§ 13. Значение растений в природе и жизни человека. Условия обитания растений

Определения и обозначения

Условия обитания растений — факторы окружающей среды, необходимые для роста, развития и размножения растений: свет, тепло, вода, воздух и минеральные вещества. Каждый фактор выполняет свою работу, поэтому одного света или одной воды недостаточно. Знание этих условий помогает правильно выращивать растения.

Светолюбивые растения — растения, лучше всего растущие при ярком освещении. При недостатке света их побеги могут вытягиваться, а листья становятся бледными. Это понятие нужно, чтобы правильно выбирать место для растений в природе и дома.

Теневыносливые растения — растения, способные расти при недостаточном освещении. Они переносят затенение лучше светолюбивых видов, но также используют свет для фотосинтеза. Поэтому теневыносливость не означает способность жить в полной темноте.

Засухоустойчивые растения — растения, приспособленные к жизни при недостатке воды. Они могут запасать воду, уменьшать её испарение или иметь длинные корни. Это понятие помогает объяснить, почему разные растения по-разному выживают в сухих местах.

Как это устроено

Свет необходим растениям потому, что он даёт энергию для фотосинтеза. В клетках зелёных листьев из воды и углекислого газа образуются органические вещества, которыми растение питается и из которых строит своё тело. Светолюбивые виды требуют яркого освещения, а теневыносливые используют слабый свет, однако совсем без него фотосинтез невозможен.

Вода входит в состав клеток, участвует в фотосинтезе и переносит растворённые вещества от корней к листьям. При её недостатке растение теряет упругость, увядает и прекращает рост. Избыток влаги тоже опасен: вода заполняет промежутки в почве, к корням хуже поступает кислород, поэтому они могут загнить.

Тепло нужно для работы клеток, прорастания семян и развития растения. При слишком низкой температуре жизненные процессы замедляются, а сильная жара ускоряет испарение воды и может повредить ткани. У разных видов свой диапазон температур, в котором они растут лучше всего.

Воздух даёт растению углекислый газ для фотосинтеза и кислород для дыхания. При дыхании органические вещества распадаются, и высвобождается энергия для роста, движения веществ и других процессов. Минеральные вещества из почвы нужны для образования клеток, белков и других соединений, поэтому без них растение слабеет даже при хорошем освещении.

Растения изменяют среду обитания: выделяют кислород, поглощают углекислый газ и задерживают пыль. Отмершие части растений участвуют в образовании почвы, а леса, луга и водорослевые заросли становятся местом жизни животных. Для человека растения являются источником пищи, лекарственного сырья, древесины, волокон, масел и материалов, а также украшают города и очищают воздух.

Условия обитания растений и приспособления к ним

В таблице удобно сначала определить, какое условие или значение рассматривается, затем установить его роль и найти пример приспособления или использования. Так можно объяснить не только факт, но и связь между потребностью растения и его особенностями.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Комнатное растение на подоконнике стало бледным и вытянувшимся. Нужно определить, какое условие его обитания нарушено. Важно связать внешний вид растения не с одной случайной причиной, а с особенностями его роста.

1. Бледность листьев означает, что в них образуется мало зелёного пигмента и органических веществ.
2. Вытягивание побега показывает, что растение пытается приблизиться к источнику освещения.
3. Следовательно, сначала нужно проверить, достаточно ли растению света, а затем переставить его в более подходящее место.

Ответ. Нарушено условие освещения: растению не хватает света. Его следует поставить ближе к окну, учитывая, что прямые лучи также могут обжечь листья.

Задача 2

Условие. Нужно сравнить кактус и растение влажного леса и выяснить, какие условия им необходимы. Следует сопоставить не только количество воды, но и строение растений, помогающее им выживать.

1. Кактус приспособлен к недостатку влаги: его мясистый стебель запасает воду, а колючки уменьшают испарение.
2. Растение влажного леса получает много воды, поэтому его особенности связаны с жизнью во влажной среде и использованием доступного света.
3. Оба растения нуждаются в свете, тепле, воздухе и минеральных веществах, но их потребность в воде и способы её сохранения различаются.

Ответ. Кактус — засухоустойчивое растение, способное переживать редкое поступление воды. Растение влажного леса нуждается в регулярной влаге; его строение помогает жить при высокой влажности, но не обязательно защищает от засухи.

Задача 3

Условие. Нужно объяснить последствия массовой вырубки лесов для природы и человека и предложить меры охраны растений. Для решения установим цепочку: исчезновение растений — изменение среды — последствия для организмов и людей.

1. После вырубки животные теряют пищу и убежища, а почва остаётся без защиты корней и легче размывается или выдувается.
2. Становится меньше поглощения углекислого газа и выделения кислорода, меняются влажность, температура и круговорот воды.
3. Для охраны нужны заповедники, восстановление лесов, предупреждение пожаров, ограничение вырубки и бережное использование древесины.

Ответ. Массовая вырубка нарушает местообитания и пищевые цепи, усиливает разрушение почвы и ухудшает условия жизни людей. Сохранить растения помогают охраняемые территории, посадка новых деревьев и контроль природопользования.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что растениям нужен только свет. Так думают, потому что фотосинтез особенно часто связывают с освещением, но без воды, тепла, воздуха и минеральных веществ он не обеспечивает жизнь растения. Проверьте себя: назовите все пять основных условий.

Ошибка 2. Путать светолюбивые растения с теневыносливыми. Теневыносливые виды переносят затенение, но не обходятся без света. Чтобы проверить ответ, спросите себя, может ли растение фотосинтезировать в полной темноте.

Ошибка 3. Полагать, что чем больше воды, тем лучше. При переувлажнении корни получают мало воздуха и могут загнить, поэтому нужно учитывать потребности конкретного вида и состояние почвы. Проверка проста: почва должна быть влажной настолько, насколько это подходит растению, а не постоянно залитой.

Ошибка 4. Считать растения единственным источником кислорода или сводить их значение только к его выделению. Их роль шире: они образуют органическое вещество, пищу, почву и местообитания. Проверьте себя, назвав хотя бы два значения растений, не связанные напрямую с кислородом.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки, фотосинтезе, значении корня и листа, а также о среде обитания и пищевых цепях. Эти понятия объясняют, откуда растение получает вещества и как оно связано с другими организмами.

Тема продолжает изучение экосистем и круговорота веществ. Растения выступают производителями органического вещества, поэтому с них обычно начинается большинство пищевых цепей.

Полученные знания пригодятся при выращивании комнатных и сельскохозяйственных растений, изучении охраны природы и оценке влияния человека на экосистемы. Они помогают понимать последствия вырубки лесов, загрязнения почвы и неправильного полива.

Что запомнить

• Растениям для жизни необходимы свет, вода, тепло, воздух и минеральные вещества.
• Свет нужен растениям для фотосинтеза и образования органических веществ.
• Избыток или недостаток любого важного условия может нарушить рост и развитие растения.
• Растения образуют органические вещества и являются начальным звеном большинства пищевых цепей.
• Растения выделяют кислород, поглощают углекислый газ и влияют на состав и состояние среды.
• Растения имеют большое значение для питания, медицины, промышленности и жизни человека.
• Сохранение разнообразия растений необходимо для устойчивости природы и благополучия людей.