Что выделяют опавшие листья?

В тех регионах Земли, где наблюдается ярко выраженная смена времен года, можно наблюдать такое явление как листопад. Перед его началом у многих деревьев происходит изменение окраски листьев.

На уроках биологии тема «листопад» обычно изучается в 5-6 классе. Наблюдение за этим явлением живой природы может быть основой для проведения лабораторных и исследовательских работ.

Поскольку практически все дети любят смотреть на падающие листья и играть с ними, то подготовка проектов на эту тему стимулирует познавательную активность ребенка, развивает его первичные научные навыки.

Листопад — это естественный биологический процесс сбрасывания листвы растениями.

Описанием и изучением этого явления занимается специальная наука — фенология.

Фенология — биологическая наука о сезонных явлениях природы, их причинах и закономерностях.

Название этой дисциплины заимствовано из греческого языка. Дословно это наименование означает «учение о явлениях».

В разных регионах продолжительность листопада, время его начала и конца не совпадают. В европейской части нашей страны это пора приходится на два первых осенних месяца.

В средней полосе России падение листьев обычно начинается во второй половине сентября и завершается к середине октября.

Скорость листопада зависит от многих факторов, в том числе от наличия ветра. Когда стихнет ветер, можно наблюдать, как прекращается опадение листвы.

В регионах с очень холодным климатом листопад практически отсутствует, поскольку в таких суровых условиях преобладают хвойные растения. Сброс хвои происходит медленно и постепенно.

Исключением является лиственница. Это дерево относится к семейству Сосновых, тем не менее, оно сбрасывает на зиму хвою.

Сезонное опадение листьев представляет собой специальное приспособление растений, которое позволяет им избежать негативных последствий неблагоприятных погодных условий.

Вечнозеленые растения сохраняют листву и в холодное время года. Это связано как с меньшей площадью испарения воды, так и с различиями в строении.

Примеры вечнозеленых растений: ель, плющ, вереск.

Процесс листопада происходит в несколько этапов. Он начинается намного раньше, чем можно наблюдать его первые признаки.

На его появление влияют следующие изменения в неживой природе:

• сокращение длительности светового дня;
• изменение температуры окружающей среды;
• уменьшение количества влаги.

Последовательность этапов у двудольных растений:

1. У основания листа формируется пробковая перегородка, которая разрывает соединение между побегом и листовой пластиной.
2. Пробковый слой постепенно расширяется, при этом проводящие элементы закупориваются.
3. Некоторое время лист держится при помощи водных капилляров.
4. Под влиянием ветра, осадков или механических воздействий лист отрывается.

Схема процесса падения листа

У однодольных и травянистых растений пробковый слой не возникает. Их листья постепенно отмирают и разрушаются вместе со стеблем.

Причины листопада

Главные причины сезонного листопада:

1. Дефицит влаги. Смена сезона влияет на изменение температуры не только на поверхности земли, но и в нижних слоях грунта. Вода в почве под воздействием холодов замерзает и не может впитываться корнями растений.
2. Накопление вредных веществ. Листопад связан со старением листа. К осени происходит сокращение интенсивности фотосинтеза, в листве накапливаются вредные и ненужные вещества. Сбрасывая листья, растения таким образом очищают свой организм.
3. Защита от механических повреждений. Обильный снег легко ломает ветки с оставшимися на них листьями. На голых ветках осадки не задерживаются, что способствует предотвращению нанесению растениям травм.

Листопад происходит не только в холодное время года. Он может начаться из-за засухи и в середине лета. Если дерево не сбросит часть листвы в случае сильного дефицита влаги, оно может полностью засохнуть.

Также причинами листопада могут быть:

• неблагоприятные экологические факторы;
• применение ядохимикатов;
• паразитарные и инфекционные болезни растений;
• травмы корневой системы;
• особенности развития конкретного биологического вида.

От чего зависит цвет листвы осенью

Осенью листья деревьев и кустарников имеют разную окраску. Они приобретают разные оттенки желтого, красного, коричневого, оранжевого цветов.

Характеристика цвета листвы зависит от наличия в ней пигментов.

Пигменты — красящие вещества.

Зеленый лист имеет такую окраску из-за присутствия в нем пигмента под названием «хлорофилл». С его участием происходит процесс фотосинтеза.

Фотосинтез — сложный биологический процесс, происходящий в клетках растений под воздействием энергии Солнца. В ходе фотосинтеза осуществляется образование органических веществ из углекислого газа и воды, а также выделяется кислород.

В результате формирования в листе пробкового слоя уменьшается количество минералов и влаги, которые поступают к нему. По мере расширения этого слоя уровень хлорофилла снижается.

Иногда можно наблюдать, что жилки листа еще зеленые, а вся листовая пластина уже окрасилась в желтый или красный цвет. Это свидетельствует о постепенном процессе уменьшения хлорофилла.

С уменьшением хлорофилла увеличивается роль других пигментов, которые отвечают за окраску листа.

Таблица «Зависимость цвета растений от пигментов»

Значение листопада в биологии

Листопад имеет большое значение в природе. Благодаря этому явлению листопадные растения могут пережить холодное время года или засушливую пору.

1. Предотвращение обезвоживание растений.
2. Удаление накопившихся бесполезных и вредных веществ.
3. Защита от повреждений.

Польза листопада также заключается в том, что при попадании в грунт листва разлагается с помощью микроорганизмов. Таким образом почва насыщается органическими веществами и становится более плодородной. Сгнившая органика используется растениями в качестве ценной подкормки.

Безруких, А. Д. Исследование влияния на городскую среду опавших листьев / А. Д. Безруких, А. С. Веденский. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2017. — № 4 (13). — С. 84-85. — URL: https://moluch.ru/young/archive/13/1032/ (дата обращения: 28.10.2023).

