И na zemi i na střechách. С S tichým šelestem si lehnou. ТTo je to, co příroda dýchá. Оbaldachýn trhá listy, Пméně často malování pestrými barvami. А pak všechno hodí dolů. Дale jak tomu říkáme? (Kolomeytsev A.)
Mám ráda podzim. Toto je mimořádná roční doba. Je zajímavé pozorovat změny v přírodě. Všechny stromy, keře a tráva byly jasné, zelené a najednou si všimnete, že barva zeleně se změnila a vybledla. A jednoho rána si při pohledu z okna všimnete, že listy jasanu, který roste u silnice, zežloutly. Listy na jiných stromech také začínají měnit barvu. Jaká rozmanitost barev: od jasně žluté po tmavě vínovou! A pak začnou opadávat listí, čas nazývaný „zlatý podzim přírody“. Stromy shazují listí a vytvářejí na zemi barevný koberec. Za bezvětří listy s tichým šelestem opadávají, a když se zvedne vítr, ve vzduchu víří barevné listy. Při pozorování tohoto jevu vyvstává spousta otázek: proč listy mění barvu?; proč padají ze stromů?; co se stane se spadaným listím?
Hypotéza:Předpokládám, že listy na stromech a keřích mění barvu, protože je strom nemocný nebo se (listy) bojí chladu.
Jedním z druhů podzimních prací je odstraňování listí ze silnic, chodníků, dvorů, parků, ale i zeleninových zahrad a sadů. Sledoval jsem, jak se spadané listí nejprve sbírá na velké hromady a pak se zapaluje. Pronásledovala mě otázka: “Dělají správnou věc?” Hypotéza: Předpokládám, že lesy, parky a zeleninové zahrady z nějakého důvodu potřebují spadané listí. Listy jsou součástí přírody a v přírodě není nic nadbytečného nebo zbytečného. A dospělí asi nemají úplně pravdu, když pálí spadané listí.
Na tyto otázky se pokusím najít odpovědi prostřednictvím své práce.
účel práce: studovat příčiny opadu listů a jeho biologický význam.
zjistit, proč listy na podzim mění barvu
zvážit příčiny pádu listů;
určit mechanismus pádu listů;
zjistit, co se stane se spadaným listím.
Předmětem mého výzkumu je opad listí. V práci byly použity tyto výzkumné metody: teoretické (studium a rozbor literatury) a praktické (experimentální).
1. Literární přehled
1.1 Proč listy žloutnou
Vzhled žlutých listů na stromech znamená, že v přírodě začal podzim. Na podzim se dny zkracují, je méně slunečního světla a v listech dochází k úžasným proměnám, listy se začínají připravovat na opad.
Co se děje v listech?
V listech je speciální látkachlorofylu 1 , který dodává listům zelenou barvu. Pomáhá rostlinám využívat sluneční světlo k produkci živin – cukrů – které rostlina potřebuje k výživě. Chlorofyl v rostoucím listu se v noci neustále ničí a přes den se znovu tvoří. Ale to se děje pouze ve světle. Když se denní světlo sníží, chlorofyl nemá čas se během dne plně zotavit. Je toho stále méně.[3,7]
V listu jsou další látky, které se nazývají – pigmenty 2 . Pigmenty karotenoidy (xantofyl a karoten) – dávají listy žluté, oranžové a hnědé barvy. Antokyanové pigmenty – dejte listům červenou a fialovou barvu.
Všechny tyto pigmenty jsou přítomny v listech po celou vegetační sezónu. V teplém období, tedy během vegetace, se chlorofyl průběžně produkuje a odbourává, v listech je ho hodně a listy vypadají zeleně. S přibývajícími nocemi na podzim se produkce chlorofylu zpomaluje a pak se úplně zastaví. V tomto případě je veškerý chlorofyl v listech zničen. Díky tomu jsou karotenoidy a antokyany přítomné v listech viditelné. Jak přesně se barva objeví na listech, jakmile se v listech vytvoří karotenoidy a antokyany, do značné míry závisí na rostlině. Například dubové listy zčervenají, zhnědnou nebo červenohnědou; v jasanu a topolu – zlaté a žluté; dřín má purpurově červenou barvu. Ale listy olše a šeříku budou zelené bez ohledu na počasí. V jejich listech se kromě chlorofylu nenacházejí žádná další barviva [2,4]
1.2 Jak dochází k pádu listů
Nikdo neříká stromu, kdy má shodit listí. Stromy, stejně jako všechny živé věci, mají své vlastní vnitřní „hodiny“. Listy zestárnou před opadem listů. Jak listy stárnou?
