Влияние деятельности человека на растения. Влияние человека на растительный и животный мир Какое влияние оказывает деятельность человека на численность

Из века в век люди использовали окружающую природу в качестве источника потребления ресурсов. Но до определенного времени, эта деятельность не оказывала пагубного влияния на окружающий человека мир. Например, растения всегда служили человеку источником питания, строительным материалом для хижин, растения шли на корм скоту.

Развиваясь, человечество все больше потребляло растительного сырья, а с появлением различных приспособлений, механизмов, производства, растительный мир стал нести серьезные потери. Например, если еще пару десятков лет назад из древесины производили около 5 тыс. наименований продукции, то сейчас их насчитывается уже около 15 тыс. наименований.

Человек стремится сделать свою жизнь лучше, комфортнее, поэтому отнимает у природы все больше ресурсов. В результате, это влияние человека на растения оборачивается возвращением ему же ядовитых отходов производства, которые трудно утилизировать. В свою очередь, это становится угрозой, как для человека, так и для окружающей среды.

Только в конце прошлого века ученые обратили внимание на результаты пагубного воздействия хозяйственной деятельности человека на растительный мир. В связи с этим начали создаваться научные программы, выдаваться гранты на разработки способов улучшения экологической обстановки.

Хозяйственная деятельность человека и растительный мир

Промышленные выбросы и оказывают губительное влияние на растения. Например, выбрасываемые в воздух фитотоксиканты действуют пагубно на хвойные леса - от этих веществ леса усыхают. В последнее время от промышленных объектов стали страдать и тропические леса, которые являются главными поставщиками кислорода в окружающую атмосферу. Восстановить же тропические леса задача очень сложная и чрезвычайно длительная.

Для производства электроэнергии, на реках строятся гидростанции, водные хранилища. В связи с этим происходит подтопление обширных участков почвы. Неправильная деятельность человека по возделыванию пойм рек и озер, спровоцировало их заиливание, а значит, исчезновение многих водных растений.

Увеличение народонаселения, урбанизация

Нужно отметить, что степень пагубного влияния человека на растительный мир, также зависит от количества народонаселения. Ведь в связи с этим требуется все больше продовольствия, энергетических ресурсов, требуется решать жилищные проблемы и т.п. Численность народонаселения постоянно растет, новым поколениям требуется все больше ресурсов. Но, к сожалению, возможности и ресурсы планеты не безграничны. Поэтому уже сейчас нужно серьезно и быстро решать проблему недостаточности ресурсов.

Кроме того стремительный рост населения земли вызывает урбанизацию, а значит, городов становится все больше и они занимают все большие площади. Но на месте их строительства и расширения уничтожаются естественные природные уголки. Поэтому нередко на месте появления новых городов даже климат становится другим.

Растительный мир - как объект охраны

Под воздействием деятельности человека (прямой, либо косвенной), многие виды растений поставлены на грань уничтожения. Они стали редкими, исчезающими или уже исчезли совсем. В настоящее время известно около 30 тыс. видов растений находящихся под полной угрозой исчезновения.

В качестве объекта охраны все растения делятся на водные, почвенные, подземные и наземные:

Водная растительность, растущая в водоемах, чрезвычайно важна для экосистемы самих водоемов и обитающих в них организмов. Человек слабо использует эту группу растений.

Почвенная растительность представляет собой грибы, бактерии, некоторые водоросли. Все они оказывают воздействие на почву, делая ее более плодородной. Человек их также использует не активно.

Наземные растения, растущие на поверхности земли, используются человеком наиболее активно. Именно из этой группы исчезло растений более всего.

В результате своей деятельности огромные площади дикорастущих растений заменены сельскохозяйственными культурами, так как человек постоянно преобразует окружающую природу в своих интересах. Кроме того растения исчезают вследствие бессистемного выпаса сельскохозяйственных животных. Они объедают растения, а те, которые остаются, повреждаются копытами. В результате этого возникает дегенерация пастбищ, возникает водная, ветровая почвенная эрозия.

Если наличие и постоянно растущее количество промышленных предприятий и электростанций можно оправдать производственной необходимостью, то стихийные свалки, массовое замусоривание сенокосных угодий, пастбищ ничем оправдать невозможно. Стихийные свалки мусора, вывоз промышленных отходов в непредназначенные для этого места самым негативным образом влияет на хрупкую экосистему. Также очень пагубно влияет на растительный мир неорганизованный сбор лекарственных растений, цветов и деятельность туристов, оставляющих после себя горы мусора.