Проблема отходов стала сегодня одной из самых важных экологических проблем, с которой столкнулось человечество. Исследования городской среды и связанные с ними экологические проблемы актуальны, так как города становятся основной средой обитания человека.

Экологическая проблема — это изменение природной среды, в результате антропогенного воздействия или стихийных бедствий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.

В настоящее время наблюдается деградация леса — «утрата жизнеспособности и гибель лесных насаждений под влиянием антропогенных или природных факторов». Снижение жизненного состояния деревьев, упрощение структуры и сокращение видового разнообразия лесных экологических систем. Одним из самых губительных видов антропогенного воздействия является техногенное загрязнение окружающей среды. Уничтожение лесной подстилки приводит к обеднению, уплотнению, нарушению структуры почв. Видовое разнообразие трав уменьшается.

В городе деревья насыщают атмосферу кислородом, аккумулируют часть загрязняющих веществ, выполняют рекреационную функцию. Они имеют огромное значение при защите городского воздуха от вредных веществ. Прежде всего, это снижение концентрации озона, оксидов азота, окиси углерода, диоксида серы, углекислого газа. Листья деревьев собирают на своей поверхности мелкие частицы, которые либо остаются на листьях растений, либо смываются дождевой водой. Опавшие листья впитывают вредные выбросы, которыми перенасыщена атмосфера города. Накопление отравленной листвы, наносит вред деревьям и губит травяной покров. Пролежав зиму на газонах, они образуют под снегом корку. Оставлять такую подстилку и позволить ей существовать — это огромный вред данному участку.

Однако опавшие листья представляют собой ценное удобрение — перегной, который можно использовать в теплицах, так как он выделяет много тепла, и тогда влага в земле сохранится дольше. Уборка опавших листьев во дворах и парках ведет к истощению почвы и гибели зеленых насаждений. Убирая листву в парках, человек лишает землю перегноя, а насекомых и их личинки — возможности перезимовать, спрятавшись в «подстилке из листьев». Надо оставлять листья под деревьями в лесопарках и лесах, частично убирать в исторических парках, в то время как нужно обязательно вывозить их с городских улиц и бульваров, из скверов, садов и внутриквартальных систем озеленения. Правильная уборка опавших листьев сделает город здоровее и красивее.

Сжигание опавших листьев это самый быстрый и удобный способ избавится от листвы и расчистить территории. Листья, пролежавшие зиму на газонах, образуют под снегом корку. Парниковый эффект, возникающий под кучей листвы, мешает поступлению кислорода к траве. Данное образование настолько токсично, что прикосновение голыми руками может вызвать ожог кожи. Вместе с углекислым газом, листья впитывают автомобильные выхлопы, выбросы заводов и многие другие вредные вещества.

При сжигании все скопившиеся вещества моментально попадают в атмосферу, вследствие чего разрушается озоновый слой. Дым от осенних листьев является биологическим оружием, так как количество загрязняющих веществ в 200–300 раз превышает допустимую концентрацию. В тлеющей листве образуется бензапирен — вещество, вызывающее у человека раковые заболевания, велико содержание соединений свинца, ртути и других тяжелых металлов.

Чаще всего листву сжигают на свалке, но это наносит непоправимый вред человеку и окружающей среде. Концентрация вредных веществ в дыме очень велика, а химикаты способны вызвать интоксикацию организма и поразить дыхательные пути, центральную нервную систему и слизистую оболочку глаз.

Необходимо использовать опавшие листья в качестве вторичного сырья. Известны технологии утилизации данного вида отходов в органические удобрения и почвенные мелиораты, топливные брикеты, теплоизоляционные материалы. Ежегодный дебит образования этого отхода в границах крупных городов оценивается десятками тысяч тон. При этом почти вся масса опавших листьев утилизируется захоронением на полигонах твердых бытовых отходов или несанкционированным сжиганием.

Всем горожанам хочется, чтобы город — наша среда обитания — была более здоровой. Тем не менее, она только все более загрязняется с каждым годом. Как хочется помочь деревьям, дающим нам кислород, повысить их устойчивость! Хочется помочь и газонам — этим трудягам, фильтрующим загрязненные почвы и радующим нас своим ярким зеленым видом.

Таким образом, в данной статье, я исследовала влияние на экологию городской среды опавших листьев. Я пришла к выводу, что необходимо осуществлять сбор опавших листьев и использовать их в качестве вторичного сырья. Ведь сжигать листья очень вредно. Особенно опасно для определенной категории людей, страдающих легочными заболеваниями. Однако опавшие листья представляют собой ценное удобрение — перегной, который можно использовать в теплицах, так как он выделяет много тепла, и тогда влага в земле сохранится дольше. Так же, необходимо обеспечить улучшение внешнего облика города и решить проблемы накапливания отравленных листьев, наносящих вред деревьям и губящим травяной покров.

Исследование выполнено при поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках реализации проекта: «NJ Роботизированное устройство по сбору опавшей листвы».

1. Гринпис Росси. — Режим доступа: http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/2017/08–02-protiv-msz/
2. Экономическая эффективность. — Режим доступа: http://center-yf.ru/data/economy/Ekonomicheskaya-effektivnost.php

Основные термины (генерируются автоматически): лист, антропогенное воздействие, вторичное сырье, городская среда, травяной покров, углекислый газ, ценное удобрение, окружающая среда, вещество, город, дерево.

Индивидуальная исследовательская работа ученика 2 класса, с которой ребёнок победил в школьном конкурсе “Юный исследователь” среди 2-4 классов в номинации “Явления природы” и принял участие в работе районной научной конференции школьников, где стал призёром, заняв 2 место среди учащихся начальной школы. Ученик в течение 2 лет наблюдал за листопадом, проводил эксперименты и результатами своих наблюдений поделился в работе, описав осенние приметы, связанные с листопадом; поделился своими выводами, выясняя значение опавших листьев в природе.

