Деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Источник: ecology.md Как одно дерево влияет на окружающую среду? Одно взрослое дерево производит около 120 килограмм кислорода в год, т.е. почти 100 кубических метров. Этого достаточно для семьи из трех человек на протяжении того же года. То же дерево сможет поглотить столько углерода, сколько выделяет двигатель автомобиля на протяжении нескольких тысяч километров. За всю жизнь дерево перерабатывает более тонны углекислого газа. Факты о деревьях, которые вы возможно не знали: Деревья живут дольше .

Как одно дерево влияет на окружающую среду?

Одно взрослое дерево производит около 120 килограмм кислорода в год, т.е. почти 100 кубических метров. Этого достаточно для семьи из трех человек на протяжении того же года. То же дерево сможет поглотить столько углерода, сколько выделяет двигатель автомобиля на протяжении нескольких тысяч километров. За всю жизнь дерево перерабатывает более тонны углекислого газа.

Факты о деревьях, которые вы возможно не знали:

Деревья живут дольше всех организмов на Земле.

Деревья получают около 90% их питания из атмосферы, и лишь 10% из почвы.

Дерево в городе с высокой плотностью населения живет в среднем всего 8 лет.

На всей планете на каждого человека приходится всего 61 дерево.

За один солнечный день 1 гектар леса поглощает из воздуха 120-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода.

Один гектар хвойных деревьев задерживает за год 40 тонн пыли, а лиственных — 100 тонн.

Самые знаменитые деревья

Шри Маха Бодхи — дерево растет на развалинах буддийского Махабодхи, где считается, что Будда получил просветление и стоял у этого самого дерева без движения на целую неделю в знак благодарности более чем 2500 лет назад.
Часовня-дуб на севере Франции — после удара молнии в 1669 году французские архитекторы построили внутри этого дерева церковь с винтовой лестницей и двумя отдельными комнатами.

Секвойя General Sherman – самый большой из ныне живущих организмов планеты. Высота дерева 83,8 м, объем 1487 m³, масса 2000 тонн. Растет в Калифорнии в Национальном парке секвой.

Как связаны мышь и кислород? За какое время деревья могут восстановить кислород, потраченный рабочим автомобилем в течение часа? Какое дерево является чемпионом по выработке кислорода? Что еще учитывают городские службы при выборе деревьев для высадки? Берёзы эффективно справляются с нейтрализацией тяжелых металлов.

С тех пор человечество задумалось о сохранении и преумножении кислорода в городах и больших поселениях. Сейчас мы уже знаем, что работающий автомобиль сжигает за два часа столько кислорода, сколько за два дня вырабатывает дерево-чемпион. Так какие же деревья являются лидерами по выработке кислорода?

Тополь

Тополь быстро растет и набирает зеленую массу, которая поглощает углекислый газ и вырабатывает путем фотосинтеза кислород. Гектар тополей вырабатывает кислорода в 40 раз больше, чем гектар хвойных деревьев. Кислорода, который выделяет одно взрослое дерево за сутки, хватит для дыхания 3 человек в течение этого времени. Кроме того, тополь успешно увлажняет воздух вокруг себя. Благодаря своим широким и клейким листьям, тополь прекрасно удерживает пыль. Еще один плюс тополя в том, что он крайне неприхотлив и прекрасно себя чувствует, будучи высаженным вдоль больших магистралей. Однако у тополя есть и большой минус — при цветении он распространяет пух с семенами, который является сильным аллергеном для человека. В связи с этим сейчас рассматривают замену пушистого тополя на его более спокойные сорта: серебристый и белый. Итак, один тополь выделяет столько кислорода, сколько семь елей, четыре осины или три липы.

Каштан

Хоть каштан и не является вторым по выработке кислорода, но у него есть одно преимущество перед другими породами деревьев — он также устойчив к выхлопным газам и может долгие годы успешно расти вдоль больших дорог. Взрослый каштан за год очищает 20 кубометров воздуха.

Шиповник, сирень, акация, вяз

Эти виды кустарников и деревьев можно встретить в каждом дворе. Их высаживают вдоль тротуаров перед домами, так как они успешно устраняют проблему высокой запыленности. Вяз широкими шершавыми листьями удерживает в шесть раз больше пыли, чем тополь.

