Исследовательская работа Почему осенью листья с деревьев так легко опадают?

Оглавление

Введение …………………………………………………………………….2

1. Мои наблюдения…………………………………………………………3

2. Анкетирование одноклассников ………………………………………..3

3. Роль листьев в жизни дерева………………….........................................4

4. Почему листья меняют цвет? ....................................................................4

5.Народные приметы………………………………………………………..5

6. Как наступает листопад?..........................................................................6

7. Зачем деревья сбрасывают листья ?..........................................................7

8. Значение опавших листьев в природе…………………………………..8

Заключение ………………………………………………………………….10

Список использованных источников информации.………………………11

Приложение…………………………………………………………………12

Введение

В золотой карете, что с конём игривым,

Проскакала осень по лесам и нивам.

Добрая волшебница всё переиначила,

Ярко - жёлтым цветом землю разукрасила.

Осень - прекрасное время года. Изменение окраски листьев - одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, клёны желтеют, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. В это время года я люблю бродить по осеннему парку, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев, любуясь желтыми, багряными, лиловыми красками.

Однажды, я собирал листву для поделок, и мне стало интересно. Почему листья осенью изменили цвет? Почему летом их не мог сорвать даже сильный ветер, а осенью они отрываются сами? Что произошло?

И тут появились предположения:

1. Листья на деревьях постарели, им холодно, поэтому они опадают.

2. Листьям становится темно.

3. Листья падают от ветра.

Что бы проверить свои предположения, я поставил перед собой следующие цели и задачи:

Цель: Узнать - почему листья падают?

Задачи:

1. Выяснить значение листа в жизни растения.

2. Понаблюдать за изменениями листьев осенью.

3.Установить причины листопада.

4. Изготовить гербарий из осенних листьев.

Чтобы решить эти задачи, мне пришлось прочитать литературу по этому вопросу, обратиться по этому вопросу к учителю биологии, изучить интернет- источники.

1. Мои наблюдения

Я наблюдал за изменениями листьев осенью.

В сентябре на некоторых деревьях появились жёлтые листья, но связь с ветвями была еще прочной. (см. приложение 1)

В октябре почти все листья поменяли зелёный цвет на жёлтый, бурый, красный и начался листопад. (см. приложение 2)

В ноябре, практически все, листопадные деревья сбросили листву.

Последней избавилась от листьев - ива. (см. приложение 3)

2.Анкетирование одноклассников и учащихся школы.

В начале исследования я решил провести анкетирование

своих одноклассников и учащихся нашей школы, чтобы выяснить, знают ли они, зачем дереву листья, почему листья осенью меняют свой цвет и опадают. (см. приложение 4,5,6)

Результаты были следующие: на вопрос, зачем дереву листья, среди одноклассников правильно ответили только 2% учащихся, среди 1 - 4 классов правильный ответ назвали 12% , учащиеся 5 - 9 классов утвердительно ответили 25 %, а 10 - 11 классы - 32%.

На вопрос, почему листья меняют свой цвет, смогли правильно ответить одноклассники -5%, 1 - 4 классы -14%, 5 - 9 классы - 28%, 10 - 11 -классы- 41%.

Почему листья осенью опадают, правильно ответили одноклассники -4%, 1 - 4 классы - 18%, 5 - 9 классы- 22%, 10 - 11 классы - 37%.

Анализируя результаты анкетирования, я выяснил, что большинство учащихся не знают причины изменения цвета осенних листьев и причины их опадания.

3. Роль листьев в жизни дерева

Я изучил строение листа и узнал, что лист состоит из двух частей: листовой пластинки - это то, что мы привыкли называть листом, и черешка - это его стебелек. (см. приложение 7)

С помощью черешка лист прикрепляется к ветви.

