РАСТЕНИЕ КАК ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ

Биосферно-биогенетический уровень организации материи

Биосфера (от греч. биос — жизнь и сфера — шар) — часть оболочки Земли, населенная живыми организмами. Границы биосферы: атмосфера — 15-20 км, гидросфера — 11 км, литосферы — до 100 м. Основная биомасса сосредоточена на суше. На долю растительных организмов приходится 99%, но в море преобладают животные организмы. Выдающийся русский ученый В.И. Вернадский, один из создателей учения о биосфере, определил ее как наружную оболочку Земли, область распространения жизни. Она включает: живое вещество, биогенное вещество, биокостное вещество. Биосфера тесно связана с деятельностью человека, от которого зависит сохранность равновесия состава биосферы. Для выполнения этого необходимы глубокие знания о закономерностях и механизмах функционирования экологических систем, которые изучаются разделом ботаники, называемым геоботаникой.

Слово геоботаника означает в переводе «земельная ботаника» (от греч. гео — земля). Специфика геоботаники заключается в том, что объектами ее изучения являются не отдельные растения в их отношениях к почве, климату и другим экологическим факторам, а образуемые растениями группировки или сообщества, которые называются фитоценозами (от греч. фитон — растение, кайнос — общий), поэтому геоботанику иначе называют фитоценологией. Задачами сегодняшней геоботаники является не только изучение природных фитоценозов, создаваемых дикорастущей флорой, но и культурных (искусственных), созданных человеком. Примером могут служить культурные сообщества: сенокосы и пастбища, и даже посевы монокультур (пшеница, рожь и т.д.), т.к. здесь произрастают спутники культурных растений — сорняки. Отдельные разделы геоботаники изучают основные типы растительности (лесоведение, луговедение, болотоведение).

В геоботанике включены специфические понятия. Флора — богиня цветов и весны в римской мифологии. Это исторически сложившаяся совокупность таксонов растений, произраставших в прошлые геологические эпохи или произрастающих на данной территории. Каждой флоре присущи специфические свойства, главное — разнообразие составляющих ее видов. По территориальным рангам современная флора включает около 250 тыс. видов цветковых растений. Различают флору отдельных материков и их частей, островные флоры, флору горных систем, а также флору государств и отдельных административных районов. Кроме того, рассматривают флору отдельных систематических подразделений: флору водорослей, флору мхов, флору ископаемых. Растительность — совокупность определенных растительных сообществ (фитоценозов) Земли или отдельных ее регионов. В отличие от флоры она характеризуется не видовым составом растений, а, главным образом, численностью и сочетанием видов и различных жизненных форм растений. Распределение растительности имеет зональный характер и обнаруживает тесную связь с природными поясами, главным образом, климатическими. Наиболее четко зональное распространение растений проявляется на равнинах, в горах оно выражено вертикальной поясностью. Можно говорить о растительности болот, растительности степей, растительности леса и др. Всю растительность Земного шара разделяют на 4 основных типа: 1) древесный (древесно-кустарниковый); 2) травянистый; 3) пустынный; 4) блуждающий. Первые три типа растительности объединяют растения, прикрепленные к субстрату (к почве), а четвертый — объединяет водные растения.

Основным объектом изучения геоботаники являются фитоценоз, или растительные сообщество, т.е. совокупность растений на относительно однородном участке земной поверхности. Фитоценоз представляет собой не случайный набор растений, а конкретное их сочетание, исторически сложившееся сообщество, в состав которого входят как высшие, так и низшие растения, отличающиеся различными отношениями к экологическим факторам. Различие фитоценоза в значительной степени зависит от характера места их произрастания, которое в геоботанике называется экотопом. Это определенный участок фитоценоза, характеризующийся своими почвенно-климатическими условиями. Каждый фитоценоз отличается определенными отличительными признаками. Перечислим их: видовой состав; обилие; ярусность; количественное и качественное соотношение видов; встречаемость; покрытие; жизненность; характер местообитания.

