Реферат
по ботанике
на тему "растения-индикаторы"
Оглавление
Введение………………………………………………………….……. 3
1. Растения как индикаторы почвы. ………………………………… 5
2. Растения индикаторы уровня грунтовых вод………………….... 8
3. Растения как индикаторы загрязнения атмосферы и значение
зеленых насаждений в городской среде………………………….….. 9
4. Классификация растительных ресурсов …………………………. 13
Заключение……………………………………………………..……….14
Литература ……………………………………………………………..15
Введение
Растения-индикаторы - это растения, которые тесно связанны с определенными экологическими условиями. Содержание определенных микроэлементов и веществ в почве люди узнают по Растениям-индикаторам. На изменения окружающей среды растения-индикаторы реагируют путем изменения внешнего вида и химического состава; количество их может резко возрасти или наоборот, уменьшиться. [1]
Растениями-индикаторами пользуются при оценке механического и химического состава почвы, в поисках пресных вод в пустыне и при разведке полезных ископаемых. Важная роль растениям индикаторам отводится в таких областях, как индикаторная геоботаника, экология, физиология и биохимия растений, биогеография, геология, геохимия, гидрогеология и других науках.
О кислотности почвы, степени ее плодородия, наличии или нехватке тех или иных химических элементов свидетельствует видовой состав растений. Умение увидеть и прочитать ту информацию, которой обладают растения, помогает людям найти уран и золото, узнать новое об окружающей природе иногда даже спасти жизнь. [2]
В работе ставится цель – изучить индикаторные растения.
Для достижения данной цели в работе ставятся следующие задачи:
- провести литературный обзор о растениях-индикаторах;
- научиться визуально, определять по растущим растениям свойств почвы;
- определять по растениям индикаторам уровень грунтовых вод;
- изучить растения как индикаторы загрязнения атмосферы и значение зеленых насаждений в городской среде.
Определить состав почвы, наличие в ней питательных веществ можно по таким показателям растения: состояние, внешний вид листьев и других органов.
Для нормального роста растений и плодоношения им нужны вода, свет, питательные элементы. Если растениям всего этого не хватает, то они сразу же сообщают нам об этом. Умение услышать, а точнее увидеть, что говорят растения, позволяет нам вовремя к ним прийти на помощь. Взамен они нас отблагодарят прекрасными цветами и вкусными фруктами.
Актуальность исследования заключается в том, при наличии таких растений можно качественно или количественно оценить условия окружающей среды, что крайне важно для выращивания культурных растений.
Не каждое растение может быть индикатором.
Растения вида стенобионты, которые приспособлены к существованию в строго определенных условиях и не выносящих больших колебаний окружающей среды являются лучшими индикаторами.
Численные соотношения различных видов и популяций часто служат лучшим индикатором.
В условиях загрязнения окружающей среды, разрабатываемые меры позволяют лишь частично решить проблемы защиты растений от повреждающего действия вредных веществ, содержащихся в воздухе и почве. Радикальное решение заключается в совершенствовании технологических процессов и разработке безотходного или малоотходного производства. [1]
На рост растений отрицательное влияние оказывает также загрязнение почв токсическими веществами, которое вызывается захоронением в почве промышленных отходов, выпадением из атмосферы разных примесей.
В глобальном масштабе концентрация в почве нежелательных веществ еще не достигла уровней, при которых могут проявляться их токсические свойства.
Растения как индикаторы почвы
Оценить основные характеристики почвы можно по дикорастущим растениям-индикаторам. Они позволят определить такие параметры, как кислотность, механический и химический состав, питательность и влажность. [2]
Важным параметром для огородников и садоводов является кислотность почвы. Высокая кислотность неблагоприятна для выращивания большинства видов культурных растений, поскольку в таком грунте содержится меньше полезных микроэлементов. В кислой почве следует отметить, увеличивается содержание токсичных соединений алюминия, марганца, бора и железа. В таких условиях произрастают неприхотливые в питании и устойчивые к токсинам мхи, вереск и плауны, изображенные на рисунках 1, 2.
Рис. 1 Мхи Рис.2 Вереск обыкновенный
http://русское-слово. рф/demo/geo/ http://geo-storm. ru/
Почвы среднекислые и слабокислые можно обнаружить под зарослями кошачьей лапки, конского щавеля, изображенные на рисунке 3, 4.
Рис. 3 Конский щавель Рис. 4 Кошачья лапка
http://yandex. ru/ http://yandex. ru/
В почвах со щелочной реакцией среды затрудняется доступ растений к питательным веществам, особенно к фосфору, поэтому здесь можно увидеть устойчивые к нехватке этого микроэлемента травы: горчицу полевую и подорожник ланцетолистный. [2]
На рисунке 5, 6 изображены растения, растущие на щелочных почвах.
