Роль зелёных растений в природе

«Растение – посредник между небом и Землей. Оно истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта».

Одним из первых, кто обратил внимание на исключительную, особую роль растений на нашей планете, был Климент Аркадьевич Тимирязев.

Всего на планете живет около 350 тыс. видов растений, поражающих людей разнообразием своих форм. В разные периоды истории нашей планеты в ее флоре преобладали то одни, то другие группы организмов. Сотни миллионов лет назад на Земле были широко распространены леса из древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Сейчас эти растения не столь разнообразны и представлены в основном мелкими травянистыми формами. Общая масса всех растений достигает 1850 млрд. тонн. Ежегодно они создают 170 млрд. тонн органического вещества (в 25 раз больше, чем ежегодно добывают угля и нефти во всех странах), а для этого накапливают солнечной энергии в тысячи раз больше, чем вырабатывают все электростанции мира.

Роль зелёных растений в природе может быть коротко определена так:

1. Зелёные растения обеспечивают атмосферный воздух кислородом, необходимым для дыхания большинства организмов.

2. В процессе жизнедеятельности зелёных растений создаются из неорганических веществ и воды огромные массы органического вещества, которые затем используются как пища самими растениями, животными и человеком.

3. В органическом веществе зелёных растений аккумулируется солнечная энергия, за счёт которой развивается жизнь на земле и которая представляет в то же время основу энергетических ресурсов.

4. Растения дают огромное количество продуктов, необходимых человеку как сырьё для различных промышленных производств. Каменный уголь, нефть, торф – основа энергетической промышленности – являются продуктами растительного происхождения.

Растения в условиях Крайнего Севера

Природа Земли собрала воедино разнообразные виды растений далеко не случайно. В течение веков, а порой и тысячелетий деревья, травы и кустарники приспособились к окружающей среде, животным и друг к другу. Образовался зеленый покров, и каждый вид растений занимает в нем строго отведенное для него место.

Однако зеленое покрывало планеты оказалось разным на протяжении всей поверхности Земли, придавая тем самым оригинальный облик и неповторимость природным ландшафтам разных территорий. Но ландшафты – это не самый крупный узор географической мозаики. Они объединены в природные зоны – обширные пространства с примерно одинаковым климатом.

природные зоны – обширные пространства с примерно одинаковым климатом.

У самого северного края Евразийского континента, за Полярным кругом, в обширных владениях Арктики лежит объятый водами Студеного моря огромный полуостров. Эту оконечность матерой земли давно облюбовал холод. Здесь бесконечно долгой зимой пурга и метель без устали штопают черное платье полярной ночи, мороз и ветер усердно обновляют бело-голубую краску застывших равнин, пустынные пространства которых посещают лишь белые медведи да песцы. Скоротечное лето, едва освободив эту землю от белоснежных одежд, облачает ее в пестрый, яркий наряд, щедро украшенный желтыми пятнами ягельников, голубыми брызгами бесчисленных озер, тончайшим зеленым кружевом карликовых деревьев. Начинается пиршество жизни — в тундру приходят стада северных оленей, от идущей на нерест рыбы вскипает вода в холодных быстрых реках, над озерами не смолкает гусиный гомон. Земля эта богата и обильна, и имя ее — Таймыр

Самолет, перелетающий из Норильска в Сочи, минует несколько природных зон. Он поднимается над тундрой, а приземляется в зоне средиземноморских тропиков. По пути следования пролетает лесотундру, тайгу, зону смешанных и широколиственных лесов, лесостепи и степи. Все это географическая система оболочки Земли. Каковы же особенности природной зоны, в которой мы живем?

Тундра — страна долгого зимнего мрака и короткого полярного лета с незаходящим, слабо греющим солнцем. Солнечного тепла здесь в два раза меньше, чем в умеренном климате. Время, в течение которого возможно развитие растений, очень коротко - 2 - 3 месяца. Зима продолжается около 8 месяцев, средняя годовая температура всюду ниже нуля, заморозки возможны во все месяцы лета. Трудно жить растениям в таких суровых условиях.

Для Таймыра характерны устойчивые низкие температуры, а также значительная продолжительность зимы - от 235 дней на юге и до 285 на севере.

Средняя температура января -28 градусов в районе Дудинки и -34° - в окрестностях Хатанги.