В природе существует большое разнообразие фитоценозов, которые имеют различную степень сходства друг с другом. Ассоциация растительная — основная единица классификации растительного покрова, представляющая собой совокупность однородных фитоценозов со сходной структурой, видовым составом и взаимоотношениями как между растениями, так и между ними и средой. Свойства каждой ассоциации тесно связаны с историей ее возникновения, условиями среды, гетеротрофными компонентами соответствующих биоценозов, а во многих случаях и воздействием человека. Ассоциация есть растительное сообщество определенного флористического

(видового) состава с особыми условиями местообитания, особой физиономичностью — такое определение было принято на 6-м Международном ботаническом конгрессе в 1910 г. и употребляется в настоящее время.

Название ассоциации лесного фитоценоза складывается по доминирующему виду, название которого ставится на первое место, а название субдоминантного вида — на второе место (дубрава ландышевая). В травянистых фитоценозах растений доминирующий ставится на второе место, а субдоминантный — на первое (типчаково-ковыльная степь). Любое сообщество живых существ и среда их обитания, объединенные в одно функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости между отдельными экологическими компонентами, называется биогеоценозом. Понятие о биогеоценозе ввел в науку российский ученый В.Н. Сукачев. Биогеоценоз — это информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая совокупность экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии. В структуре природного сообщества выделяют четыре компонента: неорганические вещества и солнечная энергия; зеленые растения (автотрофы); гетеротрофы — поглотители автотрофов; редуценты — организмы, разлагающие мертвые органические вещества.

Охрана природы — совокупность мероприятий, направленных на поддержание природы планеты в состоянии, соответствующему эволюционному уровню биосферы. Заповедники — высшая форма охраны природных участков. Они создавались и создаются в нашей стране в развитие положения о том, что заповедники предназначены исключительно для выполнения научных, научно — технических задач страны. Заповедные территории полностью изъяты из обычного хозяйственного пользования. Под заповедники отводятся участки, наиболее типичные для данной природной зоны, с тем, чтобы они могли служить образцом (эталоном) ландшафтногеографических зон.. Важнейший критерий при выборе участка под заповедник— присутствие на его территории редких видов животных и растений, уникальных образований неживой природы (пещер, водопадов, минеральных источников, гейзеров и т.п.). На основе научных данных, полученных в заповедниках, были разработаны меры по разумному использованию охотничьих видов и восстановлению численности редких растений и животных. Заповедная форма — природные (национальные) парки широко распространена в России и в Волгоградской области. В настоящее время создано семь. Программа ЮНЕСКО «Человек и биосфера» придает заповедникам исключительное значение.

Заказники объявляются участки природы, на которых в течение ряда лет (или постоянно) в определенные сезоны или круглый год охраняются определенные виды растений или часть природного комплекса. Хозяйственное использование остальных природных богатств разрешается в такой форме, которая не наносит ущерб охраняемому объекту. Заказники разнообразны по своим целям. Республиканские заказники могут быть постоянными или на срок до 10 лет. Местные — организуются на 5 летний срок. В случае необходимости срок заказа может быть продлен. Национальный парк представляет собой большой участок, выделенный для сохранения природы в оздоровительных и эстетических целях, а также в интересах науки, культуры и просвещения. Для того, чтобы национальные парки выполняли свои задачи, они должны не только осуществлять ряд мер по охране ландшафтов и объектов, но быть привлекательными. Национальные парки России организуются с учетом принятых международных требований: относительно большие размеры территорий; наличие ценных в научном и познавательном отношении природных ландшафтов или объектов; относительная сохранность природы; разрешение посещения парка туристами. Здесь не разрешается проведение аттракционов, спортивных соревнований, игр, организация которых возможна и вне парка. Вместе с тем в национальном парке в зоне свободного посещения нередко создают краеведческие музеи, консультативные пункты, зоопарки и ботанические сады, где предоставлена цветная фауна и флора.

