Меню

Экология значение растений в биосфере

Роль растений в биосфере

Растения играют огромную роль в создании биосферы, на их долю приходится 99% всей живой биомассы. Зелёные растения и некоторые бактерии в процессе фотосинтеза из неорганических веществ и воды за счёт солнечной энергии образуют богатые химической энергией органические вещества, за счёт которых существуют все живые организмы. За эту особенность растения называют автотрофными организмами. Животные, человек, а также грибы и большинство бактерий не способны к синтезу органических веществ из неорганических. Они питаются уже готовыми органическими веществами, перерабатывая их в вещества своего тела и используя связанную в них энергию, поэтому их называют гетеротрофными организмами.

Растения в процессе фотосинтеза выделяют свободный кислород, используемый при дыхании большинством организмов (некоторые бактерии живут в бескислородной среде). Наличие свободного кислорода усилило процессы химического выветривания горных пород и накопления в верхних слоях земной коры минеральных соединений, нужных для питания растений. За счёт кислорода, выделяемого растениями, в верхних слоях атмосферы образовался озоновый экран, защищающий поверхность Земли от ультрафиолетового излучения. Только после возникновения озонового слоя растения и животные смогли развиваться в наземно­воздушной среде.

Растения играют важную роль в круговороте веществ в природе (кислорода, воды, углерода, азота, серы, фосфора), благодаря которому и возможна жизнь на Земле.

Растительный покров оказывает огромное влияние на формирование и изменение климата, исключительна роль растений в почвообразовательном процессе, в повышении плодородия почв. Лес смягчает резкие колебания температуры, улучшает водно-воздушный режим почв, задерживает ветер. Лесные насаждения скрепляют почву на склонах и препятствуют движению сыпучих песков, предотвращают развитие эрозионных процессов. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Не менее важна санитарно-гигиеническая и эстетическая роль растений. Они убивают болезнетворные организмы, очищают воду и воздух (на них оседает более 70% взвешенной в воздухе пыли и до 60% сернистого газа), служат преградой для распространения звуковых волн. Любая растительность украшает ландшафт и оздоровляет атмосферу.

Источник

Значение растений в биосфере

Предмет и задачи ботаники. Разделы ботаники. Значение растений в биосфере.

Предмет и задачи ботаники.

Ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие.

Ботаника – это наука о растениях.

Ее задача – всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции.

Глобальная проблема современности – производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышения урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства.

Разделы ботаники

Морфология растений — изучает внешнее строение растений, исследует закономерности и обусловленность внешней формы растений.

Анатомия растений — исследует особенности закономерностей внутреннего строения растений.

Цитология растений — изучает строение клеток растений.

Гистохимия растений — с помощью микрохимических реакций выявляет и исследует вещества, находящиеся в растительной клетке.

Эмбриология растений — раздел ботаники, исследующий закономерности зарождения организма в первые этапы его развития.

Физиология растений — изучает жизнедеятельность растений: обмен веществ, рост, развитие и т.п.

Биохимия растений — исследует процессы химических превращений как химических соединений, входящих в состав самого организма, так и веществ, поступающих в него из окружающей среды.

Экология растений — изучает взаимоотношения растений и среды.

География растений — выявляет закономерности распределения растений в пространстве.

Геоботаника — изучает растительный покров Земли.

В качестве прикладных ботанических дисциплин выступают фармакогнозия, объектом исследования которой являются лекарственные растения, фитопатология, изучающая заболевания растений, агробиология, изучающая культурные растения и пр.

Значение растений в биосфере

Растения являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле и в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. В процессе фотосинтеза зеленые растения из углекислого газа и воды создают органические вещества (более 177 млрд. т в год), служат источником ценных продуктов питания (зерна, плодов, овощей и т.д.), сырья для промышленности и строительства.

В прямой зависимости от растений находится формирование газового состава атмосферного воздуха. В процессе фотосинтеза зеленые растения выделяют около 5·10 11 т свободного кислорода в год. 1 га 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.

Растения участвуют в образовании гумуса, который обеспечивает высокое плодородие почвы. Растения добывают из почвы или водной среды элементы, которые входят в состав молекул органических веществ (C, H, O, N, P, S, Fe, Co, mg, Cu), и передают их животным. Животные после отмирания передают минеральные вещества обратно в почву, откуда они вновь всасываются растениями. Растения в процессе вымывания как бы изымают минеральные вещества и постоянно поддерживают их в почве, что является важным для ее плодородия.

Читайте также:  Выберете функции покровной ткани растения

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. Человек добывает из растений многообразные лекарственные вещества. Растения являются важнейшим пищевым ресурсом, многие из них используются в разнообразных технологических процессах (пивоварение, хлебопечение, очистка сточных вод и т.д.). Наблюдая за растениями, человек еще с глубокой древности усваивал ориентиры в пространстве и времени – растения, верно служили ему вместо компаса. Некоторые растения довольно точно показывали время суток, другие выполняли функцию барометра и гигрометра, являлись индикаторами пресных и соленых вод. В настоящее время растения-индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологи, гидрологи, землеустроители, почвоведы, климатологи, лесоводы, экологи и др.