Скачать:

Предварительный просмотр:

XVI открытая научная конференция учащихся Кочубеевского района

Секция: естественные науки

Название работы: «Листопад. Значение опавших листьев в природе»

Автор работы: Коржов Юрий

Место выполнения работы: с. Ивановское,

МОУ СОШ №15, 2В класс.

Научный руководитель: Симакина Наталья Евгеньевна, учитель начальных классов МОУСОШ №15

с. Ивановское 2013г

1. Введение 1стр.

2. Основное содержание работы

а) Глава 1 Листопад. Осенние приметы. 1-2 стр.

б) Глава 2 Значение опавших листьев в природе. 2- 5 стр.

3. Выводы, заключение 6стр.

4. Список использованной литературы. 7стр.

5. Приложения. 8- 15 стр.

Осень в гости к нам пришла

И с собою принесла…

Что? Скажите наугад!

Ну, конечно…… (Листопад)

Чтоб крошка-земля без хлопот зимовала

Ей осень лоскутное шьёт одеяло,

Листок аккуратно к листку пришивает,

Сосновой иголкой стежок подгоняет.

Листочки на выбор – любой пригодится.

Вот рядом с багровым лиловый ложится.

Хоть очень по вкусу швее золотистый

Сгодится и бурый, и даже пятнистый.

Скрепляет их бережно нить паутины

Прекрасней, чем эта, не сыщешь картины.

Я очень люблю осень. Леса, парки становятся просто сказочными: яркие разноцветные листья так и пестрят перед глазами. Деревья покрываются позолотой, начиная с макушки, и лес в порывах осеннего ветра шумит листопадом. Так начинается период, который называется «золотая осень природы». В это время деревья сбрасывают листья, образовывая вокруг себя золотой ковёр. Листопад принадлежит к числу наиболее характерных явлений осенней природы. (Приложение №1)Для натуралиста осень – интереснейшее время в году, пора исследований и наблюдений за животным и растительным миром.

Основное содержание работы.

Глава1 Листопад. Осенние приметы.

Листопад – наследственная особенность лиственных деревьев. Это подготовка дерева к жизни в зимних условиях. Если бы деревья осенью не сбрасывали листья, они бы зимой погибли.

1.Сбрасывая листья, дерево защищает себя от потери воды. Ведь с поверхности листьев влага постоянно испаряется. Лиственное дерево ежедневно выделяет до 900 литров воды в виде пара. Весной и летом идут дожди, и дерево легко возмещает эти потери, добывая воду из почвы. А зимой земля промерзает, поэтому корням деревьев очень трудно её добывать из промёрзшей почвы. И если бы дерево не сбрасывало

листья, зимой оно бы попросту засохло. А так, нет листьев – нет и обильного испарения влаги.

2. Кроме того, если листья не опадут, зимой на них ляжет снег, и даже самые толстые ветки могут сломаться под его тяжестью.

Проходит листопад неравномерно, и длится несколько недель. Лишь только в ноябре, с первыми заморозками, деревья активно начинают сбрасывать последнюю листву.

Нами установлено, что в с. Ивановское листопад завершился в 2012году к 19 ноября. В 2011году ещё и в декабре были листья на деревьях. Лес роняет золотой, багряный свой убор красиво, величественно, не спеша. Листья падают с деревьев часто и густо, подобно снегу, создавая на земле так называемую «лесную подстилку».

В течение всего этого периода мы наблюдали за этим красивым явлением в природе. Наблюдали за листопадом люди и до нас. И вот что мы заметили:

– Если осенью листья берёзы начинают желтеть с верхушки, то следующая весна будет ранняя, а если снизу – то поздняя.

– Если летом появятся на деревьях рано жёлтые листья – будет ранняя осень.

– Преждевременное опадание листьев – к ранней зиме.

– Поздний листопад : к зиме суровой и продолжительной. (2012год)

– Если осенью листопад пройдёт скоро – надо ожидать крутой зимы.

– Если лист с деревьев нечисто опадает (т.е. часть его остаётся на деревьях) – будет холодная зима. (2012год)

– Если листья опадут с берёзы и осины чисто – к лёгкому и урожайному году.

– Пока лист с вишнёвых деревьев не опал, сколько бы снегу не выпадать, оттепель его сгноит.

– Если осенью на не опавшие ещё листья упадёт снег – будет тяжело. (2012год)

Глава 2 Значение опавших листьев в природе.

Одним из видов осенних работ является уборка листьев с дорог, тротуаров, во дворах, в парках, в скверах, а также в огородах и садах. Я наблюдал, как взрослые собирают сначала опавшие листья в большие кучи, а потом поджигают. Мне не давал покоя вопрос: «А правильно ли они делают?»

Гипотеза : Листья – это часть природы, а в природе нет ничего лишнего, ненужного. Я предположил, что и листья лесам, паркам, скверам, огородам зачем-то нужны. И наверно, взрослые не совсем правы, сжигая опавшую листву.

Цель исследования: установить значимость опавшей листвы в жизни леса

Объект исследования: опавшие листья, лесная подстилка

Задачи исследования: – изучить значимость опавшей листвы

– в жизни растений

– в жизни животных

– в жизни человека

– как можно использовать опавшие листья

– теоретические (анализ литературы, Интернет ресурсов по проблеме исследования)

– практические ( наблюдение, беседа)

Актуальность проблемы: человек давно уже решил, что он – покоритель природы и может вмешиваться в действие её законов, искусственно создавая блага для себя: мы едим мясо искусственно выращенных животных, носим ткани из искусственно созданных волокон, на заводах создаём искусственные удобрения. Но ведь естественное должно быть лучше! Сейчас экологи всего мира бьют тревогу по поводу нарушения экологического баланса в мире. Каждый из нас в ответе за сохранение уникальной природы родного края!

В процессе исследования мы узнали, что опавшие листья действительно имеют огромное значение в природе.