На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Они переходят в черешок. Оказывается жилки - это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества. Но если заглянуть в середину зеленого листа, то мы увидим, что в каждом листике полным-полно чудесных зелёных хлорофилловых зёрен. (см. приложение8) Зёрна так малы, что не разглядеть. И тем не менее каждое такое зёрнышко - как бы крохотный заводик. Они готовят пищу всему дереву. Эти заводики берут из воздуха невидимый углекислый газ. Из этого газа, воды и растворённых в ней веществ, добытых корнями, чудесные зёрнышки и делают строительный материал для новых веток, почек, корешков и, конечно, для самого ствола. Как не подняться новому дому без бетона и кирпича, так не вырасти и дереву без материала, который готовят зелёные зёрнышки-заводики. Зелёным заводикам энергию даёт солнце. Крохотные хлорофилловые зёрна с утра до вечера ловят свет. В зеленый цвет их окрашивает хлорофилл, который постоянно разрушается и опять восстанавливается благодаря солнечному свету.

Вывод: зеленый лист необходим дереву, так как он готовит пищу и новый строительный материал для всего растения. Жёлтый лист мешает дереву. Он потребляет много влаги, но дерево не питает.

4. Почему листья меняют цвет?

Изучив литературу, я узнал, почему листья осенью меняют цвет. Летом солнце светит долго, образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист все время остается зеленым. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться. Зеленый цвет в листе убывает, и заметнее становится желтый: лист желтеет.

Но осенью листья становятся не только желтыми, а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе.

Осенний лес богат своими красками! Яркость осенних листьев зависит от того, какая стоит погода (см. приложение 9,10).

Если осень затяжная, дождливая - окраска листвы от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать

погоде - сочными, яркими.

С ольхи и сирени листва упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет. (см. приложение 11)

5. Народные приметы

Люди издавна наблюдают за природой, замечают все, что происходит вокруг. И в народе появились приметы, связанные с изменением окраски листьев.

• Лист, хотя и пожелтел, но отпадает слабо - морозы наступят не скоро.

• Если осенью листья березы начнут желтеть с верхушки, то будущая весна будет ранняя, а если снизу - то поздняя.

• Безвременно на деревьях появятся желтые листья - к ранней осени.

• Пока лист с вишневых деревьев не опал, сколько бы снега не выпало - зима не наступит.

• листочки костяники Перед плохой погодой они загибаются вверх, а перед хорошей закручиваются вниз.

• Если берёза листья вперёд опускает, то жди сухого лета, а если ольха и клён, то - мокрого.

• Если весной береза раньше ольхи листья выкинет, лето будет ветреным, а если ольха раньше распустится, то холода и дожди летом будут частыми.

• Если осенью листья у березы начинают желтеть с верхушки, то следующая весна будет ранней, а если снизу - то поздней.

Если дуб распустит почки и листья раньше, чем ясень, то лето будет влажным и прохладным. Если раньше распустится ясень, то лето должно быть сухим и теплым.

6. Как наступает листопад?

Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень - и листья на деревьях изменяют зеленый цвет. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.

В черешках листьев тоже происходят изменения. Черешок состоит из "кирпичиков"(клеток) и тонких трубок (сосудов), по ним из дерева поступают питательные соки. Они нужны листикам для роста и развития. Летом «кирпичики» крепко соединены между собой и так же крепко крепят лист к ветке.

Попробуйте сорвать зеленый лист, например, у березы. Его легче разорвать, чем отделить без каких-либо повреждений.

А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки.

Осенью связи между кирпичиками в черешке разрушаются потому, что разрушились хлорофилловые зерна, которые вырабатывали строительный материал для всего дерева. Образуется особый пробковый слой. Он, словно, перегородка между черешком и веткой. Лист держится только на тонких трубочках. (см. приложение 12)

Чтобы доказать этот научный факт, я провел эксперимент.

Взял две ветки: сломанную ветром летом, и осенью. Попробовал оторвать лист от первой. Листья на ней уже давно засохли, легко крошились, но отрывались плохо. Попробовал оторвать лист с неповреждённой летом ветки. Лист очень легко отделился.

Рассмотрев с помощью лупы осенние веточки разных деревьев я не нашел на них ранки от опавших листьев.

Вывод: листья не обрываются с веток, а отделяются в определённом месте - там, где черешок прикрепляется к ветке, и где осенью образуется пробковый слой. (см. приложение13)

7. Зачем деревья сбрасывают листья?

Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают», всего один сезон.

