роль хвойных растений в природе и жизни человека
Значение хвойных в природе и жизни человека
Хвойные относятся к голосеменным растениям и отличаются малой численностью видов. Несмотря на это, они играют значительную роль в образовании ландшафта нашей планеты. В данной статье мы подробно рассмотрим значение хвойных в природе и жизни человека.
Роль хвойных в промышленности
1. Хвойные являются основными из главных лесообразующих пород Евразии и Северной Америки. Почти 95 % лесов земного шара в своём составе имеют хвойные породы. Они являются источником кислорода и летучих противомикробных веществ. Поэтому такие леса называют лёгкими и зелёным щитом нашей планеты.
2. Выращивают как декоративные растения и используются в озеленении.
3. Сосновые почки, пихтовое масло, хвоя применяются для изготовления лекарственных препаратов.
4. Породы деревьев используются как топливо, строительные материалы. Они используются в вагоностроении, судостроении, авиации, изготовлении музыкальных инструментов и т. д. Например, древесина лиственницы идёт на изготовление паркета и пола. Она является прочной и не трухлявеет.
5. Большая длина волокон древесины ели придаёт ей особую ценность в качестве сырья для изготовления бумаги и искусственного шёлка.
Употребляют ли хвойные в пищу?
6. Сердцевина некоторых представителей класса саговниковых используется в пищу. Такие растения называют «хлебными деревьями». Их сердцевина содержит много крахмала. Из сердцевины саговника поникающего изготавливают крупу саго.
7. Крупные семена сибирского кедра, так называемые «кедровые орешки», употребляют в пищу.
8. Хвоя богата витаминами, особенно витамином С. Её отвар используют для лечения и профилактики скорбута (цинги). Это опасная болезнь, вызванная недостатком этого витамина. Так, в хвое пихты витамина С в шесть больше, чем в лимонах.
9. Сжигая древесину ели, получают активированный уголь. Он, в свою очередь, используют для лечения различных отравлений и очищения кишечника.
10. Живицу хвойных широко применяют в медицине для лечения ран, ожогов и т. д. Особую ценность имеет живица пихты, из которой добывают камфору. Она улучшает деятельность сердечной мышцы. Поэтому её используют для лечения болезней сердца. Камфора входит в состав различных обезболивающих препаратов. Из живицы также добывают много ценных для химической промышленности веществ (растворитель скипидар и др.). Кроме того, из неё получают эфирные масла. Это жидкости, которые сильно и преимущественно приятно пахнут и легко испаряются. Их применяют в парфюмерной, кондитерской и медицинской промышленности.
Хвойные — источник фитонцидов
11. Хвойные растения выделяют в воздух большое количество фитонцидов. Это летучие вещества, губительно действующие на микроорганизмы. По данным учёных, в 1 м 3 воздуха хвойного леса содержится не более 500 клеток болезнетворных бактерий. В аналогичном объёме городского воздуха — до 30-40 тысяч.
12. Насаждения сосны обыкновенной используют для закрепления почв. Хвойные на склонах рек и оврагов предохраняют почву от размывания.
13. В химической промышленности из голосеменных получают смолы и эфирные масла. Из зелёных веточек пихты вырабатывают хвойную муку. Этот безвредный для людей и животных порошок используют как ростовое вещество, как заменитель инсектицидов и для внесения в виде подкормок.
14. Окаменелая смола древних голосеменных является сырьём для изготовления драгоценных украшений, изоляторов и т. п.
15. Большое значение имеют голосеменные как декоративные культуры, украшающие общественные места. Есть среди них и комнатные растения. Отдельные виды хвойных используют при проведении различных праздников, в частности Нового года. Так, новогодними деревьями являются ель, сосна, а также пихта белая.
16. Хвойный лес даёт приют многим зверям, имеющим промысловое значение. Так, на бескрайних просторах хвойных насаждений живёт невероятное количество животных: медведи, лисы, белки, лоси и др.
17. В природе хвойные растения образуют значительную массу органического вещества, обогащают воздух кислородом. Например, 1 га соснового леса выделяет за год 5,6 т кислорода и более 0,5 т фитонцидов. Действие фитонцидов на микроорганизмы поражающее. Через 20-30 минут после воздействия они погибают. Вот почему запах хвойного леса такой приятный и в хвойном лесу так легко дышится. Поэтому многие санатории строятся именно в таких лесах.
