Рост и развитие растений реферат

Обновлено: 05.07.2024

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Рост растений. Одним из основных свойств растительных организмов является их способность расти в течение всей жизни.

Рост охватывает те процессы, при которых растение формирует свой организм, увеличивая массу и размеры тела.

Растения растут только при благоприятных условиях окружающей среды. Особенно важное значение для роста имеют температура, влага, воздух и свет. Каждое растение нормально растет при оптимальной температуре. Например, для пшеницы оптимальная температура 25-27 ° С. Для всех растений характерно замедление роста при снижении температуры воздуха до 0 ° С. При температуре 20-25 ° С рост большинства растений усиливается, а при слишком высокой - снова замедляется. Некоторые ранневесенние растения (подснежника сибирская, сон-трава, подснежник) могут расти при сравнительно невысоких температурах воздуха. Это характерно и для растений полярных и высокогорных районов. Приспосабливаясь к определенных температур, растения могут расти и в холодной тундре, и в жаркой пустыне.

Кроме тепла, растению необходимы влажность почвы и воздуха. При нехватке воды и растворенных в ней минеральных веществ происходит обезвоживание растения. При недостатке света (в темноте) происходит обесцвечивание растения. Видимо, вам приходилось видеть проросшие в темноте клубни картофеля. их молодые побеги бесцветные, слабые, сильно вытянутые в длину. Если таким растениям дать достаточное количество света, то они станут зелеными и в них активно происходить фотосинтез. Во время роста растений особое значение имеют регуляторы роста, которые образуются в верхушке побега. Это такие вещества, как витамины, гормоны, ферменты. Регуляторы роста влияют прежде всего на цитоплазму молодых клеток, вызывая в ней изменения, связанные с делением клеток и ростом их оболочек. Они участвуют и в дифференциации тканей, а также ускоряют формирование дополнительных корней у растений при вегетативном размножении.

Развитие растений. Одновременно с ростом растений происходит их развитие. Процессы роста и развития в организме растения взаимосвязаны. Рост ведет к количественным изменениям, а развитие - к качественным. При этом развитие не всегда зависит от накопления большой массы. Возможны быстрый рост и медленное развитие у растений. И наоборот - замедленный рост и быстрое развитие.

У цветковых растений развитие начинается с первого раздела оплодотворенной яйцеклетки. Затем происходят рост и развитие вегетативных органов растения, период размножения, а после него - старение и отмирание. На каждом этапе жизненного цикла растительный организм претерпевает качественные изменения. Этот путь качественных преобразований растительного организма называется развитием.

Совокупность стадий развития организма от появления всходов семена и к отмиранию называют жизненным циклом растения.

У каждого растения, начиная с прорастания семян, происходят изменения, заметные при наблюдении за ее развитием. Эти изменения в развитии рассматриваются по фазам, которые растение последовательно проходит в течение своей жизни. В однолетних растений из семян появляются всходы, затем вырастает стебель с листьями, образуются бутоны, цветки и плоды, после чего растение отмирает. У злаков после всходов наблюдаются следующие фазы: кущение, выход в трубку, колошение, цветение, образование плодов - зерновых. У деревьев и кустарников весеннее пробуждение начинается с сокодвижения, затем происходит набухание и распускания почек, появление листьев; начальное и полное цветение, начало и массовое созревание плодов и семян (у культурных растений - начало и конец сбора урожая) Начальная и полное изменение цвета листьев , начало, разгар и конец ноября. Во время роста в организме растения происходят количественные изменения, ее размеры и масса увеличиваются. Под развитием понимают качественные изменения в жизни растения, которые ведут к появлению новых тканей и органов.

Явление массового опадения листьев называется ноябрем (рис. 57). Это приспособление растений к перенесению неблагоприятных условий окружающей среды. Опадение листьев связано с тем, что осенью с понижением температуры воздуха и почвы прекращаются все функции листа. Например, с уменьшением продолжительности светового дня снижается интенсивность процессов фотосинтеза и испарения. Осыпанию листьев предшествует разрушение хлорофилла в клетках, образование отделительного слоя между основанием и черенком листа, в результате чего лист отпадает.

