Какие растения защищаются от животных. Химические методы защиты растений. Как защищаются растения? Вместо листа – пила

Повреждения растений теплокровными животными является актуальной проблемой для садовода, и в этом статье пойдет речь о методах защиты растений от этих животных.

Птицы

Цветник от животных-вредителей растений страдает меньше всего - только крокусы и лишаются бутонов и цветков. Овощи могут сильно пострадать, особенно и . Цветки форзиции и некоторых других кустарников могут быть склеваны, но больше всего страдает плодовый сад. Воробьи поедают бутоны вишни, крыжовника и т.д.; созревающие плоды также подвергаются нападению. Небольшие участки можно защитить с помощью мягкой пластиковой сетки. Для большего числа растений выходом будет плодовая клетка. Механические отпугиватели могут быть эффективными сначала, но со временем птицы к ним привыкают.

Лисы

Лисы опрокидывают мусорные баки, выкапывают растения и обжигают мочой кусты. Нет никакого способа защитить растения - хвойные особенно уязвимы. Средства отпугивания не имеют большого значения.

Животные-вредители огорода: мышевидные грызуны

Мыши уничтожают семена посеянного гороха и кукурузы, клубнелуковицы крокуса. Зимой они уничтожают хранящиеся в подвалах плоды и . Существуют готовые отравленные приманки для мышей; мышеловки требуют осторожного обращения. Пригласите специалистов.

Кошки

Кошки перекапывают грядки с посевами и свежими посадками. Вы можете распылить один из новых отпугивающих кошек препаратов или попробовать звуковое средство устрашения, но не существует никакого надежного метода.

Животные-вредители огорода: кроты

Тоннели, прокладываемые кротами, наносят ущерб корням, а оставляемые холмики выглядят неприглядно - серьезное вторжение может испортить газон. Попробуйте сначала простые способы - выкуривание дымом, звуковые средства устрашения и т.д.

Олени

Олень может быть угрозой в сельской местности недалеко от леса. Побеги деревьев бывают съедены, и кора может быть обглодана, а бутоны роз являются их любимой едой. Ограждение, по крайней мере, 2 м высоты - лучший выход.

Кролики и зайцы

Они грызут цветы и овощи, нападению подвергаются кустарники, а зимой эти животные-вредители огорода могут лакомиться коркой молодых деревьев. Моча кролика вызывает коричневые пятна на газоне. Средства устрашения скоро теряют свою силу. Защищайте сеткой отдельные растения.

Собаки

Собаки, как и кошки, нарушают землю, где растут растения, но серьезный урон наносит ожог, вызванный их мочой. Обильно полейте водой эту область, как только заметите, но не существует никакого удовлетворительного способа защиты растений от животных.

Белки

Они едят луковицы, грызут верхушки побегов, срывают бутоны, уносят ягоды и сдирают кору с деревьев. Как и с кроликами, здесь нет простого решения. Покрывайте клетками или сеткой группы растений и используйте индивидуальные средства защиты растений от животных.

Америкосы, прежде чем оккупировать очередную страну, объявляют ее империей зла, а ее правителей – исчадиями ада.

Аналогично японцы/норвежцы, охотящиеся на китов, проводят научные исследования, по результатам которых киты не чувствуют боли.

Аналогично вегетарианцы, не готовые причинять страдания животным, с легкостью причиняют их растениям.

Мне кажется, по справедливости страдания растений должны трогать прогрессивную общественность сильнее. Что животные? – Это, фактически, кочевники/грабители. Свою биомассу они у кого-то украли, а теперь еще имеют наглость причитать, что более сильный вор ворует её дальше.

Растения – прилежные земледельцы. Свою биомассу они ни у кого не украли, не получили готовенькую – они её создали сами, кропотливо построили, клетку за клеткой.

И тут, понимаешь, приходит какой-нибудь олень, или колорадский жук прерывает на минуточку процесс размножения, или заявляется тот же вегетарианец, и начинает читать стихи: ты виноват уж в том, что хочется мне кушать .

Что говорить! Мир несправедлив. Зная об этом, растения заранее подготовили для жуликов и воров множество мелких, но неприятных сюрпризов. (Дальше идут сюрпризы, расположенные в порядке от мелких к неприятным.)

Чтоб ты подавился

Иголки, колючки и шипы против травоядных помогают плохо. Мелким листоедам на шипы вообще плевать, крупные тоже не особо взволновались: верблюд в штатном режиме питается верблюжьей колючкой (слева); жираф так же непринужденно кушает акацию (справа). Растения, с ног до головы покрытые колючками, в своих попытках показаться страшными напоминают милых и смешных школьников-металлистов.

Осторожно, злая собака

Многие растения нанимают к себе в охранники муравьев. Муравьи живут внутри растения в специальных полостях и питаются какими-либо сладкими или крахмалистыми выделениями.

• муравьи оперативно поедают насекомых – листоедов, короедов и т.п., а крупному травоядному облепляют всю морду и противно кусаются;
• муравьи испражняются рядом с деревом или даже внутри дерева, в специальных камерах – дерево получает дополнительный азот;
• пишут даже, что муравьи могут обгрызать траву под пологом своего дерева и обгрызать ветки деревьев-соседей (конкурентов).

• муравьев приходится кормить (нектаром или крахмалом), кроме того, никто не запрещает муравьям привести в дом своих подружек-тлей, которые будут сосать без разрешения и ;
• возникают проблемы с опылением, поскольку бабочек и шмелей, прилетевших на цветок, муравьи скушают так же быстро, как и коро/листо-едов;
• пишут даже, что муравьи могут самолично отгрызать цветы, чтобы растение пускало все свои ресурсы исключительно на рост (и на них, любимых мурашей) – неудивительно тогда, что акации с муравьями вырастают до бóльших размеров, чем акации того же вида, но без муравьев.

Итак, как и в любом симбиозе – имеем брак по очень жестокому расчету. Приглашаем одних нахлебников для того, чтобы они боролись с другими нахлебниками... А так бы хотелось просто потравить их всех, гадов!!!

Потравить всех гадов

Смолы используются растениями в первую очередь для залечивания повреждений (засохшая смола закрывает рану как тромб). Но, кроме этого, смолы могут быть невкусны или даже ядовиты для поедателей. Примеры: собственно «смола» у хвойных, млечный сок у молочая, чистотела, мака, гевеи, ладан у босвеллии, мирра у коммифоры, копайский бальзам у копаиферы, толуанский бальзам у мироксилона, гуммиарабик у акаций...

