Найти в Дзене
Анна Хритонова

«Адаптации (приспособления) растений к конкретным условиям среды»

Лабораторная работа

«Связь анатомического строения листьев злаков с условиями  обитания

(на примере пшеницы, ржи, овса  и ковыля)»

Для 10 класса по предмету экология

Цель работы: выявить особенности анатомического строения пластинок листа мезофильных (на примере пшеницы, ржи и овса) и склерофильного  (ковыль) злаков.

 

Задачи:

1.    Дать общую характеристику исследуемых злаков: морфологические и таксономические отличия, распространение, значение.

2.    Привести определения используемых экологических понятий.

3.    Представить описание основных признаков анатомического строения листа злаков

4.    Проанализировать гербарные образцы пшеницы, ржи, овса и ковыля.

5.    Изготовить препараты поперечных срезов листьев этих видов.

6.    Сравнить анатомическое строение этих видов по следующим критериям: число ребер, их очертания, особенности эпидермиса и паренхимных клеток, клеток наружной и внутренней обкладок проводящих сосудов центральной жилки, степень развития  клеток склеренхимы ниже сосудисто-проводящих пучков и выше их.

7.    Сформулировать выводы, отметив отличия в морфологическом и анатомическом строении исследованных видов.

 

      Пшеница, рожь, овес - важнейшие продовольственные и кормовые злаки. Они составляют основу нашего питания (мука, крупа) или значимы косвенно, т.к. важны для животноводства. Наряду с рисом и кукурузой - они основные пищевые растения человечества, из них пшеница занимает первое место среди всех культивируемых растений, 5 и 6 место занимают овес и рожь.     Родина пшеницы – Юго-западная Азия и Балканский полуостров. Посевы пшеницы занимают 1/8 часть всей суши нашей планеты. Основная её часть выращивается в Евразии. В России границы пшеницы доходят до Мурманской области.   

      Рожь известна в культуре с конца бронзового века, а в настоящее время занимает больше площади в Евразии, Северной и Южной Америке и Африке, в Австралии.

     Овес широко культивируется в Евразии: произрастает в России, Белоруссии, Украине, Прибалтике, Польше, а также в Канаде, США и Китае.

     Ковыль – доминант равнинных и нагорных степных группировок на юге Европейской части России, на Украине, в Казахстане, в Южной Сибири. Встречается на сухих местах по всей Западной Европе. Образует плотные дерновины, листья узкие, сложенные. Очень красив во время колошения в ковыльной степи. Имеет существенное кормовое значение в качестве пастбищного растения.

 

Таксономические отличия видов

         Пшеница  мягкая  Triticum aestivum L. (Triticum vulgare Vill.)

 Колоски 4-5(8) цветковые, располагаются по одному на каждом членике стержня колоса. Кол. чешуи яйцевидные, одной длины с нижней цв. чешуей, в верхней части с коротким зубцом, иногда вытянутым в ость. Нижн. цв. чешуя с длинной остью.

        Рожь  посевная (Secale cereale L.)

 Колоски 2-х цветковые, располагаются по одному на каждом членике стержня колоса. Кол. чешуи линейно-шиловидные с остями до 5 мм длины, короче цв. чешуй. Нижн. цв. чешуя постепенно сужается в ость 20-50 мм длины.

            Овес посевной (Avena sativa L.)

 Колоски 2-3-х цветковые. Кол. чешуи длиннее цветковых, от нижней цв. чешуи отходит ость – от спинки чешуи, а не от верхушки, как у пшеницы и ржи.

        Ковыль перистый Stipa pennata L. (Stipa joannis Cel.)

 Колоски с 1-м цветком. Кол. чешуй 2, на верхушке острые. Нижн. цв. чешуя с длинной, коленчато-изогнутой остью (15-20 см длины) с перисто отстоящими волосками.

        

Основные экологические понятия.

      Адаптация – приспособления организмов к среде обитания – части природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

     Экологические факторы – отдельные свойства среды, воздействующие на живые организмы, например, температура, свет. влажность почвы. солевой состав воды, ветер и др.