Значение хвойного леса в природе
Велико значение леса в природе. В лесу накапливается много снега и здесь он тает медленнее, чем на открытых пространствах. Талые воды впитываются в почву и, пополняя запасы грунтовых вод, питают реки. На открытых просторах безлесных районов снег тает быстро. Потоки воды смывают с полей верхний плодородный слой почвы. Постепенно образуются овраги. Они разъедают поля и отнимают у человечества пахотные земли. На безлесные районы часто обрушиваются пыльные бури. Они уносят верхний слой почвы, повреждают посевы. Но там, где посажены лесные полосы, поля надёжно защищены от суховеев и чёрных бурь.
В последнее время человек безжалостно уничтожает леса для своих нужд. Леса же восстанавливаются очень медленно. Разрушаются естественные лесные экосистемы, что пагубно сказывается на природе всей планеты.
Вне сомнения, лес необходим человеку. В свою очередь, для сохранности леса нужен человек. Поэтому важнейшая задача лесного хозяйства — восстановление хвойных лесов.
Хвойные растения: общая характеристика, представители и значение в природе
Хвойные — самые многочисленные и широко распространенные современные растения, их насчитывают 560 видов. По своему значению в природе и для человека они занимают второе место после покрытосеменных и представляют собой процветающую группу.
Общая характеристика
По внешнему виду это деревья и кустарники самых различных размеров: от карликовых сосен (сосна-пигмей горных и субальпийских торфяников высотой до 1м) до гигантских деревьев (секвойя — 100м высотой и 11м в диаметре, мамонтово дерево или Секвойядендрон гигантский — до 12м в диаметре). Травянистые хвойные не обнаружены.
Название дано растениям за игловидные (чешуевидные) листья — хвою, расположенную на укороченных побегах поодиночке или собранную в пучки. У большинства хвойных листья многолетние, но у некоторых видов опадают ежегодно (лиственница).
Типичными представителями хвойных являются сосна обыкновенная и ель — основные лесообразующие породы лесной зоны.
Ель — вечнозеленое высокое стройное дерево с конусовидной кроной. В отличие от сосны ель теневынослива, в связи с этим нижние ветви живут долго. Хвоя ели короткая, жесткая, располагается поодиночке, живет на дереве от 5 до 9 лет. Корни у ели располагаются в поверхностном слое почвы, поэтому сильные ветры могут вывернуть дерево с корнями.
Размножается ель, как и сосна, семенами, но шишки ее более крупные, семена созревают поздней осенью того же года. Созревшие шишки раскрываются, высвобождая семена той же осенью или зимой, после чего опадают целиком. Семена прорастают весной следующего года на влажной питательной почве в тени деревьев. Первые 15 лет ель растет медленно, ежегодный прирост составляет 5-15 см, после чего она начинает расти быстрее и обгоняет сосну.
Кроме сосны (около 100 видов), и ели (до 50 видов) широко известны такие хвойные, как лиственница, пихта, кедр, кипарис, можжевельник, туя, тисс.
Значение хвойных в природе и для человека
Хвойные растения наряду с цветковыми имеют важное значение в природе и для человека. В хвойных лесах накапливается большое количество биомассы. Леса нашей страны занимают 30% площади. А они состоят из хвойных деревьев, главным образом, из сосны, ели, лиственницы.
В лесах самых различных областей северного полушария главнейшими образователями ландшафта являются хвойные. Так, сосны образуют светлые сухие сосновые боры, могут расти они и вместе с елью, и в смешанных лесах. На песчаных почвах сосна задерживает движение песков, закрепляет почву у оврагов и обрывов.
Ель вместе с пихтой образует темнохвойную тайгу. В южных районах европейской части страны она образует сложный ельник вместе с липой и дубом.
Леса на склонах гор и по берегам рек уменьшают весенние наводнения и задерживают ветры. Снег в лесу тает медленно, вода задерживается в почве, испаряется постепенно, создается благоприятный микроклимат для других растений, животных и человека.
Леса и парки городов создают чистый воздух, обогащенный кислородом. Многие деревья, особенно хвойные, выделяют фитонциды — вещества, убивающие микроорганизмы, поэтому сосновые леса являются хорошими местами отдыха и лечения людей.
Древесина голосеменных находит широкое применение в качестве строительного материала, широко используется в целлюлозно-бумажной промышленности. При сухой перегонке древесины сосновых, а также из живицы (прозрачной, ароматной смолы, выделяющейся из ран сосны) получают скипидар, канифоль.
Хвоя находит применение в медицине, так как содержит витамин С, каротин. Семена некоторых сосновых употребляют в пищу (кедровые орешки). Многие представители используются как декоративные растения (туя, тисс, лиственница, кипарис).
Роль хвойных растений в природе и жизни человека.
Роль хвойных лесов в природе и жизни человека.