В зеленом листе вся нижняя поверхность, покрыта прозрачной кожицей, усеяна мелкими отверстиями - устьицами. Под влиянием окружающей температуры и влажности воздуха они то открываются, то закрываются. Как форточки в домах. Вода, которую всасывает корень, поднимается по стволу к веткам и листьям. Когда форточки-устьица открыты - из листьев испаряется влага, и новые порции воды подтягиваются через ствол в крону.

Солнце нагревает лист, а испарение - охлаждает. Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Зима для деревьев не только холодное, но и, главное, сухое время года. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи». Нет у деревьев листьев - нет и такого обильного испарения воды. (см. приложение 14)

Кроме того, нужен листопад деревьям в лечебных целях.

Оказывается ,что растение получает из почвы не чистую воду, а растворы различных солей. Эти соли, проходя вместе с водой через все растение, попадают и в листья. Часть их идет на питание растения, часть же, остающаяся не использованной, откладывается в клетках листа. В результате этого к осени листья становятся как бы минерализованными, обильно пропитанными солями, отложения которых в некоторых случаях удается даже рассмотреть под микроскопом. Большое количество минеральных солей, отлагающихся к осени в листьях, нарушает нормальную их работу и становится вредным для растения. (см. приложение 15)

В городах воздух сильно загрязняют дымящие трубы фабрик и заводов. Мельчайшие частицы сажи оседают на листья, забивают устьица. Испарение замедляется. Лист утяжеляется внутри - минеральными солями, а снаружи - городской сажей и легкий порыв ветра без труда обрывает его.

(см. приложение 16)

Я провел эксперимент. Сорвал с дерева осенний лист и протёр листовую пластину чистым, влажным тампоном. Тампон стал грязным.

Вывод: листья улавливают пыль, городскую сажу и различные вещества из воздуха, а значит, засоряются устьица листа, замедляется испарение. Внутри листа скапливается избыток минеральных солей. Лист становится тяжелее, легкий порыв ветра срывает его. Сбрасывая листву, деревья защищают себя от «зимней засухи», механических повреждений под напором снега и от отравлений вредными веществами, скопившимися в листе.

8. Значение опавших листьев в природе

Опавшие листья действительно имеют огромное значение в природе.

1. Мы заметил, что листья под действием солнца высыхают, начинают рассыпаться, превращаясь в труху. Под действием дождей, снега, а также благодаря работе определённых микроорганизмов они гниют, постепенно смешиваясь с землёй, образуют перегной. Получается, что опавшие листья - это ценное органическое и минеральное удобрение для тех же деревьев, с которых они слетели! (см. приложение 17)

2. Установлено, что подстилка из листьев очень плохой проводник тепла. И вместе с толстым слоем снега на протяжении всей зимы утепляет корни деревьев, защищая их от мороза, сохраняет семена растений. Служит для дерева одеялом. Если раскопать снег, то можно увидеть сквозь слежавшуюся листву небольшие ростки. И в каждом ростке различаются будущие листья, слившиеся со стеблем и даже бутоны цветов. (см.приложение 18)

3. Весной в толстом лиственном одеяле, как в губке, скапливается вода, которая постепенно поступает к корням деревьев и кустарников, питая их, снабжая ценной для их роста влагой и минеральными солями. Питательные вещества из перепревших листьев вновь поглощаются корнями. Замечено, что земля, лишенная лесной подстилки, более сухая. Почва после дождя быстро высыхает на открытых участках. А под листьями долго остаётся влажной.

4. Летом подстилка из листьев спасает почву от опасного уплотнения. Ведь почва должна быть рыхлой, богатой воздухом и влагой. Только тогда на ней будут расти растения. Если уничтожить листья - почва быстро уплотняется, истощается.

5. Необходимо упомянуть, что во время перепревания листва выделяет физиологически активные вещества, которые способствуют выздоровлению больных. Деревья и кустарники, лишенные лесной подстилки, ослабевают, становятся более уязвимыми для вредителей и подвержены болезням.