Рис. 5 Горчица полевая Рис. 6 Подорожник ланцетолистный
http://yandex. ru/clck/ http://yandex. ru/
Нейтральные грунты идеальны для выращивания большинства сельскохозяйственных и многих декоративных растений. О том, что грунты с нейтральной кислотностью об этом свидетельствуют растущие на ней пастушья сумка, мокрица и дикая редька. Растения, растущие на нейтральных грунтах, изображены на рисунках 7, 8.
Рис. 7 Пастушья сумка Рис. 8 Мокрица
http://yandex. ru/clck/ http://yandex. ru/clck/
Зависимость от вида грунтов и ее состава на ней растут, приспособленные к ним растения представлена в таблице 1.
Таблица 1 Разновидность грунтов и растущие растения на них.
Вид почвы | Произрастающие растения |
Рыхлая почва | однолетние травянистые растения с обилием мелких цветков: незабудка полевая, дымянка лекарственная и другие. |
Уплотненные питательные грунты | растения с коротким стеблем и стелющимися по земле листьями: подорожник большой, лютик ползучий |
Почвы средней плотности | крапива, малина дикая, мокрица. |
Бедные питательными веществами грунты | неприхотливые мхи и лишайники. |
Почвы с высокой влажностью | клюква, брусника, черника. |
Легкие песчаные почвы | растения с длинными корнями, способными извлекать грунтовые воды из нижних слоев почвы. |
Полупустыни и пустыни | Растения-суккуленты, запасающие дополнительную влагу в различных органах: листьях, корнях, стволе. |
Тяжелые глинистые грунты | Индикаторами таких почв являются стелющиеся или низкие растения с коротким стеблем, к таким относятся лютик ползучий или подорожник большой. |
Из таблицы видно, что по растениям, которые растут на определенной территории, можно визуально определить на каком грунте они растут и что представляет собой эта почва.
Растения индикаторы уровня грунтовых водГлубину залегания грунтовых вод можно легко определить с помощью растений-индикаторов, которые подразделяются на V групп. Если на участке обнаружено несколько растений из одной группы или разрослось определенного растения то, это значит что уровень расположения грунтовых вод можно определить безошибочно. [2]
I группа.
На участках с расположением грунтовых вод на глубине свыше 1,5 м растут преимущественно клевер луговой, костер безостый, подорожник большой, пырей ползучий.
II группа.
При залегании грунтовых вод на глубине 1–1,5 м обильно растут горошек мышиный, мятлик луговой, овсяница луговая, полевица белая, чина луговая.
III группа.
На участках с неглубоким расположением грунтовых вод (0,5–1 м) обычно встречаются канареечник, таволга вязолистная.
IV группа.
Если грунтовые воды поверхностны (0,1–0,5 м), то участок обрастает вейник Лангсдорфа и осока лисья и острая.
V группа.
На сырых участках (грунтовые воды на глубине 0–0,1 м) разрастаются осока дернистая и пузырчатая.
Некоторые растения можно сразу отнести к двум группам, но они также позволяют оценить уровень грунтовых вод. Например, хвощ болотный растущий на участках с поверхностным расположением грунтовых вод – 0,1–1 м, а калужница болотная – до 50 см. [2]
Растения как индикаторы загрязнения атмосферы и значение зеленых насаждений в городской среде
Растения, которые проявляют специфические реакции на присутствие в воздушной среде примесей, могут быть использованы в качестве биологических индикаторов загрязнения воздуха.
Многообразие и средовую обусловленность растений мы можем рассматривать как основной объект биологического мониторинга среды. Растения считаются надёжными индикаторами загрязнений природной среды различными токсичными веществами, потому что они не в силах уйти от стрессового воздействия. В результате чего они вынуждены адаптироваться с помощью физиолого-биохимических, ультраструктурных и анатомо-морфологических изменений в структуре. Из-за этого фиксация и оценка этих изменений дают достоверную картину условий места произрастания растений и отражают состояние городской среды. [4]
Наблюдая за неестественными изменениями растений, при котором происходит нарушение их роста и репродуктивного цикла, снижение урожайности, особенностями распространения отдельных видов, можно определить присутствие в воздухе специфических загрязняющих веществ и, а также определить уровень загрязнения окружающей среды. Полученные данные в результате наблюдения будут служить дополнением к другим сведениям о качестве воздуха.
