Значение растений. Задания и методические указания по выполнению контрольной работы
Конкуренция между различными видами растений влияет на особенности существования поливидовых посевов, к примеру, между сорняками и культурной флорой
Данные конкурентные взаимоотношения намного сложнее устроены, чем те, которые возникают в пределах вида. Это происходит благодаря тому, что виды между собой рознятся не только морфо-физиологическими особенностями, но и конкурентными, а так же экологическими требования к различным факторам среды, стойкостью к возбудителям заболеваний и сельхозвредителям, и так далее. Меняя среду обитания, можно добиваться и перемены характера взаимоотношений между видами. Эксперименты, проведенные в южных районах Таджикистана на посевах голубого проса и люцерны, позволили рассчитать, что без внесения удобрений просо способно к наращиванию только 20 г сухой массы в тот момент, как люцерна имела показатель в 7-в раз выше. В условиях азотного минерального питания для проса накоплением им биомассы возрастало до 160 г. В тот же час, интенсивность наращивания сухой массы люцерной падала до 100 г.
Растения и их конкурентная способность - что еще нужно помнить
В фитоассоциациях, где доминирование ярко выражено не у одного вида, способность держать конкурентные позиции очень низка одновременно и у старых особей, и у молодых. Это можно обосновать высокой гибелью растительных организмов в старческих или сенильных группах и среди подрастающих экземпляров (в ювенильной группе). Опытами опять же на таджикских землях с голубым просом удалось установить, что после высевания его в смеси различных семян злаковых и бобовых культур оно уже по окончанию 3-4 лет полностью выбивается из посева. В травяном покрове даже без внесения минерального питания оно способно сохраняться до 8 лет.
Множественные срезы вегетативных участков растений, их частота и периодичность, также оказывают действие на стойкость растений. Как правило, чем чаще это происходит, особенно для тех, размножение которых преимущественно происходит семенами, тем меньшей способностью к конкурентному противостоянию обладает данное растение. Ведь как говорится в народе «Свято место пусто не бывает!» В этой ситуации срабатывает тот же принцип. Растения, размножающиеся вегетативными частями тела, под него не попадают.
Сорные растения, попадающие в культурные посевы, демонстрируют достаточно хорошие задатки к соперничеству, обусловленные более высокой экологической валентностью к условиям среды. Поэтому исключительно грамотные приемы агротехники могут эффективно побороть данную проблему. И строиться они должны с учетом особенностей биологии тех или иных видов, против которых эти мероприятия затеваются.
Считается, что лучшим моментом, чтобы их начинать, является пожнивный период, т.е. с летне-осенней почвенной обработки под будущие посевы. Тогда же и будет эффективно привнесение в почву гербицидов, помогающих бороться с сорной растительностью. Реализовывать эти процедуры желательно ежегодно, пока бурьяны полностью не искоренятся из ваших земельных участков.
На сегодняшний день созданы современные методы для искоренения вредителей и бурьянов, систематичность и уместность которых влияет на качественный результат их проведения. Их обычно объединяют в три группы:
- агротехнические;
- химические;
- биологические.
Нужно сказать, что только комплексный и системный подход к этой проблеме может обеспечить положительный результат. Так же, как его не гарантирует использование одних и тех же подходов на протяжении длительного времени. В последнем случае, оно может привести к еще более нежелательным последствиям, чем до них.
Аллелопатия или химическая борьба между растениями
В поливидовых, комплексных посевах имеет место возникновение химических взаимодействий между растительными особями. Проявляются они через влияние веществ, выделяемых растениями в почву, которые в ней концентрируются и приводят к утомлению почвы. Кроме того, возможно и действие этих продуктов секреторного характера напрямую, направленное на угнетение рядом произрастающей флоры. В связи с высокой химической активностью растительных сообществ даже появился новый термин - аллелопатическое почвоутомление, которое означает процесс аккумуляции химических соединений биологического происхождения до высокотоксичных концентраций, способных оказывать негативное воздействие на жизнедеятельность соседних особей, а так же вызывать однонаправленный рост фитопатогенной микрофлоры.