6. В опавших листьях прячутся живые существа:

- божьи коровки

- муравьи

- жужелицы

- дождевые черви

Они истребляют различных вредителей растений и участвуют в процессах образования почвы. (см. приложение 19)

7. Не могут обойтись без опавших листьев и ежи. Зимой ежи впадают в спячку. Осенью они строят для будущей зимовки избушку, которую сооружают часто между выпирающими из земли конями деревьев, в дуплах пней, иногда в норах или в небольших естественных углублениях в земле, или просто на ровном месте - среди массы принесённых побегов и листьев растений. Утепляя будущую зимнюю квартиру, ежи натаскивают туда осенью побольше опавших листьев, стебли растений, сухую траву и рыхлый мох. (см. приложение 20)

8. Не смогут обойтись без лесной подстилки грибы. Она для них является жизненно важной основой. Ведь грибница, оказавшись под лучами солнца, может высохнуть и погибнуть. Листва и мох защищают её от высыхания. Собирая грибы, нельзя раскидывать в стороны листву, под которой они прячутся. Нужно лишь аккуратно выкручивать гриб или срезать ножичком. (см. приложение21)

9. Опавшая листва необходима многим лесным животным. Под ней, например, долго хранятся жёлуди и побеги растений, которыми питаются кабаны.

10. Косвенно лесная подстилка необходима и птицам. Они разгребают листья с целью отыскать в них мелких насекомых и личинки, а также сохранившиеся семена растений.

11. Нам, школьникам, листопад тоже приносит много радости. Из листиков можно сделать красивую картину, наклеив их по своему желанию на картон, можно сплести прекрасные венки, сделать поделки. Подобные работы развивают творческое воображение, будят фантазию. (см. приложение 22)

А ещё опавшие листья здорово шуршат под ногами. А как весело собрать листья в кучу и потом прыгать в неё! Эта игра приносит радость, развивает ловкость и быстроту.

Есть ещё утверждение, что запах прелой листвы благоприятно действует на нервную систему, снимает усталость. Я люблю осень за её краски и особенный аромат!

Заключение

Подводя итоги исследовательской работы, могу сделать вывод, что цель, которую я ставил - достиг. Я изучил, почему осенью листья с деревьев так легко опадают, и сравнил обоснованные и научно доказанные выводы с результатами исследования по данной теме.

Гипотезы, которые я выдвигал в начале исследования, не подтвердились. Листья опадают с деревьев не потому, что им холодно и они постарели.

Настоящие причины листопада в следующем:

1. Недостаток солнечного света

Хлорофилл разрушается, в листе не производится новый строительный материал, связи между клетками в черешке разрушаются. Образуется пробковый слой. Лист держится только на тонких трубочках.

2. Недостаток влаги

Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается. Это мешает правильной работе листа и жизнедеятельности дерева. Если бы дерево не сбросило листву, ему бы грозила засуха.

3. Избыток минеральных веществ

Лист утяжеляется и едва держится за ветку, ветер легко срывает его.

Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые могли бы его отравить .

Опавшие листья приносят огромную пользу лесу, животным, насекомым, а значит и нам - людям. Ведь мы - часть природы, и об этом никогда не должны забывать. (см. приложение 23)

В ходе исследования я собирал, изучал листья деревьев. Изготовил гербарий и композиции из данного природного материала.

Список использованных источников информации.

1.Большая энциклопедия школьника/ пер. с франц. Богатыревой Е., Земцовой Т., Лебедевой Н. - М.: ООО «Издательство «Астель»: ООО «Издательство АСТ», 2003, с. 711;

2.Большая энциклопедия эрудита, - М: Махаон, 2004, с. 487;

3.Детская энциклопедия «Мир леса»; Москва «Махаон», 2006

4. Отчего и почему/ энциклопедия для любознательных под ред. Покидаевой Т., Фроловой Т., - М.: Махаон, 2007, с. 255 ;

5. Почему осенью - листопад?/Г.Граубин, - М: Издательство «Малыш»,1990

6.Твоя первая энциклопедия «Жизнь леса»; Москва «Махаон» ,2004

7.Почему осенью - листопад?/Г.Граубин, - М: Издательство «Малыш»,1990

8.go.mail.ru/search

9.www.ezosite.ru/token/pogoda/pogoda_658.html

10.geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000068/st015.shtml

11.nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000053/st019.shtml

12.go.mail.ru/search_images</</u>

11