Материалами, оборудованием и реактивами служили:
· Листья растений
· Водяная баня с термометром
· Кюветка для охлаждения листьев после бани
· Кюветка с 0,2N-ной соляной кислотой
Таблица 2 – Жаростйкость группы растений мезофитного типа.
| Объект исследования | Степень повреждения листьев | ||||
| 40°С | 50°С | 60°С | 70°С | 80°С | |
| Я́блоня дома́шняя (Malus domestica | - | - | - | + | + |
| Клевер ползучий (Trifolium repens) | + | + | ++ | ++ | +++ |
| Морковь посевная (Daucus carota) | - | + | ++ | ++ | +++ |
| Сансевиерия трехполосая (Sansevieria trifasciata) | - | - | + | + | +++ |
| Герань кроваво-красная(Geranium sanguineum) | - | - | + | ++ | ++ |
Обозначения:
1) знак «-» - отсутствие побурения
2) знак «+» - -слабое побурение
3) знак «++» - побурение более 50% поверхности листа
4) знак «+++» - сплошное побурение
Гидрофиты (от греч. hydror — вода) — самая многочисленная группа, состоящая из погруженных в воду полностью или большей своей частью растений (гидатофи́ты). Разновидностью данной группы также являются гигрофиты- растения мест с высокой влажностью воздуха или почвы.
Для своих исследований я использовала некоторых представителей данной группы, так как эти растения характеризуются достаточно тонкими, хрупкими покровами; недостаточно прочной клеточной стенкой и наличием большого количества межклетников. Это говорит о том, что эти виды не способны выдержать повышенные температуры и демонстрируют побурение листовой пластинки уже при начальных температурных порогах.
Данное заключение я сделала на основе проведенных опытов, где я использовала таких представителей как Кубышка желтая (Núphar lútea ), Кувшинка белая, или нимфея (Nymphaéa) и Кислица Деппа (Oxalis deppei). У данных видов побурение листовой пластинки наблюдалось уже при температуре 40 °C (начальная температура, которую я использовала согласно методике), поэтому дальнейшее их использование уже не имело смысла.
Для наглядности была составлена таблица, показывающая реакцию данных представителей на действие температурного фактора.
Материалами, оборудованием и реактивами служили:
· Листья растений
· Водяная баня с термометром
· Кюветка для охлаждения листьев после бани
· Кюветка с 0,2N-ной соляной кислотой
Таблица 3 - Жаростойкость группы растений гидрофитного типа.
| Объект исследования | Степень повреждения листовой пластинки | ||||
| 40 °C | 50°C | 60°C | 70°C | 80°C | |
| Кубышка желтая (Núphar lútea ) | +++ | - | - | - | - |
| Кувшинка белая, или нимфея (Nymphaéa) | +++ | - | - | - | - |
| Кислица Деппа (Oxalis deppei) | +++ | - | - | - |
Обозначения:
1) знак «-» - отсутствие побурения
2) знак «+» - -слабое побурение
3) знак «++» - побурение более 50% поверхности листа
4) знак «+++» - сплошное побурение
Подводя итоги, следует отметить, что из приведенных выше данных можно сделать следующее заключение:
Как и указывается в литературных источниках,наибольшую устойчивость к температурному фактору проявила группа ксерофитов, а именно суккулентные виды. Особо следует отметить представителей семейства Агавовые и Толстянковые, которые продемонстрировали высокую устойчивость к верхним границам установленных нами температур и показали побурение лишь части листовой пластины. А это значит, что данные виды можно использовать для выращивания в местах, в которых преобладают повышенные температуры.
Среди мезофитных групп растений особо следует отметить представителей семейства Розоцветные, которые в моем опыте продемонстрировали побурение листьев, начиная с температурной отметки в 70 °C, чему способствует наличие у них прочных структур, в том числе и клеточных. Семейство Агавовые тоже проявило высокую устойчивость к данному фактору; побурение отмечалось лишь при достижении температуры в 60 °C, благодаря наличию прочных волокнистых структур, помогающих поддерживать свою жизнедеятельность на достаточно высоком уровне при воздействии неблагоприятных факторов.
Заключение.
В своей работе главной целью я ставила изучение жаростойкости растений разных экологических групп. Достижение данной цели происходило путем проведения опытов с растениями, взятыми как за пределами Рязанской области, так и в ее пределах, а именно – на территории Рязанского Государственного Университета имени С.А.Есенина (биостанция). Опыты проводились в лаборатории университета согласно методике определения жаростойкости по Ф.Ф.Мацкову. В ходе данной работы были получены и обработаны материалы проведенного исследования, исходя из чего можно сделать следующие выводы:
1) Жароустойчивость- это генетически обусловленный признак. По этому признаку выделяют группы растений, которые имеют разный диапазон устойчивости к высоким температурам. Из них бактерии и некоторый водоросли способны переносить повышение температур до 100 °C; растения сухих мест обитания – только до 65 °C. А растения водных и наших мест(мезофиты) плохо переносят значительное повышение температур, и это зачастую приводит к их гибели.
2) Из всех методов диагностики жаростойкости метод Ф.Ф.Мацкова, на наш взгляд, дает более полную картину того, как растения реагируют на действие повышенных температур. Также данный метод удобен для проведения в условиях учебного процесса, так как не требует особого оборудования и дает наглядную картину происходящих модификаций с объектами исследования.
3) Растения выработали достаточное количество приспособлений к перенесению высоких температур, из них особо можно выделить следующие: уменьшение перегрева за счет транспирации и увеличения устьичных клеток, опушение листьев, толстая кутикула,низкое содержание воды в клетках и более жесткую структуру мембран.