Životní procesy ubývají, do listů se dostává méně vody, ale hromadí se v nich nepotřebné a škodlivé látky. Kratší podzimní dny jako by v rostlině otočily neviditelným vypínačem. Po 23. září (den podzimní rovnodennosti) se denní hodiny zkracují, teplota vzduchu se snižuje a objevují se noční mrazy. Zelená barva listů je nahrazena žlutou a všechny živiny se přenášejí z listů do kmene. Změny se vyskytují v listech. V létě jsou řapíky listů pevně připojeny k větvím. A na podzim se na bázi listu vytvořila speciální korková vrstva. Ten jako přepážka oddělil řapík od větve. Pouze několik tenkých vláken spojuje listový řapík s větví. Foukal větřík a padalo listí.[2,3,4]
1.3 Proč stromy shazují listí?
Během opadu listí stromy shazují listí. Existují tři důvody, proč k tomuto jevu dochází.
V našem klimatu se to děje na podzim, před chladným počasím a v horkých zemích – během období sucha. To znamená, že opad listů pomáhá rostlinám přizpůsobit se přežití v drsných podmínkách. Stromy odpařují velké množství vody průduchy listů a v zimě to už nestačí. Zima není pro stromy jen chladným obdobím, ale také obdobím sucha. Ztrátou listů se stromy chrání před „zimním suchem“. Pokud stromy nemají listy, nemají tak hojný výpar vody.[2,4]
Stromy také potřebují opad listů pro léčebné účely. Strom nasává spolu s vodou z půdy různé minerální soli, které rostlina plně nevyužívá. Přebytek se hromadí v listech, jako popel po zahřátí kamen. Strom by se otrávil, kdyby listy neopadaly. Ve městech, kde je vzduch znečištěný kouřícími komíny továren, se drobné částečky sazí usazují na listech, ucpávají průduchy a brání odpařování. Stromy v takových podmínkách musí měnit listy dvakrát ročně.
Opad listí také přizpůsobuje stromy zimě. Chrání tenké, křehké větve stromů před tíhou sněhu padajícího v zimě. Pokud by totiž zůstaly velké listové čepele, nahromadily by se na nich velké masy sněhu. Pod jeho tíhou by se mohly ulomit celé větve. Když všechny listy opadnou, strom se nebojí zimních mrazů a sněhových bouří.[2,6]
1.4 Význam spadaného listí v přírodě.
Pod vlivem deště, sněhu, slunce a také kvůli práci určitých mikroorganismů hnijí, postupně se mísí se zemí a tvoří humus. Ukazuje se, že spadané listí je cenným organickým a minerálním hnojivem pro stejné stromy, ze kterých spadlo.
Podestýlka listí spolu se silnou vrstvou sněhu po celou zimu izoluje kořeny stromů, slouží jako přikrývka stromů, chrání je před mrazem a uchovává semena rostlin. V zimě život rostlin pokračuje. Pokud odhrabete sníh, můžete skrz zhutněné listy vidět malé klíčky.[3.4]
Na jaře se voda hromadí v husté listové pokrývce jako houba, která postupně stéká ke kořenům stromů a keřů. Živiny ze shnilých listů jsou zpětně absorbovány kořeny.
V létě vrh listí zachrání půdu před nebezpečným zhutněním. Koneckonců, půda by měla být volná, bohatá na vzduch a vlhkost. Teprve pak na něm porostou rostliny.[7]
Spadané listí se stává potravou pro řadu mikroorganismů. Ve spadaném listí se skrývají živí tvorové: různý hmyz, žížaly. Ničí různé rostlinné škůdce a účastní se procesů tvorby půdy.