2. Особенности строения растительной клетки. Основные процессы, происходящие в клетке.­

Источник

Роль растений в биосфере и жизни человека

ВВЕДЕНИЕ

Жизнь на Земле возникла около 3,8 миллиарда лет назад в бескислородной среде, но начала развиваться в широких масштабах лишь в присутствии свободного кислорода. Первоначальная атмосфера Земли содержала пары воды, водород, азот, метан, фосфор и другие элементы. Кислород находился только в составе химических соединений, из которых основным была вода. В ней и зародилась жизнь.

Мир растений велик и многообразен. В настоящее время он насчитывает около 500 тыс. видов. Представители мира растений встречаются везде: на суше от севера до юга, в пресных и соленых водоемах, во льдах Арктики и Ан­тарктики. Растения отличаются от всех других живых организмов, и именно они играют самую существенную роль в жизни биосферы.

Биосфера — та область Земли, где обитает и развивается органическая жизнь (растения, животные, люди и микроорганизмы).

Благодаря хлорофиллу — пигменту зеленого цвета — происходит поглощение лучистой энергии солнца и преобразование ее в скрытую энергию химических связей. За счет этой энергии зеленые растения из углекислого газа, воды и минеральных веществ синтезируют органические вещества, кото­рые служат исходным материалом для построения более сложных веществ, входящих в состав живого тела (жиры, белки, клетчатка, смолы, лигнин и т. д.) и являются источником энергии, которая освобождается в процессе дыхания.

Зеленые растения — источник накопления на Земле запасов связанной энергии в виде каменного угля, торфа, нефти. Кроме того, готовое органичес­кое вещество растений служит пищей насекомым, грибам, бактериям, животным и человеку, которые сами не способны создавать его.

Ежегодно на земном шаре путем фотосинтеза создается до 83 млрд тонн органического вещества.

Считают, что в основном благодаря деятельности зеленых растений ат­мосфера Земли обогатилась кислородом. Появление кислорода усилило об­разование почв за счет выветривания горных пород; увеличило энергию жизненных процессов, привело к возникновению кислородного дыхания, свойствен­ного огромному количеству живых существ.

Растения осуществляют сложный круговорот веществ в природе. Зеленые растения создают органические вещества, бактерии и грибы в процессе гниения и брожения разлагают их на простые неорганические соединения (С02, воду, аммиак и др.)

Растительный покров оказывает огромное влияние на формирование и изменение климата, на почвообразовательные процессы и повышение плодо­родия почв.

Велико значение растений в жизни человека — они в основном удовлет­воряют все его главные потребности в пище, одежде, жилище. Из пищевых растений наиболее важны хлебные злаки. Овощные и плодовые растения яв­ляются источником не только жиров, белков и углеводов, но и витаминов. Мас­личные растения идут на получение растительного масла для пищевых, лекар­ственных и технических целей. Широко используются в различных отраслях хозяйственной деятельности прядильные, дубильные, красительные, эфиромас- личные, каучуконосные, лекарственные и другие растения. Луга, степи, полусте­пи, горные пастбища служат источником кормов для скота.

Читайте также:  Когда высаживать растения в парник

Огромно значение леса, который поставляет техническое и лекарствен­ное сырье, пищевые продукты и т. д. Древесину человек использует во всех отраслях народного хозяйства — это строительный материал, бумага, картон, искусственный шелк, скипидар, ацетон, кагфора, древесный уголь, эфирные мас­ла и др.Полезные свойства растений изучены еще недостаточно и используются далеко не полностью.

Так, из 500 тыс. видов высших растений в практических целях используют только 2500.

Дата добавления: 2015-04-25 ; Просмотров: 3187 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

16. Антропогенные воздействия на растительность

16. Антропогенные воздействия на растительность

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.

Читайте также:  Основы биотехнологии культивирование изолированных клеток и тканей растений

Заслуживает внимания индикаторная роль растений. Наблюдая за растениями, человек еще в глубокой древности усваивал ориентиры в пространстве и времени — растения верно служили ему вместо компаса. Некоторые растения довольно точно показывали человеку время суток. Другие растения выполняли функцию барометра и гигрометра, являлись индикаторами пресных и соленых вод. В настоящее время растения-индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологи, гидрологи, землеустроители, почвоведы, климатологи, лесоводы, археологи и др. Например, с помощью растений удается обнаружить кимберлитовые трубки, скрывающие алмазы. Растения могут служить индикаторами плодородия почв. Ю. М. Колумелла был глубоким знатоком агрономической науки древнеримского государства. Он писал: «Рачительному хозяину подобает по листве деревьев, по травам или уже поспевшим плодам иметь возможность здраво судить о свойствах почвы и знать, что может на ней расти хорошо». Подобной точки зрения придерживался и его современник Плиний: «Бузина, ежевика, полевой лук, клевер, дикая яблоня и груша являются признаками хлебной почвы». Растения резко реагируют на изменения внешних условий. В зависимости от характера почвенного покрова наибольшее распространение получают те или иные растения.

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.

Источник