    Экологические группы растений по отношению к воде: мезофиты и ксерофиты (суккуленты, склерофиты). Мезофиты могут переносить непродолжительную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении почвы и умеренно теплом режиме. К ним относятся лиственные породы деревьев умеренного климата, растения лугов и большинство культурных растений. Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, ограничивающие испарение воды или запасающие ее на время засухи. Это растения пустынь, степей, сильно прогреваемых склонов. Они подразделяются на склерофиты и суккуленты К склерофитам относятся узколистные степные плотнодерновинные злаки (ковыли, типчак, келерии и др.). Они могут переносить высокие температуры и обезвоживание клеток листьев. Суккуленты - сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой – кактусы, молочаи, алоэ, молодило, очитки.

    Жизненные формы растений – морфологический тип приспособления растений к факторам местообитания. К.Раункиер выделил 5 биологических типов в зависимости от расположения почек возобновления по отношению к поверхности почвы и снегового покрова. Большинство растений умеренного климата относятся к гемикриптофитам. Согласно И.Г.Серебрякову, жизненная форма – это общий облик растений, сложившийся в результате роста и развития в определенных условиях среды. Одна из важнейших характеристик жизненных форм – продолжительность жизни растения – одно (мало) летность (3-4 года) или многолетность.

 

Анатомическое строение листа злаков.

     Поперечный разрез пластинки листа злаков характеризуется слабо волнистой (у мезофитов) или четко ребристой (у склерофитов) верхней поверхностью. Основная ассимиляционная ткань листа – мезофилл. Он состоит из паренхимных клеток и занимает все пространство между верхним и нижним эпидермисом, исключая проводящие пучки. Эти клетки на верхней и нижней сторонах листа имеют либо одинаковое строение (изолатеральное) или отличаются на столбчатое и губчатое строение (билатеральное). У части злаков (преимущественно мезоморфных) развиты межклетники, в отличие от склероморфных, обеспечивающие газообмен между клетками. Хорошо видны сосудисто-проводящие пучки. В них флоэма расположена в нижней части, а ксилема в верхней части пучка. Крупные пучки имеют ксилему и флоэму, а мелкие лишь трахееподобные элементы ксилемы. Сосудисто-проводящие пучки окружены плотно сомкнутыми крупными одним или двумя кругами клеток обкладки – внутренним и наружным. Обкладка принимает большое участие в продвижении воды из стебля в лист, а также продуктов ассимиляции в проводящие ткани. Структура обкладки и мощность ее развития прямо зависят от экологических особенностей растения и его транспирирующей способности. Кроме ассимиляционной и проводящей тканей, в листе развита система механической ткани. Механическая ткань приурочена главным образом к проводящим пучкам, степень ее развития зависит от экологических особенностей растения.

      Количественно-анатомические исследования анатомии листа используются в селекции сортов злаков и в экологических исследованиях.

 

 

Ход работы:

1.Рассмотреть гербарные образцы следующих видов:

- пшеница (рис.16)

- рожь (рис. 17)

  - овес (рис.18)

 -ковыль (рис.19)

2. Определить районы распространения данных видов и температурные условия (заполнить таблицу №3)

3. Дать морфологическое описание этих злаков по следующему плану:

 I. Жизненная форма,  высота  растений

II. Тип корневой системы

III. Описание надземных органов:

1)   Побег 

2)    Лист

·      длина листовой пластинки

·      ширина листовой пластинки

И заполнить таблицу № 4

4.Сделать поперечные срезы листьев:

-пшеницы (рис.20)

    -ржи (рис. 21)

- овса (рис.22)

-ковыля (рис.23)

и сравнить эти виды по следующим критериям:

 число ребер, особенности  эпидермиса, форма паренхимных клеток, межклетники, наружная и внутренняя обкладки проводящих пучков, степень развития  клеток склеренхимы ниже сосудисто-проводящих пучков и выше их (заполнить таблицу №5)

6. Сформулировать вывод. 

Рис 16. Гербарный лист пшеницы мягкой или летней Triticum aestivum L. (Triticum vulgare  Vill.)

-2

Рис.17 Гербарный лист ржи посевной  (Secale cereale L.)

-3

Рис.18 Гербарный лист  овса  посевного (Avena sativa L.)

 

-4

Рис.19 Гербарный лист ковыля  перистого Stipa pennata L. (Stipa joannis Cel.)

 

 

 

-5

 

 

Рис. 20 Поперечный разрез листа пшеницы

 

-6

Рис.21 Поперечный разрез  листа  ржи

 

-7

Рис.22 Поперечный  разрез  листа  овса

 

 

-8

Рис.23 Поперечный срез листа ковыля.

Таблица 3
Таблица 3
Таблица 4
Таблица 4
Таблица 5
Таблица 5