Постройте графики по предложенным данным и ответьте на вопросы.
  1. К какой экологической группе (холодостойкие, теплолюбивые) относятся эти виды? Как это связано с ареалом их обитания?
  2. У какого вида наблюдается максимальная продуктивность фотосинтеза, а у какого – наименьшая?
  3. Какова оптимальная температура для каждого из видов?
  4. При какой температуре способна фотосинтезировать только ель, а при какой только сахарный тростник?
  5. Какую температуру вы бы поддерживали, если бы вашей целью было вырастить все виды в одной теплице? Какая температура является наиболее оптимальной для всех трех видов?

  *** Задание для желающих, успешно выполнивших предыдущие задания (творческое задание). Оцените предложенный текст. Ответьте на вопросы после текста.
  Попробуем изменять интенсивность освещения листа. Когда свет очень слабый, продуктивность фотосинтеза, о которой судят по количеству образовавшегося крахмала, целиком зависит от освещения и растет вместе с ним. Но лишь до некоторого предела.
Как объяснить этот экспериментальный факт? В листе процесс фотосинтеза распадается, по крайней мере, на две стадии: есть реакции световые, целиком определяемые качеством и количеством света, и темновые, от света не зависящие, идущие даже в темноте.
Именно к этим выводам пришел Блэкман, ничего не зная о биохимии этих процессов, а просто изменяя освещенность растения и температуру воздуха. Он установил, что происходят два процесса: один из них в значительной степени зависит от уровня освещения, но не от температуры, тогда как второй сильно определяется температурой независимо от уровня света. Эта гипотеза легла в основу современных представлений о фотосинтезе. Два процесса иногда называют «световой» и «темновой» реакцией, что не вполне корректно, поскольку оказалось, что, хотя реакции «темновой» фазы идут и в отсутствии света, для них необходимы продукты «световой» фазы.
Итак, в фотосинтезе яркий свет несет миллионы фотонов, но в растении есть какие-то идущие в темноте, темновые (их прежде называли «блэкмановскими») реакции, на которые свет уже никак не может повлиять.
Однако, кроме силы света и температуры, есть еще концентрация в воздухе углекислого газа…
Что лучше? Яркое солнце над головой, щедро и без устали изливающее свои лучи, или же такая (фантастическая для землян) картина: ночная мгла, которая через каждые несколько секунд прерывается короткими солнечными вспышками?
Солнце-прожектор или солнце-маяк?
Странные, казалось бы, вопросы, но именно их, по сути, и поставили в 1932 г. два американских биохимика – Р. Эмерсон и В. Арнольд.
Исследователи освещали растительные клетки короткими вспышками света, импульсами, за которыми следовали периоды темноты.
Выяснилось, что темновая стадия должна быть во много раз длительнее световой. Этого требовали сами растения – показателем была их продуктивность.
Так светлая и темная стороны жизни растений проявили себя совершенно отчетливо и недвусмысленно.
Эмерсон и Арнольд истолковали свои данные следующим образом: во время световой вспышки растение запасает энергию, она необходима для успешного хода каких-то темновых процессов, видимо, связанных с фиксацией в растении углекислого газа. Процесс фиксации углекислого газа в отличие от светового этапа идет медленно, и пока он не завершится, бесполезно вводить в растение новые порции световой энергии.
Эти давние, сугубо научные изыскания имели в наши дни неожиданное продолжение.
Растения – наши кормильцы. Да, они довольно капризны: хорошо плодоносят не в любых условиях, требуют внимания и заботы. И тут, если мы заинтересованы в урожае, необходимо уважить любую их прихоть.
И если им так уж необходимо солнце-маяк, что ж, надо пойти им навстречу, – так решили биологи, работающие в Ленинградском сельскохозяйственном институте (ныне Санкт-Петербургский государственный аграрный университет).
Мигающее солнце? Да пожалуйста!
В институте была сооружена специальная теплица. В ней длящиеся мгновения «дни» сменяли долгие (в течение нескольких секунд) «ночи».
Словно огни маяка, все искусственные светила теплицы по команде расторопной автоматики дружно мигали, создавая необычные даже для космонавтов условия жизни.
Но то, что не понравилось бы космонавтам, пришлось явно по вкусу зеленым питомцам, разместившимся на грядках этого фантастического мирка.
Опыт ленинградцев повторили овощеводы Мурманска, Гомеля и других городов. И не пожалели об этом: урожаи значительно возросли, а вот расход электроэнергии резко сократился. А ведь при выращивании в теплицах огурцов и помидоров львиную долю расходов составляет именно оплата электроэнергии. (При умелом регулировании света, утверждают ученые, нужды на электроэнергию в теплицах можно сократить в 400 раз.)
Светлое и темное – здесь много загадок, исследователям еще придется поломать над ними голову.
Ну вот хотя бы понятие «урожайный год». Что это такое: только ли обилие влаги, тепла, «африканского» солнца? Конечно, нет.
Оказывается, у растений бывают дни, когда они растут, словно на дрожжах. И это случается, как выяснили работники того же института, если по небу чередой бегут облака, то закрывая, то приоткрывая солнышко…
Так возник еще один вариант, сулящий растениям в теплицах небывалый комфорт. Теперь под стеклянной крышей ученые держали постоянный невысокий световой фон (имитация пасмурных дней). Но время от времени давали еще и сильные световые удары-вспышки (солнце из-за туч). И эта схема освещения оказалась для зелени также поистине чудотворной.
  1. Какие выводы из приведенного текста вы сделали?
  2. Как бы вы рекомендовали освещать растения в теплицах в условиях Казахстана?
  3. Рекомендовали ли бы вы разный режим освещения растений на юге и севере нашей страны?
  4. Какой, на ваш взгляд, режим освещения был бы наиболее выгоден?