Авторы Карпушкин Иван Мановян Артём Климов Алексей Миронов Евгений Руководитель: Тупицина Г.А., учитель химии, биологии и экологии.
Цель проекта Цель исследования: выявить есть ли различия в интенсивности фотосинтеза у растений различных жизненных форм (деревьев и трав), научиться определять площадь листьев и определить, что более эффективно использовать в городском озеленении: деревья или газон. Цель работы: определить площадь листьев, взятых в опыт. Ход работы. Интенсивность ассимиляции СО2, а также интенсивность транспирации рассчитывается на единицу площади листа, например на 100 см2 или на 1 м2. Для этого нужно знать площадь опытных листьев. Определение площади листьев может быть произведено несколькими способами.
Опыт 1 Материалы и оборудование: 1-ый способ: 1) простая писчая бумага; 2) ножницы; 3) линейка; 4) аптекарские весы. Берут простую писчую бумагу, лучше в клеточку, вырезают квадрат площадью 100 см2 и взвешивают его. Затем срезают лист с растения, кладут на бумажный квадрат и аккуратно обрисовывают его контур тонко отточенным карандашом. Затем вырезают контур листа и взвешивают. Зная массу известно (5=100 см2) бумажной площади (Р) и массу неизвестной площади (Pi), находят эту площадь S1. 100см2 – 0.7 г. S1 – лист бумаги. S2 – лист березы. S1/S2=m1/m2 100/x=0.7/0.4 X=57.1 S2 = 57.1 см2
Опыт 2 Материалы и оборудование: миллиметровая бумага. Срезанный с растения лист кладут на миллиметровую бумагу. Обводят на ней контур листа карандашом. Считают количество квадратных миллиметров, пришедшихся на площадь листа. По краю листа за целый миллиметр принимают больше 1/2 мм2, а меньше 1/2 мм2 в расчет не принимается. S=56 см2
Опыт 3 На основе применения интегрального исчисления студентом Ф. Кутузовым вычислена простая формула для определения площади линейных листьев: S=2/3ab Где S- площадь листа a- ширина листа b- длина листа Этот способ удобен тем, что не требует срезания листьев с растений для определения их площади. Измерения длины и ширины листа вполне возможны на живом растении и, если нужно, могут быть неоднократно повторены на одном и том же объекте в течение вегетационного периода.
Опыт 4 Цель: измерить ассимиляционную площадь дерева берёзы и газона, образованного травой овсянницей красной. Для исследования понадобились: дерево береза и газон, образованный травой овсяницей красной В результате полевых работ нами установлено, что на 10 кв. м газона произрастает 10 тыс. дерновых растений (в нашем случае овсяница красная). Дерево: Береза Возраст: 15 лет Площадь, занятая деревом: 36 м 2 Площадь листа березы: 9 кв.см Количество листьев на дереве: Общая площадь всех листьев на дереве: Трава (газон): овсяница красная Площадь газона: 36 кв.м Площадь одного листа: 0,00026 кв.м (см. опыт 3) Площадь листьев одного растения(в среднем 5 листьев на растении): 0,00026 х 5 = 0, 0013 кв. м Общая ассимиляционная площадь газона:
Исследования В ходе данной работы мы попытались сравнить эффективность высадки в городах деревьев и газона. Нами было установлено: 1)У всех растений только в начале жизненного цикла, когда формируется фотосинтетический аппарат, интенсивность фотосинтеза увеличивается. Максимальная фотосинтетическая активность листа совпадает с завершением периода его формирования. После этого начинается процесс старения листа, что находит свое выражение в уменьшении интенсивности фотосинтеза. У деревьев в умеренном климате листья формируются весной, все остальное время вегетации они стареют и осенью опадают. Газон же постоянно стригут и листья у него всегда молодые. ДеревьяГазон
2)Важнейшими компонентами системы озеленения города являются насаждения жилых районов и микрорайонов, в том числе на жилых территориях, участках детских учреждений, школ, спортивных комплексов, сады при группах жилых домов, микрорайонные сады, бульвары. Именно это насаждения создают систему озеленения современного города, которая дополняется парками, садами, скверами, бульварами общегородского и районного значения. По данным Всероссийского НИИ охраны природы в 2005 году в Москве произошла массовая гибель деревьев и кустарников из-за критического засоления. В 2005 году только по официальным данным в Москве засохло 135 тыс. деревьев, а взамен посадили лишь 27 тыс. На вырубку засохших деревьев требуется более 130 млрд. рублей. Мероприятия по оздоровлению почв в столице не проводятся. А это значит что концентрация солей в почве весной 2007 г. значительно возрастет.«Зеленые легкие» города станут совсем слабыми. Москва может потерять еще около 200 тыс. деревьев. Наиболее уязвимыми к солевой токсикации являются ель, береза, липа. Деревья гибнут от неблагоприятной экологической обстановки в городе, растут они очень долго и плохо приживаются. Газон же можно систематически подсевать. ДеревьяГазон
3. Зависимость фотосинтеза от генетических различий растений. Интенсивность фотосинтеза различна у разных жизненных форм растений. У трав она в основном больше, чем у деревьев. 4. Измерив площадь листьев дерева и газона (см. опыты 1–4) мы пришли к выводу, что у трав она больше. И у трав не происходит затенения одних листьев другими, как у деревьев. ДеревьяГазон ДеревьяГазон
5. Поскольку дышат все живые клетки, а фотосинтез идет только в зеленых, и время, в течение которого идет фотосинтез всегда меньше времени дыхания, то для накопления органического вещества интенсивность фотосинтеза должна быть примерно в 10 раз больше интенсивности дыхания. Время дыхания определяется временем жизни органов и всего растения. Уменьшив его можно сократить затраты органического вещества на дыхание. Однако при этом нужно помнить, что в процессе дыхания образуется АТР, необходимая для синтеза органических веществ, поглощения и транспорта веществ. Для повышения урожая важно соотношение автотрофных (листья) и гетеротрофных (стебли, корни) органов. Деревья, как правило, имеют большую корневую систему по сравнению с надземными органами, поэтому тратят много органического вещества на дыхание. Из-за этого они очень медленно растут. ДеревьяГазон
Заключение С 1м2 газона испаряется до 200 г. воды, что действительно увлажняет воздух. В жаркие летние дни на дорожке и газона температура воздуха на высоте роста человека на 2,5Со ниже, чем на асфальтированной мостовой. Газон задерживает заносимую ветром пыль и обладает фитонцидным действием. В близи «зеленого ковра» легче дышится. Не случайно в последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60% благоустраиваемой территории отводится под газон.
