Польза растений для окружающей среды

Нашу жизнь невозможно представить без растений. Их так много, и они такие разные! Представители царства растений смогли приспособиться к жизни в самых разных условиях, начиная с холодного Севера и заканчивая жаркими пустынями.

Роль растений на Земле

Водоросли и папоротники, деревья и кустарники, мхи и травы появились на Земле миллионы лет назад — гораздо раньше человека. С тех пор они живут в самых разных условиях нашей планеты: в тайге и тундре, в лесу и пустыне, в пруду и море.

Что же такого важного делают для нас растения?

  • Меняют качество воздуха. Одна из наиболее важных функций растений — извлекать из атмосферы углекислый газ и выделять кислород, необходимый для дыхания всем живым существам. Более того, растения очищают воздух от болезнетворных микробов и выделяют особые бактерицидные вещества — фитонциды.
  • Очищают почвы. В результате разнообразной деятельности человека происходит постепенное загрязнение почв тяжелыми металлами, радиоактивными элементами и прочими токсинами. Растения способны очищать загрязненные почвы, накапливая различные токсичные вещества.
  • Защищают от эрозий, засухи и ветров. Листья перехватывают дождевые капли, тем самым несколько смягчая эффект от падения воды на поверхность земли. Корни связывают почву, предупреждая ее вымывание во время сильных ливней. Более того, растения ограждают почву от полного высыхания и выветривания.

Из каких частей состоят растения?

Несмотря на большое разнообразие растительного мира, строение его представителей практически одинаково. Все они имеют корни, стебли, листья, цветки, семена, плоды, и у каждой части растения есть своя четко определенная функция.

Корень

Корень — эта самый нижний фрагмент растения, который, как правило, находится под землей. Благодаря корням растения держатся в почве, поглощают воду и питательные вещества, необходимые для формирования цветков, плодов и семян.

Стебель

Стебель — это наземная часть растения, на которой развиваются боковые ветки, листья, цветки, семена и плоды. Стебель позволяет растению держаться в вертикальном положении. По нему происходит доставка воды и питательных веществ из почвы к листьям растений. У молодого растения чаще всего тонкий стебель зеленого цвета, который со временем деревенеет и становится коричневым. В зависимости от направления роста стебли бывают вьющимися, ползучими, цепляющимися и др.

Почка и листья

Почка — это часть растения, из которой образуются листья или цветы. Разросшиеся почки некоторых растений съедобны, например кочан капусты.

Листья — основной «поставщик» питания растению, так как именно в них происходит процесс фотосинтеза, с которым ты познакомишься в следующем уроке. Листья выделяют кислород, которым мы дышим

Цветки и плоды

Как правило, цветки — самая красивая и заметная часть растений. Это орган, отвечающий за процесс репродукции.

У каждого растения свои плоды, они образуются на месте цветков. Все плоды содержат семена, надежно укрытые от высыхания и повреждений плотной семенной коробочкой.

Фотосинтез: как питаются растения?

Источником энергии всех живых существ является пища. Но ты когда-нибудь видел, чтобы растения жевали пиццу или наслаждались кашей по утрам? Конечно, нет! Ты уже знаешь, что растения питаются иным способом, который называется фотосинтез.

Что такое фотосинтез?

Фотосинтез представляет собой производство зелеными растениями питательных веществ за счет энергии, поступающей от Солнца. Но кроме солнечной энергии растениям нужен и углекислый газ, который они превращают в кислород. С каждым вздохом человека или животного содержание кислорода в атмосфере уменьшается, но растения постоянно пополняют его запасы благодаря фотосинтезу. Этот цикл повторяется вновь и вновь. Без фотосинтеза невозможна жизнь растений, а без растений не существовало бы животных.

С другой стороны, углекислого газа в воздухе не так уж много. Однако его запасы постоянно пополняются за счет не только всех живых существ, которые выделяют его во время дыхания, но и промышленных предприятий и автомобилей, ежечасно выбрасывающих огромное количество углекислого газа в атмосферу.

Важность энергии солнца

Энергия, излучаемая Солнцем, выполняет две очень важные для всего живого функции. Тепловая энергия согревает Землю, тем самым сохраняя и поддерживая температурный режим необходимый для жизни, а световая энергия обеспечивает фотосинтез. Все живое на Земле питается солнечной энергией, преобразованной растениями в пригодную для употребления форму. Травоядные животные поедают растения, тем самым получая энергию Солнца, а хищники, поедая травоядных, также наполняются его энергией. Человек тоже присутствует в этой цепочке Мы получаем энергию из пищи, которую едим. Каждое съеденное яблоко, морковь или кусок мяса снабжают нас энергией Солнца.

Где и как происходит фотосинтез?