Человек все чаще начал сталкиваться с оскудением недавно зеленых уголков природы, пастбищ, лугов и лесов. Тем самым ему приходится все глубже изучать законы природы окружающего мира. Человечество начало осознавать серьезную опасность дальнейшего пагубного влияния своей деятельности на растения, а значит, человечество найдет способы ее уменьшить.

Хозяйственная деятельность влияет не только прямо, но и косвенно на атмосферу и происходящие в ней процессы. Особенно сильное воздействие хозяйственной деятельности человека оказывает на климат целых районов - вырубка лесов, распашка земель, большие мелиоративные работы, добыча полезных ископаемых, сжигание ископаемого топлива, военные действия и т.п.
Хозяйственная деятельность человека не нарушает геохимический круговорот, а так же оказывает существенное влияние на энергетический баланс в природе. При хозяйственной деятельности человека в Мировой океан, в атмосферу и почвы поступают различные химические соединения, которые в десятки раз превышает появление веществ при выветривании горных пород и вулканах. В некоторых регионах с большой численностью населения и промышленного производства объемы вырабатываемой энергии стали сравнимы с энергией радиационного баланса и оказывают большое влияние на изменение микроклимата.

Современный состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Состав атмосферы - кислород, азот, аргон, углекислый газ и инертные газы. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.
По результатам исследований проверки количества кислорода в атмосфере определили, что уменьшение происходит более чем на 10 млн. тонн в год. Следовательно, содержание углекислого газа в атмосфере может достичь критической ситуации. По расчетам некоторых ученых известно, что увеличение количества CO2 в 2 раза в атмосфере увеличит среднюю температуру Земли на 1,5-2 градуса из-за "парникового эффекта. Вследствие повышения температуры происходит быстрое таяние ледников, которое приводит к серьезному изменению всего окружающего мира, а также, возможен подъем уровня Мирового океана на 5 м.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа).
Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты. Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Основная причина загрязнения атмосферы - сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века, поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.

Почва - верхний слой суши, образующийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии.
В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

К числу антропогенных изменений почв относится эрозия. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Широко распространена и наиболее разрушительная водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы. Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине.

В настоящее время площадь освоенных человеком земель достигла 60% суши. Застроенные земли занимают сейчас около 300 млн.га. Человеку сегодня подвластно регулирование гидрологических режимов на значительных территориях. Он может существенно, хотя пока и локально, изменять климат, ландшафты и зелёный покров планеты. Богатства, которые природа веками собирала в недрах планеты, люди извлекают и разносят по всей её поверхности. Вот уже почти 50 лет с начала НТР нет никаких признаков замедления технического прогресса. Могущество современной цивилизации стремительно растёт, а наука и техника открывают всё новые горизонты для её развития. Никогда ещё цивилизация не обеспечивала человечество таким количеством благ, как это происходит теперь.

Воздействие человека на живую природу складывается из прямого влияния и косвенного изменения природной среды. Одна из форм прямого воздействия на растения и животных - рубка леса. Оказавшись внезапно в условиях открытого местообитания, растения нижних ярусов леса испытывают неблагоприятное влияние прямого солнечного излучения. У теплолюбивых растений травянистых и кустарничковых ярусов разрушается хлорофилл, угнетается рост, некоторые виды исчезают. На местах вырубок поселяются светолюбивые растения, устойчивые к повышенной температуре и недостатку влаги. Меняется и животный мир: виды, связанные с древостоем, исчезают или мигрируют в другие места.

Из-за интенсивной хозяйственной деятельности происходит постепенное истощение и разрушение природной среды, т. е. потеря тех природных невосполнимых ресурсов, которые служат для человека источником его экономической деятельности. При нынешних темпах потребления разведанных запасов угля, нефти, природного газа и других полезных ископаемых, по мнению ученых, хватит для промышленного использования на 50-500 лет. Причем меньший показатель касается жидких углеводородов, т. е. нефти.
Правда, общество располагает перспективой использования иных видов энергии, в частности атомной, энергии ветра, Солнца, морских приливов, геотермальных вод, энергии водорода, запасы которых пока считаются неистощимыми. Однако использование атомной энергии в крупномасштабном производстве тормозится нерешенностью проблемы захоронения отходов атомной промышленности. Освоение водорода как источника энергии пока возможно лишь теоретически, так как технологически эта задача еще не решена.