Такой химический эффект способны производить вещества, достаточно подвижные в почвенном растворе, например, фенольные соединения. Но кроме вреда, который они могут принести, это выступает своеобразным оружием химического действия для рядом вегетирующих сорняков. Установлено, что посевы ячменя менее подвержены атакам отдельных видов бурьянов благодаря выделениям алкалоида громина, к которым последние оказываются весьма чувствительными.
Но не все сельскохозяйственные растения настолько химически активны. Среди других представителей, которые отличаются этим свойством, можно упомянуть гречиху, коноплю, рожь. Еще в середине прошлого столетия было доказано, что произрастание люцерны на одном и том же поле на протяжении нескольких лет приводит к аккумулированию в почве сапонинов - сложных безазотистых веществ с хорошими поверхностно активными свойствами. Они же в свою очередь оказывают ингибирующее воздействие на прорастание, например, семени хлопчатника.
Но и с таким свойством наших культурных сортов тоже нельзя переусердствовать. Рекомендуется год от года чередовать посевы во избежание сильному почвоутомлению. Нередко вызвать его может люпин.
Выращивание пшеницы в монокультуре влечет за собой насыщение почвы фенолами. Такие же культуры, как виноград, картофель, кукуруза, рис, табак не владеют способностью сильно утомлять почву, поэтому возделывание их как монокультуру допускается.
Однако не только культурная флора химически активна против своих биологических соперников. Возможен и обратный вариант, когда дикорастущие виды применяют это же средство для борьбы против них. Ярким примером такого воздействия можно обозначить аллелопатическую активность пырея ползучего, мари белой или лебеды и росички на кукурузу.
Отрицательно действую на многие сельскохозяйственные растения конский щавель, фенолы которого способны ингибировать рост сорго и кукурузы. Примечательно, что этим способом он устраняет и своих конкурентов за местообитание. Тот же костер или пастушья сумка не выдерживают этого давления и обычно уступают ему свое место.
Не уступает ему в своей активности и горчица салатная. И давно было замечено полезное свойство лука, растущего между рядами картофеля или помидоров, защищать их от нападений фитофторы. Капуста же посаженная в междурядьях винограда способна заметно его угнетать.
Интересно как в Индии борются с проблемой корневой гнили хлопчатника. Этому способствует высаживание фасоли в его междурядьях, которое заметно снижает процент пораженных особей среди этой культуры.
Сейчас многолетними испытаниями накоплено немало данных относительно того, как растения, концентрируя в себе определенные соединения, способны воздействовать на себе подобных и на другие сорные виды, влиять на их рост, усваивание азота бактериями, на всхожесть семени. Мало кто слышал и проверял на своем опыте еще дедовский способ борьбы с атаками колорадских жуков на картофель. Для этого все на всего нужно производить посев пижмы в ее междурядьях, что может существенно помочь в данной проблеме.
Гречиха и овес своими продуктами выделения способны снижать интенсивность прорастания мари белой. Для огурцов же опасны выделения полыни. Таким образом, в агрофитоценозах, композиция которых составлена искусственно человеческими руками, последствия аллелопатических взаимоотношений бывают весьма непредсказуемыми.
Животные и аллелопатия растений - польза или вред?
Говоря о влиянии химических веществ растительного происхождения нельзя не учесть их воздействие и на животных, и на самого человека. Многие видели, как в июне-июле месяце цветет кориандр. Красота неописуемая, да еще и масса пользы для развития пчеловодства. Но вот поддаваться этой красоте и часами проводить свой досуг рядом с ним не стоит, если не хотите страдать от головной боли и других более неприятных проблем.
Так же действуют и другие на первый взгляд милые оку представители растительного царства - багульник болотный, цвет магнолии, эвкалиптовые листья и даже известные каждому ландыши из палисадника рядом с домом.
Не менее сильное отравляющее действие может причинить человеческому организму сумах ядовитый, лобелия одутлая, приводя даже к кожным ожогам, раздражениям, потери сознания. Но не все растения негативно влияют на человека своими химическими выделениями. Например, сосна или китайский лимонник, наоборот, создают очень положительный эффект.
Аллелопатическая активность растений по отношению к различным видам животных очень избирательна. Известны случаи одуряющего эффекта багульника болотного на собак. Валериана, чернокорень, кориандр, черемуха служат мощнейшими отпугивателями для домовой мыши. Даже змеи способны поддаваться химическим нападениям со стороны растений, таких как рута и пион обыкновенные, бородавник.