Opad listů přispívá k cirkulaci látek v přírodě.[3,7]
2. Provádění výzkumu
Co dává listům různé barvy? Pro stanovení typů pigmentů byly provedeny následující experimenty.
2.1. Zkušenost 1. Izolace pigmentů z opadaných listů (Příloha I, II a III)
Vybavení a materiály: 3 sklenice s víčkem, alkohol, spadané listí žluté (popel), červené (skumpia) a zelené (lila).
Průběh: Nakrájené listy každé barvy byly umístěny odděleně do sklenic, naplněné alkoholem a přikryté víčky. Po nějaké době se lihový roztok ve sklenicích v jedné zbarvil do zelena, ve druhé žlutě a ve třetí zčervenal.[1]
Závěr: Ke změně barvy v alkoholu došlo v důsledku rozpuštění pigmentů v alkoholu. Ve sklenici s listy šeříku – pigment chlorofylu, ve sklenici s listy jasanu, pigment rozpuštěný v lihovém roztoku xantofyl, ve sklenici s listy scumpia – pigment antokyanin.
2.2. Zkušenost 2. Separace chlorofylových pigmentů (Příloha IV)
Vybavení a materiály: láhev s izolovaným alkoholovým extraktem chlorofylu, láhev benzínu, zkumavku.
Průběh: do zkumavky nalil 3 ml extraktu ze zeleného listového pigmentu, přidal 1.5 ml benzínu, 2-3 kapky vody (aby se alkohol nemísil s benzínem). Zkumavka byla uzavřena a protřepána a ponechána na chvíli.
Ve zkumavce se oddělil líh a benzín. Spodní vrstva, alkohol, bude žlutá a vrchní vrstva, benzín, bude zelená.[5]
Závěr: Alkoholový extrakt zeleného listu obsahuje všechny pigmenty. Po přidání benzínu se v něm rozpustil chlorofyl, zatímco ostatní pigmenty zůstaly v lihovém roztoku. Oddělení chlorofylu od žlutého pigmentu je založeno na tom, že se lépe rozpouští v benzínu než v alkoholu.
Stále máme zkumavky s lihovými extrakty ze žlutých a červených listů. Rozhodli jsme se zkontrolovat, co se stane, když do nich přidáme benzín. Po protřepání se obsah obou zkumavek oddělil: žluté a červené barvivo zůstalo v lihovém roztoku a benzín stoupal nahoru.[5]
Závěr: žluté a červené pigmenty se v benzínu nerozpouštějí.
2.3. Zkušenost 3. Proč listí padá.
Materiály: třešňová větev zlomená větrem v létě a třešeň na konci října.
Průběh práce: Listy na větvi, polámané v létě, už dávno zaschly, snadno se drolily, ale nestrhávaly snadno. Na podzim nebylo těžké utrhnout list z větve stromu a po prvním mrazu začaly listy samy opadávat.
V místě spojení listu a stonku se vytvoří speciální korková vrstva. Jako přepážka odděluje řapík od větve. List zůstává na stromě viset jen díky cévním svazkům. [3]
Závěr: listy opadávají, protože na podzim se na bázi řapíků listů vytvořila korková vrstva, která je odděluje od větve.
Co se děje se spadaným listím, kam mizí?
2.4. Zkušenost 4. Kam mizí spadané listí? (Příloha V)
Zařízení a materiály: sklenice, zemina, písek, suché listí, kousek jablečné slupky, voda.
Průběh práce: Země a písek byly střídavě nasypány do skleněné nádoby v několika vrstvách. Suché listy a jablečná slupka byly nasypány do sklenice na povrchu země. Dobře zalili listí a zem a přihodili pár žížal. Sklenice byla umístěna ve spíži. [2]
O týden později jsme viděli výsledky. Půda a písek se promíchaly, listy zmizely a jablečná slupka také.
Závěr: Červi ve sklenici několikrát vystoupili na hladinu, aby se nakrmili. Po takových pohybech se země a písek smísily. Některé spadané listy slouží jako potrava pro obyvatele podzemí, zbytek hnije a mění se v humus.