Одна из острых современных проблем - нехватка чистой пресной воды. В развивающихся странах от загрязнений воды ежегодно умирает до 9 млн человек. По подсчетам ученых, уже в 2000 г. более 1 млрд человек испытывали недостаток в питьевой воде. Вообще воды на Земле много. Гидросфера содержит примерно 1,6 млрд км 3 свободной воды; 1,37 млрд км 3 ее приходится на Мировой океан. На континентах - 90 млн км 3 , из них 60 млн км 3 воды находится под землей - почти вся эта вода соленая, 27 млн км 3 воды запасено в ледниках Антарктиды, Арктики, высокогорья.
Результатом недостаточного внимания общества к проблемам охраны окружающей среды стали экологическое невежество и экологический нигилизм. Общим у них является пренебрежение к знаниям и использованию экологических закономерностей в общении человека и окружающей среды. Экологическое невежество - нежелание изучать законы взаимосвязи человека и окружающей среды; экологический нигилизм - нежелание руководствоваться этими законами. К сожалению, невежество и экологический нигилизм в сочетании с потребительской психологией становятся опасными для существования всего живого на Земле.

Воздействия человека на живую природу складывается из прямого влияния и косвенного изменения природной среды. Одна из форм прямого воздействия на растения и животных – рубка леса. Выборочные и санитарные рубки, регулирующие состав и качество леса и необходимые для удаления поврежденных и больных деревьев, существенно не влияют на видовой состав лесных биоценозов. Другое дело – сплошная вырубка древостоя. Оказавшись внезапно в условиях открытого местообитания, растения нижних ярусов леса испытывают неблагоприятное влияние прямого солнечного излучения. У тенелюбивых растений травянистого и кустарничкового ярусов разрушается хлорофилл, угнетается рост, некоторые виды исчезают. На месте вырубок поселяются светолюбивые растения, устойчивые к повышенной температуре и недостатку влаги. Меняется и животный мир: виды, связанные с древостоем, исчезают или мигрируют в другие места.

Ощутимое воздействие на состояние растительного покрова оказывает массовое посещение лесов отдыхающими и туристами. В этих случаях вредное влияние заключается в вытаптывании, уплотнения почвы и ее загрязнении. Прямое влияние человека на животный мир заключается в истреблении видов, представляющих для него пищевую или другую материальную пользу. Считается, что с 1600 г. человеком было истреблено более 160 видов и подвидов птиц и не менее 100 видов млекопитающих. В длинном списке исчезнувших видов значится тур – дикий бык, живший на территории всей Европы. В XVIII в. была истреблена описанная русским натуралистом Г.В. Стеллером морская корова (стеллерова корова) – водное млекопитающее, относящееся к отряду сиреновых. Немногим более ста лет назад исчезла дикая лошадь тарпан, обитавшая на юге России. Многие виды животных находятся на грани вымирания или сохранились только в заповедниках. Такова судьба бизонов, десятками миллионов населявших прерии Северной Америки, и зубров, прежде широко распространенных в лесах Европы. На Дальнем Востоке почти полностью истреблен пятнистый олень. Усиленный промысел китообразных привел на грань уничтожения несколько видов китов: серого, гренландского, голубого.

На численность животных оказывает влияние и хозяйственная деятельность человека, не связанная с промыслом. Резко снизилась численность уссурийского тигра. Это произошло в результате освоения территорий в пределах его ареала и сокращения кормовой базы. В Тихом океане ежегодно погибает несколько десятков тысяч дельфинов: в период лова рыбы они попадают в сети и не могут из них выбраться. Еще недавно, до принятия рыбаками специальных мер, число погибающих в сетях дельфинов достигало сотен тысяч. Для морских млекопитающих очень неблагоприятно влияние загрязнения воды. В таких случаях оказывается неэффективным запрет на отлов животных. Например, после запрета отлова дельфинов в Черном море их численность не восстанавливается. Причина заключается в том, что в Черное море с речной водой и через проливы из Средиземного моря поступает много ядовитых веществ. Эти вещества особенно вредны для детенышей дельфинов, высокая смертность которых предотвращает рост поголовья этих китообразных.

Исчезновение сравнительно небольшого числа видов животных и растений может показаться не очень существенным. Каждый вид занимает определенное место в биоценозе, в цепи и заменить его не может никто. Исчезновение того или иного вида ведет к уменьшению устойчивости биоценозов. Еще важнее то, что каждый вид обладает уникальными, присущими только ему свойствами. Утрата генов, определяющих эти свойства и отобранных в ходе длительной эволюции, лишает человека возможности в будущем воспользоваться ими для своих практических целей (например, для селекции).

Радиоактивное загрязнение биосферы. Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимые до 1963 г. в атмосфере, вызывали глобальное радиоактивное загрязнение. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки.

У испытаний ядерного оружия (а тем более при использовании этого оружия в военных целях) есть еще одна отрицательная сторона. При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых различных стран мира показывают, что даже при ограниченном, локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое неизбежно приведет к гибели всего живого на Земле.