1. Мы заметили, что листья под действием солнца высыхают, начинают рассыпаться, превращаясь в труху. Под действием дождей, снега, а также благодаря работе определённых микроорганизмов они гниют, постепенно смешиваясь с землёй, образуют перегной. Получается, что опавшие листья – это ценное органическое и минеральное удобрение для тех же деревьев, с которых они слетели! (Приложение №2)

2. Установлено, что подстилка из листьев очень плохой проводник тепла. И вместе с толстым слоем снега на протяжении всей зимы утепляет корни деревьев, защищая их от мороза, сохраняет семена растений. Служит для дерева одеялом. Осенью 2011года мы под охапкой листьев оставляли семена различных растений: дуба, петрушки, ясеня, клёна, орешника, цветов. Весной с наступлением тепла многие из них проросли. Значит, не замёрзли, не погибли от мороза. Зимой жизнь растений

продолжается. Если раскопать снег, то можно увидеть сквозь слежавшуюся листву небольшие ростки. И в каждом ростке различаются будущие листья, слившиеся со стеблем и даже бутоны цветов. (Приложение №3)

3. Весной в толстом лиственном одеяле, как в губке, скапливается вода, которая постепенно поступает к корням деревьев и кустарников, питая их, снабжая ценной для их роста влагой и минеральными солями. Питательные вещества из перепревших листьев вновь поглощаются корнями. (Приложение № 4) Замечено, что земля, лишенная лесной подстилки, более сухая. Почва после дождя быстро высыхает на открытых участках. А под листьями долго остаётся влажной.

4. Летом подстилка из листьев спасает почву от опасного уплотнения. Ведь почва должна быть рыхлой, богатой воздухом и влагой. Только тогда на ней будут расти растения. Если уничтожить листья – почва быстро уплотняется, истощается. Замечено, что участки почвы в парке (с.Ивановское), лишенные листьев, растений, более плотные, почва утрамбована. Землю на этих участках тяжелее перекапывать.

5. Необходимо упомянуть, что во время перепревания листва выделяет физиологически активные вещества, которые способствуют выздоровлению больных. Деревья и кустарники, лишенные лесной подстилки, ослабевают, становятся более уязвимыми для вредителей и подвержены болезням.

6. В опавших листьях прячутся живые существа:

– дождевые черви (Приложение №5)

Они истребляют различных вредителей растений и участвуют в процессах образования почвы.

7. Не могут обойтись без опавших листьев и ежи. Зимой ежи впадают в спячку. Осенью они строят для будущей зимовки избушку, которую сооружают часто между выпирающими из земли конями деревьев, в дуплах пней, иногда в норах или в небольших естественных углублениях в земле, или просто на ровном месте – среди массы принесённых побегов и листьев растений. Утепляя будущую зимнюю квартиру, ежи натаскивают туда осенью побольше опавших листьев, стебли растений, сухую траву и рыхлый мох. (Приложение №5)

8. Не смогут обойтись без лесной подстилки грибы. Она для них является жизненно важной основой. Ведь грибница, оказавшись под лучами солнца, может высохнуть и

погибнуть. Листва и мох защищают её от высыхания. Собирая грибы, нельзя раскидывать в стороны листву, под которой они прячутся. Нужно лишь аккуратно выкручивать гриб или срезать ножичком.

9. Опавшая листва необходима многим лесным животным. Под ней, например, долго хранятся жёлуди и побеги растений, которыми питаются кабаны. (Приложение №6)

10. Косвенно лесная подстилка необходима и птицам. Они разгребают листья с целью отыскать в них мелких насекомых и личинки, а также сохранившиеся семена растений. (Приложение №6)

11. Нам, школьникам, листопад тоже приносит много радости. Из листиков можно сделать красивую картину, наклеив их по своему желанию на картон, можно сплести прекрасные венки, сделать поделки. Подобные работы развивают творческое воображение, будят фантазию. (Приложение №7)

А ещё опавшие листья здорово шуршат под ногами. А как весело собрать листья в кучу и потом прыгать в неё! Эта игра приносит радость, развивает ловкость и быстроту.

Есть ещё утверждение, что запах прелой листвы благоприятно действует на нервную систему, снимает усталость. Я люблю осень за её краски и особенный аромат!

В рамках готового исследовательского проекта по окружающему миру “Листопад” учащаяся 4 класса начальной школы изучает справочные сведения о причинах изменения окраски листьев у деревьев и кустарников и о причинах листопада у лиственных растений в осенний период.

Подробнее о проекте:

В индивидуальной детской исследовательской работе “Листопад” обучающейся 4 класса начальной школы выдвинута гипотеза о том, что, листья меняют окраску на деревьях и кустарниках, потому что дерево заболело и листья боятся холода, дается характеристика особенностям листопада у разных лиственных растений, проводятся практические опыты по извлечению пигментов из растительного материала.

В ученическом проекте по биологии в доступной форме изложены причины изменения окраски листьев у деревьев и кустарников перед листопадом, и дается объяснение, почему деревья и кустарники сбрасывают на зиму листья. В процессе проведения опытов автором были извлечены пигменты из растительного материала некоторых кустарников (сирень и шиповник).

Оглавление

Введение
1. Причины изменения окраски листьев у деревьев и кустарников
2. Листопад у лиственных деревьев и кустарников.
3. Особенности листопада у разных деревьев и кустарников.
4. Исследование по извлечению пигментов из растительного материала.
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение

Актуализация темы: Мне всегда было интересно узнать, откуда у осени столько ярких разнообразных красок. Ведь летом все листья зелёного цвета. Почему именно осенью листва меняет окраску, и листья становятся жёлтыми, красными, багровыми. На уроке «Окружающий мир» мы изучали сезонные изменения в природе. Принесли с экскурсии много разноцветных листьев. А вот ответа, почему все листья разной окраски, я так и не получила, тогда решила самостоятельно это выяснить.