Фотосинтез растений происходит в хлоропластах, которые содержатся в клетках плодов и стеблей, но самое большое их количество находится в листьях. В хлоропластах содержится особое вещество — хлорофилл Он улавливает потоки солнечного света и перерабатывает воду и углекислый газ в органические вещества, при этом выделяя кислород в атмосферу.

В течение довольно длительного времени ученые не могли объяснить механизм этого процесса. Изначально они полагали, что все необходимые питательные вещества растения получают из почвы. Однако после ряда опытов был сделан вывод о том, что корни не единственный орган, обеспечивающий жизнедеятельность растений.

Заслуга фотосинтеза в том, что благодаря ему на нашей планете существует огромное количество растении, которые не дают Земле превратиться в мертвую пустыню.

Почему осенью листья листопадных деревьев меняют цвет?

Весной и летом листья на деревьях окрашены в зеленый цвет благодаря наличию хлорофилла. В течение лета листья поглощают солнечный свет и используют его энергию для формирования питательных веществ, т.е. активно участвуют в процессе фотосинтеза. С наступлением осени деревья начинают готовиться к зиме.

Каким образом они это делают?

В основном процесс подготовки заключается в том, что питательные вещества из листьев постепенно перемещаются в ветви, затем в ствол и корень, где и остаются на время зимних холодов. Таким образом, осенью жизнедеятельность в листе постепенно угасает, и хлорофилл частично разрушается. При понижении температуры место хлорофилла занимают пигменты других цветов: желтого, красного, оранжевого, темно-вишневого и многих других.

Растения-исключения

Как и в любом правиле, в процессе фотосинтеза есть исключения. Например, подъельник — растение белого цвета без листьев — обходится без солнечного света и, соответственно, фотосинтеза. Подъельник паразитирует на других растениях за счет микроскопических грибов, т.е. получает питание как от них, так и от растений, в корни которых эти грибы проникли.

Фотосинтез в животном мире

Как выяснилось, одним из немногих животных, которые могут осуществлять фотосинтез, является морской слизень. Но делает он это не совсем обычным образом. Слизень питается водорослями, но переваривает их не полностью. Фотосинтез происходит в непереваренных остатках водорослей, но уже в печени морского слизня. Следовательно, этот моллюск живет за счет глюкозы, получаемой из морских водорослей.

Как мы используем растения?

Со времен глубокой древности люди интересовались растениями, изучали их и использовали для своих нужд. Растения дают человеку пищу, сырье для промышленности, их используют для производства лекарственных препаратов, изготовления мебели и музыкальных инструментов, в качестве строительного материала и т.д.

Растения — источник питания

В древние времена плоды, семена, корни и клубни составляли основу рациона первобытных людей.

Изучая растения, человек научился отличать съедобные от ядовитых. А перейдя к оседлому образу жизни, человек стал сознательно и целенаправленно выращивать те растения, которые нужны ему для поддержания жизнедеятельности. Овощи и фрукты — ради плодов; злаки — ради зерна, которое затем идет на изготовление круп и муки, необходимой для выпекания хлеба и различных кондитерских изделий. Сахарную свеклу и сахарный тростник человек использует для производства сладостей; семена и плоды масличных растений (подсолнечник, лен, оливки), орехи (кедр, кокос, фундук, миндаль и др.) — для получения растительных масел.

Растения — источник сырья

Растения для человека всегда были источником сырья. Древесина, каучук, хлопок, лен, сизаль, целлюлоза, растительные масла, красители — вот далеко не полный список веществ и материалов, которые человек производит и использует для своих нужд. Конечно, в связи с постоянные техническим прогрессом и изобретением синтетических волокон меняются многие сферы применения растений в жизни человека, но, тем не менее, спрос на них не уменьшается. Как и раньше, растения используются в бумажной, пищевой и химической промышленности, а бумага, натуральные ткани, древесина, растительные масла по-прежнему остаются востребованными.

Медицина

На протяжении многих тысяч лет человек использует растения в традиционной медицине. Первые известные свидетельства датируются 2600 г. до н.э.: уже тогда в Месопотамии, одном из древнейших очагов цивилизации, для лечения различных заболеваний использовали такие растения, как пихта, кипарис, сосна, солодка, мирра, плоды инжира, мак и многие другие.

Растения и музыкальные инструменты

Оказываете, растения очень важны и для мира музыки! Конечно, в данном случае речь идет не обо всех растениях, а о породах деревьев с ярко выраженными акустическими свойствами, т.е. тех, скорость распространения звука в древесине которых самая высокая. Традиционно для производства музыкальных инструментов используются только такие деревья. И растут они по всему миру: в тропическом полярном и умеренном климате.

Наиболее подходящими для изготовления струнных инструментов являются хвойные породы деревьев: сибирский кедр, ель, пихта, причем лучшей считается белоснежная ель, выращиваемая в Альпах.