В настоящее время практически любая территория планеты от Арктики до Антарктиды подвержена многообразным антропогенным влияниям. Очень серьезный характер приобрели последствия разрушения природных биоценозов и загрязнения окружающей среды. Вся биосфера находится под все усиливающимся давлением деятельности человека, поэтому актуальной задачей становятся природоохранительные мероприятия.

Кислые атмосферные выпады на сушу. Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств окислов серы, азота, углерода. Эти окислы, поступая в атмосферу, переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Главными источниками в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа в индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу окислов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

3. Охрана природы и перспективы рационального природопользования.

В наши дни потребительское отношение к природе, расходование ее ресурсов без осуществления мер по их восстановлению уходят в прошлое. Проблема рационального использования природных ресурсов, охрана природы от губительных последствий хозяйственной деятельности человека приобрели огромное государственное значение. Общество в интересах настоящих и будущих поколений принимает необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды человека. Охрана природы и рациональное природопользование - проблема комплексная, и ее решение зависит как от последовательного осуществления государственных мероприятий, так и от расширения научных знаний.

Подробное решение Параграф § 32 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Пасечник В. В. 2014

1. Какие факторы влияют на развитие растительного мира?

На протяжении многих сотен миллионов лет основное влияние на растительный мир оказывали природные факторы: свет, тепло, влага, взаимодействие растений и животных. С появлением Человека разумного его деятельность стала оказывать всё большее влияние на окружающий мир.

2. Какие приспособления к природным условиям вырабатываются у растений?

Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Способность к адаптациям - одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.

Адаптации проявляются на разных уровнях - от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически.

Например, растения засушливых областей способны в процессе индивидуального развития приспосабливаться к атмосферной и почвенной засухе. Характерные признаки- незначительные размеры их испаряющей поверхности, а также небольшие размеры надземной части по сравнению с подземной. У них также незначительная транспирация, высокое осмотическое давление, цитоплазма отличается высокой эластичностью и вязкостью. Некоторые растения засушливых областей способны сбрасывать листья и даже целые ветви.

Примеров можно привести много, т.к. для конкретных условий у растений вырабатываются определенные приспособления.

3. Какое значение имеют растения в жизни человека?

Культурные растения выращиваются человеком для получения пищевых продуктов, кормов в сельском хозяйстве, лекарств, промышленного и иного сырья.

Наблюдая за наиболее чувствительными к загрязнению растениями, учёные очень точно могут судить о загрязнении окружающей среды. Устойчивые к загрязнению растения используют для озеленения городов с развитой промышленностью и обилием автомобилей. Эти растения активно поглощают из воздуха различные вредные вещества и являются хорошими пылеуловителями.

Вопросы

1. Какое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека на растительный мир?

Бурная деятельность человека: распашка земель, раскорчёвка и выжигание лесов, стравливание пастбищ и вытаптывание травостоев домашними животными - привела к серьёзным изменениям в природе. Человек стал замечать, что в результате его хозяйственной деятельности поредели густые леса, сократилось число видов диких животных, а некоторые исчезли совсем. Сведение лесов вызвало обмеление рек и уменьшение уловов рыбы. Истощились почвы, больше стало оврагов, участились суховеи и чёрные бури.

Особенно сильные изменения произошли вокруг городов. Росли обширные свалки мусора и отходов. Во многих водоёмах вода стала непригодной для питья. Загрязнённые воды, воздух, почвы вызвали нарушения, а иногда и гибель природных сообществ.

Подобные изменения природы произошли повсеместно, во многих странах мира. За истекшие тысячелетия на земном шаре вырублено и сожжено 2/3 всех лесов, свыше 500 млн га плодородных земель превратились в пустыни. Многие виды растений и животных исчезли с нашей планеты. Численность некоторых видов сократилась.

2. С какой целью создают заповедники? В чём их отличие от заказников?

В отличие от заповедников, на территории заказников охраняется не весь природный комплекс, а лишь та его часть, которая обеспечивает существование определённых растений и животных.

3. Как охраняют природу в нашей стране?

В нашей стране активно работают государственные и общественные организации защитников окружающей среды.

В настоящее время и в нашей стране принимают законы и проводят мероприятия, направленные на «защиту окружающей среды от вредных на неё воздействий».

Большую роль в охране редких растений играют ботанические сады, опытные станции и другие подобные, учреждения.

4. Какова роль растений в оздоровлении окружающей среды?