Лишайники чутко реагируют на повышение концентраций различных примесей в атмосфере. Следует отметить, что с повышением уровня загрязнения среды, первыми исчезают из городов кустистые лишайники, далее листовые и, последними, накипные лишайники. [4]
Для оценки загрязненности воздуха и его токсичности по отношению к живым организмам, используют растения, произрастающие постоянно в естественных условиях. Исключение составляют лишайники и мхи. Индикаторами определяющими загрязнение воздуха тяжёлыми металлами могут быть кресс-салат и полевица.
Для выяснения загрязнения окружающей среды фтором был предложен метод контроля с использованием дернины трав, которые обладают устойчивостью к этому токсиканту, интенсивным ростом и высокой газопоглотительной способностью. Определяя фтор в листьях этих травянистых растений за определенный период, можно выявить диапазон распространения выбросов с содержанием фтора от источника эмиссии и пригодность трав. Плевел является также индикатором на фтор.
Для экологической оценки прогнозирования наиболее перспективными являются древесные формы. Из древесных пород наиболее чувствительным к загрязнениям воздуха относятся сосна, липа, берёза. [4]
Влияние неблагоприятной городской среды сказывается на самых разных сторонах жизнедеятельности растений растущих в черте города.
Фотосинтетический аппарат, который имеет огромную поверхность контакта со средой, в наибольшей степени подвергается неблагоприятным воздействиям городских условий. Исследуя экологический профиль города (лес - загородный парк - парк жилого района - парк промышленного района - уличные посадки - территория промышленного предприятия) можно узнать, изменяющееся состояние фотосинтетического аппарата по мере возрастания напряжённости влияния городской среды.
Весьма доступным средством мелиорирования среды являются зелёные насаждения. Роль зелёных насаждений отводится в оздоровлении городской среды и результат метабилизации и инактивации многих химических соединений.
Мониторинг состояния зелёных насаждений важен для выявления непосредственной реакции живого организма на изменения качества окружающей среды, как в целом городе, так и в любой его точке. [4]
Для наблюдений за состоянием зелёных насаждений в различных районах промышленных городов ведутся специальные экологические карты, которые позволяют сотрудникам лаборатории физиологии растений кафедры ботаники вести результаты наблюдений и исследований. В них отражаются:
- количественно-видовой состав и плотность деревьев и кустарников;
- степень поврежденности посадок, накопление в них серы и тяжёлых металлов, которые являются отходами энергетики, химических предприятий и автотранспорта;
- восстановительные нагрузка на парки и пригородные зоны;
- основные источники антропогенных загрязнений и распространение выбросов с учетом "розы ветров".
Благодаря полученным данным экологической карты, можно проводить мониторинг состояния зелёных насаждений в городе и загрязнения окружающей среды, очистку атмосферного воздуха от газоообразных и пылевидных загрязнителей. [4]
Работа промышленных предприятий и транспорта сопровождается поступлением в атмосферу и почву различных веществ и соединений, которые оказывают неблагоприятное влияние на сельскохозяйственные культуры, приводят к снижению урожая и ухудшению качества сельскохозяйственных продуктов и, в конце концов, могут оказывать токсическое действие на животных и человека. Проводятся исследования, которые направлены на выявление источников и зон загрязнения, которые загрязняют вещества и механизма их воздействия на различные растения, путей миграции токсичных для животных и человека веществ. Разрабатываются способы контроля загрязнения и меры защиты сельскохозяйственных растений от вредного воздействия загрязнений.
Вблизи промышленных предприятий и вдоль автомагистралей обнаруживают угнетение выращиваемых культур и накопление в них веществ, представляющих угрозу для здоровья людей и животных.
К разнообразным атмосферным токсикантам представляющих наибольшую опасностям для растений относятся: сернистый ангидрид, фтористый водород, окислы азота, хлористый водород, фотохимические оксиданты и пылевые частицы, содержащие тяжелые металлы. Воздействие этих элементов на растения в повышенных концентрациях приводит к ухудшению роста и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
Зона опасного для сельскохозяйственного производства загрязнения, которое создается промышленными предприятиями, распространяется на 3км от источника эмиссии, а автотранспортом распространяется на 50-100м по обе стороны от автомагистрали. При ведении сельского хозяйства в этих зонах необходимо учитывать возможность ухудшения роста растений и снижение качества сельскохозяйственной продукции и конечно принимать меры по снижению ущерба (вводить ограничения на сельскохозяйственное использование этих зон и устанавливать зоны разрывов). [4]
Предотвратить или ослабить повреждающее действие загрязняющих воздух веществ на растения позволяется создание оптимальных условий обеспеченности растений в особых случаях (для защиты высокоценных культур от сильного загрязнения) физиологически активными веществами для нейтрализации поступающих в листья токсинов. Наиболее перспективный путь - подбор невосприимчивых к токсикантам растений и выведение устойчивых сортов.