2.5 Lidová znamení počasí založená na opadu listů.[4,6,7]
Již dlouhou dobu lidé pozorují podzimní přírodní jevy, které charakterizují příchod zimy – boj letního tepla se zimním chladem, a snažili se odhadnout budoucnost pomocí široké škály znamení. Lidé pozorovali jev opadávání listů a toto si všimli:
– Jeden list spadl ze stromu – počkej na podzim.
– Objeví-li se v létě na stromech raně žluté listy, bude brzký podzim.
– Pokud na podzim napadne sníh na listí, které ještě nespadlo, bude to těžké.
– Předčasné opadávání listů – na začátku zimy.
– Pozdní opad listí znamená krutou a dlouhou zimu. Časné opadávání listů znamená začátek zimy. Pokud listy brzy opadnou, měli bychom očekávat chladnou zimu.
– Pokud list ze stromu neopadá čistě (to znamená, že nespadne všechno listí na sníh), znamená to chladnou zimu.
– Pokud listy na stromech zespodu žloutnou, pak je dobrý raný výsev ozimů, pokud z horních větví, pak je dobrý pozdní výsev ozimů.
– Listy osiky leží lícem nahoru k chladné zimě, na druhé straně bude zima mírná, a pokud na obou stranách bude zima průměrná.
– Pokud na podzim začnou březové listy shora žloutnout, bude příští jaro brzy, a pokud zespodu, bude pozdě.
– Opadá-li listí z břízy a osiky čistě, znamená to lehký a plodný rok.
– Dokud neopadá listí z třešní, ať napadne jakékoliv množství sněhu, tání ho zhnije.
– Je-li hodně dřínů, bude studená zima.
Věřte tomu, chcete-li, zkontrolujte, zda chcete.
Závěr
Po prostudování literatury na toto téma jsem se dozvěděl, že opad listů je přirozené opadávání listů ze stromů a keřů, spojené s přípravou rostlin na zimu. Přirozený jev opadávání listů je velmi moudré rozhodnutí, umožňuje rostlinám nabrat sílu na další sezónu.
Listy jsou zelené, protože obsahují zelený chlorofyl, který se snadno ničí, ale v létě se rychle obnovuje. Na podzim se vlivem sníženého slunečního záření a nižších teplot ničí chlorofyl a v listu se objevují žluté a červené odstíny jiných pigmentů.
Strom na zimu shazuje listy, aby nevyschl nadměrným výparem. Do podzimu se v listech nahromadilo mnoho pro rostlinu škodlivých látek, takže shazování starých listů je nezbytnou podmínkou pro její normální život. Listí v zimě by navíc stromy jen poškodilo.
Na konci léta se na bázi listového řapíku tvoří speciální korková vrstva. Buňky této vrstvy mají hladké stěny a lze je od sebe snadno oddělit. Do začátku opadu listů se spojení mezi nimi na nějakém místě přeruší a list zůstane viset na stromě jen díky cévním svazkům, které se rychle rozbijí.
Spadané listí má v přírodě velký význam. Hnijí, postupně se mísí se zemí a tvoří humus. Voda se hromadí v husté pokrývce listí a stéká ke kořenům stromů a keřů. Živiny ze shnilých listů jsou zpětně absorbovány kořeny. Živí tvorové, žížaly, které se podílejí na procesech tvorby půdy, se skrývají ve spadaném listí.
Listy by se neměly spálit. Oheň zničí hmyz skrytý v listí; může poškodit kořeny mladých výhonků v zemi a proměnit kus země v černý popel, bez života. Při hoření se navíc do ovzduší uvolňují škodlivé látky, které člověku ztěžují dýchání. Listům bude prospěšnější, když se promění v humus než ve formě popela. Pokud spadané listí překáží a vytváří nedbalý vzhled pro ulici, dvůr nebo zahradu, pak je samozřejmě nutné odstranit, ale nespálit, ale umístit do kompostovací jámy, kde se za rok promění ve vynikající humus, který lze využít při pěstování zeleniny nebo květin. V lesních podmínkách dochází k přeměně listů na humus přirozeně.
Můj první hypotéza se nepotvrdila. Listy nemění barvu, jen ztrácejí zelenou barvu.