Ель, можжевельник, туя и лиственница

Хвойные деревья вырабатывают фитонциды — биологически активные вещества, подавляющие патогенные микроорганизмы. Они очищают воздух в течение всего года, а не только в теплое время. Так, 1 га зарослей можжевельника выделяет в сутки до 30кг фитонцидов, которые способны очищать воздух большого города. Один гектар еловых насаждений может задерживать в кронах до 32 тонн пыли в год, сосновых — до 35, вяза — до 43, дуба — 54 тонн. Содержание пыли в воздухе на озелененной улице в три раза меньше, чем на улице без деревьев.

Береза

Березы не так устойчивы к активному воздействию, как тополя и каштаны, поэтому их высаживают вдали от дорог. Они эффективно справляются с нейтрализацией тяжелых металлов. Благодаря густой кроне, береза является преградой от шумового загрязнения.

Опыты Пристли

Фотосинтез

В процессе фотосинтеза происходит разложение воды на кислород, который выделяется в атмосферу, и водород, идущий на восстановление углекислого газа, следствием чего является образование органических веществ. Учеными установлено, что при фотосинтезе образуются не только углеводы, но и белки. А углекислый газ попадает в растение не только из воздуха через устьица, но и в виде углекислоты поглощается корнями из почвы.

Наблюдать процесс выделения кислорода можно на очень простом опыте, который является одним из популярных в школьном курсе биологии. Водное растение элодея (фрагмент побега) помещается в сосуд с водой. Растение накрывают воронкой, на свободный конец которой надевают пробирку и ставят рядом с источником света. Через некоторое время в клетках элодеи образуется кислород, он скапливается в межклетниках. Сквозь срез стебля газ выделяется в виде непрерывного потока пузырьков и накапливается в пробирке. Доказать, что это кислород, не представляет особого труда. Достаточно опустить в пробирку тлеющую лучину. Данный опыт интересен и тем, что доказывает прямую зависимость интенсивности выделения кислорода от степени освещения. Удаляя и приближая источник света к растению можно наблюдать изменение скорости образования пузырьков кислорода.

У теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени.

Зависимость от света

Скорость фотосинтеза прямо пропорциональна увеличению интенсивности света.

Но при уровне освещения 10 000 люкс нарастание скорости фотосинтеза, а следовательно и выделения кислорода, прекращается. Дальнейшее увеличение интенсивности света уже не влияет на скорость фотосинтеза.

Следует заметить, что интенсивность фотосинтеза (и выделение кислорода) различна у разных видов растений:

у теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени;
у светолюбивых интенсивность фотосинтеза высока только при полном солнечном освещении.

У деревьев также прослеживаются периодические изменения в интенсивности фотосинтеза. Угнетение процесса фотосинтеза происходит в полуденные часы, когда устьица на листьях закрываются с целью уменьшения испарения и потери растением влаги.

Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза. Депрессия фотосинтеза наступает в ночные часы, что коррелируется внутренними факторами. Интересен и тот факт, что зеленый лист может использовать в процессе фотосинтеза только 1 % падающей на него солнечной энергии.

Зависимость от температуры

Не только свет, но и температура окружающей среды влияет на процесс образования органических веществ и выделение кислорода. Максимальная интенсивность фотосинтеза у большинства растений умеренного пояса отмечается в диапазоне от +20 до +28 °С. При повышении температуры интенсивность фотосинтеза падает, а интенсивность дыхания, наоборот, возрастает.

Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза.

Зависимость от углекислого газа и загрязнений

Огромное влияние на процесс фотосинтеза оказывает содержание углекислого газа в воздухе. В среднем концентрация углекислого газа невелика и составляет 0,03 % объема воздуха. Повышение концентрации всего лишь на 0,01 % способствует повышению продуктивности фотосинтеза и урожайности растения вдвое. Незначительное понижение концентрации углекислого газа, наоборот, резко снижает продуктивность процесса фотосинтеза.

Как никакой другой фактор влияет на фотосинтез уровень загрязнения воздуха. При высокой загазованности (в крупном городе около автомагистралей) интенсивность фотосинтеза падает в 10 раз.

Собственное дыхание растений

Не следует забывать, что растение, как и любой другой живой организм, круглосуточно дышит, выделяя углекислый газ и поглощая произведенный кислород. Ведь дыхание — процесс, обратный фотосинтезу. Кроме того, ночью фотосинтез останавливается, но растение продолжает дышать. Поэтому количество выделенного деревом кислорода реально получается ниже, так как часть его оно использует для дыхания.