Первое, что бросается в глаза в тундре, - практически отсутствуют деревья. Возникает вопрос. почему? Здесь маломощный снежный покров, который уплотняется сильными ветрами и ограничивает рост растений. Еще одна особенность - избыток воды, что удивительно, ведь в тундре редко выпадет больше 250 мм осадков в год, а это норма для тропической пустыни.

Разгадка проста: почва в тундре всегда холодная. Даже летом на небольшой глубине температура ее не поднимается выше 10°. В холодном климате вода почти не испаряется, вниз ей не дает просачиваться вечная мерзлота, а стекать с поверхности она не может из-за относительно плоского рельефа. Почвенный покров летом едва успевает оттаять на небольшую глубину и плохо прогревается, а ведь для жизни растений как раз нужен самый верхний слой почвы и самый нижний, наиболее теплый слой воздуха, примыкающий к земной поверхности. Поэтому таймырские тундры на севере лишены высокой древесной растительности.

Отсутствие в тундре деревьев и высоких кустарников объясняется, прежде всего, губительными для них иссушающими сильными ветрами в весеннее время, когда надземные части растений сильно нагреваются солнцем, а корни не могут подать из холодной почвы достаточного количества воды. В этих условиях надземные части растений быстро погибают. Губительно отражается на растениях и недостаточная толщина снежного покрова. Все части растений, которые возвышаются в тундре над снежным покровом, зимой сильно высыхают. Лютые морозы и ураганные ветры обезвоживают ткани, а кристаллы плотного снега в пургу сдирают кору и ломают почки. В результате ветви отмирают.

Низкорослость растений и вид их листьев имеют еще одно объяснение. С поверхности растений воды испаряется больше, по крайней мере, в некоторые периоды летнего сезона, чем подается корнями. Поэтому растения в тундре, как и в сухих южных областях, приспособлены к уменьшению испарения: их мелкие листья часто свернуты, одеты волосяным покровом, имеют восковой налет и другие особенности. Эти черты возникли и в процессе приспособления растений к химическим особенностям тундровых почв. При пониженных температурах почвы нарушается деятельность корней: они плохо усваивают азот и фосфор. В результате растения плохо растут: уменьшаются их раз меры, они становятся мелколистными.

Преобладают карликовые формы кустарников, ветви многих распластаны по земле, а корневые системы разрастаются в основном в горизонтальном направлении и не идут в глубину.

Пример. Сабельник болотный - многолетний полукустарничек, с длинным ползучим корневищем  и приподнимающимися побегами.  Корневище постепенно переходит в лежачий стебель, достигающий длины до 1 м.

В связи с тем, что лето слишком коротко, здесь нет здесь луковичных растений, и почти отсутствуют однолетние. За короткое полярное лето растение практически неспособно пройти все стадии своего развития от прорастания до плодоношения.

Растут растения медленно. Например, если проехать здесь на вездеходе, следы от его гусениц будут зарастать около 20 лет.

Вечная мерзлота, малое количество осадков, низкая температура и сильный ветер создают в тундре своеобразную и очень суровую обстановку. Пожалуй, единственное, что помогает здесь живым существам, - это обилие света, когда солнце летом не опускается за горизонт.

В северных районах тундры условия более суровы и зимой вымерзают даже мхи и лишайники. В этих районах среди многочисленных участков голой почвы ютится жалкая растительность — угнетенные мхи, лишайники и некоторые мелкие кустарнички. Такая тундра носит название пятнистой. В некоторых местах тундры на поверхность выходят каменистые грунты. Это каменистая тундра. Здесь островками растут отдельные растения или небольшие группы их. Чаще всего встречаются дриада, или куропаточья трава, полярные маки с красными, желтыми, белыми цветками, филлодоце, арктическая толокнянка, кассиопе.

В средней полосе тундровой зоны большие пространства занимают моховые и лишайниковые тундры. Ландшафт их сер и однообразен. Наиболее характерно для него полное отсутствие древесной растительности. В моховом покрове преобладают зеленые мхи. Реже встречаются торфяные мхи, не образующие обычно сплошных ковров. Лишайники представлены огромным количеством видов. Среди них наиболее распространены кустистые. Вместе с мхами и лишайниками здесь растут в небольшом количестве кустарнички: вороника, арктическая толокнянка и др. Их подземные органы и почки скрыты в моховом покрове, где зимой находят они хорошую защиту от неблагоприятных условий. Моховой ковер, как рыхлая губка, впитывает влагу и еще более способствует заболачиванию тундры.