Выдержка из газеты ЦАО г.Москвы Хочу продолжить начатый в «Родительском собрании» разговор о том, как учебники нового поколения путают детей. Знакомьтесь: учебник по предмету «окружающий мир». И в тексте и на схеме показано, что растения вдыхают кислород и выделяют углекислый газ. То же самое детям пришлось изложить в рабочей тетради. Родители перезваниваются между собой и пытаются понять – это что: новая теория, ошибка автора или какое-то изощрённое коварство против наших уже и без того запутавшихся детей? Илья Порошин, Родитель
Ответ: Ошибки Нет!!! В «Родительском собрании» в выпуске 1 за январь 2007 года обсуждалась «ошибка» в учебнике А. Плешакова для 3 класса «Мир вокруг нас». Родитель считает, что кислород и углекислый газ в учебнике поменяли местами. Никакой ошибки в учебнике нет. Проблема заключалась в том, что при изучении жизни растений учителя традиционно много внимания уделяют процессу фотосинтеза. Они показывают уникальность и значение зеленых растений в выработке кислорода и поглощении углекислого газа в процессе фотосинтеза. И совершенно не обращают внимания учащихся на дыхание растений. Поэтому у учащихся, которыми были эти родители, складывается впечатление, что растения только поглощают углекислый газ и выделяют кислород. На самом же деле фотосинтез – это процесс уникальный, локализованный в хлоропластах, дыхание, напротив, процесс универсальный. Им обладают, за исключением небольшой группы анаэробов (бактерий), все организмы, населяющие Землю; оно присуще любому органу, любой ткани, каждой живой клетке. В зеленых клетках одновременно происходит дыхание и фотосинтез. Фотосинтез Дыхание Поглощение углекислого Выделение углекислого газа, выделение кислорода газа, поглощение кислорода Дыхание одно из наиболее характерных свойств живой материи. Дыхание представляет собой распад органических веществ при участи кислорода воздуха, в результате которого освобождается энергия, необходимая для любой работы в клетке. Без дыхания жизнь невозможна. Поэтому никакой ошибки в учебнике нет.
Литература 1. Акимова Е. П. «Создай свой парк» (Академия педагогических наук, 1989) 2. Беликов П. С., Дмитриева Г.А. «Физиология растений» (Издательство Российского Университета Дружбы Народов) 3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. «Биология» (Мир, 1990) 4. Иполитова Н. Я. «Цветники и газоны (ЗАО «Фитон+». 2005) 5. Кузнецов В. В., Дмитриева А. «Физиология растений, («Высшая школа», 2005) 6. Медведева В. К. «Ботаника» («Медицина», 1980) 7. Миллер М.С. «Летние практические занятия по физиологии растений» («Просвещение», 1973) 8. Мулкиджанян Я. И., Соколова Т. А. «Древесно-кустарниковые питомники и основы дендрологии» (ВО «Агропромиздат», 1989) 9. Новиков Ю. В., Куценко Г. И., Подольский В. М. «Современные эколого-гигиенические проблемы среды обитания человека и совершенствование санитарно- эпидемиологического надзора» (ТОО «Рарогъ», 1997) 10. Петросова Р. А. «Обмен веществ и энергии в клетках организма» («Дрофа», 2004) 11. Ротман Л. С. «Ботаника» (« Колос», 2001) 12. Трайтак Д.И. «Книга для чтения по ботанике» («Просвещение»,1985) 13. Хессайон Д.Г. «Все о газоне» («Кладезь-букс»,2006) 14. Хржановский В.Г. «Курс общей ботаники» («Высшая школа»,1976) 15. Яковлев Г.П., Аверьянов А.В. «Ботаника для учителя» («Просвещение»,1997) 16. Яценко А.А. «Хмелевский краткий курс анатомии растений» («Высшая школа»,1961)