Наиболее чувствительные к загрязнению растения могут служить показателями состояния окружающей среды, а устойчивые следует использовать для озеленения городов с развитой промышленностью и обилием автомобилей. Эти растения активно поглощают из воздуха различные вредные вещества и являются хорошими пылеуловителями.

Важную экологическую и оздоровительную роль играют леса вокруг промышленных центров. Являясь устойчивым растительным сообществом с большим числом видов, лес особенно активно поглощает и перерабатывает вредные вещества.

Человек в конечном итоге живёт за счёт зелёных растений - основных производителей органических веществ и кислорода.

5. Почему охрана природы должна стать делом всех людей планеты?

Охрана природы и рациональное использование её ресурсов важны не только для одного государства, но и для всего земного шара в целом, т.е. для каждого человека. Только в этом случае можно добиться наиболее продуктивных результатов.

Охраняя, восстанавливая и умножая растительный покров нашей планеты, мы создаём условия для жизни не только современников, но и будущих поколений.

Летние задания

1. Изучите видовой состав деревьев, кустарников и цветочно-декоративных (применяемых в озеленении) растений. Установите, в какой период (цветения, плодоношения и т. д.) каждый вид наиболее декоративен. Какие растения следует шире применять в озеленении?

Шире применять в озеленении следует устойчивые к загрязнению растения, особенно для озеленения городов с развитой промышленностью и обилием автомобилей. Наиболее устойчивы к загрязнению атмосферного воздуха акация белая, акация жёлтая (карагана), тополь, каштан, берёза, ольха, ива, боярышник, сирень, лиственница и др. Эти растения активно поглощают из воздуха различные вредные вещества и являются хорошими пылеуловителями. Умело использованные в озеленении растения не только очищают воздух от вредных для здоровья веществ, но и делают населённые пункты уютными и красивыми.

2. Изучите видовой состав одного из растительных сообществ. Составьте список растений, растущих в разных ярусах.

Видовой состав лиственного леса разнообразен:

В лиственном лесу дубы, липы, берёзы, клёны, вязы и другие крупные деревья образуют первый, верхний ярус;

Рябина, черёмуха, орешник (лещина), жимолость лесная - второй ярус;

Бересклет, малина - третий ярус (кустарники);

Чина, копытень, вороний глаз, сныть, несколько видов колокольчиков, звездчатки, ветреницы, ландыш, медуница лекарственная, зеленчук жёлтый и многие другие растения - четвёртый (травы и папоротники);

Пятый - лишайники, мхи и грибы.

3. Изучите особенности строения растений, относящихся к различным экологическим группам. Опишите 2-3 изученных вами растения из разных экологических групп.

Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам окружающей среды. Важнейшие из них это влажность и свет.

По отношению к влаге различают пять экологических групп растений:

1) гидатофиты - водные травы, которые полностью погружены в воду, их листья очень тонкие, а питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (например, элодея). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них отсутствуют устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (воздухоносная ткань);

2) гидрофиты - растения, частично погруженные в воду, обычно обитают по берегам водоемов на сырых лугах, по болотам. К ним можно отнести тростник обыкновенный. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды;

3) гигрофиты - растения влажных мест с высокой влажностью воздуха.

4) мезофиты - растения, живущие в условиях умеренного увлажнения, умеренных температур и хорошего минерального питания.

5) ксерофиты - растения не достаточно увлажненных мест обитаний, где воды в почве мало, а воздух горячий и сухой. Среди них встречаются травы и древесные растения. Они имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Среди ксерофитов различают сухие (склерофиты - приспособлены к жесткой экономии воды) и сочные (суккуленты - имеют мясистые стебли и/или листья). Например, ковыль, саксаул, верблюжья колючка - склерофиты, алое, толстянка, опунция, цереус - суккуленты.

Опунция обыкновенная (Opuntia vulgaris) мощное многолетнее растение, до 4-6 м высотой, из субтропиков Южной Америки.

Опунции способны быстро расти и формировать кусты причудливой формы. Это крупные кактусы с темно-зелеными лепешками стеблей. Их членики (кладодии) – размером в ладонь - сочные, толстые, светло-зеленые, продолговатые или обратнояйцевидные вырастают один из другого. Уплощенные стебли иногда ошибочно принимают за листья.

В ареолах на молодых члениках растут прижатые к поверхности зачаточные листочки, которые потом опадают. Листья небольшие сочные, шиловидные ярко-зеленого цвета.

Колючки развиваются несколько позднее на зрелых сегментах. Обычно они одиночно располагаются в ареолах (хотя иногда имеется по 2-4 колючки в ареоле). Они крупные и игловидные.

