Оценка влияния внешних условий на интенсивность фотосинтеза гидрофитов

Известно, что при попадании в воду токсичных веществ и изменении инсоляционного режима в макрофитов чаще наблюдается нарушение процесса фотосинтеза. Изменение состояния фотосинтетического аппарата четко отражает изменение обще-физиологического статуса растений и может быть показателем, интегрально отражает водоемов. Ингибирование процесса фотосинтеза у водных растений приводит к снижению первичной продукции и уменьшение содержания кислорода, нарушение процессов фотосинтетической аэрации воды, препятствует естественному самоочищению водоемов.

Для определения интенсивности фотосинтеза водных растений можно использовать метод подсчета пузырьков кислорода. На свету в листьях происходит фотосинтез, продуктом которого является кислород, который накапливается в межклетниках. После срезки стебля избыток газа начинает выделяться с поверхности среза в виде непрерывного потока пузырьков, скорость образования которых зависит от интенсивности фотосинтеза. Этот метод недостаточно точен, но простой и удобный в использовании. Кроме того, с помощью этого метода четко регистрируется зависимость процесса фотосинтеза от внешних условий.

Материалы и оборудование: погружены водные растения – элодея, наяда, роголисник, водопериця или др..; двуокись соды, 1%-ный раствор К2Cr2O7, 4%-ный раствор CuSO4 5Н2О, насыщенный аммиаком; кювета, пинцет, лезвие бритвы, пробирка, вставленная в колбу со стоком внизу, лампа, секундомер, электроплитка, термометр, колбы (3 шт), линейка, спектроскоп, пробирки (2 шт).

Ход работы. Поместить по ветке исследовательских растений с неповрежденной верхушечной почкой в кювету с водой и острой бритвой сделать срез, чтобы предотвратить возможное закупоривание путей прохождения газов.

Погрузить веточки в пробирки с водой так, чтобы срезы разместились сверху. Воду предварительно обогащают диоксидом углерода путем растворения небольшого количества (на кончике ножа) соды (NaHCO3).

Поместить пробирки с опытными растениями в определенные условия, подождать, пока установится равномерный поток пузырьков и с помощью секундомера подсчитать количество пузырьков, выделившихся за определенный промежуток времени.

Используя в качестве источника света лампу с мощностью 100-200 Вт, провести следующие опыты:

а) Выяснить влияние освещенности. Налить воду, предварительно нагретую до 20o С, в колбу или стеклянный цилиндр со стоком внизу и вставить в этот сосуд пробирку с веточкой исследовательской растения. Подсчитать количество пузырьков кислорода, выделяемых на различных расстояниях от источника света (20 см, 40 см, 60 см).

б) Выяснить влияние спектрального состава света. Подсчитать количество пузырьков при освещении белым светом (пробирка погружена в сосуд с водой). Затем провести наблюдения при красном экране, заменяя воду в сосуде раствором K2Cr2О7, который пропускает красные, оранжевые и желтые лучи и не пропускает сине-фиолетовые. После этого определить интенсивность фотосинтеза при синем экране, налив в сосуд раствор серно-аммиачно-медной соли, которая пропускает голубые, синие и фиолетовые лучи, но задерживает длинноволновую часть спектра.

Все три наблюдения проводят с растворами одинаковой температуры и на одинаковом расстоянии от источника света. Спектральный состав света, пропускают окрашенные растворы, проверяют с помощью спектроскопа. Вместо жидких экранов можно использовать стеклянные светофильтры, пропускающие лучи определенной длины волны.

в) Выяснить влияние температуры. Налить в сосуд сначала теплую, а затем холодную воду и провести подсчеты пузырьков при одинаковых расстояниях от источника света.

Сделать выводы о влиянии исследованных факторов на интенсивность фотосинтеза.

Теги: биомасса, болотные растения, водная растительность, водные растения, лабораторная работа, наука о расстениях, растения, строение растений