Помидоры оказывают губительное действие на тлю, вредителя плодовых деревьев и винограда. Кроме того, тля боится настурции, черного паслена, ромашки, конопли дикой. Постельный клоп не переносит присутствия багульника, клоповника, молочая и хрена. Широко известный вредитель зерна - амбарный долгоносик опасается близкого воздействия черной бузины и чеснока. Всем, кто страдает от комариных укусов, советуют держать рядом листья эвкалипта или цвет черемухи. Мята болотная и ромашка угнетающе влияют даже на блоху человеческую, укусы которой способны оставлять на теле укусы и передавать возбудителя чумы.
Практически всем известная совка озимая, считающаяся на сегодня одним из наиболее распространенных вредителей многих культурных посевов, не терпит присутствия чеснока. Такое же действие на нее оказывает и черемуха, которая в свою очередь так же воздействует и на обычную комнатную муху. В общем, насаждения черемухи перед жилищами человека могут не только положительно преобразовать ландшафтную композицию, но и помочь избавиться от надоедливых синантропных насекомых.
Следующая информация будет интересна любителям собирать в своих гардеробных шкафах натуральные шубы. Как и в природных условиях, против шубной моли успешно применяют экстракты лаванды настоящей, лимонные листья, кипарисную траву, махорку. Вот почему множество современных препаратов, направленных против этого деликатного вредителя, изготавливают с ярко выраженным лавандовым ароматом.
Люди, занимающиеся профессиональным выращиванием слив, яблок и груш, не могли не столкнуться в своей деятельности с еще одним известным сельскохозяйственным вредителем - яблоневой плодожоркой. Хотя может быть, что они ни единого разу не видели ее воочию из за ее преимущественно ночного способа жизни, с неприятными результатами трудов ее личинок сталкиваться все же приходилось. Против нее свои аллелопатические способности чудесно применяет растение из семейства Капустных - хрен деревенский.
Сложно не вспомнить вредителя культурных крестоцветных растений - капустную белянку. Эта дневная бабочка приносит немалые потери урожаю обычной белокочанной и цветной капусты и основной пик ее активности приходится на вторую половину лета. Среди растений, которые могут химически подавлять ее расселение и развитие, можно упомянуть розмарин и мяту. Поэтому, несколько кустов мяты возле капустных грядок будут как никогда уместны.
Кто из садоводов не сталкивался с проблемой садовых муравьев? Наверное, таких и не найдется. Садовый муравей иногда представляет куда более серьезную опасность, чем нам кажется на первый взгляд. Вернемся опять-таки к конкуренции. Речь пойдет о муравьях. Нередко эти нежелательные гости нашего сада занимают экологические ниши других более желанных обитателей. К тому же, их активность порождает другую не менее серьезную проблему, связанную с тлей. Они как никто другой переносят как саму тлю, так и их яйца от растения к растению, и даже известны случаи, когда они отгоняли от нее ее потенциальных хищников соизмеримых с ними в размерах. Неплохо, согласитесь. Но и на них в природе есть мощное противодействие растительной природы. Заключается оно в выделениях шалфея крупноцветного, можжевельника, рябины. Конечно, сложно по периметру своих садовых участков высадить десятки, а то и сотни саженцев этих муравьиных антагонистов, но экспериментировать все же можно.
Следующая информация будет особенно актуальна любителям комнатной флоры, которая нередко оказывается жертвой невидимого невооруженным глазом вредителя - паутинного клещика, размеры которого нередко составляют доли миллиметра. Очень часто он становится верным спутником розариев, из которых его не так-то просто вывести. Деформированные бутоны, их опадение и высыхание - вот, что ожидает королеву цветов, если вовремя не принять надлежащие меры. Но и в этом случае и ему найдется сильный противовес. С этой ролью неплохо справляется обычный репчатый лук. Рядом с ним любое цветочное растение может быть в полнейшей безопасности.
Выделения растений и их взаимное влияние
Естественно, что биологически активные вещества, выделяемые растениями, по-разному будут влиять друг на друга. На сегодняшний день установлено немало интересных зависимостей этого процесса.
