Тепло в жизни растений экология 6 класс сообщение

Обновлено: 18.05.2024

Растение может жить только в определённом температурном интервале.

Если рассматривать растительный мир в целом, то теоретические пределы температуры, в которых он может существовать, заключаются между 0 и 70°. Первая температура есть точка замерзания воды, и если вода обратится в твёрдое состояние, то все физиологические функции растения должны прекратиться. Вторая температура есть температура свёртывания некоторых растительных белков, т. е. она тоже приводит к условиям, при которых жизнь организма невозможна.

Однако на самом деле амплитуда температур, при которых может существовать мир растений, рассматриваемый в целом, гораздо шире теоретической. В то же время, если взять отдельные конкретные растения, то для них эта амплитуда чаще всего будет меньше теоретической, т. е. меньше 70°; так, для дрожжей она равна 40°, для кукурузы 37°, сосны 27°, туберкулёзной палочки 12°, остролистного клёна 19° и т. п.

Температура замерзания воды не является нижним температурным пределом существования организмов потому, что в растениях содержится не чистая вода, но различные растворы, которые циркулируют нередко по тончайшим волосным каналам. Как известно, растворы замерзают при более низкой температуре, чем вода (при тем более низкой, чем раствор концентрированнее), а чистая вода в капиллярах может не замерзать при —10 и ниже градусах. Если же в организме воды вообще очень мало, то для него опасность, возникающая в связи с понижением температуры, становится минимальной. Для некоторых тропических видов растений температура +2° или даже +5° уже гибельна. Но, например, рябина, ольха, орешник, берёза могут зимой без вреда выдерживать морозы до 20° и более. Дуб и бук вымерзают при —25°, яблони и груши при —33°, кипарис гибнет при морозе в 7—8°, а чайный куст при морозе в 1—2°.

Высокая температура опасна для растений чаще всего не потому, что может произойти свёртывание плазмы (так как таких температур в природе почти не наблюдается), а потому, что при увеличении температуры дыхание начинает преобладать над ассимиляцией CO₂, т. е. возникает отрицательный баланс органического вещества в теле растения. Так, у картофеля интенсивность дыхания возрастает, следуя за повышением температуры, до тех пор, пока последняя не достигает 50°; что же касается ассимиляции CO₂, то она уже при 40° становится равной нулю.

При достижении критической высокой температуры растение погибает не сразу, живя некоторое время за счёт своих запасов органического вещества.

Однако случаи свёртывания протоплазмы под действием высоких температур тоже имеют место. Приспособлением против этого (помимо качественных особенностей самой плазмы) служит увеличение концентрации сахаров или солей в клетках и уменьшение свободной воды. От перегрева растение спасается также усиленным испарением, отнимающим много тепла, или, как и в случае низких температур, переходом в стадию скрытой жизни (семена, почки, корневища, клубни).

Высокие температуры, приводящие к свёртыванию протоплазмы, быстро убивают микробов. Большинство бактерий, не умеющих образовывать споры, гибнет при 50—60° в течение получаса и при 70° в течение 5—10 мин. Но споры некоторых бактерий без вредных для себя последствий выдерживают иногда в течение многих часов температуру 100—113°. Вместе с тем существует целая группа термофильных (теплолюбивых) бактерий, которые могут нормально развиваться при очень высоких (до 75°) температурах. Оказывается, что жизнь при высоких температурах — явление далеко не редкое: есть микробы, живущие в горячих источниках; целый мир мельчайших организмов населяет верхние слои почвы, накалённые солнцем; множество микробов обитает в местах, где происходят процессы самонагревания (например, в навозе) и т. п.

Отметим попутно, что в растительных клетках происходят нередко такие реакции, которые человек в лабораторных условиях воспроизводит только при очень высоких температурах и при участии очень сильных реактивов. Отсутствие в клетке высоких температур, необходимых для таких реакций, но безусловно гибельных для протоплазмы, заменяется тем, что клетка в своих химических реакциях широко пользуется катализаторами, т. е. веществами, которые сильно ускоряют реакции в условиях обыкновенных температур. Такими катализаторами служат энзимы, или ферменты. Они, между прочим, как и протоплазма, тоже не выносят высоких температур, начиная разрушаться при 60—70° и полностью разрушаясь при 100°.

