Problém: Během hodiny o okolním světě jsme šli do zimního lesa, pozorovali stromy a učili se poznávat stromy podle kůry a pupenů. Tehdy jsme začali přemýšlet: v zimě se mnoho zvířat ukládá k zimnímu spánku, ale co se stane se stromy? Jak se nazývá stav stromů během zimních mrazů?
Předmět studia: stromy v zimě
Předmět výzkumu: zimní spánek stromů
Cíl: Chceme vědět, jestli stromy v zimě spí? Jak se připravují na zimu, co se děje v tělech stromů?
Chcete-li získat odpověď na svou otázku a dosáhnout svého cíle, musíte vyřešit následující problémy.
- Naučte se co nejvíce o přípravě stromů na zimu.
- Zjistěte, zda stromy v zimě spí.
- Prozkoumejte zimní spánek stromů..
Hypotéza: Předpokládejme, že spánek stromů se skládá ze dvou období.
- Pozorování
- Zkušenosti nebo experimenty
- Analýza odborné literatury
- Shrňte všechny informace
Období podzim-zima v životě stromů.
1.1 Příprava stromů na zimu
Z lekcí okolního světa víme, že stromy jsou vytrvalé rostliny a v zimě neumírají. Abychom se o tom ujistili, šli jsme 10. prosince do parku a ulomili jsme malou větev stromu. Na zlomu pod kůrou jsme viděli zelené pletivo stromu, které nám říká, že strom je živý. Za předpokladu, že stromy v zimě spí, začali jsme hledat potvrzení ve vědecké literatuře a internetových článcích. Této problematice věnovali své články autoři jako V.A. Krutetskaya. v knize „Svět kolem nás, ročníky 2-4. Zajímavosti pro zprávy a zprávy,“ Klepinina Z.A. v učebnici přírodopisu pro 2. ročník, Dmitriev Yu. v „Knize přírody“, A. Lopatina a M. Skrebtsova v knize
„Pohádky a květiny a stromy“, také na internetu na stránkách „Pochemuchka“ a „Odpovědi na otázky pročochek“ jsme našli fakta potvrzující, že stromy upadají do stavu spánku. Stromy stejně jako zvířata musí odolávat silným mrazům. A na zimu se připravují předem a po svém.
Do třeskutých zimních mrazů je ještě daleko, ale stromy už začínají
Postupně opadá listí. Ne okamžitě, ne náhle, jsou osvobozeni
listy. Probíhají přípravy na opad listí. V listech se dějí úžasné věci
transformací.
V létě slunce svítí dlouho. Chlorofyl je zničen a okamžitě
obnovena, zničena a znovu obnovena. Vzdělání
chlorofyl drží krok s jeho ničením. List zůstává po celou dobu zelený.
Přichází podzim, noci se prodlužují. Rostliny dostávají méně světla. Chlorofyl
Během dne se zhroutí, ale nestihne se vzpamatovat. Zelená barva v listech
klesá a žlutá se stává patrnou: list zežloutne.
Ale na podzim jsou listy nejen žluté, ale také červené, karmínové,
nachový.
Záleží na tom, jaká barvicí látka je v vadnoucím listu.
1.2 Jak dochází k pádu listů
Stromy, stejně jako všechny živé věci, mají své vlastní vnitřní „hodiny“. Tyto „živé hodiny“ jsou citlivé na změnu dne a noci. Kratší podzimní dny jako by v rostlině otočily neviditelným vypínačem. Zelená barva je nahrazena žlutou. Živiny se začnou čerpat z listů do kmene. Ke změnám dochází i v listových řapících. V létě jsou řapíky listů pevně připojeny k větvím.
Zkuste si utrhnout zelený list například z břízy. Je snazší ji zlomit, než ji bez poškození oddělit od větve. A na podzim? Čím více list zežloutne nebo zčervená, tím snáze se odlomí. A přijde okamžik, kdy se listu jen dotknete a ten okamžitě spadne z větve spolu s řapíkem. Včera jsem nemohl opustit listí
Odfouknout by je mohl i silný vítr, ale nyní odpadnou samy. Co se stalo?