Известно, что на озимую пшеницу угнетающе воздействует другая озимая культура - рожь. Овес способен ингибировать горох и люпин. Но сам овес подвергается негативному влиянию со стороны бобовых кормовых растений клевера и вики. Люпин и нут способны угнетающе действовать на всенародного любимца картофель. К тому же, нут - зернобобовая культура, известная под названием «турецкий горох», кроме картофеля, отрицательно влияет на рост огурцов и помидоров, баклажанов, дынь и арбузов, подсолнечника, кукурузы и тыквы. Согласитесь, немалый список для одного растения.
Распространенный продукт с наших столов - фасоль, имеет прямое аллелопатическое воздействие на яровую пшеницу, которая, в свою очередь, влияет подобным образом на горчицу, лен, коноплю и анис. Советуют не создавать соседних посевов для подсолнечника, кукурузы и гречихи, поскольку эти три растения взаимно подавляют друг друга своей химической природой. Хоть в приготовлении салатов мы и соединяем в одной тарелке помидоры с огурцами, их природное сотрудничество невозможно. Секрет заключается в том, что помидоры основные антагонисты огурцов. Такими же химическими противоборцами выступают лук и фасоль, помидоры и репа.
Но, раз есть отрицательные примеры аллелопатии между растениями, должны быть и положительные. Наиболее благоприятными вариантами взаимоотношений можно назвать между яровой пшеницей и нутом, фасолью и суданкой, подсолнечником, помидорами, картофелем, бахчевыми культурами; горохом и картофелем. В свою очередь, последний позитивно влияет на ячмень. Неплохие положительные успехи химических связей устанавливаются между яровой пшеницей и бахчевыми культурами, огурцом, а также соей. Кукуруза демонстрирует гармоничное соседство с нутом и фасолью.
Знания, которыми мы владеем относительно аллелопатических взаимосвязей внутри сельскохозяйственных агроценозов, на сегодняшний день представляют немалую ценность. Отдельного внимания заслуживают особенности аллелопатического противостояния культурных посевов и сорных растений. Это дает основы для дальнейших разработок популярных сейчас биологических методов защиты сельскохозяйственной флоры, в которых используются фитогенные выделения, а так же гормоны вредоносных насекомых, аттрактанты полового назначения и ряд других природных веществ, способных оказывать влияние на вредителей.
Многие убедились, что внесение в посев к основной культуре лекарственных растений, а так же растений семейства Крестоцветные - редьки посевной, капусты, может помочь в искоренении бурьянов, насекомых-вредителей. Кроме того, они оказывают антимикозное профилактическое воздействие и способствуют почвенному обогащению.
Чистые посевы являются менее продуктивными с точки зрения полученного урожая. Смешанные, комбинированные несколькими культурами показывают более высокую урожайность и стойкость существования. Но их создание сопряжено существенной проблемой, от которой не застрахован никто - химической несовместимостью различных по своей природе видов.
Если взглянуть на явление аллелопатии под другим углом, то это ни что иное как одно из средств информационного переноса в растительной среде. Только информация эта не словесно-звуковая, а химическая. Данная сфера знаний скрывает еще множество вопросов, ответы на которые пока не установлены. Не до конца изучено влияние экологических факторов на активность и химические особенности данных выделений. Нет четких представлений на счет размерных диапазонов экологической валентности каждого вида организмов, которые подвергаются химическим атакам своих соседей по полю или грядке. Ясно одно, что урожайность, стабильность и аллелопатия - неделимые понятия, эффект от которых - дело лишь человеческих рук. Грамотное использование положительного и отрицательного воздействия растений друг на друга, дальновидная организация севооборота и соседствующих растений способны заметно снизить необходимость в применеии как защитной так и прочей агрохимии.
Адвентивная флора - это часть окружающих нас растений, которые в своем происхождении не связаны с нашей территорией. Они попали к нам из других стран, и человек в этом случае является лишь агентом переноса. Адвентивной флорой в ботанике занимаются с начала XIX века. Декандоль - известный французский ботаник - впервые обратил внимание на то, что часть растений пересекает природные барьеры и размножается на новой территории. Но до конца XIX века этот факт был мало исследован, поскольку это были события уникальные и трудно классифицируемые.