Польза растений для окружающей среды

Если сравнить городской воздух с воздушной атмосферой пригородной зоны, то в нем содержится значительно меньше кислорода, воздушный бассейн города постоянно загрязняется отходами промышленного производства, выхлопными газами автомашин и пылью, в воздухе имеется повышенное количество бактерий и микробов. В городах создается специфическая и во многом неблагоприятная для жизнедеятельности человека экологическая обстановка.

Зелень парков и садов, опрятные улицы не только украшают город, но и дают своё экологическое воздействие.

Зеленые насаждения создают для человека благоприятные условия жизнедеятельности. Улучшают условия труда, быта и отдыха населения.

Зеленые насаждения являются органической частью планировочной структуры современного города и выполняют в нем разнообразные функции. Эти функции можно подразделить на две большие группы: санитарно-гигиенические и декоративно-планировочные.

Зеленые растения обогащают окружающую среду кислородом и поглощают образующийся диоксид углерода. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220—280 кг диоксида углерода и выделяет 180—220 кг кислорода. Оптимальная норма потребления кислорода — 400 кг/год на 1 человека, т.е. столько, сколько его продуцирует 0,1—0,3 га насаждений. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что на 1 горожанина должно приходиться 50 м2 городских зеленых насаждений и 300 м2 пригородных.

Зеленые насаждения улучшают микроклимат городской территории, предохраняют от чрезмерного перегревания почву, стены зданий, тротуары, создают «комфортные условия» для отдыха на открытом воздухе.

Основные поверхности города, состоящие из асфальта, бетона, металла, слабо отражают радиационную энергию солнца, что является причиной формирования специфического городского микроклимата. Растения, обладающие некоторой прозрачностью, часть лучистой энергии пропускают, часть поглощают, а остальное — отражают, причем отражение солнечной энергии листвой в несколько раз превышает отражение твердыми городскими поверхностями.

Тень от деревьев и кустарников защищает человека от избытка прямого и отраженного солнечного тепла. В средних широтах температура поверхности в зоне зеленых насаждений на 12—14 °С ниже температуры стен и мостовых. В тени деревьев в жаркий день температура воздуха на 7—8 °С ниже, чем на открытом месте. Если в летний день температура воздуха на улице выше 30 °С, то в сквере микрорайона она не будет превышать 22—24 °С. Температуру воздуха способны снижать даже травянистые газоны: в жаркий день на дорожке у газона температура воздуха на высоте роста человека почти на 2,5 0С ниже, чем на асфальтированной мостовой.

Суммарная солнечная радиация под кроной отдельных видов деревьев почти в 9 раз меньше, чем на открытом пространстве.

Гигиеническое значение зеленых насаждений состоит в том, что они значительно понижают тепловую радиацию, поэтому тепловые ощущения человека ближе к комфортным именно среди зелени. По данным гигиенистов, зона комфортности находится в пределах 17,2—21,7 °С.

Положительно влияет на теплоощущения человека не только оптимальная температура воздуха, но и его влажность. Освежающий эффект одного растущего в благоприятных условиях дерева эквивалентен эффекту 10 комнатных кондиционеров.

Увеличение относительной влажности воздуха связано с испаряющей способностью растительного покрова. Поверхность, покрытая зеленой растительностью, испаряет в десятки раз больше влаги, чем лишенная зелени. С 1 м2 газона испаряется до 200 г/ч воды, а 1 га леса за час испаряет в атмосферу 1—4,5 т. влаги. Интенсивность испарения регулируется физиологическим процессом, присущим зеленым насаждениям. В жаркую погоду в целях защиты зеленого организма от перегрева она увеличивается в холодную – снижается. Это является оптимальным для человека.

Для повышения эффективности влияния зеленых насаждений на микроклимат прилегающих территорий рекомендуется создавать в городах зеленые полосы шириной 75—100 м через каждые 400—500 м.

Огромна роль зеленых насаждений в очистке воздуха городов. Задерживая потоки воздуха, растения поглощают содержащиеся в нем загрязняющие вещества — мелкодисперсные аэрозоли и твердые частицы, а также газообразные соединения, поглощаемые растениями.

Очень хорошо улавливают пыль газоны. Трава на газонах высотой до 10 см задерживает в 3—6 раз больше пыли, чем не покрытая зеленью земля, и в 10 раз больше, чем дерево. Даже сравнительно небольшие участки насаждений снижают в летнее время запыленность городского воздуха на своей территории на 30—40%.

Зеленые насаждения обусловливают аэрацию городских территорий. Открытые участки городской застройки днем нагреваются сильнее, чем озелененные, что приводит к возникновению восходящих потоков воздуха и к перемещению прохладного воздуха на неозелененные территории. Ночью озелененные участки охлаждаются медленнее, чем оголенная земля и искусственные поверхности, поэтому возникает обратный процесс, способствующий проветриванию зеленых массивов. Вертикальные потоки уносят с собой частицы пыли и газообразные загрязняющие вещества, улучшая санитарно-гигиеническое состояние городских улиц.