Ukazuje se, že na podzim se na bázi řapíku, v místě, kde je připevněn k větvi, objevila tzv. korková vrstva. Ten jako přepážka oddělil řapík od větve. Nyní pouze několik tenkých vláken spojuje listový řapík s větví. I lehký závan větru tato vlákna přetrhne. Listí padá.
1.3 Proč stromy shazují listí?
Přestože se naše listnáče dožívají desítek, často i stovek let, listy
„Fungují“ pouze jednu sezónu. A během této doby je to stále rychlé
opotřebovat. Koneckonců, „práce“ listů je velmi intenzivní.
U zeleného listu je celý spodní povrch pokryt průhlednou kůží,
poseté malými otvory – průduchy. Pod vlivem prostředí
teploty a vlhkosti vzduchu se otevírají a zavírají. Jak
okna v domech.
Voda, kterou kořen absorbuje z půdy, stoupá vzhůru kmenem k větvím
a listy. Když jsou průduchy otevřené, vlhkost se odpařuje z listů a
nové části vody jsou nasávány kmenem do koruny.
Slunce zahřívá listy a odpařování je ochlazuje, brání
přehřát. Přiložte list na tvář – chladí.
Zelený list utržený ze stromu rychle schne. A na stromě jsou listy
šťavnaté, čerstvé – buňky živého listu jsou vždy naplněny vodou.
Stromy potřebují hodně vody. Přes léto velká bříza, např.
odpaří asi 7 tun vody. V zimě nedostanete z půdy tolik vláhy. Zima
pro stromy to není jen chladné období, ale především období sucha. Ztráta
listí, stromy jsou chráněny před „zimním suchem“. Strom nemá listy – ne
a takové hojné odpařování vody.
Kromě toho stromy potřebují pro léčebné účely také opad listů.
Spolu s vodou strom absorbuje různé minerální soli z půdy, ale
je plně nevyužívá. Přebytek se hromadí v listech jako popel
topeniště pecí. Pokud listí neopadalo, strom mohl
jed.
Ve městech je vzduch silně znečištěný kouřícími komíny továren a továren.
Nejmenší částečky sazí se usazují na listech a ucpávají průduchy. Vypařování
zpomaluje.
Proto ve městech musí některé stromy měnit listy dvakrát ročně.
rok. A je znám případ, kdy to topol změnil pětkrát!
Opadání listů má třetí důvod: chránit tenké, křehké větve.
strom z váhy napadaného sněhu. Opad listí přizpůsobuje stromy zimě.
1.4 Jak žije strom v zimě
Celé léto stromy pilně ukládají škrob do svých kmenů a větví. Šťávy
stromy postupně houstnou. Při prvním chladném počasí jsou stromové buňky hustě napěchované škrobovými zrny. Maličké „stodoly“ doslova překypují těmito věcmi. Zásoby potravin na zimu jsou připraveny. Tam, kde jsou zimy teplejší, zůstává škrob škrobem celou zimu. Tam, kde jsou krutější mrazy, se škrob nahrazuje cukrem. Po vytvoření potravinových rezerv je strom připraven odolat mrazům 10-12 stupňů. A první mrazy ji přitvrzují, takže je ještě odolnější: míza stromů ještě více houstne, škrob se mění v cukr.
Pohyb šťáv se zpomalí, téměř zastaví. Zdá se, že strom usíná. Čím více se škrob proměnil v cukr, tím hlubší hibernace a klid stromů byly. A stromy dýchají v zimě 200-400krát méně než v létě. Stromy spí obzvláště hluboce od podzimu do konce roku. Pokud v tuto dobu odříznete větve třešně a dáte je do vody, pokvetou neochotně a velmi dlouho. A ti odříznutí po Novém roce se rychle probouzejí, jako by jen čekali na probuzení.
II. experimentální část
2.1 Zkušenosti s určováním období spánku na stromech.
Abychom si ověřili tvrzení, že před novým rokem stromy spí hluboce a blíže jaru je jejich spánek mělký, natrhali jsme 12. prosince větvičky třešně a dali je do vody. Na těchto větvích jsme začali každý den pozorovat změny pupenů. Konečně po sedmi dnech, tedy 19. prosince, jsme si všimli, že se pupeny na stromech začaly probouzet a ukazovaly zelené nosy. A jen o 13 dní později (25. prosince) se pupeny třešně plně probudily a vylezly z váhy. Listy se ale nemohly narovnat, začaly usychat.