Каждый физиологический процесс в растении (фотосинтез, дыхание, рост, размножение) совершается более или менее энергично в зависимости от температуры. Температура, при которой данный процесс идёт быстрее всего и развивается наиболее благоприятно, называется оптимальной, или температурным оптимумом. В обе стороны от оптимума процесс ослабевает; максимум и минимум — это те точки, при которых данный процесс соответственно вовсе прекращается или только начинается — в одном случае оттого, что температура слишком высока, и в другом оттого, что она ещё низка. Эти три кардинальные точки отнюдь не являются константами, — ни для всего растительного мира (потому что они у каждого вида растений свои), ни для всех процессов (потому что для каждого физиологического процесса они тоже свои), ни даже для данного конкретного индивидуума, потому что его температурный оптимум смещается в ту или другую сторону при переходе от одной стадии индивидуального развития к другой.

Значение оптимума температуры прежде всего в том, что при нём наилучшим образом происходит ассимиляция CO₂. Дальнейшее же повышение температуры влечёт снижение процесса ассимиляции, в связи с чем растение лишается возможности продолжать нормальный рост.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Экологические группы растений по отношению к теплу. Приспособления растений к различным температурам Земле.

Приспособления растений к высоким t В горячих источниках обнаружены сине – зеленые водоросли. Обитают в воде с t + 85 С Некоторые виды сине – зеленых водорослей могут жить в пустыне на почве при t + 70…80 С В жару они превращаются в сухие, ломкие, почти черные корочки – находятся в состоянии глубокого покоя После дождя эти корочки набухают, клетки оживают, в них происходит фотосинтез Семена, растения лучше переносят жару в состоянии покоя

При сильном нагреве растения теряют много воды, иссушаются, могут появится ожоги. Разрушается хлорофилл, нарушается фотосинтез и дыхание, растение погибает Чтобы выдерживать высокие t у растений выработались приспособления: Растения сильнее испаряют воду, это охлаждает, защищает от перегрева Состояние летнего покоя – надземные побеги отмирают в почве остаются подземные органы с запасом воды и питательных веществ, когда пойдут дожди разовьются новые надземные побеги

Особенности строения растений, уменьшающие нагревание Лист повернут ребром к солнцу (Латук) Густые светлые волоски, как шерсть, рассеивают и отражают лучи (Медвежье ухо)

Приспособления растений к низким t Чтобы выдержать морозы растение получает естественную закалку Перед наступлением зимы в клетках растений увеличивается количество сахаров и жиров. Это защищает их от замерзания в период глубокого покоя, когда все жизненные процессы приостанавливаются В период весенних заморозков в растениях вырабатываются особые вещества, помогающие перенести холода, придают красную и красно-фиолетовую окраску (щавель, листья дуба) Темная окраска органов растений (сильнее нагревается солнцем)

Экологические группы растений по отношению к теплу и холоду Жаровыносливые – жару переносят в состоянии глубокого покоя (сине-зеленые водоросли) Теплолюбивые – растения выращиваемые в тепле, в парниках (томаты, огурцы, перец) Нехолодостойкие –переносят высокие t , но могут пострадать при небольших положительных t (растения тропических лесов – дерево какао, глоксиния). Могут погибнуть при +3…+8 С Неморозостойкие - переносят низкие t пока в теле не образуется лед (лимоны, мандарины, чай) Льдоустойчивые – при сильных морозах в их тканях образуются кристаллики льда (ель, осина, береза)

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 (рис. 55). По отношению к температуре различают теплолюбивые и холодолюбивые растения.

Теплолюбивые растения

Теплолюбивые растения хорошо растут в условиях высоких температур, ниже +10 °C у них прекращается рост, а при 0 °C они уже погибают. Многие способны переносить очень высокую температуру, например, верблюжья колючка — до 70 °C. У теплолюбивых растений выработались в процессе эволюции приспособления к высоким температурам: малые размеры листьев, развитие волосков, эфирных железок, образование наростов кристаллов на надземных органах, переход в состояние покоя.

Зачем растениям нужно тепло? Попробуйте ответить

Тепло в жизни растений Тема урока

Определить зачем необходимо растениям тепло, узнать распространение растений в зависимости от климатического пояса. Цели урока

Какое тепло используют растения? Что такое промораживание Разнообразие температурных условий на Земле Тепловые пояса Значение тепла для растений План урока

Основной источник тепла на Земле – Солнце. Солнечные лучи , поглощенные поверхностью почвы, растительностью, водной поверхностью нагревают их. Часть тепла уходит в космос, а часть задерживается около поверхности Земли облаками, парами воды, газами. Какие вечера ночи теплее? В облачную или ясную погоду? Какое тепло используют растения

Для прорастания семян бывают достаточны более низкие температуры, чем для дальнейшего роста растений, цветения, плодоношения Такой процесс называют промораживанием . Данный процесс повышает схожесть растений. Что такое Промораживание ?