Однако в XX веке в связи с глобализацией, с возросшими объемами грузоперевозок между континентами растения стали активно «путешествовать», и сегодня в ряде стран местная флора часто сопоставима с заносной. Например, в Московской области, по последним подсчетам, местная флора представлена 1100–1200 видами, а заносная, адвентивная флора - примерно 1000 видами. То есть чужеродные виды по числу приближаются к местным, и поскольку в ряде случаев они могут вызывать заболевания человека, этот факт все больше привлекает внимание ученых.
В последние 10–15 лет в Северной Америке произошла очень интересная с биологической точки зрения история. На восточном побережье США обнаружилась местная инвазионная геморрагическая лихорадка, которая называется хантавирусом, или легочным синдромом. Есть группа вирусов, которые вызывают заболевания, похожие на воспаление легких. Смертность при этом даже при современном уровне медицины в США достигает 40%. Это заболевание развивается очень быстро и его плохо диагностируют. Часто человека лечат от воспаления легких, а через трое суток он умирает от хантавируса. Когда ученые стали исследовать этот факт, оказалось, что природным резервуаром этого заболевания является так называемая оленья мышь, которая живет в лесах Северной Америки и питается злаками. Контакты между этим видом мыши и человеком существовали всегда, но были очень редки, и поэтому причину случайных смертей никто не понимал.
Однако последнее время эти мыши стали по какой-то причине перемещаться к человеку. Постепенно ученые выяснили, что в это же время в лесах Северной Америки стали дичать восточноазиатские бамбуки, которые производят большое количество семян. Как оказалось, именно на этих семенах оленьи мыши, для которых семена воспринимаются как афродизиак, размножаются быстрее всего. Однако бамбук является монокарпиком, то есть растением, которое плодоносит лишь один раз и погибает. В связи с массовым урожаем бамбука популяция мышей также возросла, что привело к нехватке корма. В итоге эти мыши разбежались по лесу в поисках пищи и неизбежно оказались на краю леса: в охотничьих домиках, загородных домах. И таким образом, частота контактов с человеком резко возросла. Адвентивное заносное растение - бамбук - послужило триггером, который запустил цепочку дальнейших биологических последствий, в результате чего умерло около 60 человек.
В Московской области можно найти растения из Северной Америки, Европы, и даже из Австралии и Южной Африки. Однако три четверти из этих видов едва ли переживут ближайшую зиму. Тем не менее иногда растения находят уникальные условия, в которых живут десятилетиями. Так, например, речка Пехорка, куда сбрасываются теплые воды после системы очистки сбросовых канализационных вод Москвы, не замерзает зимой. И там в прошлом году было найдено растение из Центральной Америки. В этой же речке произрастают с десяток видов, которые больше нигде не растут.
В Москве на сбросах бывшего завода имени Лихачева произрастает популяция кабомбы - растения с красивыми рассеченными листьями из Северной Америки, которое очень широко используется в аквариумистике, но совершенно не выдерживает воду ниже 5 градусов. А на термальных сбросах бывшего завода имени Лихачева кабомба живет уже последние 15 лет в одном из затонов Москвы-реки.
Адвентивная флора очень разнообразна, и поэтому при ее изучении возникает огромное количество вопросов. Первый вопрос: с какими видами мы имеем дело? Иногда это непросто узнать: когда вы сталкиваетесь с растением другого континента, далеко не всегда можно найти нужное его определение. Второй вопрос: как оно попало к нам? Ответ на этот вопрос не очевиден в большинстве случаев. И, наконец, основной вопрос: что с этим видом будет дальше? Проявит ли оно какую-то тенденцию к закреплению, натурализации на данной территории, или через два года после того, как мы его встретили, оно исчезнет. Ответ на этот вопрос самый важный, потому что нам важно уметь предсказать появление новых видов, перешедших из состояния просто заносного, чужеродного растения в статус инвазионного. Это очень интересный и академический, и практический вопрос, и именно в этом направлении мы сейчас работаем.
Сергей Майоров,
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории экологии и охраны природы кафедры высших растений биологического факультета МГУ
Растения (латинское Plantae или Vegetabilia) изучает наука ботаника, на XXI век ученые насчитывают более 320 тысяч видов растений, большая часть которых относится к цветковым растениям (около 280 тыс. видов), число растений увеличивается с каждым годом, постоянно открываются новые виды.