Цель работы: изучить причины изменения окраски листьев у деревьев и кустарников перед листопадом.

Задачи:

1. Изучить литературу по теме.
2. Провести наблюдения за окраской лиственных деревьев и кустарников в осенний период.
3. Исследовать, почему осенью листья на деревьях и кустарниках изменяют окраску.
4. Выяснить, почему деревья и кустарники сбрасывают на зиму листья.
5. Сделать выводы и дать рекомендации.

Объект исследования: опавшие листья деревьев и кустарников.

Предмет исследования: изменение окраски листьев у деревьев и кустарников.

Гипотеза: Я предполагаю, что листья меняют окраску на деревьях и кустарниках, потому что дерево заболело и листья боятся холода.

Практическая значимость: умение самим добывать информацию по нужной теме, находить применение полученным знаниям в повседневной жизни, развитие эстетического вкуса, интереса к экологическим проблемам.

Новизна работы заключается в том, что таких исследований в нашей школе ещё никто не проводил, материала в литературе по данной теме недостаточно.

Что такое листопад

Листопад – естественное опадание листьев у древесных растений и кустарников осенью, связанное с подготовкой растений к зиме и вызванное изменением длины дня. Лишь у немногих (напр., дуб) листья засыхают и постепенно разрушаются; обыкновенно листья, предварительно потерявшие зелёный цвет и ставшие жёлтыми и красными, опадают.

Листья могут опадать массой в определённый период или постепенно, по одному в течение длительного времени. Если растение на какой-либо срок теряет все листья, их называют листопадными. Вечнозелёные растения несут листья круглый год, сменяя их периодически.

Основные осенние сезоны

Осень – одно из четырёх времён года, между летом и зимой. Осень – переходный сезон, когда заметно уменьшение светового дня и постепенно понижается температура воздуха.

Условно осень делится на четыре подсезона.

1 подсезон – начало осени. Начинается с появления первых жёлтых прядей в кронах берёз, лип, вяза, а заканчивается он тогда, когда число расцвеченных и зелёных листьев становится примерно равным, что чаще бывает в последней декаде сентября.

2 подсезон – золотая осень. Длится приблизительно с конца сентября по середину октября. В течение него листва на деревьях всё сильнее желтеет и начинается интенсивное опадение листвы. Постепенно оголяются леса.

3 подсезон – глубокая осень (октябрь). С окончанием листопада у берёзы, осины и вяза начинается и длится глубокая осень. Она продолжается до первого снега (не летящего в воздухе, а того, что хотя бы на день или ночь покроет землю).

4 подсезон – предзимье (первая половина ноября). Последний осенний подсезон, являющийся одновременно переходом к зиме, за что и получил своё название.

Зелёный цвет листьев

Летом все деревья имеют одну окраску – зелёную. А вот осенью те же самые листья приобретают различную окраску. Откуда берутся эти цвета?

Оказывается, листья зелёного цвета потому, что в них содержится особое вещество – хлорофилл. Учёные назвали это вещество хлорофиллом (от греческих слов «хлорос» — зелёный и «филлон» — лист). Хлорофилл считают зелёной кровью растений. Он как будто крошечная кухня внутри каждого листочка!

Эта кухня помогает превратить солнечный свет и воду в питание для растений. Наука доказала, что без зелёного листа не только не может жить растение, но не было бы и вообще жизни на Земле. Оказалось, что в клетках листа происходят важнейшие превращения воды и углекислого газа в сахар и крахмал. При этом листья выделяют кислород, которым дышит всё живое на планете. Великий русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев называл лист великой фабрикой жизни.

Большую часть жизни Тимирязев посвятил исследованиям хлорофилла. В своей книге «Жизнь растения» он на ярких примерах показал, как питается, растёт, развивается и размножается зелёное растение. Хлорофилл играет главную роль в фотосинтезе.

Процесс фотосинтеза можно изобразить вот такой простой формулой.

ВОДА + УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ СВЕТ = ГЛЮКОЗА + КИСЛОРОД
ХЛОРОФИЛЛ

Листья кажутся нам зелёными от большого количества хлорофилловых зёрен, расположенных в листе. Вместе с хлорофиллом в листе есть и другие пигмент – КАРОТИНОИДЫ (жёлтый и оранжевый цвет), АНТОЦИАН (красный цвет и багровый). Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и снова образуется.

Но это происходит только на свету. Поэтому летом, когда солнце светит долго, образование хлорофилла не отстаёт от его разрушения. И лист всё время остаётся зелёным. В это время другие пигменты «дремлют». К концу лета – началу осени дни становятся короче. Деревья чувствуют приближение холода и начинают готовиться к зиме.

Света растения уже получают меньше. Хлорофилл днём разрушается, а ночью не успевает восстановиться. Зелёный свет в листе убывает, и заметным становится жёлтый, багряный или красный оттенок. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе. Деревья и растения подготавливаются к зиме, и дают нам возможность каждый раз восхищаться их прекрасным разноцветьем.

Исследование по извлечению пигментов из растительного материала

1 этап – подготовительный: постановка проблемы, выбор объекта, изучение территории, знакомство с методиками и литературой.

2 этап – экспериментальный: проводился сбор опавших листьев на территории пришкольного участка. Определение незнакомых листьев по атласу-определителю, проведение опытов по окраске листьев.

3 этап – аналитический: анализ результатов исследований, выяснение почему листья изменяют свой цвет в осенний период, экспериментальным путём выяснение от чего зависит окраска листьев на деревьях и кустарниках, выделение растительных пигментов.

4 этап – отчетный: оформление исследовательской работы.

5 этап – информационный: с результатами работы были ознакомлены ученики нашего класса и участники районной конференции.

Методы работы:
1. Опрос одноклассников о причинах изменения окраски листьев.

2. Наблюдения за изменением окраски листьев в разные подсезоны осени.