Рост и развитие растения обеспечивается за счет деления клеток. Изменение массы, размера и объема проростка семени можно наблюдать при его прорастании.

Рост растений. Вспомните строение клеток и тип тканей верхушечной почки и зоны деления корня. Как вы помните, там расположена образовательная ткань. Благодаря непрерывному делению ее клеток происходит рост корней и побегов. Рост растений связан с размножением — увеличением количества клеток и с перераспределением веществ, входящих в состав растения. На свету благодаря фотосинтезу рост зеленых растений обычно приводит к увеличению массы тела, так как накопление органических веществ преобладает над расходом их на дыхание. В темноте рост зеленых растений происходит благодаря имеющимся органическим веществам при одновременной трате их на процесс дыхания.

Рост стеблей злаков и других однодольных растений происходит преимущественно в междоузлиях. Их образовательная ткань расположена в основаниях листьев (узлах), поэтому рост стебля можно сравнить с тем, как раздвигается подзорная труба (вставочный рост) (рис.1).

Рис.1 Вставочный рост стебля злаковых растений

Если ежедневно в одно и то же время длину стебля фасоли измерять линейкой с миллиметровыми делениями, то можно заметить изменения на протяжении всего жизненного цикла растения. Сначала рост стебля идет медленно, затем ускоряется, достигает максимума, а затем замедляется и совершенно прекращается. Наблюдения показывают, что и все растения растут подобным же образом. Молодое дерево вначале растет медленно, затем рост его ускоряется, достигает максимума, затем замедляется и прекращается, Но даже у старых деревьев образуются новые веточки и каждую весну распускаются и растут новые листья.

Человек может регулировать рост растения в нужном ему направлении. Например, можно остановить рост стебля в длину, удалив верхушечную почку. Такой способ называется прищипыванием (выщипыванием) (рис.2). Дерево станет сильнее ветвиться.

Рис.2 Метод прищипывания (удаление верхушки стебля)

Можно удалить кончик корня (пикировка), это стимулирует сильное развитие боковых корней (рис.3). В результате улучшится питание растения и увеличится его продуктивность. При окучивании (присыпании земли к стеблю) растений из-за притока дополнительного кислорода также улучшается рост и стимулируется развитие придаточных корней. При обрезании молодых стеблей у яблони, малины, огурцов рост в высоту приостанавливается и начинается развитие боковых стеблей. В связи с этим весной в парках и во дворах производится обрезка деревьев и кустов, таким способом регулируют их рост.

Рис. 3 Пикировка корня

На рост растений влияют различные условия: количество влаги в почве и воздухе, наличие минеральных веществ, состав воздуха, свет, температура. У растений, которые произрастают во влажной почве, стебли и листья более сочные, чем у растений, которые растут на сухой почве. В полутемных и темных местах длина растений увеличивается быстрее, чем на свету. Например, побеги картофеля при хранении в темноте могут вырасти до нескольких метров. Свет уменьшает рост растения в длину. Когда вы наблюдали за ростом семени, вы могли заметить, что этот процесс связан с температурой. Для многих растений самая благоприятная температура 25-30°С. Более высокая температура замедляет рост. Многие весенние растения (подснежник, безвременник) вырастают сразу же после таяния снега. У разных растений устойчивость к холоду и жаре разная.

Рост растений также зависит от минеральных солей, поступающих из корневой системы. Если нет хоть одного нужного вещества, рост растения останавливается.

Для роста также нужен кислород, так как рост напрямую связан с затратами энергии. Зная необходимые условия для роста растений, нужно вовремя поливать, обеспечивать питательными веществами, обрабатывать почву, охранять от вредителей.

Используя эти знания, можно получать хороший урожай культурных растений.

Развитие растений. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. В ходе развития формируются новые свойства, органы.

Развитие организма начинается с появления зародыша. Первый этап в развитии растений называется зародышевый. Он охватывает время от начала формирования зародыша до момента прорастания семян. В этот момент главными факторами, влияющими на прорастание растений, являются температура и влажность. При низкой температуре семена не прорастают. Так же не способны прорастать и сухие семена.