Кроме колючек и листочков в ареолах с серым опушением, есть еще и желтоватые глохидии. Глохидии - это мелкие, хрупкие колючки, очень острые и жесткие. Но главное - они снабжены микроскопическими пильчатыми зазубринами и крючками по всей длине и растут в больших количествах пучками вокруг ареол. Глохидии легко отлетают от кактуса и имеют защитную функцию, поскольку опадают с растения при малейшем к нему прикосновении и впиваются в кожу. Они могут вызвать отек или раздражение, а главное, их трудно увидеть и извлечь.

С апреля по сентябрь этот кактус украшают желтые блестящие цветки. Они образуются как на верхушке, так и по краям члеников, и поражают обилием лепестков и тычинок. Это особенность опунций - яркое и пышное дневное цветение, хотя иногда цветы могут оставаться открытыми в течение 30-48 часов, привлекая огромное количество пчел.

Крупные колесовидные обоеполые цветки на короткой трубчатой цветоножке развиваются по одному на ареолах. Тычинки опунций обычно короткие венчика. Они прикрепляются к вогнутому в виде чаши цветоложу и даже при легком прикосновении к ним сразу скручивающиеся.

Плоды созревают с середины июля по середину августа. Завязь снаружи покрыта чешуйками, а в пазухе чешуек находятся пучки колючек. Эти пучки расположены удивительно геометрично – в шахматном порядке, на одинаковом расстоянии друг от друга. Образовавшиеся зелёные «шишечки» плодов быстро увеличиваются в размерах, ярко окрашиваются, поспевают и становятся красно-бордовыми. Плод Opuntia vulgaris - грушевидная ягода - съедобен. Плоды у опунций мясистые, сочные, довольно крупные (длиной до 5-7,5 см, иногда до 10 см, и массой 70-300 г). В ягодах находятся светлые семена с окостенелой оболочкой размером с зерно чечевицы.

Корневая система опунции поверхностная. От подсемядольного колена (гипокотиля) вниз отходит главный корень. Он постепенно ветвится, образуя целую систему боковых корней, (на глубине 5-6 см от поверхности почвы образуется корневая система до 7 м в длину).

4. Изучите особенности и различия в строении вегетативных органов растений одного вида, произрастающих в разных условиях обитания.

Например, в результате адаптации растения к пониженной освещенности несколько меняется его облик. Листья становятся темно-зелеными и немного увеличиваются в размерах (линейные листья удлиняются и становятся уже), начинается вытягивание междоузлий стебля, который при этом теряет свою прочность. Затем их рост постепенно уменьшается, т.к. резко снижается производство продуктов фотосинтеза, идущих на посторенние тела растения. При недостатке света многие растения перестают цвести.

При избытке света хлорофилл частично разрушается, и цвет листьев становится желто-зеленым. На сильном свету рост растений замедляется, они получаются более приземистыми с короткими междоузлиями и широкими короткими листьями.

5. Выясните влияние густоты посева на рост и развитие растений. Посейте семена моркови (свёклы, редиса) на двух одинаковых делянках (контрольной и опытной). После появления всходов на опытной делянке проредите их, через 10-15 дней повторите прореживание. Наблюдайте за развитием растений. Определите, на какой делянке урожай больше. Запишите результаты в дневник.

На контрольной делянке морковь вырастет крупная, ровная (при условии отсутствия негативных воздействий на растения). А на второй мелкая, кривая, урожай меньше. Т.о. при прореживании результат будет лучше - корнеплоды будут крупнее и ровнее.

6. У нескольких растений томатов удалите боковые побеги. Сравнивая эти растения с теми, у которых боковые побеги не были удалены, определите, какие из растений дали больший урожай.

Больший урожай будут давать растения, у которых были удалены боковые побеги. За счет этого больше питательных веществ будет поступать к плодам, и они будут крупнее.

7. Выберите несколько (2-3) деревьев и кустарников, растущих вблизи вашего дома, и проведите наблюдения за ними: отметьте размеры, форму кроны, ветвление, особенности коры, расположение почек и листьев на побеге, наблюдайте за развитием побегов, цветением и т. д. Все данные записывайте в дневник. Наблюдения продолжайте и осенью.

Берёза пови́слая

При благоприятных условиях достигает 25-30 м в высоту и до 80 см в диаметре.

Крона ветвистая, но не густая. Молодые ветви повисают вниз, что придаёт кроне берёзы очень характерный облик (название - берёза повислая).

Ветвление симподиальное.

Кора у молодых деревьев коричневая, а с 8-10 лет белеет. Молодые особи можно спутать с видами ольхи. Во взрослом состоянии хорошо отличается от других деревьев по белой коре. У более старых деревьев кора в нижней части ствола становится глубокотрещиноватой, чёрной.