Название растения Температура, необходимая для прорастания семян, °С Клевер , люцерна, горчица 0 . 1 Овес , рожь, пшеница 1 . 2 Лен , гречиха, свекла 3 . 4 Кукуруза , просо 8 . 10 Огурцы 16 Финиковая пальма 30 Температуры , при которых прорастают семена разных растений.

На Земле очень разнообразные температурные условия, поэтому растения по разному обеспечены теплом От температурных условий зависит продолжительность вегетационного периода Вегетационный период - период активного роста растений Длительность вегетационного периода зависит от того, в каком тепловом поясе обитает растение Разнообразие температурных условий на Земле

тепловой пояс климатические условия вегетационный период Тропический пояс В течении всего года много тепла и влаги Круглый год Умеренный пояс Лето теплое. Весной и осенью бывают заморозки От весны до лета Полярный пояс Лето прохладное . В течение всего периода возможны заморозки 1,5 – 2 месяца Тепловые пояса и вегетационный период

В пределах каждого пояса велико разнообразие местных условий. Более темные почвы нагреваются сильнее светлых Склоны, обращенные к югу, всегда теплее В тенистых лесах летом всегда прохладнее, чем на открытых пространствах. Зимой, наоборот, в лесу теплее. Разнообразие температурных условий на Земле

Значение тепла для растений

Оно влияет практически на все процессы жизнедеятельности — фотосинтез, дыхание, прорастание семян, рост побегов, цветение и многие другие. Разные виды нуждаются в тепле неодинаково, погрому разнообразие тепловых условий на планете во многом определяет границы ареалов. Значение тепла для растений

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Рабочая программа учебной дисциплины "Экология и автомобиль"

Содержит тематическое и календарно-тематическое планирование учебного материала для профессий автомеханик.

Рабочая программа Экология и автомобиль

Программа "Экология и автомобиль" ФГОС-3 для профессии "Автомеханик".

Экология родного края. номинация "экологическая культура"

Тест по экологии животных к учебнику В.Г. Бабенко к главе "Взаимоотношения между животными одного вида" содержит десят вопросов и один вариант ответа на каждый вопрос.

Рабочие программы по биологии, экологии, элективного курса "Молекулярная биология" 10-11 классы

Рабочие программы по биологии, экологии, элективного курса "Молекулярная биология" 10-11 классы.

Методическая разработка урока экологии в 8 классе по теме "Шум и здоровье человека"

Методическая разработка урока экологии в 8 классе по теме «Шум и здоровье человека».

Данный элективный курс может преподаваться учащимся биолого-химических, биолого-медицинских, гуманитарных классов, так как соответствует целям обучения и уровню мышления школьников. Программа электив.

Функции тепла в жизни растений. Тепло необходимо растениям для прорастания семян, синтеза соединений, передвижения пластических веществ по растению и формирования урожая.

Полевые культуры предъявляют неодинаковые требования к теплу. Так, яровой пшенице, ячменю и овсу за период вегетации необходима сумма среднесуточных положительных температур воздуха от 1500 до 2000 С°; кукурузе, рису – от 3000 до 4500 С°; хлопчатнику – 5000 С° и больше. Для роста и развития растений губительны как низкие, так и высокие температуры. У каждого растения есть свой минимум, максимум и оптимум температур для нормального развития в разные периоды жизни. Это относится и к температуре воздуха, и к температуре почвы.

Воздействие температуры почвы на растения начинается с самых первых стадий его роста и развития. Причем отдельные растения предъявляют различные требования к температурному режиму почвы. Например, многие капустные культурные растения (рапс, рыжик, горчица ), а также горох, лён, яровые зерновые хлеба 1-й группы способны прорастать при температуре почвы 1 – 2 С°, а кукуруза, просо, гречиха, картофель и др. при температуре не ниже 6 – 8 С°. Многие культуры в стадии всходов переносят хотя бы очень малые заморозки, а во взрослом состоянии - нет (просо, кукуруза). Другие, напротив, при всходах выносят очень незначительные заморозки, а во взрослом состоянии довольно значительные.