В программе курса «Окружающий мир» большое внимание уделяется формированию знаний о природе России. Нашу страну часто называют великой лесной державой. И действительно зона лесов занимает больше половины территории России.
На территории нашей страны, на тысячи километров тянутся сплошные хвойные леса. К ним относятся деревья хвойных пород, таких как сосны, ели, пихты, лиственницы и другие. Основным ареалом хвойных лесов является обширная зона тайги с холодным климатом, простирающаяся к югу от арктических тундр [4].
Проблеме роли хвойных лесов в природе и жизни человека посвящено большое количество исследований, среди которых работы Ж.Б. Буссенго, Ю. Либих, Ю. Сакс, И. Ингенгауз, Д. Пристли, Ж. Сенебье, Н. Соссюр.
Авторы справедливо доказывают важность растений в существовании человечества.
Велико значение хвойного леса в природе. Леса регулируют таяние снега, так как здесь он тает медленнее, чем на открытых пространствах. Талые воды впитываются в почву, пополняя запасы грунтовых вод, тем самым регулируя уровень воды в реках, поглощают шумы, ослабляют силу ветров, закрепляют пески. Лес – место обитания многих видов животных, которые питаются побегами, семенами, шишками хвойных растений.
Лес снабжает сырьем многие отрасли промышленности. Смола сосны, пихты необходима для производства канифоли, олифы, красок, лаков, медикаментов, скипидаров. Научные технологии развились вплоть до того, что ученые научились превращать древесину в шелк, шерсть и множество других материалов.
Другое интересное «применение» отразилось в художественной деятельности, так как красота и величие хвойных лесов, стройных елей и сосен вдохновляет художников, писателей, поэтов на создание художественных полотен, песен, стихов. Так был создан чудесный рассказ Константина Георгиевича Паустовского «Корзина с еловыми шишками», где он тонко описал всё могущество леса и природы в целом. А ещё, к примеру, красивая древесина пихты – это прекрасное сырье для изготовления музыкальных инструментов (виолончелей, скрипок, пианино, контрабасов). Не менее интересное использование нашлось для древесины лиственницы, ведь она настолько твердая и тяжелая, что тонет во время сплава. И поэтому используется для строительства мостов, крепления шахт, изготовления телеграфных столбов [3].
В фармацевтической промышленности хвойные леса играют важную роль. Изготовленные из еловой и сосновой хвои медицинские препараты, используют для лечения различных человеческих болезней. В медицинских целях используются и многие другие части хвойного дерева, такие как молодые почки, пыльца, смола. Так сосну сибирскую называют деревом-комбинатом, потому что практически все её части используются человеком. Препараты из хвойных растений обладают целым рядом целебных свойств. Их используют как мочегонное, желчегонное, общеукрепляющее, кровоостанавливающее средство. Кроме того, они обладают дезинфицирующими и отхаркивающими, и иммуностимулирующими свойствами. Так же считается, что эти препараты обладают омолаживающим эффектом, и способствуют увеличению подвижности суставов [1].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Виноградова Н.Ф // Окружающий мир: учеб.для 3 кл. четырех лет. нач. шк. /Н.Ф. Виноградова, Г.Г. Иванченкова, И.В. Потапова. – 4-е изд. – М.: Просвещение, 2001. 275с.
Люциск К. // Растительный мир в картинках, М: Русское энциклопедическое товарищество, 2004.- 64с., илл. (Серия «Готовимся к школе»).
Плешаков А.А // Мир вокруг нас. Учеб. Для 4 кл. нач. шк. Ч.1. / А.А. Плешаков, Е.А. Крючкова. – 5-е изд. – М.: Просвещение, 2007.- 223 с. : илл.- (Зеленый дом).
Класс Хвойные
Общая характеристика. Класс Хвойные среди голосеменных самый распространенный и богатый представителями. Он объединяет около 50 родов (около 600 видов). Название от названия листьев – хвои, которая имеет вид иглообразных или шилообразных приспособлений для уменьшения испарения (кутикула, погруженные устьица). У некоторых видов хвоя каждый год опадает, а у других сохраняется длительный период. Рост стебля хвойных моноподиальный, на корнях образуется микориза. Во всех частях растений есть смоляные ходы. Только у некоторых видов их нет. Хвойные размножаются половым путем. Их семена находятся в женских шишках, которые у одних растений распадаются на отдельные чешуйки, у других раскрываются при созревании семени или опадают с семенами и раскрываются только после их сильного нагревания (сосна Банкса).
По значению в природе и жизни человека хвойные занимают второе место после покрытосеменных и составляют группу растений, которые находятся в расцвете. Снаружи это деревья и кусты разных размеров: от карликовых (сосна-пигмей) до гигантских деревьев (секвойя, мамонтовое дерево). Сосна долговечная, или остистая, найдена в штате Невада США, ее возраст почти 4900 лет. Травянистых форм среди хвойных не выявлено. В Карпатах выше полосы лиственных лесов распространена сосна горная, а в горах Крыма – сосна крымская. На Дальнем Востоке и в Сибири растет сосна сибирская с 5 хвоинками в пучке и небольшими шишками. Лишенные чешуек семена этой сосны известны под названием кедровые орешки.
Особенности строения и процессов жизнедеятельности на примере сосны обыкновенной и ели европейской. Сосна обыкновенная распространена в природе и культуре и самое известное растение отдела Голосеменные. В густом лесу деревья сосны прямые, стройные, с гладки стволом, высотой до 35-40 м. «Прозрачная» крона расположена на самой верхушке. Нижние боковые ветки не выдерживают тени и рано отмирают. На открытых местностях сосны имеют широкополую крону. Сосновые леса растут в разных условиях, в том числе на песчаных почвах, болотах, меловых горах, голых скалах.
Корневая система сосны стержневая, хорошо развита. Кроме длинных корней, главных или боковых, имеет короткие мелкие и очень ветвистые боковые, обычно с микоризой. Дополнительных корней нет. Форма корневой системы зависит от типа почвы. Так, на песке у сосны кроме глубоких разрастаются многочисленные поверхностные корни. На болотах у нее только поверхностные корни.
Кора ствола сосны тонкая, древесина массивная и состоит из трахеид. Паренхимы в древесине осень мало и расположена она вокруг смолянистых ходов – удлиненных межклеточных просторов в виде каналов, заполненных эфирными маслами, смолой. Все эти вещества выделяются клетками однослойного эпителия, который выстилает смолянистый ход. В стволах сосны четко выражены годовые кольца прироста древесины.
Сосна – вечнозеленое растение. Ее листья – сизо-зеленые иголки (хвоя) – живут 2-3 года. Располагаются попарно на верхушках укороченных побегов молодых веток. Поверхность хвои покрыта толстым слоем кутикулы, под которой находятся мелкие клетки эпидермиса с сильно утолщенными стенками. Устьица находятся глубоко в мезофилле и заполнены зернами воска. Благодаря этому зимой сосна при наличии хвои испаряет воду в десятки раз меньше, чем оголенные покрытосеменные.
Размножается сосна семенами. Плодоносить начинает на 10-20 год жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двух видов: мелкие мужские и большие женские. Красноватые большие женские шишки образуются на верхушках нынешних (этого года) побегов в конце весны (их хвоинки мягкие, имеют ярко-зеленую окраску). На оси такой шишки расположены два вида чешуек: внешние – покровные и внутренние – семенные. На внешней стороне семенной чешуйки расположены два семенных зачатка с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семенного зачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии есть большая яйцеклетка и 2-4 мелкие шеечные клетки.
Мужские шишки созревают на верхушках прошлогодних побегов. У них к оси прикреплены желтоватые листочки, несущие на себе по два микроспорангия, в которых созревают микроспоры – пыльцевые зерна.
Сосна, як и все голосеменные растения, распыляется ветром. Поздней весной или вначале лета семенные чешуйки женских шишек несколько отклоняются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуйками и задерживается, прилипая к густой жидкости, которая выделяется через пыльцевход. Жидкость смачивает пыльцевые зерна и всасывает их внутрь семенного зачатка приблизительно в течение 10 минут.
После опыления семенные чешуйки сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семени. У сосны от опыления до оплодотворения проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение (не двойное) начинается с прорастания пыльцевой трубки. Эндосперм голосеменных гаплоидный.
Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских за счет наличия пыльцевой трубки и не требуют для этого воды. Это является важным приспособлением к жизни на суше.
После образования диплоидного ядра зиготы начинаются развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, состоящий из корешка, стебелька, нескольких семядолей (5-12) и почки; из покровов семенного зачатка формируются покровы семени.
Созревает семя в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а потом – бурой. У зрелой бурой шишки зимой или весной чешуйки отклоняются, и семена высыпаются. Семя сосны имеет прозрачные крылышки, с помощью которых переносится ветром. Высыпаются семена через 1,5 года после опыления.
Семя сосны прорастает на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдерживать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут – прирост за год составляет 30-40 см. Начиная со второго года жизни дерево образует каждый год кольцо ветвей. По их количеству можно подсчитать, сколько лет сосне.
Ель – вечнозеленое высокое стройное дерево с конусовидной кроной. Известно около 40 ее видов. В Европе, и в частности в Украине, распространена ель европейская. Родиной ели сизой является Северная Америка. Это дерево с серебристо-голубой хвоей, устойчивое к загрязнению воздуха, поэтому его высаживают в городах всего мира как декоративное растение.
В отличие от сосны, ель теневынослива, поэтому ее нижние ветки живет долго. Их хвоя короткая, жесткая, сидит одиночно, покрывая всю ветку, живет на дереве от 5 до 9 лет. Корневая система поверхностная, поэтому сильные ветры могут вывернуть дерево с корнями. Требовательнее к почве, чем сосна.
Размножается ель, как и сосна, семенами, но шишки у нее больше, семена созревают поздно осенью в тот же год. Спелые шишки раскрываются, освобождая семена той же осенью или зимой, после чего отпадают. Семя прорастает весной следующего года на влажной питательной почве в тени деревьев. Первые 15 лет ель растет медленно – годовой прирост – 5-15 см, после чего начинает расти быстрее и перегоняет сосну.
Значение хвойных в природе и жизни человека:
— являются одними из главных лесообразующих пород Евразии и Северной Америки;
— используются в народной и официальной медицине для приготовления витаминоносных, дезинфицирующих, ранозаживляющих, противоревматоидных средств;
— хвойные леса имеют водоохраннное, почвозащитное и ландшафтное значение, является важным источником древесины, из которой изготавливают пиломатериалы, музыкальные инструменты, получают древесный уксус, деготь и активированный уголь;
— из пихтовой живицы готовят бальзам, который используют в оптической промышленности для склеивания стекла, из живицы сосны и ели – скипидар и канифоль;
— эфирные масла, которые добывают из молодых побегов, шишек и хвои, содержат фитонциды – биологически активные вещества, которые пагубно действуют на микроорганизмы, а поэтому используются для оздоровления воздуха в жилых, больничных, школьных помещениях.
Значение голосеменных
Значение голосеменных в природе
Голосеменные занимают огромные территории и играют важную роль в формировании растительного покрова. Хвойные породы деревьев образуют большинство лесов Северного полушария. Как и все зеленые растения, голосеменные усваивают углекислый газ из воздуха, образуют органические вещества и выделяют кислород.
Кроме того, хвойные породы выделяют в атмосферу особые летучие вещества, убивающие бактерии, и таким образом очищают воздух. Эти вещества носят название фитонциды (от гр. фитон — растение и цаедо — убиваю).
Многие хвойные неприхотливы, поэтому произрастают в таких условиях обитания, где другие виды древесных растений жить не могут (болота, пески, склоны гор). Это обогащает зеленый покров нашей планеты и предохраняет поверхность Земли от разрушения водой и ветром. Сосны играют важную роль в борьбе с разрушением почвы. Поселившись на сыпучих песках, они укрепляют их своими корнями.
Хвойные леса так же, как и лиственные, задерживают таяние снега, обогащая почву водой. Кроме того, тенистые еловые леса удерживают влагу в почве и регулируют водный баланс на обширных территориях.
Произрастая в условиях невысоких температур и занимая бедные почвы, хвойные леса образуют тайгу, которая препятствует проникновению холодного арктического воздуха в южные районы. Таким образом, хвойные леса смягчают климат средней полосы.
Семенами хвойных питаются многие обитатели леса: белки, дятлы, сойки, клесты, мыши.
Значение голосеменных в жизни человека
Древесина сосны и ели очень однородна, поэтому является прекрасным строительным материалом, сырьем для получения бумаги, тканей. Она идет на изготовление мебели, музыкальных инструментов, шпал. Материал с сайта http://wiki-med.com
В результате подсочки сосны обыкновенной (поранение ствола специальными ножами) получают живицу (смолу). Она используется при изготовлении лаков, скипидара, канифоли и другой продукции. Хвоя сосны, ели, пихты используется для приготовления зубной насты, туалетного мыла, одеколонов, в качестве добавок в корм скоту. Хвоя богата витамином С, поэтому применяется для лечения некоторых заболеваний. В Сибири и на Дальнем Востоке, где произрастают кедровые сосны, их семена кедровые орехи используют для получения масла, кедрового молока.
Хвойные растения — ель, лиственницу, можжевельник, тисс, тую широко используют в озеленении городов и поселков. Многие хвойные растения обладают высокими декоративными свойствами. Они легко подвергаются стрижке и из них можно формировать различные декоративные формы (рис. 95).
Некоторые хвойные растения (ель, сосна, тисс, туя) используются для создания живых изгородей и защитных лесополос.