Почки сидячие заострённые, клейкие, покрытые черепитчато расположенными чешуями. Листорасположение очередное. Листья от ромбически-яйцевидных до треугольно-яйцевидных, 3,5-7 см длины, 2-5 см ширины, заострённые на верхушке с ширококлиновым или почти усечённым основанием, гладкие, в молодом возрасте клейкие, с обеих сторон гладкие; края двоякозубчатые. Черешки голые 0,8-3 см.

Молодые побеги красновато-бурые, покрыты многочисленными смолистыми шершавыми бородавками - восковыми железками, у взрослых деревьев побеги с единичными железками, голые. Верхушечные и боковые почки закладываются на побегах текущего года летом и распускаются весной.

Цветки правильные, мелкие, невзрачные, однополые, собраны в серёжчатые, повисающие соцветия на концах веточек. Цветёт до распускания листьев (по некоторым источникам - одновременно с распусканием листьев) – в мае.

Плодоношение продолжается ежегодно. Плоды созревают к концу лета и начинают рассеивание. Рассеивание происходит постепенно в течение всей осени и зимы. Плод - мелкий крылатый орешек.

Шиповник

Шиповник представляет собой не высокий куст от 1,5-2,5 м в высоту.

Прямостоящий кустарник с дугоподобно свисающими ветвями, покрытыми крепкими серповидными шипами.

Побеги ветвистые, зелёные, коричневые, тёмно-красные, тёмно-буроватые, иногда фиолетово-бурые, бурые, чёрно-бурые, коричнево-красные или серые с войлочным опушением; как правило, с прямыми, изогнутыми или крючковидными шипами, часто с примесью многочисленных щетинок и волосков, со стебельчатыми желёзками.

Почки отстоящие, красноватые, реже иного цвета, голые или волосистые, мелкие, с тремя - шестью наружными почечными чешуями.

Листорасположение очередное. Листочки по форме от эллиптических до округлых, с клиновидным, округлым или слегка сердцевидным основанием, по краям пильчатые.

Кустовые формы шиповников имеют ветви двух видов: прямостоячие и дуговидные, изогнутые вниз. Они образуют многочисленные вегетативные побеги первого года, иногда достигающие 1-1,5 м высоты и 10-12 мм в диаметре, с мягкими и тонкими шипами различной величины, в последующие годы цветущие и плодоносящие. Молодые побеги имеют зеленоватокрасный оттенок с мелкими щетинками и шипами.

Цветки розовые или белорозовые, с пятью свободными лепестками, венчик в диаметре до 5 см. Цветёт шиповник в мае-июне.

Плод - особой формы многоорешек, называемый цинарродием, 1-1,5 см в диаметре, увенчан чашелистиками, при созревании красного, оранжевого, пурпурно-красного, иногда чёрного цвета, обычно мясистый, иногда суховатый, голый или покрытый щетинками или шипиками, внутри грубоволосистый, с многочисленными плодиками-орешками, созревают в сентябре-октябре.

8. Изучите строение цветков насекомоопыляемых растений. Определите, какова продолжительность цветения, какие насекомые их опыляют.

Липа сердцевиидная

Цветки правильные, обоеполые, с двойным пятираздельным околоцветником, до 1-1,5 см в диаметре, желтовато-белые, пахучие, собраны в повислые щитковидныесоцветия по 3-11 штук, при соцветиях имеется продолговатый желтовато-зелёный прилистник. Тычинок в цветке много. Цветёт с начала июля 10-15 дней. Опыляют пчелы и другие насекомые.

9. Примите участие в изготовлении наглядных учебных пособий, используя растения со школьного учебно-опытного или приусадебного участка. Изготовьте гербарии и тематические коллекции, используя только культурные, сорные или широко распространённые растения, например, «Листья простые и сложные», «Жилкование листьев», «Повреждение листьев вредителями», «Фазы развития пшеницы», «Лекарственные растения» и др.

В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. Однако при современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом. Человечество с его социальными законами развития и мощной техникой вполне способно влиять на вековой ход биосферных процессов.

Загрязнение воздуха. В процессе своей деятельности человек загрязняет воздушную среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшает качество почвы и снижают урожай.

Основные причины загрязнения атмосферы – сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX веке поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание вредных продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них особенно выделяется сернистый ангидрид – ядовитый газ, легко растворимый в воде.

Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание опадание листьев хвои. Часть SO 2 окисляется до серного ангидрида. Растворы сернистой и серной кислот, выпадая с дождями на поверхность Земли, причиняют вред живым организмам, разрушают здания. Почва приобретает кислую реакцию, из нее вымывается перегной (гумус) – органическое вещество, содержащее компоненты, необходимые для развития растений. Кроме того, в ней снижается количество солей кальция, магния, калия. В кислых почвах уменьшается и число обитающих в ней видов животных, замедлена скорость разложения опада. Все это создает неблагоприятные условия для роста растений.

Каждый год в результате сжигания топлива в атмосферу поступают миллиарды тонн CO 2 . Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание CO 2 в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилось более чем на 10 %. CO 2 препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая так называемый «парниковый эффект». Изменение содержания CO 2 в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

Промышленные предприятия и автомобили служат причиной поступления в атмосферу многих ядовитых соединений – оксид азота, оксида углерода, соединений свинца (каждый автомобиль выделяет за год 1 кг свинца), различных углеводородов – ацетилена, этилена, метана, пропана, и др. Вместе с капельками воды они образуют ядовитый туман – смог, вредно действующий на организм человека, на растительность городов. Жидкие и твердые частицы (пыль), взвешенные в воздухе, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Так, в больших городах солнечная радиация уменьшается на 15 %, ультрафиолетовое излучение – на 30 % (а в зимние месяцы оно может совсем исчезнуть).

Загрязнение пресных вод. Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развитием промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на одного человека, в городах – 150 л.

Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м 3 воды, а на изготовление 1 т синтетического волокна – от 2500 до 5000 м 3 . Промышленность поглощает 85 % всей воды, расходуемой в городах.

Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м 3 воды. В нашей стране ежегодно на орошение расходуется более 150 км 3 .

Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водного голода», что обусловливает необходимость разработки мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов. Кроме высокого уровня расхода нехватка воды вызывается ее растущим загрязнением вследствие сброса в реки отходов промышленного и особенно химического производства. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвлению водоемов. Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами. При длительно пребывании древесины в воде она теряет деловые качества, а вымываемые из нее вещества губительно действуют на рыб.

В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения – нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменять видовой состав водоемов, а также различные ядохимикаты – пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями. Для аэробных организмов, обитающих в пресных водах, неблагоприятным фактором служит и сброс предприятиями теплых вод. В теплой воде кислород плохо растворяется и его дефицит может приводить многие организмы к гибели.

Загрязнение Мирового океана. Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным стоком, а также от морского транспорта в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в том числе пестициды. Загрязнения морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.

Антропогенные изменения в почве. Плодородный слой почвы формируется очень долго. В тоже время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора – главных компонентов питания растений. Перегной, основной фактор плодородия почвы, содержится в черноземах в количестве менее 5 % от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культурное земледелие предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.

Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ, улетучивается в атмосферу или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения быстро расходуются, поэтому их приходиться вносить ежегодно. При недостаточном применении органических и неорганических удобрений почва истощается и урожаи падают. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т. е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля.

К числу антропогенных изменений почвы относится эрозия (разъедание). Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Широко распространена и наиболее разрушительна водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы. Если размыву ничто не препятствует, мелкие промоины превращаются в более глубокие и, наконец, в овраги.

Ветровая эрозия возникает в районах с сухой обнаженной почвой, с изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250-300 лет. Следовательно, пыльные бури приносят невосполнимые потери плодородного слоя почвы.

Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине. Открытый способ добычи дешев, так как избавляет от сооружения дорогостоящих шахт и сложной системы коммуникаций, а также является более безопасным. Вырытые глубокие карьеры и отвалы грунта разрушают не только земли, подлежащие разработке, но и окружающие территории, при этом нарушается гидрологический режим местности, загрязняются воды, почва и атмосфера, снижается урожай сельскохозяйственных культур.

Влияние человека на растительный и животный мир. Воздействия человека на живую природу складывается из прямого влияния и косвенного изменения природной среды. Одна из форм прямого воздействия на растения и животных – рубка леса. Выборочные и санитарные рубки, регулирующие состав и качество леса и необходимые для удаления поврежденных и больных деревьев, существенно не влияют на видовой состав лесных биоценозов. Другое дело – сплошная вырубка древостоя. Оказавшись внезапно в условиях открытого местообитания, растения нижних ярусов леса испытывают неблагоприятное влияние прямого солнечного излучения. У тенелюбивых растений травянистого и кустарничкового ярусов разрушается хлорофилл, угнетается рост, некоторые виды исчезают. На месте вырубок поселяются светолюбивые растения, устойчивые к повышенной температуре и недостатку влаги. Меняется и животный мир: виды, связанные с древостоем, исчезают или мигрируют в другие места.

Вопросы

Летние задания

Возможно вас заинтересует