Классификация растительных ресурсов
Растительные ресурсы очень разнообразны. Это касается и систематического положения растений, и их практического значения для человека, характера их использования и часто их энергоемкости. Учеными было предложено классифицировать растения по их энергоемкости. Который является важным принципом, но он касается не всех растительных ресурсов, а только растений пищевых, кормовых и энергоемких. По этой классификации предлагается выделить 9 групп растительных ресурсов начиная от менее энергоносных до более энергоносных. В первую группу наименее калорийных растений попадает огурец, а в 9 группу попадают такие растения как соя, кукуруза. О каждом вида расписаны такие данные как название русское и латинское, жизненная форма, размеры т географическое распространение по стране, условия местообитания, химический состав и полезные свойства по всем органам. [5]
В основу классификации растительных ресурсов лучше всего положить характер использования растений человеком. Она охватывает все растительные ресурсы как сырьевые так и не сырьевые. [5]
Виды растительных ресурсов:
1) Лесные ресурсы - это совокупность материальных благ леса, которые можно использовать без ущерба окружающей среде с наибольшей хозяйственной эффективностью. Все разнообразие лесных ресурсов в зависимости от д их назначения и особенностей использования объединены в следующие группы:
- сырьевые ресурсы древесного происхождения: древесина, древесная зелень, кора;
- ресурсы недревесных происхождения: грибы, ягоды, плоды, орехи, лекарственные ресурсы, кормовые и технические ресурсы недревесной растительности и т. п.;
- ресурсы животного происхождения: полезная и вредная лесная фауна, яйца, мед, рога диких копытных и др.;
- многосторонние полезные функции леса и его положительное влияние на природу, средукультурные растения.
2) Травянистые растительные ресурсы играют не менее важную роль. По значению для человека их делят на следующие группы:
- ценные кормовые растения;
- лекарственные растения;
- технические растения;
- остальные: декоративные и другие растения.
Итак, растительные ресурсы - один из важнейших видов биологических ресурсов. Это исчерпывающие, но восстановительные ресурсы многоцелевого назначения, имеющие огромное значение. Они восстанавливают атмосферный кислород, сберегают грунтовые воды, предотвращают разрушение почвы. Кроме этого еще они в жизнедеятельности человека являются источником разнообразных материалов, топлива, грибов, плодов, ягод, орехов и лекарственных растений. Растения, в том числе леса, является местом отдыха людей и играют чрезвычайно важную природоохранную роль. Но при этом растения еще и наиболее беззащитны перед деятельностью человека, поэтому их охрана является комплексным международным.
Заключение
Часто растительные ресурсы рассматриваются в системе растений, изучают семейство, род, вид, к которым относятся и полезные растения.
Мониторинг состояния зелёных насаждений важен для выяснения непосредственной реакции живого организма на изменения качества окружающей среды как в целом городе, так и в любой его точке.
В данной работе был изучен вопрос об индикаторных растениях. В работе был проведен литературный обзор о растениях-индикаторах, научились визуально, определять по растущим растениям свойства почвы, также по растениям индикаторам определять уровни грунтовых вод, изучили растения как индикаторы загрязнения атмосферы и значение зеленых насаждений в городской среде, классификация растительных ресурсов.
С помощью растений намного дешевле и проще следить за состоянием окружающей среды. По состоянию растения, внешнему виду листьев и других органов можно достаточно точно определить состав почвы, наличие в ней питательных веществ.
И все-таки увеличивающееся с каждым годом поступление в окружающую среду отходов может создавать в отдельных районах опасные ситуации, первую очередь это относится к накоплению свинца, кадмия, мышьяка и ртути, которые делают кругооборот и с продуктами попадают в наш организм.
Человек сам должен позаботиться о своем будущем и будущих поколениях. Что он оставит им?
Изучение вопроса растений-индикаторов является актуальной.
Список использованных источников
Книги:
, , общая биология // - М.: Просвещение, 1993Интернет источники:
Растения-индикаторы. Интернет-ресурс. Сайт доступа: http://ksv. / Растения как индикаторы почвы. Интернет-ресурс. Сайт доступа: http://www. kakprosto. ru/ Растения как индикаторы загрязнения атмосферы. Интернет-ресурс. Сайт доступа: http://www. ecol12.narod. ru/ Классификация растительных ресурсов. Интернет-ресурс. Сайт доступа: http://www. sverdlles. ru/