Алкалоиды - никотин, кокаин, хинин, морфин, кофеин, стрихнин, атропин, эфедрин - не список, а песня песен! «Они имитируют собственные гормоны и феромонынасекомого, отрицательно влияя на его рост, развитие, размножение или вызывая неадекватные поведенческие реакции»*. Получается, что морфин с кокаином действует на насекомых примерно так же, как и на людей.

Таннины обладают способностью образовывать прочные связи с белками. Белки пищи становится тяжелеее переварить, а пищеварительные ферменты травоядного животного (тоже белки) начинают хуже работать. Отсюда вопрос: чего же пить, кому же верить? Кофе «отрицательно влияет» и «вызывает неадекватные поведенческие реакции». Чай (кофеин + таннин), выпитый после обеда, еще и «уменьшает белковую ценность пищи»... Может, перейти на какао?

У меня красть нечего

«Смена климатического режима может сыграть в судьбе страны роль куда большую, чем деяния великих реформаторов или опустошительное вражеское нашествие» - писал когда-то великий мудрый Еськов.

Аналогично! Отсутствие денег в квартире уменьшает энтузиазм воров гораздо, гораздо сильнее, чем сигнализация и охрана с собаками! Самая главная защита растений состоит в том, что растения являются непитательной пищей .

1) Во-первых, их клетки покрыты прочными оболочками, состоящими из очень плохо переваривающихся углеводов (например, целлюлозы). Чтобы добраться до содержащейся внутри клетки цитоплазмы, оболочку нужно как-то разрушить, а это очень нелегко сделать.

2) Но даже если какой-нибудь медвежатник вскроет целлюлозный сейф, его будет ждать большое разочарование - внутри тоже ничего особо интересного нет. Растения - гораздо более простые ребята, чем животные, и обмен веществ у них идет намного медленнее. Много белков для функционирования такого организма просто не нужно - соответственно, содержание белка в растениях невелико .

3) А тот белок, что есть, беден некоторыми аминокислотами . Это бедность приводит к тому, что из 100 г растительного белка не получается 100 г животного. Например, в растениях мало лизина - незаменимой аминокислоты, которую нельзя сделать в организме животного, можно только съесть - а где её есть-то? В растениях же ее мало...

Кстати, о сигнализации

При повреждении клеток растений выделяется газ этилен , который в небольших дозах вызывает в соседних тканях утолщение оболочек (больше целлюлозы!) и дополнительное выделение алкалоидов и танинов (больше ада!!)

Поскольку этилен - газ, то о нападении узнают и соседние растения - и заблаговременно принимают меры химической защиты. Чтобы не отравиться, травоядные животные должны постоянно мигрировать - уходить туда, где растения еще не оповещены об их деятельности.

Помнится, в 1990 году в Южной Африке добрые люди не дали возможности мигрировать примерно трем тысячам антилоп куду - заперли их в небольшом загончике. Акации, росшие внутри загона, довели соедержание танина в своих листьях до такого уровня, что все антилопы умерли.

Итак,

хорошо ли защищаются растения? «В большинстве мест, благоприятных для жизни, накоплена огромная масса живых растений. Это говорит о том, что бóльшая часть растительных тканей на самом деле остается недоступной для грызущих и скоблящих животных и становится источником пищи только после отмирания и разложения».*

Как защитить растения от поражения клещами? Меры борьбы и профилактики.

Чтобы разобраться, как и чем вывести клещей, для начала следует познакомиться с особенностями их жизнедеятельности и развития.

Характеристика растительноядных клещей.

Паутинный клещ.

Самыми злостными врагами цветоводов и огородников считаются мелкие паутинные клещики, которые насчитывают свыше 1000 видов. Представители этого рода отличаются наличием паутинных желёз, из-за чего и пошло их название. Размеры тела редко превышают 0,5 мм, самец мельче самочки. Глаза у этих членистоногих животных сложные, челюсти колюще-сосущего типа. 2 пары ног обращены вперёд, 2 другие – назад. Цвет тела у разных видов варьирует от жёлтого и зелёного, до коричневого и красного.

Разные виды фитофагов поражают различные растеньица, к которым относятся:

• Цветочно-декоративные: розы, гладиолусы, лилии, тюльпаны.
• Деревья и кустарники: смородина, крыжовник, виноград, яблоня, боярышник, абрикос, слива, рябина, тёрн и др.
• Домашние: герань, орхидеи, розы, фикусы.

Корневые клещи.

Чаще всего имеют продолговатое тело, размеры которого не превышают 0,3 мм, 4 ноги. Плодовитость луковичного паучка меньше, чем паутинного. За тёплый период оплодотворённая самка может отложить около 30 яиц, но каждое из них превращается в половозрелую особь уже через неделю. Особенно благоприятствует размножению тепло и повышенный процент влажности воздуха и почвенного покрова.

Размеры оранжевого или красного тела не более 0,3 мм, оно имеет 8 конечностей. Продуктивность животных невысока: за тёплый период года самочка способна отложить около 30 яиц, причём выкладывает их по одному в разных местах с промежутком между кладками в 3 суток. Зато жизнеспособность яиц, личинок, нимф и взрослых особей крайне высока: они способны развиваться при низких плюсовых температурах, а зимовать уходят в почву или трещины коры. Самцы же погибают, не доживая до зимы. Поэтому в процессе эволюции у оранжерейных плоскотелок выработалась способность к партеногенезу (размножению без участия самцов).

Признаки заболевания.

Чтобы не запустить поражение растений паукообразными фитофагами, нужно вовремя заметить симптомы болезней. Мелкий размер вредителей препятствует их обнаружению, поэтому придётся опираться на внешний вид растительных организмов.

• Частичный хлороз. Так как вредители поражают большие скопления клеток, хлорофилл в них разрушается, повреждённые места листьев и молодых стеблей приобретают бледную или бурую окраску. При дальнейшем поражении листья сворачиваются, полностью желтеют и отмирают.
• Бутоны не развиваются. Так как паукообразные обитают не только на листьях, но и на стеблях, которые несут питание генеративному органу, бутоны останавливаются в развитии. Но бывает другая ситуация: бутон начинает распускаться, но внезапно прекращает, лепестки буреют и засыхают. В этом случае паукообразные забираются внутрь расцветающего венчика и провоцируют описанные выше симптомы. Если раздвинуть подсыхающие лепестки, то внутри бутона обнаружится паутина.

Внимание! При поражении корневыми клещами уменьшается эффективность фотосинтеза и запасания веществ, следовательно, замедляются нормальные процессы во всём растительном организме.

Однако, есть несколько симптомов, по которым можно распознать плоских клещей:

• Загнутые вниз края листьев. Иногда на тыльной стороне листка в пространстве между магистральными сосудами образуются коричневые пятна. Особенно часто от плоскотелок страдают нижние листочки фиалок, которые очень быстро отмирают.
• Мучнистый налёт на поверхности листовой пластинки.
• Цветение растений запаздывает или не происходит вовсе.

Обнаружив фитофагов на растениях, незамедлительно приступайте к борьбе с ними.

Методы борьбы и профилактики.

Чтобы понять, как бороться с клещами с применением того или иного метода, необходимо изучить каждый из них подробно.

Физические методы.

Заключаются в воздействии на вредителей температурных факторов, колебаний влажности, светового излучения. Данная группа включает в себя и удаление повреждённых частей цветков, кустарников и деревьев. Но как избавиться от клещей с помощью физических методов? На этот счёт профессионалы дают ряд полезных советов:

Все перечисленные способы довольно простые, но применяя только их, справиться с прожорливыми животными не получится. Для лучшего результата обязательно использовать акарицидные средства.

Химические методы.

Предполагают использование всевозможных растворов для полива, протирания листиков и обработки почвы. Их эффективность по сравнению с другими средствами неоспорима. Но этот плюс перекрывается большим минусом: химические акарициды ввиду своей высокой токсичности могут причинять вред человеческому здоровью и окружающей среде.

Вещества, входящие в состав препаратов, различаются по механизму действия, концентрации и безопасности. Как травить клещей в доме и на дачном участке с помощью химических методов, будет рассказано ниже.

Агротехнические методы.

Важно осматривать посевной материал перед посадкой и не приобретать его в непроверенных источниках, чтобы не занести инфекцию на свой огород. Для надёжности семена, луковицы и корни саженцев можно протравить в слабых акарицидных растворах.

Отбирать клубни и семена в конце вегетационного периода также надо тщательно: сначала необходимо осмотреть их, обработать растворами акарицидов и фунгицидов (подавители грибковых поражений), затем немного подсушить, чтобы удалить лишнюю влагу с поверхности, после чего поместить в сухое хорошо проветриваемое место. Перед закладкой профессионалы рекомендуют обработать амбары, подполья и зернохранилища серным дымом.

В период зимовки посадочного материала необходимо создавать такие условия, при которых грибки и фитофаги не смогут размножаться. Чтобы этого достичь, стоит прислушаться к советам профессионалов:

1. Понизить уровень влажности воздуха в хранилище.
2. Поддерживать низкие плюсовые температуры, так как в тепле клещи активно живут, питаются и размножаются.
3. Периодически можно опудривать посевной материал измельчённым мелом.
4. Навещать хранилище 1 раз в месяц для обследования семян, луковиц на предмет гнилей и клещевых поражений. Испорченный материал надо сразу убрать. Не хранить на его месте луковицы и семена без признаков заболевания.

Биологические методы.

Относительно недавно стали появляться в продаже биопрепараты, которые помогают уничтожить растительноядных клещей. Их эффективность основана на содержании продуктов метаболизма других организмов или определённых штаммов бактерий. Безусловным плюсом таких биопрепаратов является их полная безопасность для человека и животных как при применении, так и при последующем поедании овощей и плодов. Также радует, что к метаболитам бактерий у вредителей не возникает резистентности. Но чем травить клещей, какими биологическими средствами и как их правильно использовать? Наиболее эффективными и доступными препаратами на сегодняшний день являются «Фитоверм», «Битоксибациллин» и «Акарин», подробнее о них будет написано ниже.

Его широко применяют в теплицах, в которых развиваются молодые саженцы деревьев и кустарников, хранится посевной материал на продажу.

Народные методы.

Для борьбы с растительноядными клещиками широко применяют различные народные средства. Они имеют не самую большую эффективность, поэтому чаще используются в качестве вспомогательных. Но большим достоинством является их дешевизна и доступность.

Хорошие отзывы имеют снадобья, приготовленные на основе дегтярного мыла. Травы тоже можно использовать против фитофагов: из них готовят разнообразные отвары, настойки, вытяжки. Для комнатных и тепличных культур применяют растворы нашатыря, предназначенные для опрыскивания.

Обзор препаратов.

Средства от фитофагов отличаются друг от друга природой компонентов (химические и биологические), действующими химикатами и их концентрацией, эффективностью и ценой.

Применение химических препаратов.

Чтобы обработка была эффективной и безопасной, стоит в точности соблюдать все шаги, прописанные в пошаговой инструкции. Обычно ампулу разводят на определённое количество воды, раствор хорошо размешивают и незамедлительно приступают к обработке. Опрыскивать можно при помощи пульверизатора, садового опрыскивателя или обычного веника. Остатки жидкости необходимо утилизировать, так как хранить её нельзя. При работе с акарицидами надо знать, каких ошибок стоит избежать:

• Нельзя забывать о защите во время процедуры опрыскивания. Руки можно защищать длинными резиновыми перчатками, глаза – очками, а дыхательные пути – респиратором или куском полотна, свёрнутого в несколько слоёв. При несоблюдении данного правила возможны сильные отравления или аллергические реакции.
• Ни в коем случае не проводить обработку в ветреную погоду: это повысит расход раствора на 1м2 в несколько раз и может привести к повреждению соседних культур.
• Не опрыскивать под палящим солнцем и в пасмурную погоду. Под воздействием ультрафиолета многие действующие вещества способны разлагаться и терять свою эффективность. К тому же велик риск образования на листочках солнечных ожогов. А осадки смывают раствор, сводя эффективность процедуры к нулю. Поэтому лучше травить клещей во второй половине дня в ясную погоду.
• Категорически запрещено делать растворы на основе препаратов, у которых вышел срок годности. Со временем вещества могут менять свои свойства, в лучшем случае они просто не подействуют, в худшем – погубят растительные организмы.

На сегодняшний день самые лучшие отзывы цветоводов, садоводов и огородников имеют следующие химические препараты:

Название препарата и концентрация действующего вещества	Дозировка, область применения и другие особенности	Средняя цена за единицу объёма
«Актеллик», пиримифос-метил (50%)	10 мл / 10 л. Предназначен для опрыскивания цветочных посадок, овощей, плодовых деревьев, ягодных кустарников, а также для обработки посадочного материала и различных хранилищ. Проникает в тело членистоногих при дыхании, питании и через хитин. Эффективен также против насекомых. Оказывает быстрое убивающее действие, затем профилактическое. Высокотоксичен для человека.	25 руб. / 5 мл
«Демитан», феназахин (20%)	3 мл / 10 л. Применяют на плодовых деревьях. Кишечный и контактный способ проникновения. Губит взрослых особей, затормаживает развитие яиц. После гибели паукообразных профилактическое действие акарицида продолжается 1 месяц. Высокотоксичен для человека.	8800 руб. / 1 л
«Омайт 57», пропаргит (57%)	15 мл / 10 л. Для плодовых и ягодных культур. Убивает подвижные стадии паукообразных, останавливает дальнейшее развитие яиц. Действует через дыхательные пути и покровы. Токсичен.	30 руб. / 12,5 мл
«Флумайт», дифловидазин (20%)	4 мл / 10 л. Используется для опрыскивания виноградной лозы и яблоневых посадок. Контактный механизм попадания в организм. Уничтожает клещиков на всех стадиях. Малоопасен для здоровья людей.	35 руб. / 2 мл
«Карбофос», мелатион (50%)	10 мл / 10 л. Инсектоакарицид кишечно-контактного действия. Широкий спектр использования: плодово-ягодные, масличные, цветочно-декоративные культуры. Неопасен для человека.	560 руб. / 5 л

Применение биоакарицидов.

В настоящее время разработано несколько акарицидов натурального происхождения, которые помогают бороться с вредителями цветов в доме и на дачных участках, а также в сельском хозяйстве. Основным их плюсом по сравнению с химическими средствами является полная безопасность для людей, почвенных организмов и полезных насекомых.

Кроме метаболитов средства могут содержать собственно почвенных бактерий в неактивном состоянии (в виде спор), которые вместе с пищей направляются в кишечник вредителя. Там они выделяют токсичные соединения, парализующие работу пищеварительного тракта, в результате вредоносные членистоногие погибают от голода. Полная гибель популяции наступает спустя 3-5 суток после процедуры обработки.

Популярные биоакарициды:

Раньше можно было приобрести биоакарицид «Бикол», но 5 лет назад он был снят с производства ввиду высокой опасности для человека.

Таким образом, стоимость препаратов химического и биологического происхождения мало отличается. Химикаты дают более быстрый эффект, зато биопрепараты менее токсичны.

Профилактика.

Помните, что паукообразные фитофаги не только причиняют физический ущерб растеньицам, но также переносят на себе грибковые, вирусные и бактериальные инфекции. Поэтому профилактика, своевременное обнаружение и уничтожение вредителей помогут получить хороший урожай овощей и фруктов, обезопасить домашние и комнатные цветы от увядания и гибели.

Экология растений: Учеб. пособие стр.141

К числу защитных реакций растений относится их способность к быстрому восстановлению потерь. Так, в.лесостепных дубравах в годы массовых вспышек размножения дубовой листовертки, почти начисто съедающей листву, у многих деревьев в середине лета трогаются в рост почки, заложенные для будущего года, и развивается новая листва (иногда этот процесс повторяется еще раз в конце лета). У травянистых видов широко распространено отрастание вегетативных органов после их стравливания. Вообще образование избыточной фитомассы - один из основных способов защиты растения от листогрызущих насекомых, семеноедов и других фитофагов. Еще одна защитная реакция - увеличение фотосинтетической активности листьев, оставшихся несъеденными, что позволяет растениям сохранить общую продуктивность фотосинтеза.

Более локальные способы ликвидации повреждений - образование защитных тканей (каллюсов), выделение смол и камедей; это одновременно и «перевязка» раны, и способ защиты от дальнейшего проникновения вредителей: так, многие насекомые вязнут в смолах, для других они оказываются токсичными. Есть и весьма специфические защитные приспособления растений, направленные против животных-фитофагов: например, у морских водорослей - отложение извести, наличие в цикле развития микроскопических и эндолитических (живущих внутри твердого субстрата) стадий; впрочем, эти же особенности помогают перенести и другие неблагоприятные влияния морской среды (штормы, прибой и т. д.). ■

Защитным свойством может служить биохимическая непригодность тканей растения для фитофага. Некоторые вырабатываемые растением «вторичные» химические соединения, непосредственно не участвующие в его метаболизме, являются ядовитыми или отпугивающими (репеллентами). Ряд алкалоидов, глюкозидов и других токсичных веществ придает растениям горький или неприятный вкус. На этом основаны случаи своеобразной мимикрии: некоторые съедобные растения в процессе естественного отбора приобрели внешний вид, запах и вкус ядовитых видов как средство защиты от поедания. Иногда ядовитые свойства проявляются лишь в течение наиболее важного для растений отрезка года: например, на среднеазиатских пастбищах овцы почти не едят однолетние солянки и полыни в начале вегетации (до образования семян), так как в это время растения содержат много алкалоидов; после плодоношения эти же виды становятся вполне съедобными.

Перечисленные признаки обеспечивают растениям относительную устойчивость к поеданию животными. Защитные свойства и реакции у растений свидетельствуют не об одностороннем влиянии животных, а о взаимодействии животных-фитофагов и растений как одной из форм биотических связей в экосистемах. Популяции растений обычно обладают достаточным запасом

устойчивости к поеданию животными; в результате совместной эволюции животных-фитофагов и растений их отношения сбалансированы таким образом, что фитофаг не уничтожает полностью тот вид растения, который служит ему источником существования.

Однако бывают случаи нарушения равновесия, когда массовая вспышка размножения фитофага приводит к гибели популяции кормового растения и, как правило, к смене растительного сообщества. Так в 1965-1966 г. в Северной Финляндии (Лапландия) гусеницы ОрогШа аиЫтпсАа полностью опустошили березовые леса из березы извилистой - ВеШа 1огЫо8а на большой территории (около 1350 км2); впоследствии на их месте развилась «вторичная тундра».

Экологические задачи

для 10-11 классов
Варианты адаптаций видов к условиям среды

1. Какими способами могут защищаться растений от поедания животными?

Ответ: Они вырабатывают эфирные масла - реппеленты, яды, на них вырастают шипы и колючки.

2. В жаркой безводной пустыне растут странные растения - молочаи, кактусы. Экологи называют эту группу суккулентами. Какие способы экономии воды имеются у суккулентов?

Ответ: Суккуленты запасают воду в вакуолях клеток стебля или листьев. Они жароустойчивы благодаря большой вязкости протоплазмы и высокому содержанию связанной воды в клетках.

3. Часть пустынных растений называют ксерофитами. Они по-своему справляются с недостатком влаги. Как они это делают?

Ответ: Ксерофиты хорошо переносят иссушение, т.к. у них маленькие листья, покрытые толстой кутикулой, волосками или воском; устьица в углублениях, засыпанных зернышками воска; некоторые сворачивают лист в трубку устьицами внутрь; устьица мелкие; листья превращаются в колючки или чешуйки; много узких сосудов (обмен в засуху малоинтенсивен - эвксерофиты; устойчивы к засухе, благодаря длинным, глубоко уходящим корням, интенсивно испаряют - гемиксерофиты.)

4. Весной на короткое время пустыня расцветает и зеленеет. Этим она обязана растениям-эфемерам. Как они справляются с сухостью и жарой своего местообитания?

Ответ: Эфемеры – однолетние, мелкие, используют короткие влажные периоды для роста и развития, с наступлением засухи отмирают, оставляя жаростойкие семена.

5. Форма растений "перекати поле" - удобна для быстрого и широкого распространения семян. Несущийся по земле шар разбрасывает семена на большой площади. Почему такие растения не растут в горах, лесах? Какие условия необходимы, чтобы такая форма растений оказалась адаптивной?

Ответ: Открытая местность и ветер, то есть условия степи и пустыни. В горах, лесах – много препятствий.

6. В тропических широтах среди растений преобладают древесные, а в умеренных и холодных возрастает доля многолетних травянистых растений с подземными почками возобновления, они становятся доминирующими. С чем связаны эти соотношения?

Ответ: У деревьев зимующие почки открыты морозам, а у многолетних трав - защищены слоем почвы, опавшей листвы и снегом.

7. Маки и тюльпаны, разные виды луков - все это влаголюбивые растения. Почему же они в таком обилии растут в жарких пустынях? Что им помогает выживать там?

Ответ:. Стратегия жизни этих растений - большую часть года они проводят в виде луковиц и корневищ (неактивное состояние) Это растения-эфемероиды.

8. У одних растений пыльца мелкая, порошковидная сухая. А вот другие имеют клейкую пыльцу, поверхность которой покрыта бороздками и шипиками. Почему у растений такая различная пыльца? К чему приспособлена первая, а к чему – вторая?

Ответ: Первая распространяется ветром, вторая – животными.

9. Ольха, лещина, тополь цветут очень рано, когда деревья в лесу еще не оделись листвой. Цветы появляются раньше листьев, в чем смысл такого опережения?

Ответ: Это ветроопыляемые деревья, а листья мешают переносу пыльцы, «перехватывают» ее.

10. Многие растения раскрывают и закрывают свои венчики в определенные часы суток. Так, утром открываются цветки кувшинки, желтые соцветия календулы. А вот цветки душистого табачка или тоже душистые цветки маттиолы в это время закрыты. Они откроются только с наступлением сумерек. Чем объяснить такое расписание цветения растений?

Ответ: Одни опыляются дневными насекомыми, другие – ночными.

Биологические ритмы

1. Растение кислица на нашем подоконнике вечером складывает листья, а утром расправляет их. Что произойдет с этим растением, если мы поставим его в подвал, где нет смены освещения и всегда темно? Объясните механизм происходящего.

Ответ: Она продолжит вовремя складывать листья и постепенно перейдет с суточного на циркадный ритм. Она и жила по нему, только затянутому суточным периодом.

2. Рис - растение короткого дня. На о.Тринидад земледельцы подали в суд на промышленников, круглосуточно сжигающих газовые отходы вблизи полей. Это освещает огромное пространство. За что же просили компенсацию земледельцы?

Ответ: Рис на таких полях не цвел и не давал урожаев.

3. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей. Более всего пострадали те деревья, что росли у уличных фонарей. Почему им так не повезло?

Ответ: Фонари изменили соотношение света и темноты, деревья не получили нужного сигнала и не подготовились к зиме.
Межпопуляционные взаимоотношения

1. Опишите экологические преимущества мелких семян у растений. Что выигрывают организмы с мелкими семенами?

Ответ: Большое количество семян при малых затратах энергии на их формирование, легче и дальше переносятся ветром, заселяют нарушенные местообитания, длительно сохраняют всхожесть.

2. Опишите экологические недостатки мелких семян у растений. В чем проигрыш в соревновании с крупносемянными формами?

Ответ: Недостатки: меньше запас питательных веществ, меньше шансов выжить и прорасти, пробив плотную дернину.

3. Опишите экологические преимущества крупных семян у растений. Что выигрывают организмы с крупными семенами?

Ответ: Преимущества: много питательных веществ и больше шансов прорасти сквозь мощную дернину, выиграть в конкурентной борьбе.

4. Опишите экологические недостатки крупных семян у растений. В чем их проигрыш в сравнении с мелкосемянными формами?

Ответ: Недостатки: легче становятся добычей животных, не разносятся далеко ветром, небольшая долговечность, невелико общее количество семян.

5. На участке гор видовое разнообразие растений в 2-3 раза выше, чем на таком же участке предгорной равнины. Перечислить возможные причины, увеличившие видовое разнообразие растений в горах.

Ответ: Этому способствуют вертикальная зональность, особые типы местообитаний (скалы, например), которых более нигде нет, изолированные ущелья, а также относительная древность ландшафта в сравнении с долиной.

6. На огороде основной сорняк - бодяк желтый. Одно его растение производит за лето тысячу семян. Всхожесть семена, лежащие в почве, не теряют 7-9 лет. Определите, сколько семян произведут за 4 года 45 растений (по одному растению бодяка на квадратный метр огорода)? Объясните, почему весь огород не зарастает бодяком, какие экологические закономерности мешают этому?

Ответ: 180000. Все семена не могут прорасти, потому что ингибируются проросшими и растущими растениями бодяка (внутривидовая конкуренция), а кроме того, распространение и увеличение численности бодяка сдерживают другие растения (межвидовая конкуренция) и потребители бодяка (животные, грибы).

7. Полынь горькая (одно растение) производит за сезон до 700000 семян. На нашем огороде произрастает 15 растений этого вида. Сколько семян они произведут за 3 года? Все ли семена окажутся в почве нашего огорода? Зарастет ли весь огород полынью, ведь ее семена сохраняют всхожесть, находясь в земле в течение 6-7 лет? Почему полынь всегда есть на огороде и редко встречается на лесных полянах?

Ответ: 31 500 000 шт. Множество семян уносит ветер. Огород может зарасти полынью в тех местах, где нарушена дернина. На лесных полянах сформирована дернина, и она не дает прорасти семенам полыни.

8. У разных растений на одном лугу пыльца при цветении осаждается на различных расстояниях: лук - 2 м, сосна - 100 м, хлопчатник - 1 км. Можно ли этим расстоянием характеризовать скорость расселения растений? Какая характеристика на ваш взгляд могла бы характеризовать расселение точнее?

Ответ: Можно. Дальность переноса семян.

9. Ятрышники и венерины башмачки не растут на клумбах даже с самой прекрасной почвой, если не образуют симбиоз с другими живыми организмами. Только в симбиозе с ними и может расти, цвести и плодоносить орхидея. С кем так тесно связаны наши орхидеи?

Ответ: С особыми видами грибов. Их корни с грибом образуют микоризу. С помощью гриба орхидеи получают минеральные вещества.

10. При составлении букетов обнаруживается, что не все растения переносят соседство друг друга. Розы и гвоздики, помещенные вместе, теряют свой аромат. Ландыши в общем букете заставят увянуть все остальные цветы. Нарциссы тоже заставляют увянуть остальные цветы, а поставленные с незабудками, погубят и их, но и сами погибнут. В чем причина этих взаимных увяданий? Зачем нужно это свойство растениям?

1. На лугу растет много видов крестоцветных растений и они не повреждены, хотя кругом летают бабочки-белянки, в том числе и капустницы. --- Рядом же на небольшом поле капусты все растения сильно поедены гусеницами этой бабочки.

Ответ: Капустное поле - монокультура, где растения находятся в большой концентрации и никак не защищены от потребителя. Это огромная общая кормушка. На лугу многие виды могут замаскироваться чужими фитонцидами. Поэтому потребитель-специалист там не образует больших концентраций, ему не хватит для этого пищи.

2. На поле растет капуста и ее поедают многочисленные гусеницы капустной белянки. Здесь же живет и сюда прилетает множество птиц, питающихся этими бабочками и их гусеницами. --- И все же капуста погибла.

4. Мы засеяли большое поле гречихой в пойме реки в одном из северных районов Сибири. Растения хорошо цвели, успели вызреть. --- Однако, получился на удивление маленький урожай семян.

Ответ: Скорее всего нашей гречихе не хватило опылителей. В пойменных фитоценозах обычен избыток злаков, мало гнезд шмелей и ос (весенние паводки мешают гнездиться в земле). Вот и некому было опылить все это множество растений.

5. Река на изгибе течения намыла целый остров из песка. Поднялся он над водой. ---Очень быстро по его береговой линии образовались густые заросли ивы.

Ответ: Семена ивы переносятся ветром, а кроме того, по воде.

Биоценотические взаимодействия и трансформация экосистем

1. Как распространяются по территории синантропные ("сорные", "сорно-полевые") растения? И как они жили на планете до появления поселений человека?

Ответ: По пространствам, на которых нарушена дернина. До человека эти растения обитали, скорее всего, по обочинам звериных троп, в оврагах.

2. Под пологом из берез поселяется и хорошо себя чувствует сосновый подрост. Растут молодые сосенки, поднимаются. Какова же судьба этого березового леса, у которого появился и развивается сосновый подрост?

Ответ: Он сменится сосновым, когда вырастут сосны и затенят березы.

3. На моховых лужайках появились куртинки злаков и других цветковых растений. Они пока невелики, но с ними лужайки мха становятся красочнее. А какова судьба этих ставших такими красивыми моховых лужаек?

Ответ: Их сменит разнотравный луг.

4. На разнотравном лугу здесь и там поднимаются одиночные кустарники. Кое-где они уже составили группы. К чему приведет их появление в дальнейшем?

Ответ: Разнотравный луг преобразуется в кустарниковую пустошь.

5. Как изменится видовое разнообразие организмов в ходе экологической сукцессии? (сообщество микроорганизмов -- сообщество лишайников -- сообщество мхов).

Ответ: Видовое разнообразие по ходу экологической сукцессии нарастает.

6. В каком сообществе сосредоточены более долгоживущие виды организмов - в моховом или в кустарниковом?

Ответ:. Более долгоживущие виды из перечисленных сообществ сосредоточены в кустарниковом.

7. Почему каждое последующее растительное сообщество в цепи экологической сукцессии формируется и живет дольше, чем предыдущее?

Ответ: В экологической сукцессии каждое последующее сообщество составлено из более долгоживущих видов, чем предыдущее.

8. Изменяется ли устойчивость (стабильность) сообществ по ходу экологической сукцессии? Что определяет устойчивость сообщества?

Ответ: Устойчивость сообществ возрастает. Она отчасти определяется видовым разнообразием. Чем оно больше, тем выше устойчивость.

9. Какой биоценоз имеет более высокое видовое разнообразие: а) северный, б) южный. Ответ: б)

10. В каком биоценозе больше особей каждого обитающего здесь вида: а) северном, б) южном. Ответ: а).

11. Существует русская поговорка "Каши маслом не испортишь". Ее часто применяют к хозяйственным делам. Например: чем больше удобрений на грядку, тем лучше. Может ли такая тактика хозяйствования вступить в противоречие с экологическими законами? Если да, то с какими?

Ответ: Может. С законом толерантности.

12. Зарастающий пруд - неустойчивая экосистема. В нем бурно развиваются разнообразные прибрежные и водные растения. Они не успевают перерабатываться обитателями водоема - консументами первого порядка. Отмирая, эти растения оседают на дне в виде слоев торфа. Водоем мелеет, превращается в болото, а затем преобразуется во влажный луг. Что может задержать исчезновение пруда, как можно изменить его биоценоз с целью предотвратить большие отложения торфа?

Ответ: Сбалансировать круговорот вещества в водоеме. Увеличить для этого число потребителей растительной массы и редуцентов (растительноядных животных и детритофагов).

13. В степном заповеднике на участке территории, полностью огражденном от травоядных млекопитающих, урожай трав составил 5,6 ц/га, а на выпасаемом участке - 5,9 ц/га. Почему устранение таких энергичных консументов понизило продукцию растений?

Ответ: Травоядные ускоряют кругооборот веществ, перерабатывая часть продукции в органические удобрения (навоз).

14. В лесной зоне существуют и луга, но они приурочены здесь к поймам рек. Как вы считаете, чем вызвано такое расположение лугов в лесной зоне?

Ответ: Луг в лесной зоне - неустойчивое сообщество, а разливы тормозят зарастание луга лесом.

15. В конце лета можно в лесу заметить такую особенность. Под лиственными деревьями практически не видно листового опада, а под хвойными лежит слой старой хвои. Почему так произошло?

Ответ: В хвое много смолы и фитонцидов, под хвойным деревом темней и стало быть холоднее, чем под лиственным, хвоинки покрыты толстой кутикулой, плохо поддающейся гниению.

16. Все живое на Земле дышит, поглощая при этом кислород. Кроме того, на планете постоянно происходят пожары, да и люди жгут без конца уголь, нефть, газ. На это тоже расходуется огромное количество кислорода. По всей планете происходит гниение умерших организмов и органических веществ, а на это тоже затрачивается кислород. В то же время в атмосфере постоянно фиксируется примерно 21% этого газа. Откуда же он пополняется?

Ответ: Кислород выделяется в процессе фотосинтеза зеленых растений.
Человек воздействует на природу

1. Человек вспахал землю и посеял пшеницу. Почему ему приходится бороться с сорняками?

Ответ: В почве огорода всегда есть запас семян сорных растений, его там лет на 6 - 7. Кроме того, там остаются их корневища, да и со стороны ветер приносит на грядки семена каждую осень и зиму.

2. Человек вспахал землю и посеял пшеницу. Почему через несколько лет на этом поле пшеница расти не хочет?

Ответ: Пшеница потребляет из почвы многие вещества, а человек, собирая урожай, с зерном забирает их себе и в почву не возвращает. От этого почва истощается и постепенно становится настолько бедной веществами, нужными для пшеницы, что та перестает здесь расти (проявление закона минимума).

3. Весной я привез из леса и посадил у своего окна в центре города молодую осинку. Она не стала расти и погибла. Я привез другую, поливал и подкармливал ее. Тот же результат! Еще несколько таких посадок привели меня к мысли, что этому дереву в городе чего-то не хватает. В чем же здесь дело?

Ответ: Осина очень чувствительна к загрязнению воздуха, а в городе много пыли, дыма, токсичных веществ из автомобильных выхлопов. Кроме того, осина не выносит уплотнения почвы.

4. По берегу реки растет лес. Во время лесозаготовок он был полностью вырублен на значительном расстоянии. Что произошло с этой рекой?

Ответ: Лес на берегу сохраняет реку, задерживая испарение воды, сдерживая иссушающий ветер, сохраняя влагу в почве берегов. Исчезновение леса будет способствовать обмелению реки, вытягиванию высохшими берегами значительного количества воды. Лес по берегам реки поэтому называют водоохранным.

5. На низком берегу реки (пойменном) располагаются обширные кочкарниковые болота. В них долго задерживается вода и во множестве обитают личинки комаров. Отсюда вылетают все лето полчища кровососов. Человек провел мелиорацию - срезал кочки, выровнял рельеф и создал в этом месте заливной луг. Как на это отреагировала река?

Ответ: Река будет мелеть. Кочки болот задерживают талую воду, и она, медленно сходя, долго подпитывает реку. Вода болот, соединяясь с грунтовыми водами, тоже участвовала в поддержании водного баланса реки. С исчезновением кочек, вода после снеготаяния сходит очень быстро, болота исчезают и, следовательно, пропадают дополнительные резервуары воды для реки.

6. Человек, особенно в последние годы, перевозил очень многие растения с континента на континент, выращивал их в новых, чуждых для них сообществах. Какие трудности испытывали эти акклиматизированные растения?

Ответ: Потеряв старые биоценотические связи, вселенец может не приобрести новых, у него не оказалось привычных партнеров: микоризы, опылителей.

7. Человек акклиматизировал множество растений. Так или иначе они приживались в новых сообществах на новых местах. Чем выгодно оказывалось подчас для них такое переселение?

Ответ: На новом месте часто не оказывается специализированных потребителей-животных, не случается и обычных микробных и грибковых заболеваний. Может не быть и соседей растений, ингибирующих рост или прорастание семян.

8. Поле пшеницы брошено его хозяином. Оно быстро преобразуется в залежь, луг и так далее. Почему поле без ухода перестает быть полем? Какова судьба такого поля в лесной зоне Западной Сибири?

Ответ: Брошенное поле подчиняется ходу экологической сукцессии. Вторичная автогенная сукцессия здесь пройдет все свои стадии, и финалом ее будет лес на месте этого поля.

9. Мы тщательно вспахали наше поле, выборонили все сорняки и посеяли пшеницу. В середине лета обнаруживается, что растет здесь не только пшеница. Тщательная прополка не помогает, на наше поле "пробираются" то васильки, то другие сложноцветные, то вьюнок. Почему на поле стремятся вырасти различные другие растения, кроме основной культуры?

Ответ: Выполняется биоценотическое правило повышения устойчивости системы. Чтобы повысить устойчивость, нужно увеличить видовое разнообразие, монокультура неустойчива. Вот на поле пшеницы и стремятся другие растения, у них другие требования к среде, их ресурсы здесь все равно не используются.

10. Поле сельскохозяйственных культур не выпадает из природной среды и подчиняется ходу экологической сукцессии, хотя человек всеми силами сдерживает ее развитие. Какой же тип сукцессии представляет собой поле сельскохозяйственных культур?

Ответ: Вторичная автогенная сукцессия.

11. Мы выращиваем на нашем поле овес и получаем в различные годы разные урожаи. Как проявляется на нашем поле действие закона минимума (Либиха)?

Ответ: Урожайность культуры зависит от ресурса, который в данном местообитании находится в минимуме.

12. Человек распахивает луг, чтобы посеять здесь пшеницу. Распашка луга - это его уничтожение, но не только это нарушение в природе производит человек. Чем же нехороша пахота с экологической точки зрения? А чем хороша?

Ответ: Нехорошо: уничтожение растительности, разрушение биоценоза почвенных животных, уничтожение дернины и создание преимуществ для сорно-полевой растительности, разрывы сложившихся биоценотических связей, задержка хода сукцессии. Хорошо: возможность прорастания семян ингибированных луговыми растениями, перемешивание слоев почвы, занесение на глубину растительной органики.

13. Мы посеяли сельскохозяйственную культуру и почти сразу начали оборонять ее от вредителей. А их очень много и поедают они нашу культуру на всех стадиях ее роста. Они даже продолжают ее есть в хранилище, куда мы сложили свой урожай. Почему же этих потребителей нашей культуры так много?

Ответ: Мы сами увеличиваем их число, выращивая на поле монокультуру с высокой концентрацией одинаковых растений, а также тем что это "домашние" растения, частично утратившие защитные свойства, и после снятия урожая велика концентрация однородного продукта на нашем складе.

14. Посади в землю семечко и даже при минимальном уходе вырастет редька или свекла, морковь или капуста. Практически никаких затрат на это не надо. Отчего же так дороги сельскохозяйственные продукты? Из чего складывается их стоимость?

Ответ: Они включают стоимость энергетической субсидии.

15. Используя все самые современные приемы ведения сельского хозяйства мы вырастили урожай моркови. Она получилась очень крупная и красивая. Ни малейшего следа повреждений не было на корнеплодах, а кроме того, ее оказалось очень много. Вот только невкусная она какая-то. И врач посоветовал не есть ее много, после того как мы отравились морковным соком. Почему же наша красивая морковь так мало съедобна?

Ответ: В ее тканях избыток нитратов и много пестицидов из-за избыточного удобрения и борьбы с вредителями.

16. Буквальное исполнение лозунга "Превратим Землю в цветущий сад!" опасно с экологической точки зрения. Почему? Может ли оно привести к гибели биосферу или отдельные экосистемы? Какие экосистемы пострадают от воплощения такого лозунга?

Ответ: Реализация такой "мечты" несет гибель степям, пустыне, тундре да и биосфере в целом, ибо цветущий сад - это уничтожение видового разнообразия на планете.

17. На заре земледелия агроценозы были боле устойчивы, чем современные. Культурные растения не были чистыми сортами и представляли собой смесь различных по наследственным качествам форм. В засушливые годы выживали одни, во влажные - другие. То же - в холодные и в жаркие годы. Сорняки на полях привлекали разнообразных насекомых, получалась система экологических связей, близкая к природной. Сорняки сгнивали на поле, улучшая почву. Такие агроценозы давали относительно невысокие, но устойчивые урожаи. Что являлось главным экологическим признаком, обеспечивающим устойчивость такого биоценоза?

Ответ: Видовое разнообразие.

18. Современные агроценозы характерны чистыми сортами культур, отсутствием сорняков, большими площадями. Что же делает их такими неустойчивыми, из-за чего они так истощают почву?

Ответ: Монокультура, одинаковость требований к среде у всех растений. Полное изъятие урожая.

19. Один из передовых методов современной агрономии - выращивание сортосмесей или наборов разных видов растений на одном поле. В огородничестве - это смешение посадок овощей на одной грядке. Так, еще древние индейцы сажали вместе кукурузу тыкву и бобы. Что эта сельскохозяйственная технология означает с экологической точки зрения? Что она дает?

Ответ: Приближение к естественной экосистеме, которая по продуктивности превосходит искусственную. Дает это повышение устойчивости посадок, более полное использование почвенных ресурсов, благоприятное воздействие растений друг на друга, повышение урожая.

20. При длительном, в течение 80 лет, применении высоких доз азотных удобрений на одном из лугов, содержавшем ранее 49 видов растений, осталось только три вида. На не удобряемом участке видовое разнообразие сохранилось. Почему такое могло произойти?

Ответ: Удобрения поддерживали высокую конкурентоспособность немногих наиболее азотолюбивых видов, которые и вытеснили всех остальных.

21. Множество растений в нашей области – пришельцы из других мест, нередко даже с других континентов. Деревья и травы из Америки у нас не редкость, но это касается не только овощных растений и деревьев для озеленения, но растений вполне безразличных для человека. Не было ему смысла завозить семена этих поселенцев, а вот куда не глянь, они растут, можно встретить дурнишник калифорнийский, мелколепестник канадский, щирицу – это американские виды. Да и по Америке распространился наш подорожник. Как попадают на другие континенты такие растения, как они там распространяются?

Ответ: С кусочками почвы семена прилипают к обуви, одежде путешественников, с зерном, в щелях теплоходов, самолетов.

Литература

1. Беркинблит М.Б., Глаголев С.М., Голубева М.В. и др. Биология в вопросах и ответах: учебное пособие. - М.: Изд-во МИНРОС, 1994. 216 с.

2. Довбня С.Е., Ердаков Л.Н., Молодцова З.В. Программа по экологии начальной общеобразовательной школы // Играя, обучаемся: Сб. мат. по экологическому просвещению и образованию. Новосибирск: ИСАР-Сибирь, 1999. №2. С. 96- 98.

3. Ердаков Л.Н. Экология для начального обучения. Новосибирск: Книжица, 1997. 128 с.

4. Ердаков Л.Н., Антонович Л.Ю., Мастинская Р.А. Программа по экологии для средних и старших классов общеобразовательной школы. “Играя, обучаемся” Сб. мат. по экологическому просвещению. № 2. Новосибирск: ИСАР-Сибирь. 1999. С. 99-108.

5. Ердаков Л.Н., Замулло А.П., Чубыкина Н.Л. Экология: Программы для средней общеобразовательной школы. Омск: ОмИПКРО, 1995. 34 с.

6. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 5-8 классов. Новосибирск: Книжица, 1996 – 103 с.

7. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 10-11 классов. Новосибирск: Книжица. 1996 – 63 с.

8. Корнелл Дж. Давайте наслаждаться природой вместе с детьми: Настольная книга по восприятию природы для учителей и родителей. Владивосток: ИСАР-ДВ, 1999. 263 с.