4) У растений разных широт и экологических групп по-разному протекают физиологические процессы при повышенных температурах. В основном у растений, не приспособленных к повышенным температурам, происходит свертывание протоплазмы и отмирание клеток, угнетается фотосинтез и дыхание. А у более жаростойких физиологические процессы протекают более или менее нормально.
5) Повышают жароустойчивость растений методами обезвоживания семян, предпосевного закаливания и увеличения концентрации солей кальция, благодаря чему растение имеет более прочные структуры и является более продуктивным.
Список использованной литературы:
1. Александров В. Я. Цитофизиологический анализ теплоустойчивости растительных клеток и некоторые задачи цитоэкологии. Ботан.журн.1956.Т. 41, N 7. C. 939—961с.
2. Альтергот В.Ф. Общность механизмов повреждения и адаптации и формирования устойчивости растений к экстремальным температурам. – Новосибирск: Наука, СО, 1977. – 119 с.: ил. - Библиогр.:с.107-117.
3. Альтергот В.Ф. Действие повышенной температуры на растение в эксперименте и природе: доложено на сороковом ежегод. чтении 4 июня 1979 г. - М.: Наука, 1981. - 57 с.
4. Генкель П. А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. Наука, М., 1982. — 280 с.
5. Генкель П. А. Физиология растений. 1975г.- М.: Просвещение., Издание 2-е.-191с.
6. Горшкова А.А. Значение эколого-физиологических методов в исследованиях растительного покрова / А.А. Горшкова // Нетрадиционные методы в исследованиях растительности Сибири. Новосибирск: Наука, 1982. - С.3-9.
7. Киселева И.С., Научно-исследовательская деятельность в классическом университете. Материалы научной конференции 12 апреля 2002г. Иваново, ИвГу, 2002г.- с.39-40.
8. Косулина Л.Г. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды» / Л.Г. Косулина, Э.К. Луценко, В.А. Аксенова. – Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1993. – 240 с.
9. Кузнецов, В.В. Физиология растений / В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитри-
ева. – М.: Высшая школа, 2005. – 736 с.
10. Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978г.-180 с
11.Лебедев С. И. Физиология растений. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1988. - 544 с.
12. Либберт Э. Физиология растений.- М.: Мир, 1976.- 580с.
13. Максимов Н.А. Избранные труды по засухоустойчивости и зимостойкости растений. тт. 1-2. М., Изд-во АН СССР, 1952.-439с.
14. Малашевич Е.В. Краткий словарь-справочник по охране природы / Е.В. Малашевич. Минск: Урожай, 1987. - 223 с.
15. Малышев Л.И. Зависимость флористического богатства от внешних условий и исторических факторов / Л.И. Малышев // Ботанический журнал. -1969. Т.54, № 8. - С.1137-1147.
16. Медведев С.С. Физиология растений. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2004. - 336 с.
17. Миркин Б.М. Наука о растительности: история и современное состояние основных концепций / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова. Уфа: Гилем, 1998.-413 с.
18. Миркин Б.М. Современная наука о растительности: учебник / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.И. Соломещ. -М.: Логос, 2001. 264 с.
19. Полевой В.В. Физиология растений. Учебник для биологических специальностей ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1989. - 464 с.
20. Рубин Б.А. Большой практикум по физиологии растений: минер. питание. Физиология клетки. Рост и развитие: [для биол. спец. вузов / под ред. Б.А. Рубина; Чернавина И.А., Потапов Н.Г., Косулина Л.Г., Кренделева Т.Е.]. - М.: Высшая школа, 1978. - 408 с.
21. Рубин Б. А. Курс физиологии растений: [Для биол. спец. ун-тов] - 4-е изд. перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 1976. - 576 с.
22. Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли / А.Л. Тахтаджян. -Л.: Наука, 1978.-248 с.
23. Толмачев А.И. Введение в географию растений / А.И. Толмачев. -Л.: ЛГУ, 1974.-244 с.
24. Чебых Е.А. «Экологические основы устойчивости растений. - Красноярск: [б. и], 2001г.-298с.
25. Щербаков Б.И. «Пути приспособления растений к засухе»: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Алма-Ата: Таджик. гос. Ун-т им В.И.Ленина, 1970г.-387с.
26. Шенников А.П. «Экология растений».- А.П. Щенников. М.: Сов. Наука, 1950.-375 с.
27. Юрцев Б.А. Основные понятия и термины флористики: учебное пособие по спец. Курсу / Б.А. Юрцев, Р.В. Камелин Пермь: ПГУ, 1991. - 80 с.
28. Якушкина Н. И., Бахтенко Е.Ю. «Физиология растений».- М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005.-463с.:ил.
29.Якушкина Н.И. Физиология растений: Учеб. пособие для студентов
биол. спец, пед. ин-тов.- М., Просвещение, 1980. - 303 с., ил.
30. Прекрасный мир растений [Электронный ресурс] Режим доступа: https://beaplanet.ru/ свободный (Дата обращения 22.05.2017г.)
31.Биология и медицина [Электронный ресурс] Режим доступа: https://medbiol.ru/ свободный (Дата обращения 22.05.2017г.)
32. Рефераты и справочная информация о природе России [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.eco-ref.ru/ свободный (Дата обращения 22.05.2017г.)
33.Свободная энциклопедия медицина [Электронный ресурс] Режим доступа: https://ru.wikipedia.org свободный (Дата обращения 22.05.2017г.)
Приложение
Рисунок 1 – Объекты растений, используемые при проведении опыта
Рисунок 2 – Оборудование, используемое при проведении опыта
Рисунок 3 - Испытание растений нагреванием на водяной бане в начале опыта
Рисунок 4 – Испытуемые растения в конце опыта
Рисунок 5 – Результат испытания растений действием температурного фактора