Můj druhá hypotéza se potvrdila – Listy nelze spálit Jedná se o porušení ekologické rovnováhy a zločin proti přírodě a člověku.
V naší výzkumné práci jsme k provádění experimentů použili fotografické materiály.
Práci můžete využít v lekcích „Svět kolem nás“, biologie při studiu tématu
Nová slovase kterými se v práci setkáte:
1. Chlorofyl – organická hmota zelená barví listy, pomáhá přeměňovat sluneční světlo a vodu na potravu pro rostliny.
2. Pigmenty – organické sloučeniny, které jsou přítomny v rostlinných buňkách a barví je: karoten – oranžová, xantofyl – žlutá, antokyany – červená, fialová.
Reference
1. Baturitskaya N.V., Fenchuk T.D. Úžasné pokusy s rostlinami: Kniha. pro studenty – Mn.: Lidová Asveta. 1991.-208 s.: nemocný.
2.Graubin G.R. Biology (Pochemuchkinovy experimenty a experimenty). –M.: AST, 2016.-46 s.
3. Dětská encyklopedie. Svět lesa. – M.: Makhaon, 2008.
4. Dietrich A., Yurmin. G., Proč. Dětská encyklopedie .- M.: Pedagogika-press, – 1993
5. Fyziologie rostlin: laboratorní práce / komp. N.N. Volčenko, Krasnodar: Kubánský stát. univ., 2012. 53 s.
Biologie SHTOKOLOVA Natalya Aleksandrovna Aplikace
Krasnodarský kraj, Abinskij okres, Abinsk,
MAOU střední škola č. 4, 2. třída „G“,
PÁD LISTŮ: PROČ A K ČEMU?
Vědecká supervizorka Ignatenko Irina Sergeevna,
učitel-organizátor UMB DO “Dům dětské kreativity”, Abinsk
Provádění experimentů na izolaci pigmentů z listů Příloha I
Pokus 1. Izolace pigmentů z opadaného listí
Foto 1. Broušení spadaných listů makrely, jasanu a šeříku.
Foto 2. Rozdrcené listy se polily alkoholem.
Příloha II
Foto 3. Provádění experimentu.
Foto 4. Na ubrousku po odpaření alkoholu jsou druhy stop pigmentů:
zelená (chlorofyl), žlutá (xantofyl) a červená (anthokyanin).
Příloha III
Foto 5. Experiment byl dokončen! Izolovali jsme pigmenty.
Foto 6. Alkoholové extrakty pigmentů z listů různých barev.
Foto 7. Příprava extraktu zeleného listového pigmentu.
Pokus 2. Separace pigmentů. Příloha IV
Foto 8. V horní části benzínu je zelený chlorofyl, ve spodní části žlutý xantofyl.
Foto 9. Přidání benzinu do extraktů z listů.
Foto 10. Červené, oranžové a žluté pigmenty se v benzínu nerozpustily.
Pokus 4. Kam mizí spadané listí? Příloha V
Foto 9. Příprava půdy pro experiment.
Foto 10. Do připravené půdy byly umístěny žížaly a navrch bylo položeno spadané listí.
Foto 11. Žížaly, stoupající na povrch za potravou (opadané listí), uvolňovaly a promíchaly vrstvy půdy.
Začněte ve vědě
Zakladateli Soutěže jsou Mezinárodní asociace vědců, učitelů a specialistů – Ruská akademie přírodních věd, redakční rada vědeckého časopisu “International School Scientific Bulletin”, redakční rada časopisu “Start in Science”.
V květnu je v ulicích města a v parcích patrné, že rostliny začínají ztrácet listy. Tento jev způsobuje nejen estetické zklamání, ale také otázky mezi těmi, kteří se starají o blaho rostlin.
Vědecké vysvětlení pozorovaného procesu je spojeno se změnami životních podmínek rostlin. Jarní zelené rostliny začnou odumírat, jak se snižuje denní světlo a teploty klesají. Listy, které dostávají méně světla a tepla, přestávají přijímat živiny, které potřebují, a ztrácí svou funkčnost.