Какой была бы наша планета без растений?
Роль растений как в природе так и в жизни и хозяйственной деятельности человека трудно переоценить. Благодаря процессу фотосинтеза, происходящему в зеленых листьях растений при участии солнечного света происходит образование кислорода, который жизненно необходим для всех обитателей земной поверхности. Растения - богатейших источник витаминов и минералов, незаменимый элемент трофических цепей питания, продуцент разнообразных органических веществ в природе из неорганического сырья. Если бы в природе не существовало растений, то не было бы ни животных, ни самого человека, а сама бы планета выглядела как безжизненная пустыня, на ней бы даже не было почвы и никакого ландшафтного разнообразия, создаваемого именно растительными группировками. Человек должен ценить и понимать роль растений в своей жизни, ведь без них его бы просто не существовало, сажая и ухаживая за маленькими росточками зеленой жизни мы становимся чище и добрее, приобщаемся к таинствам природы и мироздания.
Фотосинтез как великий космический процесс, делающий нашу планету пригодной для жизни
Одной из важнейших функций зеленых растений является выработка кислорода в процессе фотосинтеза. В листьях зеленых растений содержится пигмент хлорофилл, который под влиянием солнечного света разделяет вытянутую корнями воду из почвы на водород и кислород (процесс фотолиза). Также поглощенный растениями углекислый газ в присутствии хлорофилла и уже без обязательного участия солнечного света вступает в реакцию с водой, образуя глюкозу и кислород (процесс восстановления углекислого газа). Соединяя полученную глюкозу с соединениями серы, азота и фосфора, полученными из почвы, растения генерируют белки, жиры, крахмал, различные витамины и другие сложные соединения, необходимые для их дальнейшей жизнедеятельности.
Что еще полезного дают растения природе
Скорость фотосинтеза зависит от интенсивности света, концентрации кислорода и углекислого газа, температуры окружающей среды. Полученный О 2 частично выделяется в атмосферу, частично идет на дыхание самих растений. Ежегодно растения выделяют в атмосферу до 510 тонн кислорода, они поддерживают её постоянный газовый баланс до состояния пригодного для дыхания. Поднимаясь в верхние слои атмосферы,кислород превращается в озон и становится частью озонового слоя, защищающего нашу планету от пагубного УФ-излучения Солнца.
Каждый год с помощью растений образовывается до 170 миллиардов тонн органических веществ, большая часть которых вырабатывается наземными растениями. С помощью растений формируется верхний плодородный слой Земли под названием почва, они обеспечивают в ней постоянный круговорот минеральных веществ, такой необходимый для её плодородия.
Растения, благодаря тому, что возвращают в атмосферу 90 % влаги, которую испаряет суша, значительно смягчают климат Земли и формируют температурный режим планеты. Поглощая углекислый газ они снижают так называемый парниковый эффект, хотя человек в результате своей хозяйственной деятельности (сжиганию топлива и вырубке значительных площадей влажных экваториальных лесов) и пытается свести все усилия «легких планеты» к нулю.
Растительность, покрывая землю плотным ковром, предохраняет её от пересыхания, создает более мягкий, влажный климат, корни хранят почву от выветривания и эрозии, предотвращают появление оврагов и оползней. Растения выделяют в воздух специфические вещества фитонциды, губительные для болезнетворных бактерий, являются первой важной ступенью в трофических цепях питания.
Человек и растения
В жизни человека растения играют огромную роль, ведь помимо того что они источники кислорода, необходимого для дыхания, они употребляются человеком в пищу (злаки, овощи, зерно-бобовые, плоды деревьев, эфиро-масличные культуры, сахороносные растения), из них делают лекарства, одежду, дома, они служат сырьем для промышленного производства бумаги, краски, каучука и других разнообразных полезных веществ.
Растения - незаменимый источник витаминов и минералов, дефицит которых может привести к развитию у человека серьезных заболеваний. В животноводстве кормовые культуры идут в пищу животным, в крупных мегаполисах они поглощают избыток углекислого газа, служат для санитарных и гигиенических целей, поглощая вредные вещества из воздуха, ионизируя его и увлажняя.
