Растительный мир и меры его охраны

РАСТИТЕЛЬНЫЙ МИР И МЕРЫ ПО ЕГО ОХРАНЕ

Введение

Растительность - это совокупность растительных сообществ  на данной территории, в регионе  или на Земле в целом. Естественная растительность сложилась независимо от человека. Растительность служит источником энергии (органической пищи) для всех живых организмов, включая человека. Общая первичная продукция растительности составляет 100 Гт/год углерода, из которых 60% дает наземная растительность. Велико ее значение в круговороте веществ, и с этой точки зрения ее можно рассматривать как растительный ресурс. Растения являются также единственными на Земле, которые непрерывно поставляют кислород в атмосферу, которым дышит все живое. С этой позиции растительность можно рассматривать как рекреационный ресурс. Однако ресурс этот является исчерпаемым. Известно, что ежегодно с лица Земли исчезают бесследно десятки видов растений, уменьшаются площади лесов. Для сохранения генофонда растений создаются охраняемые территории. Поэтому растительные ресурсы можно условно разделить на рекреационные; охраняемые природные территории и дикорастущие и культурные растительные ресурсы.

Значение растений в природе и жизни человека

Растения  являются первоисточником существования, процветания, 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, служат источником ценных продуктов  питания (зерна, овощей, плодов и т. д.), сырья для промышленности и строительства.

Формирование  газового состава атмосферного воздуха, как известно, также находится  в прямой зависимости от растений. Зеленые растения в процессе фотосинтеза  выделяют около 5×10¹¹ 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.

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.

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.

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.

Воздействие человека на растительность

Изучение влияния  человека и его хозяйственной  деятельности на изменения растительного  покрова входит в компетенцию  фитоценологии, которая в последнее  время обращает на это большое  внимание, особенно в связи с вопросами  охраны окружающей среды. Однако в решение  этих проблем все больше включаются экологи разных профилей. Эколог не может пройти мимо основных аспектов влияния антропогенного экологического фактора, который исторически является самым молодым, новым. С момента  появления человека на Земле его  влияние на природу, на всю биосферу нарастало так быстро, что В. И. Вернадский выделил особую так называемую ноосферу, и в настоящее время  мы уже не можем найти на нашей  планете какого-либо сообщества, практически  не подвергшегося тому или иному  воздействию человека.

Вся история  человечества связана с тем или  иным его влиянием на флору и растительность. Сначала это была деятельность кочевников, а когда им на смену пришли земледельцы, она усилилась особенно из-за выжигания  и вырубки лесов для получения  новых посевных участков. Вырубка лесов в странах Средиземья, в Малой Азии, Месопотамии, т. е. в районах древнейшей культуры, привела к значительной ксерофитизации, опустыниванию этих территорий. В Африке и в Индии сокращение площадей тропических лесов обусловило увеличение площадей саванн; то же происходило и в Южной Америке. В Средней Азии в районах древнейшей культуры по берегам Амударьи и Сырдарьи, а также в Центральной Азии и Северной Америке усиленное развитие животноводства вызвало распространение подвижных барханных песков. В Северной Америке сведение лесов вызвало эрозию и появились обширные пространства так называемых бэд лэнд. Эпоха великих географических открытий вела к расширению заноса и завоза все новых и новых видов, которые иногда быстро распространялись в новых условиях. Влияние человека связано с общественными формациями, здесь надо учитывать, конечно, и социально-экономический аспект. Обычно принято различать бессознательное и сознательное воздействие человека на природу.

Бессознательное влияние (сбор растений, выжигание леса и т. д.) обычно выгодно человеку, но отрицательно сказывается на растительности. Однако еще Дарвин указывал, что  бессознательный отбор человеком  привел к созданию многих культурных растений, история которых большей  частью неизвестна. Бессознательно человек  нередко действует и до сих  пор, распространяя семена и плоды, особенно благодаря мощному развитию в последнее время средств транспорта.

Сознательное  воздействие также может быть положительным и отрицательным. Так, искусственный отбор является мощным средством улучшения тех  или иных видов и сортов или  создания новых культурных растений. Разумная вырубка леса в пределах годичного прироста древесины в  нем и при соблюдении правил возобновления  может повысить продуктивность лесов, а переруб, т. е. превышение годичного  прироста, или порубка лесов на горных склонах являются примерами  сознательного отрицательного влияния. Можно наметить следующие основные направления влияния человека на растения и растительность.

1. Обогащение  флоры (или вообще ее изменение). До последнего времени преобладало  бессознательное обогащение флоры.  Так, целый ряд видов синантропных  растений всегда сопутствовал  человеку при его расселении. Сюда в основном относятся  сорные растения, так или иначе занесенные человеком. Среди них, по В. В. Алехину (1944), можно отличить: археофиты, т. е. сорняки, существовавшие еще с доисторических времен, — куколь, белая марь, дымянка, ярутка, лопух, василек посевной, лебеда, костер посевной и другие; неофиты — сорняки нового времени — элодея (водяная чума), мелколепестник канадский, энотера и другие; апофиты — местные виды, легко переходящие на культурные поля, т. е. сорничающие. Например, после распашки целинной степи на полях чаще встречаются льнянка, чина клубненосная, шалфей, люцерна желтая и другие. Пришлые сорняки, приуроченные к посевам, называются сегетальными (вне зависимости от происхождения) — куколь, василек, костер посевной и другие, а сорняки, предпочитающие мусорные места (у домов, при дорогах), называются рудеральными — лопух, белена, крапива и т. д.

Сознательно культивируемые в ботанических садах и парках иноземные растения иногда переходят  в местную дикую флору, т. е. натурализуются, что происходит довольно редко. Этому  препятствуют новые климатические  условия и конкуренция местных  видов. Лишь некоторые виды, дающие много семян и имеющие широкую  экологическую амплитуду, внедряются в местную флору.

2.Сокращение  ареалов или даже уничтожение  видов. Этот хорошо всем известный  процесс происходит под влиянием  многих сторон деятельности человека. Иногда человек сознательно уничтожает  некоторые виды. Так, в Скандинавских  странах уничтожен барбарис, являющийся, как известно, промежуточным хозяином  ржавчины хлебных злаков. В нашей  флоре насчитывается много исчезающих  видов, занесенных в Красную  книгу.

3.Человек непосредственно  воздействует на растительный  покров: распашкой земель со всеми  вытекающими из этого последствиями;  вырубкой лесов, о чем мы  уже говорили; выпасом домашних  животных; выкашиванием, особенно лугов  и некоторых степей.

4.Орошение, обводнение, осушение. Орошение — это искусственное  увлажнение почвы для получения  более высоких урожаев. В аридной  зоне человек создает особые  ландшафты — оазисы, имеющие своеобразную  экологическую обстановку. Обводнением  называют сооружение дополнительных  водных источников (прудов, колодцев, скважин), которые предназначены  для улучшения водоснабжения.  Однако с орошением (особенно с неправильным) в пустынной зоне связано неприятное явление — вторичное засоление почв. При отсутствии дренажа такие участки вторично засоленных почв обычно исключаются из пользования. Длительное существование примитивного орошаемого земледелия в пустынной зоне привело к широкому развитию такыров. Осушение применяют на заболоченных пространствах. Осушение заболоченного леса, как правило, увеличивает продуктивность, но снижение уровня грунтовых вод может вызвать иссушение соседних, незаболоченных лесов, обмеление рек, берущих начало в заболоченных районах, и т. д.