Устойчивый лесной биоценоз сколько выделяет кислорода, столько же его и потребляет. Дополнительный кислород производит только активно растущее дерево или молодняки. Старовозрастные деревья могут, наоборот, потреблять кислорода больше.

Фотосинтез в цифрах

Ежегодно растительность Земли связывает 170 млрд т углерода, и ежегодно в растениях синтезируется около 400 млрд т органических веществ.

Наиболее высокая производительность кислорода отмечена у дуба и лиственницы (6,7 т/га), у сосны и ели (4,8—5,9 т/га). Ежегодно 1 га средневозрастного (60-летнего) соснового леса поглощает 14,4 т углекислоты и выделяет 10,9 т кислорода. За тот же период 1 га 40-летней дубравы поглощает 18 т углекислоты и выделяет 13,9 т кислорода.

Зеленые насаждения на площади 1 га поглощают за 1 ч столько углекислоты, сколько в течение этого времени выдыхают 200 человек. При образовании 1 т абсолютно сухой древесины независимо от древесной породы поглощается в среднем 1,83 т углекислоты и выделяется 1,32 т кислорода.

Для обеспечения поглощения нормы кислорода 1 человеком в год (400 кг) необходимо иметь площадь лесов на 1 человека 0,1—0,3 га. Одно крупное дерево выделяет столько кислорода, сколько нужно 1 человеку в сутки для дыхания.

Рекордсмен

Приблизительно можно считать, сколько в дереве сухого вещества по массе, столько же по массе это дерево за всю свою жизнь выделило в атмосферу кислорода.

Соответственно, чем дерево крупнее и быстрее растет – тем больше оно выделяет кислорода в атмосферу. Тополь, действительно, одно из самых быстрорастущих деревьев, потому и кислорода он выделяет больше других за время жизни. Взрослый тополь в возрасте 25–30 лет выделяет в 7 раз больше кислорода, чем такое же растение ели. Тополь также хорошо увлажняет воздух и устойчив к загрязнению воздуха.

Часть накопленного органического вещества используется в процессе дыхания самого дерева и разложения его отмерших частей.

Пылезащитные свойства

Говоря о роли деревьев в улучшении качеств воздуха, не следует забывать о пылезащитных свойствах. Нагляднее всего это продемонстрируют цифры. Шероховатые крупные листья вяза удерживают в 6 раз больше пыли, чем гладкие листья тополей. На высоте 1,5 м от земли задерживается в 8 раз больше пыли, чем на вершине кроны (на высоте около 12 м). В течение года 1 га елового леса задерживает 32 т пыли, а 1 га дубравы – 56 т.

Ионы и фитонциды

В настоящее время учеными установлена фитонцидная активность почти для всех видов деревьев и кустарников средней полосы России. Так, 1 га березового леса в сутки выделяет до 3 кг фитонцидов, а можжевелового – до 30 кг. При этом отмечается высокая противомикробная активность фитонцидов хвойных деревьев.

Тополь душистый — один из самых распространенных обитателей старых городских кварталов

Выбор тополя в качестве основного озеленителя российских городов не случаен. И хотя современные градоначальники все чаще отдают предпочтение малоизвестным экзотическим видам растений, тополя до сих пор можно встретить в старых промышленных районах по периметру предприятий. Дело в том, что именно тополь является самым лучшим очистителем воздуха в мегаполисах среди всех остальных видов деревьев. Тополь поглощает из воздуха углекислый газ и вырабатывает кислород, а по количеству образующегося кислорода тополь в десятки раз превосходит хвойные деревья.

Пирамидальный тополь — разновидность тополя черного, который прекрасно растет не только на юге, но и в Сибири

Стоит отметить, что род тополей включает более 90 видов. Все они, в том числе пирамидальный тополь и осина, являются отличными поглотителями загрязнителей из окружающего воздуха. Все тополя очень быстро растут и набирают полезную для города зеленую массу. Кроме того, они способны выжить в самых тяжелых условиях — вдоль загруженных автомагистралей или на территории промышленных предприятий. Среди рода тополь очень много прекрасных декоративных видов, которые способны украсить улицы городов. Ну а проблема с летающим пухом на самом деле решается довольно легко, достаточно просто подобрать виды растений, не образующих пух (серебристый или белый тополя), или размножать в питомниках только мужские растения, которые лишены этой неприятной особенности.