3. Сбор опавших листьев деревьев: берёзы повислой, клёна американского, осины, рябины, ольхи серой; кустарников: шиповника майского, сирени, аронии (черноплодной рябины).

Проведение опытов по изменению окраски листьев

Опыты № 1,2 Выделение из листьев сирени хлорофилла

Опыты № 3,4 Выделение из листьев краснокочанной капусты антоциана.

Результаты опроса одноклассников

Я прочитала в атласе-определителе А.А. Плешакова «От земли до неба» сведения о каждом дереве и кустарнике, который буду изучать, и провела опрос среди одноклассников, пытаясь выяснить, что они думают об изменении окраски листьев перед листопадом.

Опрос одноклассников по теме: «Почему листья меняют окраску?»

Изменение окраски листьев у деревьев и кустарников в разные

Оборудование и материалы: лист сирени, спирт, колба

Ход работы: для опыта взяла лист сирени, т. к. в нём есть только один пигмент – хлорофилл. Положила в колбу, залила спиртом и стала наблюдать за происходящим. Через 5-7 минут на нём появились тёмные пятнышки. В том месте, где листочек был немного надорван, появился светло-зелёный цвет. Спирт приобрёл светло-зелёный оттенок. Я ждала ещё 20 минут, но цвет ярче не стал.

Вывод: изменение цвета спирта произошло потому, что хлорофилл растворяется в спирту.

ОПЫТ № 2. Выделение из листьев сирени хлорофилла

Оборудование и материалы: лист сирени, спирт, колба, чашка, штатив, сухое горючее, поднос, спички

Ход работы: теперь я колбу со спиртом, в которой уже лежал лист сирени, решила нагреть на водяной бане. Когда вода в чашке нагрелась,

спирт стал окрашиваться в зелёный цвет. Через 5 минут спирт полностью изменил свою окраску

Вывод: хлорофилл растворяется в спирту, а при нагревании этот процесс происходит быстрее. Крепкая спиртовая вытяжка из зелёных листьев на свету выглядит изумрудно-зелёной.

ОПЫТ № 3. Выделение из листьев краснокочанной капусты антоциана

Оборудование и материалы: листья краснокочанной капусты, кастрюля, ложка, 9% уксусная кислота.

Ход работы: для опыта взяла листья краснокочанной капусты, т. к. в них есть – антоциан, положила в кастрюлю, поставила на огонь. Когда вода закипела, появился бирюзовый оттенок. Затем цвет воды стал более насыщенным. Я капнула прямо в кастрюлю несколько капель 9% уксусной кислоты и вода в кастрюле приобрела два разных оттенка. Там, куда попала кислота, вода стала розовой, а вторая часть воды осталась бирюзовой. Я помешала ложкой воду в кастрюле, и вода стала ярко – розового цвета. Я достала ложкой листочек капусты и увидела, что сейчас он не фиолетовый, а бледно- жёлтый. На проведение опыта я потратила 15 минут.

Вывод: в листьях краснокочанной капусты есть антоциан, который придаёт листьям розовую окраску.

ОПЫТ № 4. Выделение из листьев краснокочанной капусты антоциана

Оборудование и материалы: листья краснокочанной капусты, стеклянная кастрюля, тарелка, стакан, 70% уксусная кислота

Ход работы: взяла 3 листа краснокочанной капусты, положила в кастрюлю с водой и поставила на огонь. Когда вода в кастрюле закипела, вода стала менять цвет. Сначала она окрасилась в светло-голубой цвет, затем вода стала зеленоватого оттенка, на листьях появились белёсые пятна. Я решила подольше поварить листья, через 20 минут они стали тёмно-зелёного цвета, а вода приобрела грязно-красный оттенок. Я перелили воду в стаканчик, капнула несколько капель 70% уксусной кислоты, и вода окрасилась в ярко-красный цвет.

Вывод: этот опыт доказывает, что в листьях растений есть пигмент – антоциан, который придаёт воде красную окраску.

Общие результаты исследования листьев на предмет выделения пигментов:

Из урока вы узнаете, о важности испарения листьями воды. О том, почему листья к осени желтеют. А также о том, почему с наступлением холодов деревья сбрасывают листву. В данном уроке приводятся следующие понятия: траспирация, листопад, пластиды, каратиноиды.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Испарение воды растениями. Листопад”

Корни растений в тёплое время года постоянно поглощают из почвы воду и проводят её по сосудам древесины. Вода необходима для передвижения питательных веществ. Часть её используется на образование органических веществ. Главная же масса воды испаряется в воздух листьями.

Лист растения с верхней и нижней стороны покрыт кожицей, наружная стенка которого у многих растений имеет слой воскоподобного вещества.

Внутри листа вода по межклетникам проходит к устьицам и через них испаряется (этот процесс называется транспирация).

Устьице — в ботанике это пора, находящаяся на нижнем или верхнем слое кожицы растения, через которую происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой.

Каждое устьице окружено двумя бобовидными замыкающими клетками, в цитоплазме которых содержатся зелёные пластиды — хлоропласты.

Между ними находится устьичная щель. Через неё в лист проникает воздух и происходит испарение. Замыкающие клетки и устьичную щель между ними называют устьицем.

Устьичная щель может расширяться и сужаться, регулируя движение воды через растение и её испарение и газообмен. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта.

Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель.

У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. Убедиться в том, что растение испаряет воду, можно благодаря опыту. Поместим в стеклянную колбу ветку с листьями, не отрезая её от растения. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками воды. Её испарили листья.

Для того чтобы определить сколько воды испаряет растение, проведём другой опыт. Срежем ветку с листьями какого-нибудь растения и поставим в бутылку с водой. На поверхность воды в бутылку нальём немного растительного масла. Оно покроет воду и не даст испаряться с поверхности через горлышко бутылки. Бутылку с водой поставим на чашку весов и уравновесим чашки гирями.