Второй этап в развитии растений — молодость. Он длится от момента прорастания семени до первого цветения. В этот период жизни растение активно растет, значительно увеличивая свою зеленую массу. Оно ветвится, образует новые молодые побеги (веточки) и листья, растет в высоту (рис. 4).

Рис.4 Развитие растения

Как только растение приступило к цветению, начинается третий этап — зрелость. В этот период растение обязательно образует плоды с семенами. Большинство многолетних древесных растений в период зрелости, так же как и в период молодости, продолжают активно увеличивать свой рост. А однолетние растения тратят питательные вещества в основном на формирование плодов и семян, поэтому в период зрелости они растут незначительно или вообще прекращают рост.

Четвертый и последний период в жизни растительного организма — старость. В это время почти полностью прекращается рост растения, его цветение и плодоношение. Растение переходит в пассивное состояние и постепенно отмирает.

Растения являются целостными организмами. Все процессы в них взаимосвязаны и зависят как от самого растения (однолетнее или многолетнее), так и от условий окружающей среды.

Рост растения обеспечивает размножение клеток образовательной ткани. Рост в высоту — конус нарастания или верхушечная почка, рост в глубину — зона деления корня; рост деревьев в толщину — клетки камбия; рост в высоту у злаков — образовательняя ткань в основаниях междоузлий. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. Развитие имеет свои этапы: первый — зародышевый; второй — молодость (до полового размножения); третий — зрелость; четвертый и последний — старость. По срокам жизни растения подразделяются на однолетние (редис, пшеница, фасоль), двулетние (свекла, морковь, капуста) и многолетние (дуб, яблоня, виноград, смородина).

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Рост охватывает те процессы, при которых растение формирует свой организм, увеличивая массу и размеры тела.

На рост растений оказывают влияние многие факторы внешней среды. Прежде всего это физические факторы: свет(его интенсивность, качество, продолжительность и периодичность), температура(величина и периодичность), сила тяжести, газовый состав, магнитное поле, влажность, питательные вещества(минеральные и органические) и механические воздействия(например ветер). Кроме того, находясь в составе растительных сообществ, растение испытывает влияние продуктов жизнедеятельности других растении(аллелопатия), а также физиологически активных веществ микроорганизмов(антибиотиков, ростовых веществ).

Рост и развитие — неотъемлемые свойства любого живого организма. Это интегральные процессы. Растительный организм поглощает воду и питательные вещества, аккумулирует энергию, в нем происходят многочисленные реакции обмена веществ, в результате чего он растет и развивается. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны, так как обычно организм и растет, и развивается. Однако темпы роста и развития могут быть разными, быстрый рост может сопровождаться медленным развитием или быстрое развитие медленным ростом. Так, например, растение хризантемы в начале лета быстро растет, но не зацветает, следовательно, развивается медленно. Подобное происходит с высеянными весной озимыми растениями: они быстро растут, но не переходят к репродукции. Из этих примеров видно, что критерии, определяющие темпы роста и развития, различны. Критерием темпов развития служит переход растений к воспроизведению, к репродукции. Для цветковых растений это закладка цветочных почек, цветение. Критерии темпов роста обычно определяют скоростью нарастания массы, объема, размеров растения. Сказанное подчеркивает не тождественность этих понятий и позволяет рассмотреть процессы роста и развития последовательно.

1. Влияние света на рост растений

Влияние света на растения просто огромно. Без солнечного света невозможна жизнь ни одного растения, он необходим им для нормального развития. Так под влиянием света в листьях растений происходят различные химические реакции под названием фотосинтез, во время которого растение потребляет из воздуха углекислый газ и воду, а возвращает кислород. Благодаря углекислому газу в растении образуются новые ткани. Без фотосинтеза рост растений не возможен. Кроме того свет нужен для того, что бы у растения была энергия.

Некоторые растения очень быстро приспосабливаются к недостатку света. Но, тем не менее, проявляются симптомы, говорящие о том, что растению недостаточно света. Когда растению не хватает света, рост растения замедляется. А листья вытягиваются вверх и черенки удлиняются. Увеличивается расстояние между побегами и листьями, стебель становится тоньше.

