БИОЛОГИЯ · 10 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Организмы, среда и биосфера

§ 7. Влажность как экологический фактор

Вода участвует в реакциях, переносе веществ, поддержании тургора и теплообмене. Её баланс определяется поступлением, использованием и потерями, а не только влажностью почвы.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
07
Главный вопрос

Какие решения помогают растениям получать воду, сохранять её и переживать недостаток?

Биологическая лаборатория

Сравните примеры и их особенности

Переключайте изображения: каждое открывает объяснение связи строения, условий или способа использования.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Поступление и расход воды

Вода участвует в реакциях, переносе веществ, поддержании тургора и теплообмене.

Её баланс определяется поступлением, использованием и потерями, а не только влажностью почвы. Испарение зависит также от температуры, ветра, влажности воздуха и состояния устьиц, поэтому одинаковый полив не создаёт одинаковых условий.

Водный баланс организма
↓
Приход

Поглощение воды и её образование в обмене

⇄
Запас

Вода в клетках и внутренних средах

↑
Расход

Испарение и выделение

При длительном превышении расхода над поступлением запас уменьшается. Экономия воды имеет физиологические ограничения.

Водный баланс
Соотношение поступления и потерь воды организмом
Транспирация
Испарение воды растением, преимущественно через листья
Тургор
Давление клеточного содержимого на стенку, связанное с водным состоянием
От схемы — к объяснению
02

Влажные и умеренные местообитания

Сравним признаки

01

Гигрофиты

Наземные растения влажных местообитаний

02

Мезофиты

Растения условий умеренного увлажнения

03

Водообеспеченность

Доступность воды для поглощения и использования организмом

Гигрофиты приспособлены к высокой обеспеченности влагой и часто плохо переносят высыхание.

Мезофиты занимают промежуточное положение и характерны для многих умеренно увлажнённых сообществ. Принадлежность к группе описывает экологическую стратегию, но не отменяет различий между видами и стадиями их развития.

Сравним признаки

Алоэ: запас воды в листьях

Collage by en:User:MidgleyDJ, original images from Wikimedia commons (Image:Aloe_vera_offsets.jpg and Image:Aloe_vera_C.jpg) · CC BY-SA 3.0
Wikimedia Commons · источник

Кактус: запасающий стебель

YG01 · CC BY 4.0
Wikimedia Commons · источник

Белая кувшинка

Jacek Halicki · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

03

Два пути приспособления к засухе

Два ответа на дефицит влаги
ЗадачаНакопление водыОграничение потерь
ПриспособлениеЗапасающие ткани листа или стебляОсобенности покровов и регуляции испарения
ЭффектИспользование запаса в сухой периодБолее медленное расходование воды
ГраницаЗапас конеченПолностью остановить обмен нельзя

Суккуленты накапливают воду в специализированных тканях листьев или стеблей.

Склерофиты преимущественно экономят воду и эффективно добывают её, используя особенности корней, листьев и покровов. Эти стратегии могут сочетаться с физиологическими изменениями, поэтому внешний вид не всегда полностью раскрывает способ водного обмена.

Ксерофиты
Растения, приспособленные к недостатку влаги
Суккуленты
Растения с тканями для накопления значительных запасов воды
Склерофиты
Засухоустойчивые растения с жёсткими структурами и экономным расходованием воды
От схемы — к объяснению
04

Сохранение воды связано с компромиссами

Закрывание устьиц уменьшает испарение, но одновременно ограничивает поступление CO₂ для фотосинтеза.

Уменьшение листовой поверхности снижает потери, однако меняет возможности перехвата света. Успех стратегии определяется общим сочетанием ресурсов, поэтому максимально низкое испарение не всегда означает максимально быстрый рост.

Что ограничивает процесс

01

Устьичная регуляция

Изменение открытости устьиц в ответ на условия

02

Кутикула

Защитный поверхностный слой, уменьшающий неконтролируемые потери воды

03

Экологический компромисс

Ситуация, когда выигрыш в одной функции сопровождается ограничением другой

Что ограничивает процесс
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему растение может уменьшать рост даже тогда, когда закрывание устьиц спасает его от высыхания?

Сверить рассуждение

Уменьшение газообмена ограничивает поступление углекислого газа. Приоритет выживания временно снижает возможность образования новой органической массы.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Вода участвует в реакциях, переносе веществ, поддержании тургора и теплообмене. Её баланс определяется поступлением, использованием и потерями, а не только влажностью почвы.

02

Гигрофиты приспособлены к высокой обеспеченности влагой и часто плохо переносят высыхание. Мезофиты занимают промежуточное положение и характерны для многих умеренно увлажнённых сообществ.

03

Суккуленты накапливают воду в специализированных тканях листьев или стеблей. Склерофиты преимущественно экономят воду и эффективно добывают её, используя особенности корней, листьев и покровов.

04

Закрывание устьиц уменьшает испарение, но одновременно ограничивает поступление CO₂ для фотосинтеза. Уменьшение листовой поверхности снижает потери, однако меняет возможности перехвата света.

05

Приспособление к влажности охватывает получение, хранение и расход воды. Разные виды сочетают эти механизмы неодинаково.

06

Водный режим связан с фотосинтезом и теплообменом. Поэтому изменение одного механизма может одновременно давать пользу и создавать ограничение.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Соотношение поступления и потерь воды организмом»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Испарение воды растением, преимущественно через листья»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Наземные растения влажных местообитаний»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Растения условий умеренного увлажнения»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Растения, приспособленные к недостатку влаги»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Растения с тканями для накопления значительных запасов воды»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение открытости устьиц в ответ на условия»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Защитный поверхностный слой, уменьшающий неконтролируемые потери воды»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Давление клеточного содержимого на стенку, связанное с водным состоянием»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Засухоустойчивые растения с жёсткими структурами и экономным расходованием воды»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 10 класс», § 7 «Влажность как экологический фактор», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…