Уже через сутки воды в бутылке станет меньше. Чашка весов, на которой стоит бутылка, поднимется, и можно будет легко определить массу воды, испарившейся за сутки листьями срезанной ветки.

Если поместить срезанную ветку или какое-либо растение в сосуд с водой, в течение долгого времени растение не вянет, что указывает на присасывающее действие транспирации.

Разные растения испаряют разное количество воды. Например, количество воды, которое испаряется лиственными породами, в 6—10 раз превышает количество воды, испаряемой хвойными. Это, с одной стороны, связано с большей поверхностью испарения у лиственных пород, а с другой, — с различиями в строении.

Берёза в пересчёте на 100 г листьев за лето испаряет около 80 литров воды, для сосны эта цифра составляет около 9 литров. Лиственница занимает промежуточное место между лиственными и хвойными породами.

По сравнению с древесными растениями травянистые испаряют намного меньше воды. Так, кукуруза за сутки испаряет 0,8 л воды, а капуста 1 л.

Леса из различных пород деревьев также испаряют разное количество воды.

Например, в течение лета еловый лес испаряет воды больше, чем сосновый.

При разных условиях даже одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в пасмурную погоду воды испаряется меньше, чем в солнечный день. В жаркие дни растениям грозит опасность перегрева от солнечных лучей. При испарении же листья охлаждаются и растение не перегревается.

При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется влаги. Поэтому у растений, которые постоянно испытывают недостаток влаги, листья либо небольшие, либо вообще отсутствуют.

Растения, обитающие в условиях недостатка влаги, выработали различные приспособления к её излишней потере — это утолщённые наружные стенки клеток кожицы листьев, восковой налёт, густые волоски, видоизменённые листья – колючки.

Эти приспособления не только препятствуют испарению, но и способствуют отражению солнечных лучей.

Таким образом, значение транспирации заключается в том, что вместе с водой по растению передвигаются поступившие в него минеральные элементы. Также происходит понижение температуры листа, что способствует защите его от перегрева.

Например, в оранжереях и парниках, где воздух влажный и транспирация подавлена, бывают ожоги листьев солнечными лучами.

Листопад — это биологический процесс сбрасывания листвы растениями.

В условиях умеренного климата зимой многим растениям не хватает воды.

Вода в замёрзшем грунте находится в состоянии льда и не может проникать в клетки корней. Однако, испарение с поверхности листьев не прекращается (хотя оно, естественно, снижается, так как зависит от температуры воздуха).

И если бы деревья и кустарники, а также и некоторые травянистые растения не сбрасывали листву, они бы засохли. Поэтому, чтобы не погибнуть от недостатка влаги, деревья и кустарники сбрасывают листья.

Берёза, достигшая возраста 40 лет и высоты около 15 м, сбрасывает порядка

250 000 листьев общей массой около 33 кг.

В районах с холодным климатом листопад отсутствует, так как в таких условиях листопадные деревья не могут существовать, а могут существовать (до определённого предела) только хвойные вечнозелёные деревья.

Хвойные растения, например ель и сосна, намного лучше переносят сухие периоды, поэтому они в умеренных зонах вечнозелёные.

Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут на побегах от 2 до 7 лет и опадают, но не одновременно (за исключением лиственниц). Хотя лиственница и относится к отделу Хвойные растения, с наступлением холодов она полностью сбрасывает свои иглоподобные листья.

Существуют и другие растения чьи листья сохраняются всю зиму. Это вечнозелёные кустарнички брусника, вереск, клюква и др. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряющие воду, сохраняются под снегом.

Также с зелёными листьями зимуют и некоторые травы, например земляника, клевер.

Итак, мы сказали, что листья умеренных широт опадают с началом холодов, чтобы не засохнуть. Кроме этого, листопад очищает организм растений от вредных веществ, которые накопились в растениях к осени. Во время листопада эти вещества удаляются из растений вместе с опавшими листьями.

В тропическом поясе с однородным в течение всего года климатом листопад всё же существует. Там он происходит не в короткие сроки, как в умеренном поясе, а распределяется на весь год, и поэтому менее заметен.

Растения жарких краёв сбрасывают листья в сухой период года.

Опавшие листья — это лесной ковёр, который впитывает и удерживает дождевую влагу, необходимую растениям для роста и развития. Также опавшие листья становятся пищей для многочисленных микроорганизмов, обитающих в лесной экосистеме.

Перед тем, как лист упадёт на землю в нем, произойдут и другие изменения. Он поменяет цвет. Давайте разберёмся отчего осенью листья теряют свою зелёную окраску и приобретают багряные и золотисто-жёлтые тона.

В клетках листьев, помимо зелёных хлоропластов, содержатся и другие пластиды – хромопласты.

Это пластиды, окраска которых бывает жёлтого, оранжевого или красного цвета из-за накопления в них каротиноидов — природных пигментов.

Предполагают, что хромопласты также участвуют в фотосинтезе, однако они улавливают ту часть солнечного спектра, которая осталась вне поля зрения хлорофилла. Осенью в листьях разрушается хлорофилл. В результате оранжевые и жёлтые пигменты в клетках листьев становятся заметными. Вот почему листья приобретают осеннюю окраску.

Какой именно цвет появится на листьях после того, как в листве проявятся пигменты хромопластов, во многом зависит от самого растения. Например: дубовая листва становится красной, коричневой или красно-коричневой.

У растений нет специальной выделительной системы. Многие ненужные для них вещества откладываются в клетках, многоклеточных вместилищах и сохраняются на протяжении всей их жизни. От многих вредных веществ растения освобождаются во время листопада, при слущивании наружных слоёв коры — корки.

Некоторые растения от избытка воды и солей освобождаются через специальные, похожие на устьица группы клеток — водяные устьица, или гидатоды. Обычно они располагаются на верхушке и по краям листа. Выделяемые ими капли (росу) можно видеть на листьях утром в жаркую погоду.