Po Novém roce na konci března jsme pokus zopakovali. 22. března jsme dali do vody větvičky střemchy. Opět jsme každý den pozorovali vnější změny na ledvinách. A po 5 dnech (27. března) se pupeny na větvích nafoukly a objevily se z nich zelené nosy. 28. března se z kukly šupin spolu s listy objevily malé zelené kuličky. Nejdřív jsme nechápali, co to je. Ale po dvou dnech, tzn. 30. března byla naše zvědavost a zájem ukojen. Ukázalo se, že třešeň ptačí začala produkovat květinové větve spolu s listy. Začali jsme čekat: bude moci kvést? Naše očekávání ale nebyla korunována úspěchem. Po nějaké době uschly jak listy, tak větvičky květů. V druhé části našeho pokusu se tedy poupata na větvích probudila po 8 dnech, což je o 5 dní dříve než před Novým rokem.
2.2 Co ovlivňuje spánek stromů?
Před Novým rokem je denní světlo velmi krátké a noci dlouhé, slunce se nachází nízko nad zemí a jeho paprsky kloužou po povrchu země a vůbec ji neohřívají. A po Novém roce se dny prodlužují, slunce stoupá výše a jeho paprsky již začínají ohřívat zemi a předměty na ní. Jakmile se oteplí
slunce jakoby ručně odstraňuje jejich mrazuvzdornost. Stromy se postupně vzdalují ze zimního spánku, začínají dýchat a rozkvétají poupata.
Na základě experimentu jsme se tedy přesvědčili, že stromy hibernují a jejich spánek se skládá ze dvou období – z období hlubokého spánku (to je před Novým rokem) a z období mělkého spánku (po Novém roce). Hloubka spánku stromů je ovlivněna délkou dne. Naše hypotéza se potvrdila.
Díky naší práci jsme také získali velmi užitečné informace.
Proč jsou jarní mrazy pro stromy horší než zimní?
Stromy začínají ztrácet tuhnutí během jarního tání. Tehdy mohou stromy trpět i menšími mrazíky.
Na jakém svahu – teplý, jižní, popř
studený, severní – stromy s větší pravděpodobností „nachladnou“, není třeba spěchat s odpovědí:
studený, severní.
Právě naopak: teplý, jižní. Když jižní svah jaro prohřeje
slunce, stromy se probudí ze zimního spánku. A na severním svahu je zima, stromy
tam ještě spí.
Znovu udeří mráz, pro spící stromy to není děsivé – vydržely a
ne tak studená. A ti, kdo se probudí, budou zaskočeni. Strom přeci není
může se okamžitě znovu postavit, jako člověk, který se dostane ven
kožich na hrudi, když se ochladí. Proto stromy, které jsou vysazeny na jižní straně, často praskají kůrou a zcela nebo částečně vymrzají.
Severské klima s chladnými zimami se stává vážným testem životaschopnosti všech živých tvorů. Všichni si vyvinou své vlastní mechanismy přežití. Medvědi si lehnou do doupěte a spí až do jara, lišky se v mrazu schovávají do děr, žáby mají v krvi přírodní nemrznoucí směs a úspěšně přežijí i úplné zmrznutí. Ale co stromy? Lesní obři se nemohou schovat před chladem, sněhem a větrem, nedokážou si vytvořit úkryt.
Proč stromy úspěšně přezimují jednu sezónu za druhou a cítí se skvěle i po silném chladném počasí? Co jim umožňuje zůstat životaschopné v chladném počasí? Vědci zaznamenali přítomnost několika mechanismů, které umožňují vytrvalým rostlinám přežít chladné počasí.
Jak se liší severní rostliny od jižních?
Ne všechny stromy jsou mrazuvzdorné. Pokud tedy vezmete jižní palmu, při poklesu teploty rychle zemře a totéž se stane s dalšími zástupci flóry, kteří prošli evolučním procesem v rovníkových a tropických podmínkách. Ale severní rostliny jsou chráněny před chladem.