Зеленые насаждения улучшают электрогигиенические свойства атмосферы. В лесном воздухе степень ионизации кислорода в 2—3 раза больше, чем в морском или в воздухе над лугом, и в 5—6 раз больше, чем в городском. Степень, ионизации зависит от видового состава и возраста растений.

Зеленые насаждения в три раза увеличивают количество легких отрицательно заряженных ионов и способствуют уменьшению количества тяжелых ионов. Тяжелые ионы возникают в результате соединения легких ионов с тяжелыми ядрами конденсации. Повышенная конденсация тяжелых ионов ухудшает видимость, отрицательно влияет на дыхание людей, вызывает усталость, а легкие отрицательные ионы улучшают деятельность сердечно-сосудистой системы. В наибольшей степени улучшают ионный режим атмосферного воздуха смешанные хвойно-лиственные насаждения, а также многие цветущие растения.

Многие растения выделяют фитонциды — летучие вещества, способные убивать болезнетворные бактерии или тормозить их развитие и оздоравливать окружающую среду. Фитонциды убивают туберкулезную палочку, белый и золотистый стафилококк, гемолитический стрептококк, холерный вибрион и др. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, туя западная, конский каштан, сосна обыкновенная, различные виды дубов. Один гектар можжевеловых насаждений за сутки выделяет 30 кг фитонцидов — этого количества достаточно для уничтожения всех микробов в большом городе.

Зеленые насаждения снижают уровень городского шума, ослабляя звуковые колебания в момент прохождения их сквозь ветви, листву и хвою. Звук, попадая в крону, переходит как бы в другую среду, которая обладает значительно большим, чем воздух, акустическим сопротивлением, отражает и рассеивает до 74% и поглощает до 26% звуковой энергии. Летом насаждения снижают шум на 7—8 дБ, зимой — на 3—4 дБ.

Растительные экраны вдоль автомагистралей, состоящие из древесной растительности, уменьшают уровень шума от городского транспорта на 4,5—5,5 дБ, кустарниковые — на 10 дБ.
Лучшие экранирующие свойства имеют смешанные насаждения, состоящие из деревьев и кустарников, особенно с хорошей горизонтальной и вертикальной сомкнутостью.
Травяной покров способен снизить шум на 6 дБ. Зеленая масса лиан, покрывающая стены, увеличивает их звукопоглощающую способность в 6—8 раз, а также способствует рассеиванию звуковой энергии.

Зеленые насаждения могут выполнять функцию ветрозаграждения. Полоса деревьев высотой 10 м, расположенных в 5 рядов, способна ослабить скорость ветра вдвое, причем на расстоянии 60 м. В жилых районах, находящихся под влиянием ветрозащитных свойств леса, отмечено снижение на 20—30% расходов на отопление.

Зеленые насаждения оказывают эмоционально-психическое воздействие на человека. Природный ландшафт — естественный или искусственный — активно способствует восстановлению сил, возобновлению подвижного равновесия между организмом и окружающей средой, нарушаемого вследствие болезни, утомления и недостаточного пребывания на свежем воздухе.
Согласно цветовой теории, успокаивающее действие природы состоит в формировании в ней двух цветов — зеленого и синего. Важное значение имеет также своеобразное мягкое лесное освещение, богатство красок, аромат цветов, шелест листьев, пение птиц.

Считается, что пирамидальные, сферические и устремленные вверх кроны растений возбуждают человека, а овальные и плакучие успокаивают. Необходимо принимать во внимание, что грубая фактура деревьев в группах и массивах, состоящих из граба, бука, дуба или клена, действует на человека угнетающе, тогда как тонкая или средняя фактура (береза, лиственница) — успокаивающе.

Таким образом, одним из путей улучшения городской среды является озеленение. Зеленые насаждения поглощают пыль и токсичные газы. Они участвуют в образовании гумуса почвы, обеспечивающего её плодородие. Формирование газового состава атмосферного воздуха находится в прямой зависимости от растительного мира, растения обогащают воздух кислородом, полезными для здоровья человека фитонцидами и легкими ионами, поглощают углекислый газ. Зеленые растения смягчают климат. Растения усваивают солнечную энергию и создают из минеральных веществ почвы и воды в процессе фотосинтеза углеводы и другие органические вещества.

Растения не только выполняют свою биологическую и экологическую функцию, но их разнообразие и красочность всегда «радует глаз» человека. Многие виды растений является лечебным материалом, и входят в состав лекарственных средств.

Без растительного мира жизнь человека и животного мира невозможна.

Наша задача заключается только в одном – охранять существующие лесные массивы и приумножать зеленые насаждения в городах.