вода достигает устьиц, представляющих собой небольшие отверстия в листьях, она испаряется за счет диффузии; содержание влаги в воздухе ниже, чем содержание влаги в листе, поэтому вода естественным образом вытекает в окружающий воздух, чтобы уравнять концентрации.

Транспирация имеет побочные эффекты для других организмов в экосистеме. Это помогает поддерживать определенный уровень влажности в окружающей среде, в зависимости от количества и типов растений в окружающей среде. Это непреднамеренно позволяет некоторым организмам выживать лучше, чем другим, в зависимости от уровня влажности, необходимого им для процветания.

Примеры транспирации

Устьичная транспирация

Устьичная транспирация – это испарение воды из устьиц растения. Таким образом испаряется большая часть воды, выделяемой растением; минимум 9Через устьица выходит 0% воды, выделяемой листьями растения. У поверхности листа вода в жидком виде превращается в водяной пар и испаряется из растения через открытые устьица.

Транспирация кутикулы

Транспирация кутикулы – это испарение воды из кутикулы растения. Кутикула представляет собой восковую пленку, покрывающую поверхность листьев растения. На эту форму транспирации не приходится большая часть потери воды растением; около 5-10 процентов воды листьев теряется через кутикулу. Когда растения закрывают устьица в засушливых условиях, таким образом испаряется больше воды.

Лентикулярная транспирация

Лентикулярная транспирация – это испарение воды чечевичками растения. Чечевички — это небольшие отверстия в коре ветвей и побегов. Чечевицы есть не у всех растений. Количество воды, теряемой таким образом, очень мало по сравнению с устьичной транспирацией, но, как и в случае кутикулярной транспирации, оно может увеличиваться, если растение находится в сухой среде.

Факторы, влияющие на транспирацию

Существует множество факторов, влияющих на транспирацию. Одним из таких факторов является температура. При повышении температуры устьица листьев открываются и испаряется больше воды. Растения, произрастающие в более теплом климате, лучше пропускают воздух. Другими важными факторами являются уровни влажности воздуха и почвы. Когда относительная влажность воздуха увеличивается, в воздухе становится больше влаги, поэтому транспирация уменьшается. Однако, если в почве больше влаги, растения будут больше испаряться, потому что они потребляют больше воды. Более сильный ветер также увеличивает скорость транспирации, потому что он снижает относительную влажность вокруг растения. Конечно, некоторые растения испаряются больше, чем другие. Растения, живущие в засушливой среде, такие как кактусы, эволюционировали, чтобы экономить воду, отчасти за счет меньшего испарения воды. Это позволяет им процветать в засушливых регионах, таких как пустыня.

Круговорот воды

Транспирация является частью круговорота воды, также известного как гидрологический цикл. Круговорот воды описывает, как вода движется по Земле. Во-первых, вода испаряется из растений и попадает в атмосферу в виде водяного пара. Вода из океанов, озер и рек Земли также испаряется в атмосферу. Испарение из водных путей Земли и растений через транспирацию в совокупности известно как эвапотранспирация. В атмосфере вода образует облака, а затем снова падает на землю в виде дождя или снега. Осадки снова собираются в земных водоемах или попадают в почву, где дают возможность расти растениям. Затем вода снова испаряется из растений, океанов, озер и рек, завершая цикл.

На этой диаграмме показан круговорот воды на Земле.

• Устьица – Небольшие отверстия в нижней части листьев растений, которые используются для газообмена.
• Xylem – Ткань растений, которая переносит воду и некоторые питательные вещества от корней растения к остальной части растения.
• Чечевица – Небольшая пора в коре растения.
• Эвапотранспирация – Испарение воды из океанов, рек и озер, а также растений в результате транспирации.

Тест

1. Какой тип транспирации НЕ ЯВЛЯЕТСЯ?
A. LENTICULACE TRANSPIRATION
B. Месархальное транспирация
C. Кутикулярная транспирация
D. Стоматальный транспирация

Ответ на вопрос № 1

B . Правильно. Чечевицеобразная, кутикулярная и устьичная транспирация представляют собой формы транспирации, при которых вода теряется через чечевички, кутикулу и устьица соответственно. Мезархальной транспирации нет. Mesarch описывает способ развития ксилемы.

2. Что происходит с интенсивностью транспирации при повышении температуры?
A. Увеличение транспирации.
B. Снижение транспирации.
C. Транспирация остается прежней.

Ответ на вопрос № 2

Правильно: . При повышении температуры транспирация также увеличивается. Растения больше открывают свои устьица в жаркой среде, чтобы вода могла испаряться, что охлаждает растение. Следовательно, растения в жаркой среде обычно испаряются больше, чем растения в более прохладной среде.

3. При увеличении _____________ интенсивность транспирации снижается.