Теловые свойства почвы. Тепловой режим почвы и его регулирование.

Основной источник тепла в почве – солнечная энергия. Другой, но менее значительный – тепло, выделяемое в почву в результате биологических и химических превращений, а также поступающее из глубинных слоев земли. Все процессы поступления, аккумуляции и передачи тепловой энергии в почве называют тепловым режимом почвы и осуществляют благодаря её тепловым свойствам - теплопоглотительной способности, теплопроводности и теплоёмкости.

Теплопоглотительная способность – это способность почвы поглощать лучистую энергию солнца. Она характеризуется величиной альбедо (А) .

Альбедо – это количество солнечной радиации, отражённое от поверхности почвы, выраженное в процентах от общего количества солнечной энергии, достигшей поверхности почвы. Альбедо – важная характеристика температурного режима почвы, зависит от цвета почвы, ее структуры и выравненности, а также влажности. Снежный покров имеет альбедо 70…80 %, сухой чернозём - 14, влажный – 8 – 9, белый песок - 40, зелёная травяная растительность – 14-26%. На лучепоглотительную и лучеотражательную способность почвы большое влияние оказывает степень ее гумусированности. Тёмные, богатые гумусом почвы поглощают больше солнечной радиации, чем низкогумусные светлоокрашенные, а также влажные по сравнению с сухими.

Теплоёмкость - это максимальное количество тепла, которое почва способна накопить. Она характеризуется количеством тепла в калориях, необходимого для нагревания единицы массы или объёма почвы.

Если сравнивать минеральное, органическое вещества почвы и влагу, то влага обладает значительно большей теплоёмкостью. Поэтому почвы, которые содержат много влаги, могут накопить много тепла. Отсюда же следует тот факт, что для повышения температуры влажной почвы требуется больше тепла, чем для сухой.

Теплопроводность - это способность почвы проводить тепло от слоя к слою в направлении от более тёплых к более холодным. Она измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит через 1 см 3 за 1 секунду.

В почве тепло может передаваться через минеральные и органические частицы, а также через разделяющие их воду и воздух. Теплопроводность минеральной части почвы в среднем в 100 раз больше, чем воздуха и в 28 раз больше, чем воды и перегноя. Поэтому лучше проводят тепло почвы с большим количеством обломков горных пород и осколков минералов, почвы имеющие много песчаных частиц в своём составе и мало влаги. Очень плохой теплопроводностью характеризуется содержащийся в почве воздух, несколько лучшей – вода и перегной. Поэтому почвы с малым количеством перегноя, минеральные и плотные (лёгкие почвы) – хорошие проводники тепла. Они быстро прогреваются весной и быстро остывают осенью. Если же в почве много перегноя и воздушных пор (например, сухая торфяная почва или структурный чернозём), то они будут слабо проводить тепло.

Основной источник тепла, поступающего в почву, - солнечная радиация. Поступление солнечной энергии на поверхность земли характеризуется сезонным и суточным ритмом. Общее количество солнечной энергии, поступающее на поверхность земли, в решающей степени зависит от широты местности (теплового пояса). В этой связи каждый почвенный тип, соответствующий определенному тепловому поясу, характеризуется своим температурным режимом.

На поглощение почвой солнечной энергии большое влияние оказывает экспозиция склона. Южные склоны значительно отличаются по тепловому режиму почв от северных. Иногда эти различия достигают величин, соответствующих разным климатическим зонам.

Расход тепла почвой происходит по следующим статьям:

- лучеиспускание тепла в атмосферу;

- передача тепла прилегающему слою воздуха (конвекция);

- потери на испарение воды.

В лучеиспускании преобладает длинноволновая часть спектра. Высокая влажность воздуха, повышенное содержание в нем углекислого газа, снежный и растительный покровы уменьшают лучеиспускание земной поверхности.

Передача тепла приземному слою воздуха зависит от разницы температур воздуха и почвы, а также степени соприкосновения почвы и приземного слоя воздуха.

Велик расход тепла на испарение воды из почвы.

Регулирование температурного режима почвы – задача в большей степени перспективная, чем реальная в условиях современного земледелия. Однако и сегодня с помощью агротехнического комплекса можно воздействовать на температурный режим почвы.

В северных районах лучшее использование ресурсов тепла достигается прежде всего устранением избыточной влажности почвы, гребневой культурой, размещением более теплолюбивых культур на склонах южной экспозиции, мульчированием и соответствующей обработкой почвы.