Если появляются новые листочки, они намного меньше, чем должны были бы быть. А нижние листья желтеют и отмирают. Но самое неприятное, растение будет мало цвести, а цветочки будут бледнее, а бутоны будут плохо развиваться и опадать. Рост растений может происходить на свету и в темноте. Зеленые органы высших растений в темноте приобретают ряд морфологических особенностей, отличающих их от растений, выращиваемых на свету. Такие растения называются этиолированными. У двудольных при росте в темноте сильно вытягиваются междоузлия, а листовые пластинки недоразвиты. У этиолированных растений, как правило, недоразвиты механические ткани и устьица. Растения лишены хлорофилла и имеют бледно-желтый цвет из-за присутствия каротиноидов. Явление этиоляции не связано с отсутствием хлорофилла или недостатком питания: этиоляция отмечена у многих грибов и у проростков хвойных, способных зеленеть в темноте. Для устранения этиоляции достаточно кратковременного освещения растений один раз в сутки, что не влияет на образование хлорофилла. Предотвращение этиоляции регулируется фитохромом - флавопротеин.

При освещении этиолированных растений торможение роста растяжением наступает через несколько минут, остальные эффекты света(развертывание первого листа, закладка следующих листьев, рост волосков и т.д.) проявлется лишь через несколько часов.

Солнечный свет — один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Он поглощается хлорофиллом и используется при построении первичного органического вещества.

Основными характеристиками света являются его спектральный состав, интенсивность, суточная и сезонная динамика.

По спектральному составу солнечный свет неоднороден. В него входят лучи, имеющие различную длину волны. Из всего спектра для жизни растений важна фотосинтетическая активная (380-710 нм) и физиологически активная радиация (300-800 нм).

Причем, наибольшее значение имеют красные (720-600 нм) и оранжевые лучи (620-595 нм). Именно они являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и влияют на процессы, связанные с изменением скорости развития растения (избыток красной и оранжевой составляющей спектра задерживает переход растения к цветению).

Синие и фиолетовые (490-380нм) лучи, кроме непосредственного участия в фотосинтезе, стимулируют образование белков и регулируют скорость развития растения. У растений, живущих в природе в условиях короткого дня, эти лучи ускоряют наступление периода цветения.

Лишь желтые (595-565 нм) и зеленые (565-490 нм) не играют особой роли в жизни растений.

Учет потребностей растений в определенном спектральном составе света необходим при правильном подборе источников искусственного освещения. В комнатных условиях в качестве таковых наиболее удобно использовать люминесцентные лампы ЛБ и ЛДЦ.

Почти все комнатные растения светолюбивы, т.е. лучше развиваются при полном освещение, но различаются по теневыносливости. Принимая во внимание отношение растений к свету, их принято подразделять на три основные группы: светолюбивые, теневыносливые и тенеиндифферентные.

Как и все живые организмы, растения обладают способностью адаптироваться к изменяющимся условиям. Эта способность различна у разных видов. Есть растения, довольно легко приспосабливающиеся к достаточному или избыточному свету, но встречаются и такие, которые хорошо развиваются только при строго определенных параметрах освещенности. В результате адаптации растения к пониженной освещенности несколько меняется его облик. Листья становятся темно-зелеными и немного увеличиваются в размерах (линейные листья удлиняются и становятся уже), начинается вытягивание междоузлий стебля, который при этом теряет свою прочность. Затем их рост постепенно уменьшается, т.к. резко снижается производство продуктов фотосинтеза, идущих на посторенние тела растения. При недостатке света многие растения перестают цвести.

При избытке света хлорофилл частично разрушается, и цвет листьев становится желто-зеленым. На сильном свету рост растений замедляется, они получаются более приземистыми с короткими междоузлиями и широкими короткими листьями.

Появление бронзово-желтой окраски листьев указывает на значительный избыток света, который вреден растениям. Если срочно не принять соответствующие меры, может возникнуть ожог.

Важными характеристиками светового режима является суточная и сезонная динамика.

Длина светового дня меняется в течение года. В умеренных широтах самый короткий день равен 8 ч., а самый длинный — более 16 ч.