Каштан — прекрасный очиститель воздуха

Кроме тополя, хорошими пылеулавливающими способностями в условиях города обладают каштаны, которые почти также выносливы, как тополя, но способны расти лишь в относительно теплом климате юга европейской части России. Хорошо справляются с функцией очистки воздуха вязы, а также такие кустарники как шиповник, сирень и акация. Хорошими очищающими способностями обладает маньчжурский орех, растущий на Дальнем Востоке, а также активно применяемый в озеленении по всей Сибири, как чрезвычайно выносливый к низким температурам вид. А вот любимые всеми липы и березы, к сожалению, не способны расти в условиях повышенной загазованности, поэтому вдоль автомагистралей они не выживают и могут существовать лишь в парковых зонах и спальных районах.

Маньчжурский орех — декоративный и очень морозостойкий вид деревьев

Несмотря на свою привлекательность, хвойные растения не так активно усваивают углекислый газ, как лиственные породы деревьев. Но они способны делать это круглогодично, к тому же хвойные выделяют полезные фитонциды. Среди них стоит отметить лиственницу, которая очень хорошо поглощает соединения свинца из окружающего воздуха.

Кроме переработки опасных соединений из воздуха, деревья в городских экосистемах способствуют повышению влажности воздуха, а также уменьшают перегрев поверхности в летнее время.

К сожалению, современная тенденция развития крупных городов по всему миру такова, что улучшению качества воздуха уделяется мало внимания. Количество парковых зон и зеленых насаждения не соответствует нормативам, а количество автотранспорта с каждым годом растет, ухудшая тем самым качество вдыхаемого горожанами воздуха. На месте старых вырубленных деревьев появляются полузасохшие крупномеры или породы деревьев, которые плохо приспособлены к агрессивным условиям городской среды. В результате эти деревья вынуждены бороться за выживание вместо того, чтобы способствовать очищению воздуха. Поэтому тополя с их замечательной способностью очищать воздух и быстро наращивать зеленую массу должны занять свое законное место в городском ландшафте.

Всем известно, что деревья очищают воздух и находясь в лесу или парке, можно почувствовать, что воздух совсем другой, не такой пыльный, как на улицах города. В тени деревьев чувствуется прохлада и дышится намного легче. Установлено, что на территории парков и скверов запыленность воздуха в 2-3 раза меньше, чем на открытых городских пространствах.

Даже в зимние месяцы, когда деревья лишены листвы , они в какой-то мере сохраняют пылезащитные свойства.

Какие деревья-очистители больше подходят для города?

В начале лета начинают цвести тополя , но их пух в большом количестве кружит по улицам, вызывая раздражение многих жителей. Из-за того, что стало больше аллергиков, чаще стали вырубать эти деревья. При этом тополь можно назвать рекордсменом среди деревьев по очистке воздуха. Его широкие и клейкие листья успешно задерживают пыль, фильтруя воздух.

Хорошо справляются с поглощением вредных веществ из воздуха шиповник, сирень, акация, вяз . Эти растения тоже выживают в условиях высокой запыленности. Их можно сажать по обочинам автомагистралей в качестве зеленого щита против выхлопных газов. Вязы своими широкими листьями удерживают в 6 раз больше пыли, чем тополя.

Очень полезен в городских условиях каштан . Он почти так же неприхотлив, как тополь. При этом взрослое дерево за год очищает от выхлопных газов и пыли около 20 кубометров воздуха. Подсчитано, что гектар лиственных деревьев задерживает в год до 100 т пыли и взвешенных в воздухе твердых частиц.

Очень вреден для здоровья свинец, который попадает в атмосферу в результате сгорания топлива в автомобильном двигателе. За год один автомобиль может выбросить до 1 кг этого металла. Часто можно видеть, что листья на деревьях вдоль автотрасс сворачиваются и опадают — это результат отравления свинцом. Лучше всего поглощают свинец лиственница и разнообразные мхи . Необходимо 10 деревьев, чтобы нейтрализовать вред от 1 автомобиля.

Акация белая за вегетационный период 69 г сернистого газа ( в пересчете на 1 кг сухих листьев), вяз обыкновенный — 39, лох узколистных — 87, тополь черный -157 г. Угарный газ активно усваивается кленом, ольхой, осиной, елью.

Читайте также: