Влияние растения на среду проявляется в
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 15.09.2024
Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Взаимоотношения в растительных сообществах .
1.Связи между компонентами сообщества (трофические, топические, форические, фабрические).
2.Прямые и косвенные взаимоотношения.
3.Взаимодействия между популяция ми ( Симбиоз (комменсализм, паразитизм, мутуализм),нейтрализм, хищничество, антибиоз (аменсализм, аллелопатия, конкуренция)
Живые организмы определенным образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами:
Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.
Трофические связи возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мертвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной. Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жуков-навозников пометом крупных копытных и т. д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс.
Топические связи проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида. Например, под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров, деревья используются птицами для гнездования или для поселения на их стволах лишайников, мхов, водорослей.
Форические связи возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория, а мелких особей — форезия.
Фабрические связи заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида. Например, птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух и перья других птиц.
Растения в сообществе испытывают влияние соседних растений и сами оказывают на них воздействия, которые могут быть прямыми и косвенными.
Прямые влияния проявляются в механическом воздействии растений друг на друга, в симбиозе, паразитизме и полупаразитизме .
Механические воздействия возможны при достаточно близком произрастании растений. Примером может служить охлёстывание крон хвойных растений ветвями соседних растений лиственных пород, срастание стволов или корней растений. Механические взаимодействия наблюдаются также между лианами и растениями, служащими им опорой. Если травянистые лианы могут изменять положение побегов опорного растения и затенять их, т о деревянистые лианы нередко ломают опорные растения своей тяжестью, нарушают процессы роста и развития.
Широко распространена в растительном мире такая форма механических воздействий, как использование одним растением другого в качестве субстрата. Растения, которые живут на других растениях, используя их как место прикрепления, называют эпифитами . Наиболее богаты эпифитами тропические леса. В областях с умеренным и холодным климатом распространены эпифитные мхи, лишайники, водоросли.
Косвенное влияние растений друг на друга в фитоценозе осуществляется через изменения освещённости, влажности, температуры, скорости ветра, содержания питательных веществ в почве и т.д.
Взаимодействие растений в сообществе может осуществляться также через напочвенный слой мёртвых растительных остатков. Он может затруднять проникновение в почву семян и спор, их прорастание. Продукты распада растительных остатков, содержащихся в подстилке, могут тормозить или, наоборот, стимулировать рост растений.
Растения в процессе жизнедеятельности выделяют в окружающую среду разнообразные вещества, которые могут влиять на рост и развитие сообитателей. Такие химические взаимовлияния получили название аллелопатии . От химических влияний может зависеть возможность растений совместно произрастать в сообществе. Так, например, рогоз широколистный (Typha latifolia) в зарастающих водоёмах благодаря своим корневым выделениям подавляет рост других водных растений, что позволяет рогозу расти почти в чистых зарослях.
Взаимодействия между популяциями
Воздействие одного вида на другой может быть положительным, отрицательным и нейтральным. При этом возможны разные комбинации типов воздействия. Различают:
Симбиоз(комменсализм, паразитизм, мутуализм)
антибиоз (аменсализм, аллелопатия, конкуренция)
Симбиоз(комменсализм, паразитизм, мутуализм)
Симбиоз подразделяется на факультативный и облигатный.
Облигатный симбиоз - форма симбиоза, при которой в естественных условиях популяции не могут существовать друг без друга (пример: симбиоз гриба и водоросли в лишайнике).
Разновидностью облигатного симбиоза является:
Мутуализм - форма облигатного взаимовыгодного сожительства организмов двух и более видов. Примером может служить сожительство клубеньковых бактерий рода ризобиум с корнями бобовых растений, микориза, лишайники. Есть примеры мутуализма и среди животных
Факультативный симбиоз (Протокооперация (англ.)) — форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно, но не обязательно для сожителей(например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения)
Комменсализм — форма симбиоза, при которой одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы, ни вреда. Выделяют следующие типы комменсализма:
зоохорию,паройкию, синойкию (квартирантство), энтойкию, эпибиоз, эпиойкию (эпойкию, нахлебничество) , форезию.
Паразитизм - форма симбиоза, при которой один организм (паразит) использует другой (хозяин) в качестве источника питания или/и среды обитания, возлагая при этом (частично или полностью) на хозяина регуляцию своих отношений с внешней средой. Паразитизм так же бывает облигатным, когда паразит не может существовать без хозяина (типичный пример - вирусы) и факультативным (вши, блохи, паразитические черви и т. д.).
Инквилинизм — одно животное, проникая в чужое жилище, уничтожает хозяина, после чего использует жилище в своих целях.
• Эндофиты живут внутри растения, питаются его веществами, выделяя при этом соединения, способствующие росту организма-хозяина.
• Транспортировка семян растений животными , которые поедают плоды и выделяют непереваренные семена вместе с помётом в другом месте.
• Опыление цветущих растений насекомыми, в ходе которого насекомые питаются нектаром.
• Некоторые растения, например табак , приманивают к себе насекомых, которые способны защитить их от других насекомых.
• Лишайник состоит из гриба и водоросли . Водоросль в результате фотосинтеза производит органические вещества ( углеводы ), использующиеся грибом, а тот поставляет воду и минеральные вещества.
• Жёлтопятнистая HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D0%BB%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%8F%D1%82%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%8F_%D0%B0%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0" амбистома уже с момента существования в икринке может содержать в себе одноклеточные водоросли. При этом водоросли, используя метаболиты животного, вырабатывают кислород, используемый для получения химической энергии в митохондриях.
• Многие грибы получают от дерева питательные вещества и снабжают его минеральными веществами ( микориза ).
- межвидовое взаимодействие биотических факторов. Оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга. В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. Например : белка и лось, рост штаммов стрептококк и лактобактерий
- форма трофических взаимоотношений между организмами разных видов, при которых один из них (хищник) атакует другого (жертву) и питается его плотью, то есть обычно присутствует акт умерщвления жертвы. Кроме многоклеточных животных, в роли хищников могут выступать протисты, грибы, высшие растения, Существует также множество хищных грибов и насекомоядных растений (например, росянка круглолистная, виды пузырчатки, жирянки , венерина мухоловка - хищное растение из Северной Америки) . ). Некоторые растения способны улавливать насекомых и частично переваривать их с помощью протео -литических ферментов и органических кислот.
Антбиоз (аменсализм, аллелопатия, конкуренция)
- (от др. греч. ἀντι- — против, βίος — жизнь) — антагонистические (антибиотиками, фитонцидами) среды обитания других орготноишения видов, когда один организм ограничивает возможности другого, невозможность сосуществования организмов, например, из-за интоксикации одними организмами анизмов.
Термин введён микробиологом Зельманом Ваксмэном в 1942 году .
• 0 Аменсализм - форма антибиоза, при которой одна популяция отрицательно влияет на другую, но сама не испытывает ни отрицательного, ни положительного влияния.
• Типичный пример -высокие кроны деревьев, угнетающие рост низкорослых растений и мхов, за счет частичного перекрывания доступа солнечного света.
• − − Аллелопатия форма антибиоза, при которой организмы оказывают взаимно вредное влияние друг на друга, обусловленное их жизненными факторами (например, выделениями веществ).
• Встречается, в основном, у микроорганизмов, растений, грибов. При этом вредное влияние одного организма на другой не является необходимым для его жизнедеятельности и не приносит ему пользы.
• − − Конкуренция — форма антибиоза, при которой два вида организмов являются биологическими врагами по своей сути (как правило, из-за общей кормовой базы или ограниченных возможностей для размножения).
• Например, между хищниками одного вида и одной популяции или разных видов, питающихся одной пищей и обитающих на одной территории. В этом случае вред, причиняемый одному организму, приносит пользу другому, и наоборот.
Фитоценотипы (фитоценотические типы) — группы видов растений, обладающих различной экологической стратегией в создании фитоценоза (растительного сообщества).
Система Раменского-Г райма
Предложена в 1935 году Л. Г. Раменским, переоткрыта и расширена в 1970-е годы Дж. Граймом
Вторичные типы: CS, CR, RS, CRS.
Предложена в 1928 году В. Н. Сукачёвым.
Эдификаторы (от лат. aedificator — строитель) — средообразующие строители фитоценоза, определяют появление в нём других видов.
Ассектаторы (от assectator — постоянный спутник) — постоянные, но не доминирующие соучастники построения фитоценоза, слабо влияют на фитосреду .
Соэдификаторы — переходные виды.
Система не универсальна и применима к лесным сообществам, а также к сообществам с выраженными средообразующими доминантами.
Сегодня я хочу вам рассказать о растениях, которые являются не только источником питания человека, но и благотворно влияют на нашу среду обитания и наше здоровье.
Есть растения способные собирать пыль и тем самым очищать воздух.
Это очень важно для дач и садов, расположенных вдоль дорог и улиц.
Эти растения могут на своих листьях задерживать большое количество пыли, особенно, если листья имеют шероховатую или липкую поверхность.
Самыми подходящими для этого являются кустарники, такие как лох узколистный, калина, жимолость и др. Хорошо задерживают пыль густые газоны и кроны декоративных и плодовых деревьев.
Кроме пыли растения поглощают вещества, выделяемые двигателями машин.
Свинец из выхлопных газов можно обнаружить на расстоянии более 40 метров от дорог. Но если посадить кустарник вдоль проезжей части, содержание свинца снизится наполовину.
Из-за того, что растения могут поглощать вредные различные вещества, не рекомендуется выращивать и собирать для потребления растения и плоды вдоль дорог.
Выделяя кислород при фотосинтезе в дневное время и, потребляя углекислый газ, растения способствуют улучшению состава воздуха.
Положительную роль играют зелёные насаждения в снижении шума. Лучше всего такую роль выполняют высокие хвойные и лиственные деревья.
Растения улучшают гигиену окружающего пространства. Число микробов в парках значительно меньше, чем в обычной городской среде. Это происходит за счёт выделения летучих веществ, так называемых фитонцидов. Так, например, можжевельник обыкновенный, благодаря своим эфирным маслам, убивает вредные микробы.
Зеленые растения не только важны для окружающей человека среды, они составляют фундамент устойчивости и долгосрочного здоровья экологических систем. Зеленые растения захватывают углекислый газ из атмосферы и производят кислород, необходимый для жизни на Земле. Растения также являются хорошим источником пищи и убежищем для животных.
Вот несколько основных преимуществ зеленых растений для окружающей среды:
Фотосинтез
Фотосинтез – это процесс, который растения используют для преобразования света в химическую энергию в виде сахаров, необходимых для роста. Зеленый цвет растений является результатом вещества, известного как хлорофилл. Он поглощает световые волны синего и красного спектра, но отражает зеленый свет, в результате чего большинство растений выглядят зелеными. В процессе фотосинтеза растения потребляет углекислый газ и выделяют кислород.
Кислород
Важным побочным продуктом фотосинтеза является кислород. Одно большое дерево может производить достаточно кислорода для дыхания четырех человек в течении одного дня.
Углекислый газ
Растения используют углекислый газ при фотосинтезе, удаляя его из атмосферы. По оценкам Всемирного банка, 20% повышения уровня двуокиси углерода в атмосфере произошло в результате обезлесения. По их оценкам, до 50% глобального потепления за последние 50 лет связано с изменением моделей землепользования и обезлесением в современную эпоху. Одно дерево поглощает 1,33 тонны углекислого газа за 100 лет, в среднем чуть более 13 кг CO2 в год.
Естественное охлаждение и стабилизация почвы
Зеленые растения обеспечивают естественное охлаждение. Листья блокируют нагревающий эффект солнца. Растения также могут охлаждаться за счет транспирации, хотя без большого количества деревьев и других растений этот эффект минимален. Транспирация – это процесс, при котором вода испаряется из пор в листьях растений, охлаждая окружающую среду. Испарения потребляют тепло и наиболее эффективны для охлаждения при низкой влажности. Растения также предотвращают эрозию с помощью корней, которые скрепляют почву, и через листья, которые не дают каплям дождя размывать почву. Территории без надлежащего растительного покрова часто страдают от эрозии и вымывания большого количества наносов в реки и озера, что ухудшает качество воды.
