Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Определение влажности воздуха как лимитирующего фактора жизнедеятельности растений

Практическая работа № 5

Цель работы: Определение абсолютной и относительной влажности воздуха как одного из лимитирующих факторов жизнедеятельности растений.

Общие теоретические сведения:

Без воды нет жизни, нет растений. При недостатке влаги происходит увядание растений. Любое растение для своего существования нуждается в достаточном, отвечающем его запросам, количестве воды в течение всей вегетации — от всходов до плодоношения. В зависимости от потребности той или иной культуры в воде, их разделяют на водяные, водолюбивые, растения со средней потребностью во влаге и сухолюбивые.

Водяные растения растут прямо в воде, их корни проникают в слой ила на дне водоема. Примером может служить белая кувшинка, которую называют водяной лилией.

Водолюбивые растения нуждаются не только в обилии почвенной воды, но и во влажном воздухе. В климатических условиях Донбасса их удается выращивать чаще всего в оранжереях.

Большая часть растений нуждается в среднем количестве воды. В засушливых местах растут сухолюбивые растения, имеющие мясистые стебли или листья, где накапливается влага на период засухи (кактусы, молодило и т. п.).

Главным источником влаги в природе являются атмосферные осадки: дождь, снег, иней, роса. Дождь — самый важный и самый обильный источник влаги в вегетационный период. Снег образует толстое покрывало, которое зимой защищает растения от мороза, а весной, тая т впитываясь в почву, а также испаряясь в атмосферу создает источник так называемой зимней влаги. Иней представляет собой мелкие кристаллы льда, которые образуются на поверхности почвы и растений из влажного воздуха в результате охлаждения, когда температура падает ниже 0^оС. Днем, когда потеплеет, он тает, и влага стекает в почву и испаряется в воздух. Иней появляется, как правило, перед восходом солнца холодной осенней и весенней порой. Роса также представляет собой источник природного увлажнения, особенно в бездождье. Она образуется, как и иней, из водяных паров в результате охлаждения воздуха ночью и оседает в виде капелек воды на поверхности растений и земли.

Воздух представляет собой смесь газов и водяных паров. Для растений он — источник кислорода и углекислого газа, а для тех организмов, которые способны связывать находящийся в нем азот, — и источник азота. Влажность воздуха оказывает влияние на испарение. Если воздух слишком сух, испарение сильно увеличивается и растения страдают от недостатка воды. При чрезмерной влажности воздуха большинство растений начинают преть, что приводит к развитию различных грибковых заболеваний.

Загрязненный воздух вреден для всего живого — для людей, животных и растений. Пепел, сажа и пыль оседают на растениях, главным образом на их листве. Эти осадки забивают устьица, поглощают солнечные лучи и мешают листьям выполнять их важные функции. Особенно вреден сернистый газ, содержащийся в дыме, так как он разлагает хлорофилл. При наличии в воздухе большого количества водяных паров, т.е. во влажном воздухе, такие загрязнители как окислы серы и азота взаимодействуют с водой с образованием сильных минеральных кислот (кислотные дожди), которые при попадании на растения вызывают их ожог и, в ряде случаев, гибель. Все это оказывает неблагоприятное воздействие на общий рост и развитие растений.

Влажность воздуха (содержание в воздухе водяного пара) — один из наиболее существенных экологических факторов, влияющих как на жизнедеятельность растений, так и на погоду и климат.

Для характеристики влажности воздуха применяются, в основном, следующие величины:

1. Абсолютная влажность (а) — количество водяного пара в г на 1м³;

2. Относительная влажность (f) —отношение абсолютной влажности при данной температуре к максимально возможной абсолютной влажности (состояние насыщения) при данной температуре, выраженное в %;

3. Упругость (Е), или парциальное давление водяного пара, выражаемая в мм. рт. ст. или мб.

Между характеристиками влажности существует следующее соотношение:

a
f = -‑- ^. 100%. (1)
a_max

Ниже, в таблице 1 приведены значения упругости (E_max) водяного пара, насыщающего пространство над поверхностью чистой воды (соответствует t_м) и абсолютной влажности (a_max) при 100% влажности (соответствует t_c).

Влажность воздуха определяется влагомерами. Одним из наиболее распространенных и доступных влагомеров является психрометр. Принцип его работы основан на определении разности температур двух термометров — обычного, или сухого (t_c), и мокрого (t_м), т.е. непрерывно увлажняемого так, что на его поверхности поддерживается влажность, соответствующая насыщению при данной температуре. Оба термометра помещены в анализируемый воздух. Температура мокрого термометра снижается вследствие испарения влаги, обусловленного разностью ее концентраций на термометре и в анализируемом образце воздуха, и зависит от относительной влажности (f), которая может быть найдена по формуле:

A ^. Р
f = [ 1- -------- (t_c —t_м)]^.100%, (2)
E_max

где: E_max — максимальная упругость водяного пара при температуре мокрого термометра;

Р — атмосферное давление (P = 556,5 бар);

А — постоянная, зависящая от прибора (А = 3,92^.10^-3;).

Таблица 1.