Учебник Биология - ВУНМЦ 2000

Глава 7. БИОСФЕРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

7.12. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Биологические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства и защиты окружающей среды от загрязнения приобретают все большее значение в практической деятельности человека.

7.12.1. РАСТЕНИЯ И ИХ РОЛЬ В ЗАЩИТЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Зеленые растения — это основа существования биосферы. Через них устанавливается связь с Солнцем, источником энергии для жизни подавляющего большинства обитателей планеты. Растения создают органическое вещество, являясь первоисточником в пищевой цепи, поставляют в атмосферу молекулярный кислород, необходимый для дыхания и поддержания целостности озонового слоя, защищающего организмы от губительного действия космического излучения.

Растительность оказывает положительное влияние на микроклимат, гидрорежим, обогащает почву перегноем и защищает от эрозии. Растения участвуют в круговороте веществ, продуцируют биологически активные вещества — фитонциды (от греч. "фитон" - растение, "цидо" - убиваю), очищающие воздух от болезнетворных микроорганизмов, убивая их иди подавляя рост и развитие; на их листьях задерживается много пыли. Растения и растительность в целом, будучи источником эстетического наслаждения, оказывают благотворное влияние на психику человека. Растительные сообщества - местообитание для представителей других царств живой природы.

Растение - это обязательный компонент в пищевом рационе человека, источник получения углеводов, растительных жиров, белков, витаминов, минеральных солей, органических кислот, а также корм для животных, сырье для текстильной, фармакологической, парфюмерной и других видов промышленности.

В последнее время все больше внимания уделяют растениям как индикаторам и очистителям внешней среды. Их роль в этих процессах нельзя переоценить, хотя сами они в условиях повышенной загрязненности также испытывают большое напряжение и нередко гибнут. Первостепенная задача заключается в выявлении растений, способных "распознать" негативные сдвиги в окружающей среде и "предупредить" человека об опасности. Иногда, самые точные приборы не могут зафиксировать те или иные ядовитые вещества при относительно небольшой их концентрации. Но известно, что при включении загрязнителей в цепочку питания, они могут достигнуть больших концентраций на конечном пути и стать источником поражения человека.

Растения могут быть использованы в качестве индикаторов состояния среды. Чрезвычайно чувствительны к загрязнению атмосферы сернистым газом лишайники, хвойные породы, особенно ель. Гладиолусы, напротив, проявляют к этому газу устойчивость, но отрицательно реагируют на повышение содержания фтора; при наличии его в атмосфере у них начинают отмирать верхние листья. При слабой концентрации в воздухе хлористого водорода поражаются листья у люцерны, редиса. Загрязнение среды медью вызывает изменение окраски лепестков на голубую или даже черную у мака и розы; под влиянием избытка цинка цветки мака могут стать махровыми.

Во внешней среде нередко присутствуют разнообразные токсические вещества, одновременное воздействие которых на организм оказывается более губительным, чем каждого из них отдельно при той же концентрации. Этот синергизм может быть не зарегистрирован физико-химическими методами изучения загрязненности природной среды, но негативно влияет на организмы, в том числе на растения, по реакции которых на данное воздействие можно более точно судить об экологической обстановке.

Растения очищают атмосферу, воду, почву, поглощая вредные вещества и накапливая их в своем теле. Разные виды аккумулируют различные вещества с неодинаковой скоростью и проявляют к ним разную устойчивость. Это необходимо учитывать при создании санитарно-защитных зон и подбирать растения более соответствующие сложившейся обстановке. Близ промышленных предприятий, выбрасывающих в атмосферу хлористый водород, рекомендуют высаживать ясень обыкновенный, тополь серебристый, осину, тую восточную и другие виды, способные накапливать хлор, проявляя повышенную устойчивость к нему. Тополь бальзамический, дерен белый устойчивы по отношению к сернистому газу и способны поглощать его в больших количествах. Их разведение в районах возможного присутствия этого газа в атмосфере весьма желательно. Тополь — быстрорастущая порода, под ним можно разместить теневыносливый дерен. Каштан конский, тополь черный, липа мелколистная поглощают свинец. Высокой фенолаккумулирующей способностью обладают бузина красная и сирень обыкновенная. Брусника и дуб накапливают реактивные вещества, находясь на большом расстоянии от места их локализации.

Возрастает ценность растений, способных уменьшить или полностью нейтрализовать большие количества поглощенных ими ядовитых веществ. В листьях растений снижается токсичность двуокиси серы благодаря преобразованию ее в сульфаты. Поглощенные растениями из воды и воздуха фенол, бензол, толуол, ксилол подвергаются детоксикации в злаковых травах. Целый ряд мутагенов инактивирует лопух.

"Охранные" свойства растений человек широко использует и для других целей. Красная бузина, зеленчук желтый помогают избавиться от крыс и мышей. Грызуны не переносят и запах чернокорня лекарственного. Посаженный в саду, он защищает от них плодовые деревья. Бузину рекомендуют высаживать около кладовых и амбаров с зерном. Горчица предохраняет горох от гороховой плодожорки, лилейник - луковичные от многоножек; кориандр отпугивает вредителей плодовых деревьев, календула помогает бороться с вредными нематодами. Лук и чеснок "не по вкусу" долгоносику, клещам, проволочнику и другим вредителям. Почковый клещ не поражает смородину, если между кустами выращивать лук и оставить его на зиму. Отваром чистотела рекомендуется 2-3 раза обрабатывать плодово-ягодные культуры, защищая их от вредителей. Уязвимы к нему личинки крыжовникового пилильщика, гусеницы яблоневой плодожорки. Настой из свежих листьев чистотела большого применяют для опрыскивания комнатных растений, пораженных тлей и щитовкой.

Использование растений и приготовленных из них препаратов, может частично заменить ядохимикаты, которые применяет человек в борьбе с вредителями.

Растения используют в качестве тестов для проверки содержания в окружающей среде тех или иных загрязнителей. Результаты анализа диатомовых водорослей, накапливающих в своем теле радиоактивные вещества в большом количестве (до 2 тыс. раз), чем в окружающей среде, могут свидетельствовать о чистоте или степени загрязненности исследуемой акватории моря, океана. Высшие растения также способны накапливать радиоактивные вещества в больших количествах при "благоприятном" фоновом показателе (дуб, брусника).