2. Влияние тепла

Максимальная и минимальная температуры, не нарушающие нормального развития растений, определяют пределы температур, допустимых для их выращивания в соответствующих условиях. Понижение температуры приводит к замедлению всех процессов, сопровождается ослаблением фотосинтеза, торможением образования органических веществ, дыхания, транспирации. Повышение температуры активизирует эти процессы.

В зимний период комнатные питомцы нормально себя чувствуют при более низких температурах, т.к. многие из них находятся в состоянии покоя, а у других ростовые процессы замедляются либо временно прекращаются. Поэтому потребность в тепле снижается по сравнению с летней.

Тепло наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. По требовательности к теплу среди культур выделяют следующие группы.

Морозостойкие и зимостойкие. Рост у этих растений начинается при температуре 1 градус, они переносят заморозки до –10 градусов. Оптимальная температура для роста и развития — 15—20 градусов тепла.

Холодостойкие. Семена этих культур прорастают при 2—5 градусов тепла. Температура выше 25 градусов угнетает растения.

Теплолюбивые. Семена этих культур прорастают при 12—15 градусов. Температуры ниже 15 градусов и выше 30 градусов угнетают растения. При 0 градусов они погибают.

Жаростойкие выдерживают температуры выше 40 градусов.

Недостаток тепла задерживает рост растений. Низкие температуры могут вызвать не только повреждение их наземной части, но и подмерзание корней. Особенно сильно при этом страдают молодые растения, они развиваются слабыми и нередко погибают.

При температурах выше оптимальных возможна гниль верхушки.

Потребность в тепле может изменяться даже в течение суток. Так, ночью растения не расходуют энергию на фотосинтез, следовательно, потребность в тепле низкая. Кроме того, снижается расход питательных элементов на дыхание. Следовательно, ночью благоприятная температура воздуха для растений должна быть на 5—7 С ниже, чем днем. Поступление на земную поверхность тепла зависит от высоты солнца над горизонтом и от угла падения лучей. Поскольку эти показатели закономерно уменьшаются от экватора к полюсам, то соответственно изменяется количество тепла. Поэтому в зависимости от температур на Земле различают несколько климатических зон: тропическую, субтропическую, умеренно-тёплую, умеренно-холодную и холодную полярную.

Все растения могут существовать только в определённых температурных условиях. В каждой зоне произрастают растения, приспособленные к колебаниям температуры в определённых границах. Поэтому для каждого вида существуют определённые границы распространения.

Температура влияет на процессы фотосинтеза, дыхания и транспирации, на рост и развитие растений, на формообразование. Известно, что ранней весной и поздней осенью побеги у многих растений растут горизонтально. В условиях сурового климата многие растения имеют стелющиеся или подушкообразные формы. По отношению к температуре различают теплолюбивые и холодолюбивые растения.

3. Влияние воды

Вода — необходимое условие для роста и развития любой флоры

Растения содержат 70—95 % воды, которая необходима для поддержания клеток в состоянии наполнения. При недостатке воды клетки растения ослабляются, и растения увядают. С помощью воды передвигаются питательные элементы, благодаря ее испарению происходит регулирование температуры растений.

Вода поступает в почву с осадками из воздуха, с грунтовыми водами и при поливе. Однако излишняя влага вытесняет из почвы воздух и отрицательно влияет на рост и развитие культур. На почвах переувлажненных или с близким стоянием грунтовых вод растения плохо развиваются.

Способность различных видов почв впитывать и сохранять влагу неодинакова. Лучше всего набирают воду песчаные почвы, так как в них самое большое пространство между частицами, но вследствие этого и удерживать ее они не способны. Глинистые почвы из-за своей плотной структуры и незначительных пространств между твердыми частицами впитывают влагу много хуже и медленно избавляются от ее избытка. Идеальным вариантом являются гумусные почвы, которые хорошо впитывают влагу и, удерживая ее внутри, и доставляют к корням растений.

Кроме того, почвенная влага является регулятором температуры и поддерживает ее баланс. Чем больше увлажнена почва, тем медленнее она нагревается и медленнее охлаждается.

4.Влияние воздуха.