Морские парки созданы в ряде стран: Японии, США и др. Морские парки созданы ив России, недалеко от Владивостока. Задачи их те же, что и для национальных парков. Участки для морских парков выбираются в наиболее живописных местах, где хорошо сохранился подводный мир животных и растений. Занимают обычно мелководные участки моря и прибрежную полосу. Открыты для посещения туристами со строгой регламентацией, использовать их как пляж и купаться запрещено.

Ботанический сад — форма охраны растительных объектов, для которых создаются благоприятные условия. Привезенные из разных стран растения должны пройти акклиматизацию, но бывает, что суровые зимние климатические условия, даже в защищенных садах, приводят к гибели. Поэтому, прежде чем интродукцировать растение, необходимо подумать о возможности создания необходимых условий.

Сеть биосферных заповедников создается на всей планете по программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера». Они уже образованы в 62 странах мира на площади 115 миллионов гектаров. Здесь сохраняются эталоны нетронутой природы и ее генофонд, ведется наблюдение за естественным ходом природных процессов и за глобальными изменениями природной среды. Первыми в стране созданы четыре таких заповедника: Кавказский, Сихотэ-Алинский, Центрально-Черноземный и Приокско-Террасный.

В помощь защитникам природы во всех регионах создаются Красные книги, которые являются рабочим документом, в который вносятся виды растений и животных, находящихся на грани выживания из-за сокращения их численности и сужения ареалов в связи с хозяйственной деятельностью человека. Значение Красной книги велико в том плане, что она фиксирует живущих животных и произрастающих растений в их первозданном виде. Однако она не имеет юридической силы: само по себе составление списка не означает установления запрета на добывание или охрану его местообитания. Но она является основой для принятия законодательных актов. Имеются «Красные книги» международные, национальные и локальные (региональные). В Волгоградской области издана «Красная книга Волгоградской области» в двух томах, которые включают в себя 125 видов животных и 197 видов растений, грибов и лишайников.

Правовые вопросы по природопользованию на охраняемых территориях регулируются Федеральным Законом Российской Федерации об особо охраняемых природных территориях, согласно которому выполняются следующие задачи природопользования:

• 1. Поддержание экологического баланса, в том числе — сохранение (или восстановление) природной среды, природных ландшафтов (комплексов) и их компонентов, биологического разнообразия.

• 2. Сохранение и восстановление уникальных и эталонных природных участков и образований, объектов растительного и животного мира, их генетического фонда.

• 3. Сохранение и обеспечение использования рекреационных и лечебных ресурсов и оздоровительных свойств природных территорий.

• 4. Изучение естественных процессов в биосфере и контроль за ее состоянием.

• 5. Экологический мониторинг и экологическая экспертиза.

• 6. Экологическое образование и просвещение.

Памятниками природы являются отдельные редкие или достопримечательные объекты неживой и живой природы, по научному, культурно-просветительскому и историко-мемориальному значению заслуживающие охраны. Например, водопад, пещера, уникальное дерево (дубы в Ольховском районе), геологическое обнажение (горы Уши, Столбичи в Камышинском районе) и др. В Волгоградской области насчитывается 38 памятников природы, многие из которых расположены на территории природных парков, некоторые — в городской черте г. Волгограда (например, Григорова балка, Чапурниковская балка).

Природный парк — наименее строго охраняемый по сравнению с другими ООПТ обширный участок природных и культурных ландшафтов, отличающийся своеобразием и живописностью, несущий природоохранную, рекреационную и научно-просветительскую функции.

Природные ресурсы — тела и силы природы, которые используются или могут быть использованы людьми. В экологическом, природоохранном аспекте природные ресурсы принято делить на исчерпаемые и неисчерпаемые. К неисчерпаемым природным ресурсам относят: солнечную энергию, энергию морских приливов и ветра, земные недра, атмосферный воздух, воду. В свою очередь исчерпаемые природные ресурсы делятся на возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым относят: животный мир, растительный мир, плодородие почв, к невозобновляемым — пространство обитания и полезные ископаемые.