Зеленые растения – основа пищевых сетей. Ими питаются животные, птицы, насекомые и микробы. Впоследствии эти организмы становятся добычей более крупных животных, а те в свою очередь поедаются еще более крупными животными. Например, кролик ест траву. Кролика съедает лисица, которую затем может съесть пума.
Защита и убежище
Зеленые растения, особенно деревья и кустарники служат укрытием для многих животных и других растений. Дерево обеспечивает тень для более мелких растений, произрастающих в нижних ярусах. Это же дерево может стать идеальным местом для гнездования птиц. Серия катастрофических пыльных бурь в США и Канаде 1930-х годов была вызвана увеличением пахотных земель фермерами. Отсутствие защитных лесополос в сочетании с сильной засухой позволила ветру сдуть верхний слой почвы на многих фермах, что нанесло серьезный ущерб урожаю. Одним из решений проблемы стала посадка рядов деревьев вокруг возделанных полей, чтобы блокировать ветер.
А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.
16.1. Значение растений в природе и жизни человека
Растения являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле и в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. Фотосинтез протекает практически повсеместно на нашей планете, в связи с чем суммарный эффект его колоссален. В процессе фотосинтеза зеленые растения из углекислого газа и воды создают органические вещества (рис. 16.1), служат источником ценных продуктов питания (зерна, овощей, плодов и т. д.), сырья для промышленности и строительства.
Рис. 16.1. Структура первичных связей между растениями
и животными (Balogh, 1958).
Формирование газового состава атмосферного воздуха, как известно, также находится в прямой зависимости от растений. Зеленые растения в процессе фотосинтеза выделяют около 5×10 11 т свободного кислорода в год. Один гектар кукурузы выделяет за год 15 т кислорода, что достаточно для дыхания 30 человек. Весь кислород атмосферы проходит через зеленое вещество примерно за 2000 лет. За 300 лет растения усваивают столько углерода, сколько его содержится в атмосфере и водах. Годовая химическая энергия продуктов фотосинтеза в 1000 раз превышала выработку энергии в конце XX в. всеми электростанциями мира. Установлено, что растения Земли в процессе фотосинтеза ежегодно образуют более 177 млрд т органического вещества.
Растения участвуют в образовании гумуса, который является самой существенной частью почвы, обеспечивает ее высокое плодородие. Помимо углерода, водорода и кислорода в состав молекул многих органических веществ входят атомы азота, фосфора, серы, а нередко и других элементов (железа, кобальта, магния, меди). Все они добываются растениями из почвы или водной среды в виде ионов солей, главным образом, в окисленном виде. Минеральные соли не вымываются из поверхностных слоев почвы, так как растительность постоянно всасывает часть минеральных веществ из почвы и передает их животным на корм. Животные, так же как растения, после отмирания передают минеральные вещества обратно в почву, откуда они вновь всасываются растениями’. Растения в процессе вымывания как бы изымают минеральные соли и постоянно поддерживают содержание их в почве, что является важным для ее плодородия.
Растительность оказывает большое влияние на климат, водоемы, животный мир и другие элементы биосферы, с которыми она тесно взаимосвязана. От характера растительности во многом зависит и характер биоценоза, экосистемы, их морфологическая и функциональная структура, биогеоценотическая деятельность компонентов. Велико значение растительности в жизни человека. Прежде всего растительность представляет необходимую среду жизни людей. Дикорастущая флора является неоценимым генетическим фондом в селекционной работе при создании новых сортов сельскохозяйственных культур. По Н.М. Черновой и др. (1995) большая часть растений, которые обеспечивают сегодня около 90% продовольствия в мире, появились путем окультирования диких растений (рис. 16.2).
Рис. 16.2. Центры происхождения культурных растений
(по Н. М. Черновой и др., 1995)
Сотрудниками Всероссийского института растениеводства (ВИР) установлено наличие в России около 600 диких видов, являющихся сородичами культурных растений. Многие из них послужили базой для выведения более 1500 новых сортов.