Вопрос 2. Как удаляются ненужные продукты жизнедеятельности у животных?

Животные по-разному избавляются от продуктов обмена. Например, амёба от излишков воды избавляется с помощью сократительной вакуоли, которая, периодически сокращаясь, выталкивает наружу находящуюся в ней жидкость. Всей поверхностью тела удаляются ненужные вещества у гидр, медуз.

Вопрос 1. Где у растений накапливаются продукты обмена веществ?

У растений продукты обмена веществ накапливаются в вакуолях клеток, в специальных хранилищах, например в смоляных ходах у хвойных, млечных ходах у одуванчика и молочая. У многолетних растений они накапливаются в коре, иногда в древесине. Удаление продуктов жизнедеятельности у растений происходит через корни и опавшие листья. Установлено, что к осени в клетках листьев накапливаются вредные для растения вещества, которые удаляются из растения вместе с опадающими листьями.

Вопрос 2. Как происходит выделение вредных веществ у растений?

Через устьица и чечевички коры, например березы, из растения удаляется углекислый газ.

Выделение сахаров у растений осуществляется специальными образованиями — нектарниками. У большинства растений они находятся в цветках, а у некоторых — на стеблях и листьях. Нектар обладает бактерицидными свойствами и защищает завязь цветка от микроорганизмов. К тому же нектар наряду с окрашенным венчиком и ароматом цветков является важным приспособлением для привлечения насекомых, осуществляющих перекрёстное опыление.

Через специальные железы растений в атмосферу выделяются летучие вещества, в том числе эфирные масла. К эфиромасличным растениям относятся пеларгония, мята, мелисса, эвкалипт. Многие из них используются в лекарственных целях, а также для ароматизации продуктов, изготовления парфюмерной продукции.

Опавшие листья растений содержат неорганические и органические вещества и представляют собой очень ценное удобрение. Поэтому садоводы закладывают листья в компостные кучи. Благодаря опавшим листьям почва в лесу ежегодно обогащается перегноем. Вот почему их не надо жечь. Вполне понятно, что сбор опавших листьев и вообще удаление лесной подстилки в лесу отрицательно сказываются па жизни деревьев.

Вопрос 3. Какие продукты обмена веществ выделяются из организма позвоночных животных через лёгкие, кишечник, потовые железы?

Через легкие выводятся из организма углекислый газ вода и летучие вещества. Кишечник выделяет некоторые соли в составе кала, потовые железы – воду, соли, органические вещества.

1. Выпишите из текста параграфа новые понятия, найдите их определения в интернет-источниках, энциклопедических словарях.

Нектарники— медовые желёзки растений, выделяющие сахаристый сок — нектар. Внешние выделительные структуры, обычно расположенные в цветке и выделяющие сладкий сок, служащий приманкой для животных-опылителей, чаще всего насекомых.

Нефридии — органы выделения у беспозвоночных, выполняющие функции осморегуляции, извлечения и удаления из организма вредных продуктов обмена веществ.

Листопад — биологический процесс сбрасывания листвы растениями. В условиях умеренного климата зимой многим растениям не хватает воды. Вода в замёрзшем грунте находится в состоянии льда и не может проникать в клетки корней.

2. Используя интернет-источники, научно-популярную литературу, подготовьте сообщение на тему «Значение процессов выделения у живых организмов».

В процессе обмена веществ в клетках образуются конечные продукты. Среди них могут быть и ядовитые для клеток вещества. Так, при расщеплении аминокислот, нуклеиновых кислот и других азотсодержащих соединений образуются токсические вещества —аммиак, мочевина и мочевая кислота, которые по мере их накопления подлежат выведению из организма. Должны удаляться» кроме того, избыток воды, углекислый газ, яды, которые поступают вместе с вдыхаемым воздухом, поглощаемой пищей и водой, избыток витаминов, гормонов, лекарственные препараты и т. п. При накоплении этих веществ в организме возникает опасность нарушения постоянства состава и объема внутренней среды организма, что может отразиться на здоровье человека.

Органы выделения и их функции. Выделительную функцию выполняют многие органы. Так, легкие выводят из организма углекислый газ, пары воды, некоторые летучие вещества, например пары эфира, хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении. Потовыми железами удаляются вода и соли, небольшие количества мочевины, мочевой кислоты, а при напряженной мышечной работе — молочная кислота. Слюнные и желудочные железы выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ, чужеродные органические соединения. Важную экскреторную функцию выполняет печень, удаляя из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты расщепления гемоглобина, азотистого метаболизма и многие другие вещества. Поджелудочная железа и кишечные железы выводят соли тяжелых металлов, лекарственные вещества.

Однако основная роль в процессах выделения принадлежит специализированным органам — почкам. К важнейшим функциям почек относится участие в регуляции: 1) объема крови и других жидкостей внутренней среды, 2) постоянства осмотического давления крови и других жидкостей тела, 3) ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма, 4) кислотно-щелочного равновесия, 5) выведения из организма конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ. Таким образом, почки являются органом, обеспечивающим гомеостаз внутренней среды организма.

Чем различается выделение веществ у растений и животных? Составьте сравнительную таблицу.

У животных есть органы выделения: у позвоночных — почки, у простейших — сократительная вакуоля. Органы выделения удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту и аммиак — продукты распада разных веществ, в том числе и белка, У растений сходных отходов образуется немного. Это объясняется типом их питания и отсутствием мышечной активности. Из растительных организмов аммиак не выводится. Путем химических превращений он переходит в безвредные для растения вещества — аспарагин и глутамин. Это кладовые азота, который может быть использован растением вновь при биосинтезе азотсодержащих соединений. Некоторые продукты жизнедеятельности накапливаются у растений в листьях и удаляются при листопаде.