Для более южных районов тундровой зоны характерны кустарниковые тундры. Это заросли кустарников. В верхнем ярусе, растет главным образом карликовая березка, во втором — вороника, вересковые кустарнички — багульник, филлодоце. Местами встречаются заросли низкорослых ив: полярной, сетчатой, травянистой. Третий ярус (напочвенный покров) образован различными мхами и лишайниками, но они развиты значительно слабее, чем в моховых и лишайниковых тундрах. В речных долинах и по окраинам болот растут более крупные (до 1 м и выше) ивы: шерстистая, лапландская и др.

Отдельные деревья, иногда собранные в небольшие группы — рощицы, встречаются лишь на крайнем юге тундровой зоны — в лесотундре. Для лесотундры характерно чередование лесных участков с тундровыми (главным образом с кустарниковой тундрой).

На границе леса растут различные деревья. С запада на восток сменяют друг друга береза, ель европейская, ель сибирская, лиственница даурская. У деревьев на границе леса угнетенный вид, они не выше 6 м. Встречаются деревья и в тундре, но лишь по долинам рек, где они образуют своеобразные зеленые языки среди унылых и монотонных безлесных пространств. В долинах деревья находят защиту от ветра. Кроме того, в реках, текущих с юга на север, более теплая вода, а это повышает температуру и окружающих реку склонов. К тому же реки осушают почву. Почва вдоль рек хорошо прогревается, и уровень вечномерзлого слоя сильно понижается.

В тундровой зоне много болот, лугов и зарастающих водоемов. Болота покрыты зелеными мхами и различными травами: осоками, пушицей узколистной, вахтой. Среди них растут различные ягодники: морошка, клюква мелкоплодная, голубика.

СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ

Природа полуострова Таймыр в целом, находится в сфере действия нескольких мощных факторов, загрязняющих и нарушающих экосистемы:

– Норильский горно-металлургический комбинат загрязняет атмосферу, пресные воды и почвы, активно нарушает озоновый слой.

– Карское море находится в зоне радиоактивного, нефтяного и других видов загрязнений.

– Енисей и Енисейский залив загрязняются, помимо Норильска, источниками, лежащими много южнее Таймыра.

– Планируется дальнейшее развитие горной промышленности как альтернатива истощающимся рудам Норильского района, в том числе добыча золота и редких металлов на севере Таймыра.

– Происходит механическое нарушение экосистем побережий деятельностью человека (движение наземного транспорта, нагромождения мусора и пр. ).

Наиболее мощный фактор, загрязняющий природную среду на Таймыре, – Норильский горно-металлургический комбинат.

В результате колоссальных выбросов Норильского комбината формируются кислотные атмосферные осадки, заметно усиливающие негативные изменения окружающей среды.

Норильский комбинат, наводняя химическими веществами почву и грунтовые воды, загрязняет также окружающие реки и озера

Арктические побережья, как и зона тундр в целом, страдают от использования наземного транспорта, особенно тяжелого гусеничного. Это одна из серьезных инженерных проблем высоких широт.

В целом можно сказать, что современное состояние экосистем Таймырского полуострова терпимое, но тревожное. Опасность грозит им из многих источников. Сохранение заповеданных кластерных, а потому в основном небольших по площади участков арктических тундр и полярных пустынь имеет, таким образом, особое значение.

Охрана растений

Дерево, трава и птица

Не всегда умеют защититься.

Если будут уничтожены они,

На планете мы останемся одни

В. Берестов

Неоценимые «услуги» оказывает нам уникальная природа региона. Она богата и разнообразна природными объектами (горы, луга, озера, леса и т. д. ), наиболее яркой достопримечательностью которых являются растения, придающие живописную красоту нашему отдаленному северному уголку природы.

В ходе исследования, я узнала, что полуостров Таймыр находится в зоне тундры, которая отличается очень суровым климатом. Живут здесь только те растения и животные, которые выносят холод, сильные ветры, вечную мерзлоту в почве и её неплодородие.

Растениям тундры присущи своеобразные формы, которые помогают им наилучшим образом использовать солнечное тепло и защищаться от ветра. И хотя лето в тундре очень короткое, лужайки с ярко-зеленой сочной низкорослой травой радуют глаз. Многие представители тундровой флоры — прекрасные декоративные растения и, несомненно, могут украсить новые города и промышленные центры, строящиеся на далеком Севере.

Не стоит забывать, что растительный мир – это бесценный природный дар, относиться к которому нужно бережно и принимать с благодарностью. Долг каждого – сохранение природного наследия.