Возвращаясь из дальних странствий, люди сознательно или бессознательно завозили многочисленные виды растений из одних регионов планеты в другие. Эти растения адаптировались к новым природно-климатических условий, заселяя новые территории. Расселяясь на новых участках, такие "гости" не могли не влиять на аборигенные растительность.
Целью сознательного завоза растений является получение новых кормовых, пищевых, технических видов, а также тех, что используются для озеленения населенных пунктов, мелиорации, повышения продуктивности лесов. Бессознательное завоза - это результат случайного биологического загрязнения.
Общеизвестным примером целенаправленного отбора и завоза растений сельскохозяйственного назначения является картофель, кукуруза, томаты, завезенные из Америки в Европу. В состав лесных насаждений в Украине были введены клен ясенелистный (Acer negundo ), сосна Банкса (Pinus banksiana), различные виды рода десен (Fraxinus), дуб красный (Quercus rubra) и многие другие древесный пород и кустарников.
Растения, не свойственные для данного региона, ранее назывались синантропними, а проникновение новых видов к местной флоры - синантропизацисю флоры. Сейчас эти сроки применяют к рудеральные видов и сорняков, занесенные растения называют адвентивными, а соответствующий процесс - интродукцией.
Адвентивные растения - растения, которые появились в определенном регионе, лежит за пределами их естественных ареалов, в результате умышленного или случайного заноса человеком.
Интродукция (от лат. Introductio - введение) - переселение некоторых видов за пределы их естественных ареалов, осуществляемое человеком целенаправленно или случайно.
Переселение адвентивных растений - это сложный и далеко не однозначный с экологической точки зрения процесс, требующий научного обоснования и контроля. Вид, новый для данного региона, называется интродуцентов. Интродукция - явление не новое в истории человечества. Любые миграции людей сопровождались расселением растений на новые для них территории, поэтому адвентивные растения делят на
археофиты - растения, которые были переселены за пределы естественных ареалов в древние времена;
неофиты - растения, которые появились в местной флоре относительно недавно.
Археофиты в флору Украины проникли так давно, что стали для нас привычными видами. В каменном веке появились пырей ползучий (Elytrigia repens), звездчатка средняя (Stellaria media), марь белая (Chenopodium album), мак дикий (Papaver rhoeas), глухая крапива пурпурная (Lamium purpureum). В бронзовом - мыльнянка лекарственная (Saponaria officinalis), горчица полевая (Sinapis arvensis), люцерна хмелевидна (Medicago lupulina), молочай кипарисовидний (Euphorbia cyparissias ), фиалка трехцветная (Viola tricolor). В галло-римские времена к нам проникли чистотел большой (Chelidonium majus), портулак огородный (Portulaca oleracea), мьяточник северный (Ballota borealis). Неофитов также довольно много, а история их проникновения и распространения в большинстве случаев известна. Скажем, распространенные в Европе элодея канадская (Elodea canadensis) и сытник тонкий (Juncus tenuis) попали из Северной Америки, соответственно, в Ирландию в 1859 и в Бельгию и Голландию в 1822 С того же континента проникли в Европу ослинник двулетний (Enotera biennis) и Злынка канадская (Erigeron canadensis), которые известны в Европе с XVII века. Последний вид настолько хорошо приспособился на новом месте, что значительно потеснил аборигенные виды, создавая сплошные покровы благодаря легкому семени хорошо переносится ветром. С европейского континента на другие также были завезены, или попало случайно многие виды растений. Так, благодаря деятельности человека, пастбища Новой Зеландии практически не отличаются по видовому составу от тех, что мы встречаем в Европе. До появления европейцев на этом острове не было животноводства и травянистые растения, которые там росли не были так приспособлены к поеданию и вытаптыванию, как завезенные европейские виды. В результате, аборигенные виды оказались менее конкурентоспособными по отношению к завезенных и были постепенно вытеснены интродуцентов.
С развитием техники и становлением мирового хозяйства, благодаря транспортным потокам, происходит интенсивнее и более быстрое перемещение растений из одного региона в другой. Сознательное выращивания культурных растений приобрело международное значение. Выращивание культурных видов там, где экологические условия благоприятны и где гарантирован значительный урожай, начинается почти мгновенно. Одновременно происходит бессознательное перемещение значительного количества растений. Оно проходит путем перевозки семян или вегетативных органов с одеждой, вещами, как примеси к посевного материала, на теле домашних и диких животных, с любыми предметами, оборудованием, машинами, с помощью автотранспорта, кораблей, самолетов и железной дороги. На пути естественного распространения растений стояли высокие горы, моря, океаны, но люди помогают им преодолевать эти препятствия.