Opad listí v květnu znamená, že se rostliny připravují na nové podmínky své existence. Odhazují zbytečnou hmotu, aby zaměřili své úsilí na životně důležité funkce, jako je růst kořenů a vytváření silnější struktury. Opad listů se tak stává přirozeným procesem nezbytným pro zachování rostliny a její přípravu na nový životní cyklus.
Proč listí padá v květnu: vědecké vysvětlení
Opad listů je přirozený jev, který se objevuje každý podzim v důsledku ukončení fotosyntézy a nástupu chladného období. Důvody opadu listů v květnu se však mohou lišit v závislosti na regionu a typu vegetace.
Jedním z nejčastějších důvodů květnového opadu listů jsou následky mrazů nebo vydatných dešťů a sněhu na jaře. Takové povětrnostní jevy mohou listy poškodit a také zhoršit podmínky pro fotosyntézu, po které začnou odumírat a opadávat.
V jiných případech může být příčinou opadu listů odumírání kořenového systému rostliny v důsledku sucha, nemocí nebo poškození kořenů. To vede k narušení přísunu vláhy a živin do listů, v důsledku čehož začnou odumírat a opadávat.
Také opad listů v květnu může být spojen s přirozeným cyklem konkrétní rostliny. U některých typů vegetace dochází k periodickému vypadávání listů po celý rok, ale tento jev může být zvláště patrný v květnu.
V každém případě je opad listů přirozený proces, který je součástí životního cyklu rostliny a neohrožuje zdraví rostlin. Pokud je však opad listů nadměrný nebo se vyskytuje v raných fázích růstu rostlin, pak to může být známkou problému, který je třeba řešit lékařsky.
Cyklicita přírodních procesů
Přírodní procesy mají tendenci se v určitých cyklech opakovat. To je způsobeno měnícími se podmínkami prostředí, měnícími se ročními obdobími a dalšími faktory. Například ke změně léta a zimy dochází každoročně v důsledku rotace Země kolem Slunce. Existují také delší cykly spojené se změnou klimatu a dalšími globálními procesy.
Mnoho živých organismů závisí na cyklické povaze přírodních procesů. Rostliny například začnou v určitých ročních obdobích shazovat listy, aby šetřily vodu a živiny během hibernace. Zvířata také mění svůj životní styl v závislosti na ročním období – migrují, skladují potravu atp. Cyklický charakter přírodních procesů je důležitým mechanismem, který zajišťuje zachování biologické rozmanitosti a udržitelnost ekosystémů.
- Příklady cyklické povahy přírodních procesů:
- Změna ročních období;
- Padající listy rostlin;
- Migrace zvířat;
- Odlivy a odlivy;
- Cykly sluneční aktivity.
Je důležité si uvědomit, že některé přírodní cykly mohou být narušeny lidskou činností. Například globální oteplování způsobuje změnu klimatu a může ovlivnit přírodní procesy. Proto je důležité udržovat rovnováhu v přírodních procesech a jednat v souladu s přírodními zákony.
Fyziologické příčiny opadu listů
Opadání listů je nedílnou součástí životního cyklu rostliny. Fyziologické příčiny abscise jsou spojeny s přechodem rostliny do klidového období a její přípravou na zimu. Opad listů však může nastat i v květnu, například pod vlivem abnormálních povětrnostních podmínek, jako je mráz. V tomto případě je opad listů ochrannou reakcí.
Hlavní fyziologické příčiny pádu listů:
- Nedostatek světla – snížení denního světla vede k poklesu množství fotosyntetických produktů, což způsobuje aktivní destrukci chlorofylu a zrychlený opad listů.
- Nedostatek vody — v období sucha je rostlina omezována vodou, což způsobuje snížení buněčného napětí a zintenzivnění procesu opadu listů.
- Nízké teploty – při poklesu teploty se membrány rostlinných buněk stávají méně propustnými, což ztěžuje vnikání vody do nich. To urychluje proces abscise a způsobuje silné změny ve složení buněčné mízy.
Opad listů je tedy přirozeným fyziologickým procesem, který je spojen s přechodem rostliny do klidového období a ochranou před nepříznivými podmínkami.