Zajímavým faktem: Pokud umístíte jakýkoli severský strom do chladných podmínek náhle, bezprostředně po teplém počasí, riskuje, že zemře. Rostliny nemají žádnou ochranu před náhlými mrazy, mohou se pouze připravit na dlouhé chladné období, aby je úspěšně přežily. Pokud nebyl čas na přípravu, obranné mechanismy jsou velmi slabé.
Co pomáhá stromům přežít zimu?
Na jaře a v létě stromy aktivně využívají příznivého období – kvetou a nesou ovoce nebo semena, doplňují své vlastní zásoby živin a rostou. S příchodem chladného období, které je signalizováno zkracováním denních hodin, se velká flóra připravuje k zimnímu spánku. Rostliny mají také hormony, některé z nich stimulují růst a vývoj, jiné je zastavují. S příchodem podzimu se přestávají produkovat látky stimulující růst, nahrazují je inhibitory, které dokážou rostlinu připravit na dlouhou zimu.
Zanechává smysl zkracující denní hodiny
Stromy, které na zimu shazují listí, získávají speciální korkovou vrstvu, která je připraví na opad listí. Zároveň jsou živiny odváděny do kmene a větví a přebytečná vlhkost je odváděna s listy. Pokud je v kmeni stromu příliš mnoho vody, hrozí mu prasknutí mrazem a odumření. Do zimy se dřevo výrazně vysuší, což zajišťuje minimální rizika i ve velkých mrazech.
Zajímavým faktem: zimní dřevo je považováno za stavebně hodnotnější právě díky větší suchosti původního materiálu.
Navíc na podzim jsou mladé výhonky pokryty kůrou, která slouží jako dodatečná ochrana před mrazem. V kmeni a větvích se také hromadí cukr, který poskytuje ochranu před tvorbou ostrých ledových krystalků a pomáhá předcházet zamrzání zbylé vlhkosti. S opadem prvního sněhu dostává další ochranu i kořenový systém, který úspěšně přezimuje pod drnem a závějemi.
Stálezelené jehličí má i svou ochranu před mrazem – pryskyřičná míza a ochranné slupky mu umožňují úspěšné přezimování.
Strom upadne do pozastavené animace, všechny procesy v něm se výrazně zastaví nebo zpomalí a v tomto stavu setrvá až do jara. V zimě nedochází k růstu ani fotosyntéze. Všechny procesy začínají znovu na jaře, kdy začíná období bohatého toku mízy – zástupci severní flóry opět získávají vlhkost potřebnou pro růst a životně důležitou činnost. Jak se počasí otepluje, otevírají se pupeny, rozvíjejí se nové listy, začínají růst výhonky a vyvíjí se kořenový systém. To pokračuje až do nové zimy.
Umírají stromy mrazem?
Jak již bylo řečeno, teplomilné stromy nevědí, jak zimovat, jejich přípravy na zimu nezačínají, a proto se jim v náročném období nedostává ochrany nutné. Mladé rostliny, které ještě nemají vyvinuté potřebné mechanismy, mohou zemřít – to se také stává. Sazenice mohou po přesazení také zmrznout, protože lidský zásah a přenos do nové půdy poškozuje kořenový systém, narušuje všechny procesy a oslabuje strom.
Časné mrazíky, kdy rostliny ještě nejsou připravené na zimu, mohou být na škodu. Nebezpečné jsou i pozdní mrazíky – pokud se stromy již vynořily ze zimního spánku, jsou bezbranné. Nově se objevující míza v kmenech může zmrznout a roztrhnout kmen zevnitř, poškodit mohou i rozkvetlá poupata a květy.
Silné mrazy s extrémními teplotami mohou zabít velké množství stromů i uprostřed zimy. Ale naštěstí se to stává zřídka, v ojedinělých případech. Severské rostliny většinou úspěšně přezimují.
Stromy tedy v zimě neumírají, protože mají vyvinutý systém ochrany proti mrazu. V některých případech však mohou být mrazy pro velké zástupce flóry stále destruktivní.
Jak a proč stromy přežívají v zimě – zajímavé video
Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl + Enter.