Понятно, что далеко не все виды, которые попадают на другие территории, приживаются и распространяются. Безусловно, трудно предположить, что растения, которые растут в тропиках и попавших хотя бы в умеренную зону, могут акклиматизироваться и распространиться в естественных условиях. Виды имеют свои, присущие им экологические особенности, а территории на которые они попадают также характеризуются своими экологическими условиями. Не всегда особенности и условия совпадают, а потому не все виды способны прижиться на новом месте. Кроме того, не все интродуценты способны конкурировать с аборигенными видами. Только благодаря экологической пластичности, свойства давать большое количество семян (лучше если оно легко распространяется) и конкурентной мощности определенный вид способен закрепиться и распространиться на новых территориях и континентах. Вот почему, среди натурализованных видов так много терофиты, которые переносят неблагоприятные времена года в виде семян (подорожник большой, мятлик однолетний, медовая трава шерстистая), растений с большим количеством семян, легко переносится ветром (желтый осот огородный, Злынка канадская), водных растений, которые быстро распространяются водными потоками (элодея канадская, гиацинт водный). Независимо от путей, причин и методов проникновения, растений чаще всего закрепляются на площадях, нарушенных в результате хозяйственной деятельности человека. В природных фитоценоз им проникнуть значительно труднее. Это происходит тогда, когда определенная природная экологическая ниша занята аборигенными видами, легко вытесняются. В любом случае, введение интродуцента в природные фитоценозы или создание культурных фитоценозов с их участием, требует длительных наблюдений на опытных участках, а также контроля за их распространением.
Читайте также:
|
421. Объясните, почему на реках, вдоль которых вырублен лес, уровень воды непостоянен: если выпадает мало осадков – уровень значительно понижается, если прошел дождь – возможен выход воды из берегов и затопление населенных пунктов, полей и т.д. Почему наводнения на лесных реках случаются редко?
422. Сель – опасное природное явление, представляет собой бурный грязевой поток в горах, вызванный снеготаянием или ливневыми дождями. Эти потоки могут производить громадные разрушения с человеческими жертвами. Объясните, почему сели практически отсутствуют в местах, где численность населения в горах низкая. Почему в местах, где в горах рубят лес и (или) выпасают домашних животных, вероятность возникновения селей очень высока?
423. Объясните, почему весной в лесу снег тает дольше, чем на поле. Какое это имеет значение для растений; для гидрорежима полей, леса, рек?
424. Объясните, почему в национальных парках и заповедных участках посетителям можно ходить только по дорожкам или тропинкам. Почему это требование особенно строго в холмистых и горных районах?
425. Выберите правильное утверждение. В Красной книге России находится:
а) василек синий; б) ландыш майский; в) венерин башмачок; г) ромашка лекарственная; д) зверобой продырявленный.
Назовите виды растений, охраняемые в вашей местности.
426. Почему нужно сохранять редкие и исчезающие виды и как это делается?
427. Объясните, почему ель очень чувствительна даже к беглым низовым пожарам, когда горят на земле мох, хвоя и трава.
428. Липа мелколистная живет в лесу до 300–400 лет, в городских условиях – до 150 лет. У сосен, растущих в городе, сучья на вершинах отмирают. Ответьте, в чем причина плохого развития деревьев в городе.
429. Экологи считают, что в северных районах лес можно рубить только зимой и тут же вывозить по глубокому снегу. Объясните почему.
430. Укажите возможные последствия сокращения площади тропических лесов для биосферы.
431. Поясните смысл высказывания: «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню».
432. Благодаря человеку многие виды растений попали с одного континента на другой и там успешно размножились. Какие свойства обычно характерны для таких переселенцев? В какие сообщества вселение идет легче, а в какие труднее и почему? Какие последствия для местных видов может иметь подобное вселение?
433. Опишите, какие изменения в популяциях растений с красивыми цветками могут возникать в результате интенсивного сбора цветущих экземпляров на букеты.