На протяжении многих веков человек добывает из растений многообразные лекарственные вещества, которые так необходимы в медицинской и ветеринарной практике. На современном мировом рынке находятся в обращении продукты свыше 1000 видов лекарственных растений. Среди них препараты из корня жизни — женьшеня, элеутерококка, ландыша майского, горицвета весеннего (рис. 16.3).
Рис. 16.3. Лекарственные растения (по В. К. Терлецкому, 1991):
1 — арника горная; 2 — калина обыкновенная; 3 — лимонник китайский; 4 — женьшень настоящий
Так, около 80% людей в развивающихся странах, заботясь о своем здоровье, полагаются преимущественно на дикие лекарственные травы и другие растения. Около половины предписанных и непредписанных лекарств, потребляемых в мире, содержат натуральные ингридиенты, получаемые из диких организмов. Четвертую часть этих ингридиентов получают из растений, встречающихся только в тропических лесах. Растения являются важнейшим пищевым ресурсом для человека, многие из них используются в разнообразных технологических процессах (пивоварение, хлебопечение, очистка сточных вод и т. д.). Растения служат основной кормовой базой для домашних и многих диких животных. Они участвуют в образовании полезных ископаемых, защищают от разрушения потоками воды и ветром поверхность Земли, от засыпания песками плодородной земли.
Отрицательное воздействие выхлопных газов автомобилей проявляется на некоторых растениях настолько отчетливо, что их с успехом можно использовать для обнаружения опасной для людей концентрации этих газов. Особенно это важно в местах скопления выхлопных газов, например в туннелях, на автострадах с интенсивным движением. Засыхание концов листьев, изменение окраски, появление белых пятен на растениях указывает на присутствие в окружающей среде опаснейших загрязнителей.
Растения разными способами осуществляют детоксикацию вредных веществ. Некоторые из вредных веществ связываются цитоплазмой растительных клеток и становятся не активными, другие подвергаются превращениям в растениях до нетоксических продуктов и участвуют в обмене веществ.
Для борьбы с вредными микроорганизмами растения выработали ряд веществ, способных подавлять их деятельность. К ним относятся антибиотики (пенициллин, стрептомицин, тетрациклин и др.) и фитонциды. Сильными бактерицидными свойствами обладают лук и чеснок. В связи с этим они с давних пор применяются в качестве лечебных средств. Одно растение можжевельника выделяет за сутки 30 г летучих веществ, а один гектар — такое количество фитонцидов, которое достаточно для очистки от микробов всех улиц большого города. Растительность для человека это и источник эстетического наслаждения, оказывающая на него психологическое воздействие. Многие растения стали объектами тщательных исследований биоников с целью использования имеющихся принципов и механизмов в технике и т. д.
Отрицательное же значение растительности по сравнению с приносимой ею пользой незначительно. Так, некоторые виды диких растений растут в качестве сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах. В отдельных местах приходится бороться с зарастанием водоемов, каналов. Иногда массовое развитие водной растительности вызывает появление летних заморов рыбы в озерах. Известны и некоторые другие случаи вредного воздействия растений на человека (отравления, грибковые заболевания) и хозяйство (обрастание днищ судов, зарастание дорог и т. п.).
Здесь уместно привести еще один аргумент в пользу нежелательности истребления хотя бы одного-единственного вида растений, каким бы ненужным или даже вредным данный вид ни казался сегодня. Должен учитываться принцип потенциальной полезности. Мы не в состоянии предвидеть, какое значение для человека может иметь тот или иной вид в будущем. Виды, считавшиеся совершенно бесполезными или вредными, нередко затем приобретали огромную важность. Так, оказавшиеся вредными плесневые грибы дали человечеству антибиотики, а многочисленные бактерии, также казавшиеся бесполезными, работают на человечество, включенные в технологию добычи ряда видов полезных ископаемых и т. д. Генофонд ныне существующих организмов — это бесценный эволюционный дар, от правильного использования которого во многом зависит направление научно-технического прогресса в самых различных областях деятельности человека.
Читайте также: