Roślinność jako czynnik ekologiczny

Królestwo roślin wykazuje zdumiewającą różnorodność. Należą do niego mikroskopijne bakterie (niektóre szkodliwe, inne potrzebne człowiekowi) i rośliny. Rola roślin jest w naszym świecie nieoceniona, są one głównym producentem przeogromnej ilości substancji organicznej - stanowiąc bazę pokarmową dla zwierząt i człowieka. Żywice drzew iglastych są również ważnym surowcem dla przemysłu chemicznego Są również źródłem cennych leków, jak też elementem upiększającym nasze życie. Nie wyobrażamy sobie życia na Ziemi bez tych roślin. Aby uświadomić sobie jak ważną rolę odgrywają w ekosystemie i naszym życiu, musimy je lepiej poznać.

Na podstawie badań Paleobotaników wiemy, że życie na Ziemi musiało powstać z organizmów roślinnych. Przez długi czas Ziemię spowijały dymy wybuchających wulkanów. Około miliarda lat temu spadł pierwszy deszcz, a na powierzchni Ziemi utworzył się praocean. Pojawiły się wówczas pierwsze formy życia. Były to pierwsze bakterie jednokomórkowe żywiące się prostymi związkami chemicznymi. Wkrótce pojawiły się bakterie zwane sinicami. Wykorzystywały zjawisko fotosyntezy by uzyskać energię i wydzielały do otoczenia tlen. Prymitywne żywe komórki nie miały jądra komórkowego. Około 1,5 miliarda lat temu pojawiły się inne formy życia m.in. ameba. Były to organizmy jednokomórkowe i posiadały jądro komórkowe otoczone błoną. Pierwsze właściwe zwierzęta-meduzy i gąbki żyły w morzu ponad 700 mln lat temu. W ciągu następnych 100 mln lat pojawiły się stworzenia, których ciało wspierała sztywna konstrukcja – muszla albo szkielet. Ryby, pierwsze kręgowce żyły już około 400 mln lat temu. Do około 400 mln lat temu życie istniało tylko w wodzie. Z czasem na podmokłych brzegach oceanu wyrosły pierwsze, małe rośliny lądowe, mchy i grzyby. Stopniowo w ciągu milionów lat rośliny zadomowiły się na stałym lądzie. Pojawiły się twory drzewopodobne. Około 300 mln. Lat temu ogromne powierzchnie Ziemi pokryte były gęstymi lasami. Rosnące na bagnistych podłożach, osiągające 30 m wysokości „drzewa” były w rzeczywistości gigantyczną odmianą widłaków, skrzypów i paproci. Właściwe drzewa pojawiły się dopiero około 100 mln lat temu. Najwcześniejszymi formami roślinnymi były organizmy morskie. Wszystkie różnorodne gatunki roślin lądowych rozwinęły się z prymitywnych form roślinnych żyjących w oceanach miliardy lat temu. We współczesnej florze świata dominują rośliny kwiatowe.

Organizmy autotroficzne są pierwotnym źródłem materii organicznej w przyrodzie, tzn. że cała biomasa organizmów w każdym ekosystemie jest wynikiem aktywności syntetycznej autotrofów, zwanych producentami. Przekazywanie energii w ekosystemie odbywa się w łańcuchu pokarmowym od producenta do reducenta, przy czym zawsze część energii zostaje utracona. Autotrofy mają zdolność do wytwarzania związków organicznych z nieorganicznych. Synteza związków organicznych jest procesem wymagającym energii. U większości autotrofów jej źródłem jest słońce. Posiadają one swoisty, napędzany światłem słonecznym, aparat fotosyntetyczny służący syntezie związków organicznych. Organizmy te nazywamy fotoautotrofami i należą do nich większość roślin, sinice, niektóre bakterie. Chemoautotrofy mają podobną zdolność do fotoautotrofów, ale różnica leży w źródle energii, której używają do napędzania procesów związków organicznych. Pochodzi ona z utleniania związków nieorganicznych (np. związków siarki). Chemoautotrofy są organizmami znacznie rzadszymi od fotoautotrofów. Należą do nich niektóre bakterie. Producenci pobraną energię przekształcają w procesie fotosyntezy na energię chemiczną, która gromadzi się w wytwarzanych przez nie związkach organicznych. 80-90% tej energii jest wykorzystywana przez rośliny w procesie oddychania lub na ich potrzeby życiowe. Cześć ulega rozproszeniu w postaci ciepła. 10-20% tej energii zostaje wbudowana w tkanki ciała i jest dostępna dla pozostałych poziomów pokarmowych. Następnym ogniwem łańcucha są zwierzęta roślinożerne, które zużywają około 10% produkcji roślinnej (zjadają np. liście lub owoce).
Wynika z tego, iż w ekosystemach producenci są najważniejsi gdyż bezpośrednio lub pośrednio wpływają na pozostałe występujące tam organizmy stanowią pokarm dla konsumentów i produkują tlen potrzebny im do oddychania.

Kluczową rolę w produkcji tlenu odgrywają lasy. Najwięcej tlenu uwalnia się w lasach tropikalnych, są one nazywane są płucami świata. Co roku mogą wchłonąć blisko 20 % dwutlenku węgla wyprodukowanego przez człowieka. Decydują o równowadze klimatycznej, mają ogromne znaczenie dla zachowania życia na naszej planecie. Lasy są najbardziej naturalną formacją przyrodniczą od wieków nierozerwalnie związaną z krajobrazem, niezbędnym czynnikiem równowagi środowiska przyrodniczego. Spełniają bardzo różnorodne funkcje w sposób naturalny lub w wyniku działań gospodarki leśnej. Spełniają funkcję stymulatora w wielu działach gospodarki. Oczywisty jest dodatni wpływ lasu na produkcje rolną, ponieważ chroni on glebę przed erozją i krajobrazu przed stepowieniem, redukuje siłę wiatru i normalizuje gospodarkę wodną. Ogromna powierzchnia, jaką stanowią gałęzie, liście oraz igły drzew skutecznie ogranicza różnego rodzaju przemysłowe zanieczyszczenia atmosfery nanoszone przez wiatr. Las zapewnia stabilizację składu atmosfery i oczyszcza powietrze ze szkodliwych substancji, dostarcza tlenu i obniża stężenie dwutlenku węgla. W powietrzu zawarte są pewne ilości wody, które liście i igliwie wyłapują. Następnie skroplona wilgoć spływa po korze i liściach do gleby. Udział tego typu operacji stanowi niekiedy w górskich lasach aż 70% procent opadów. Ogromne znaczenie jednak dla ochrony wód jest to, iż gleba razem z warstwą ściółki leśnej i humusu potrafi tę wilgoć dobrze zmagazynować. Dzięki temu regiony zalesione mają bardziej wyrównany w ciągu roku poziom nasycenia gleb wilgocią. Las przeciwdziała również zanieczyszczeniu wód. Jest on jedynym, niezastąpionym filtrem wody źródlanej. Wielka zalesiona powierzchnia, która nie jest skażona pestycydami ani nawozami sztucznymi, nie tylko nie zatruwa wody, ale także zatrzymuje różnego rodzaju obce substancje pochodzące z poza lasu. W dużym stopniu wpływa na kształtowanie klimatu globalnego i lokalnego. Las jest również wykorzystywany jako narzędzie rekultywacji, czyli odnowy biologicznej. Służy nam do przywracania szaty roślinnej w terenach zdewastowanych i zniekształconych jak np. hałdy czy też tereny przemysłowe. Las tworzy warunki do zachowania potencjału biologicznego wielkiej liczby gatunków, ekosystemów i wartości genetycznych organizmów, a także zapewniające wzbogacenie różnorodności i złożoności krajobrazu. Pośród każdej z warstw lasu spotykamy różne zwierzęta. Las jest więc domem zarówno dla drapieżców, jak i roślinożerców. Nie tylko lasy stanowią schronienie dla zwierząt, innym biomem który jest ostoją zwierząt są na przykład biomy trawiaste. Wśród traw wiele gatunków ptaków gnieżdżących się na ziemi lub w sąsiedztwie zarośli krzewiastych i trzcinowisk ma swoje miejsca lęgowe. Spotkać również można wiele gatunków kręgowców, jak również wiele gatunków bezkręgowców.
Ważny czynnik ekologiczny stanowią również rośliny wodne. Na przykład są naturalnym denitryfikatorem, wspomagając filtrację biologiczną usuwają szkodliwe dla ryb związki azotowe, które one same wytwarzają, mogą stanowić naturalną kryjówkę i schronienie dla narybku i ryb dorosłych, co zwiększa ich szanse na przeżycie.

Niszczenie ekosystemów roślinnych pociąga za sobą straszliwe skutki.
Rośliny wykorzystują węgiel na budulec. Niszcząc biomy roślinne na przykład poprzez jego wypalanie cały ten węgiel powraca do atmosfery. Problem polega na tym, że człowiek już wprowadził do niej tyle dwutlenku węgla (zarówno wskutek spalania paliw kopalnych, jak i deforestacji), że uruchomił już mechanizm powodujący ocieplenie naszej planety, który zagraża stopieniem się polarnych czap lodowych i podniesieniem poziomu mórz, a w konsekwencji zalaniem obszarów przybrzeżnych. Największą katastrofą ekologiczną, jaka przytrafiła się naszej planecie, jest bez wątpienia nieprzerwana zagłada lasów. Wyrąb lasów to zagrożenie na skalę światową. Zmiany powstające w przyrodzie na skutek ludzkich działań zachodzą od wielu stuleci, jednak istotny ich wpływ na równowagę ekologiczną można zaobserwować dopiero teraz. Lasy, głównie tropikalne lasy deszczowe, są częścią globalnego układu klimatycznego. Niszcząc je człowiek zmienia cykle hydrologiczne, a to powoduje susze, powodzie lub erozje gleby na obszarach, gdzie zjawiska te uprzednio nie występowały. Wycinanie lasów zmienia również albedo, czyli współczynnik odbicia światła od powierzchni Ziemi, co w efekcie wpływa na rozkład wiatrów i prądów morskich oraz zmienia rozkład opadów atmosferycznych, przez co wpływa na pogodę na całej kuli ziemskiej.

Zanieczyszczone powietrze również negatywnie oddziaływuje na roślinność. Przykłady można mnożyć, choć na szczególną uwagę zasługują kwaśne deszcze. Zależność pomiędzy kwaśnymi opadami a obumieraniem roślin jest łatwo zauważalna. Kwaśne deszcze powodują obumieranie dużej ilości drzew, a także niszczenie runa leśnego. Drzewa mają uszkodzone liście, co powoduje nadmierne parowanie wody i zakłócenia w procesie fotosyntezy - skutkiem czego jest ich mała odporność na warunki klimatyczne. Poza tym, kwaśne deszcze zakwaszają glebę, co przyczynia się do uaktywnienia glinu i kadmu, a także do nagromadzenia azotanów i siarczanów, w wyniku czego korzenie roślin mają zmniejszoną możliwość pobierania wapnia, magnezu i potasu, których na skutek wymywania ich przez kwaśne deszcze występuje niedobór. Przez to korzenie zamierają, a roślina ginie.

Nawet niewielkie zmiany w środowisku mogą spowodować załamanie równowagi dynamicznej układu ekosystemu środowiska przyrodniczego. Świadomość powagi problemów ochrony roślinności stale wzrasta. Te sprawy zajmują coraz więcej miejsca na łamach prasy i innych środków masowego przekazu. Ruch „zielonych’’ rozwija się w wielu państwach, a problemy związane z zagrożeniami wynikającymi z niszczejącej działalności człowieka znajdują się w centrum uwagi rządów wielu krajów.



LITERATURA:
„Kompendium wiedzy o ekologii” pod redakcją Jana Strzałko i Teresy Mossor-Pietraszewskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003
„Podstawy ekologii” Józef Banaszak, Henryk Wiśniewski, Wydawnictwo Adam Marszałek, Toruń 2003
Internet