Почти всем растениям для жизнедеятельности необходим воздух. Из воздуха они потребляют кислород и углерод. Интенсивность дыхания растений в разные периоды развития неодинакова. Особенно энергично дышат прорастающие семена. Отметим, что дышат все органы растения, в том числе и корни. Листья и стебли в кислороде недостатка не испытывают, но корни, особенно на плотных почвах, часто подвержены кислородному голоданию. Следовательно, почву необходимо поддерживать в рыхлом состоянии. При неблагоприятных для дыхания условиях наступает кислородное голодание, иногда приводящее к ослаблению, заболеванию и гибели растений. Подобные неприятности возможны при длительном затоплении участков водой, образовании ледяной корки и т. п. Значит, должно быть, постоянное обеспечение доступа воздуха в почву и поддержание достаточного содержания в ней углерода. Для этого почву постоянно рыхлят и вносят большие дозы органических удобрений.

Для роста растений необходимо присутствие кислорода. Однако кратковременное снижение наполовину его содержание значительно не сказывается на росте растений. Даже в условиях длительного недостатка кислорода в зоне корней при затоплении рост продолжается, хотя и с более низкой скоростью. Это связано, как уже отмечалось, с включением адаптационных механизмов, позволяющих использовать О2 нитратов, воздухоносных тканей и т.д.

Недостаток тепла задерживает роста растения, низкие температуры повреждают подземные и надземные части. Особенно сильно это сказывается на молодых листьях и других частях растительного организма. Для некоторых растений потребность в тепле может меняться даже в течение суток. В период прорастания семян бывают необходимы достаточно низкие температуры, а для их дальнейшего роста, цветения и плодоношения являются оптимальными более высокие температуры. Если температура длительное время находится выше оптимальной, то может начать гнить даже верхушка побега. Одним из наиболее важных условий существования растений является наличие большого количества воды. Внутри растительной клетки концентрация воды составляет 85 – 90 % воды. Особенно много воды содержится в сочных плодах, а также мягких листьях, корнях. Гораздо меньше воды содержится в зрелых семенах. Те семена, которые запасают масло имеют еще меньше воды. Вода важна для растения потому, что в ней транспортируются все необходимые организму минеральные и органические вещества. Другими словами, обмен веществ обусловлен необходимым количеством воды в растениях. Вода поступает в почву с осадками, из грунтовых вод, а также в процессе полива. Но излишнее количество влаги может вытеснять из почвы воздух и тем самым отрицательно влиять на рост и развитие культур. На таких почвах растения не могут развиваться полноценно. Многие растения также не одинаково впитывают влагу и сохраняют ее в собственном теле. Больше всего воды содержится в песчаных почвах. Глинистые почвы из-за своей плотной структуры и незначительных пространств между твердыми частицами впитывают влагу много хуже и медленно избавляются от ее избытка. Идеальным вариантом являются гумусные почвы, которые хорошо впитывают влагу и, удерживая ее внутри, и доставляют к корням растений. Почвенная влага позволяет регулировать температуру и поддерживать водный баланс растения.

Водный баланс растения – это количество воды в растительном организме, которое поступает в него и выходит в результате различных процессов. Больше всего воды содержится в клеточном соке растительных вакуолей. Вакуоли выполняют функцию внутреннего растительного запаса. Вода уходит из них достаточно легко, если клетка ее теряет, и быстро всасывается в том случае, если вода доступна. Семена используют воду для набухания, пари этом кожура разрывается и из семени выходит корень и стебель зародыша. Вода растворяет питательные вещества в семени, способствуя их более легкому усвоению. Создание благоприятных условий при проращивании семян необходимо еще и потому, что это ускоряет появление всходов и уменьшает угрозу повреждения семян. Также существенно влияет на рост растения воздух и его состав. Растения потребляют из него различные газы и это существенно влияет на интенсивность дыхания живых организмов. Особенно энергично дышат семена на стадии прорастания. Также дыханию способны все органы растения, в том числе и корни. Как правило, листья и стебли растения редко испытывают недостаток в воздухе и кислороде, но подземные органы могут находится в таком недостатке. Поэтому используют метод рыхления почвы. При данных условиях наступает кислородное голодание, что приводит к ослаблению жизненных функций растений или их гибели.

Читайте также: