Конспект урока, 7 класс

Тема: «Роль мхов в заболачивании почв и торфообразовании. Использование торфа и продуктов его переработки в хозяйственной деятельности человека».

В данном разделе, мы сосредоточим внимание на важных особенностях, которые свойственны различным представителям отдела моховидных. Начнем с классификации.

Сфагнум

Сфагновые (торфяные) беловато-зеленого цвета мхи растут на торфяных болотах.

Стебель сфагновых мхов ветвится, от него отходят боковые веточки, образующие на верхушке подобие головки. Сфагнум растет верхней частью, а нижняя - отмирает, формируя залежи торфа.

Это происходит в результате сложения ряда факторов:

- Переувлажнение почвы

Сфагнум приводит к переувлажнению почвы - масса накопленной воды может в 20-25 раз превышать массу мха.

- Неполное разложение.

В глубине болота практически отсутствуют фотосинтезирующие бактерии, вода стоячая, не перемешивается, что приводит к очень низкой концентрации кислорода - отмершие части растения разлагаются не полностью.

- Кислая среда

Сфагнум выделяет в переувлажненную почву органические кислоты, которые создают кислую среду и препятствуют быстрому разложению нижних отмирающих частей растения.

Фотосинтезирующую (ассимиляционную) функцию берут на себя боковые веточки сфагнума, кроме того, близко расположенные растения мха поддерживают, помогают друг другу удерживать вертикальное положение, за счет сплетающихся боковых веточек.

Листья сфагнума мелкие, однослойные, обладают гигроскопическим свойством за счет наличия водоносной ткани - совокупности крупных мертвых клеток. Через поры в эти клетки (водоносные клетки) поступает вода и прочно удерживается там. Каждая водоносная, мертвая, клетка окружена живыми - несколькими хлорофиллоносными, фотосинтезирующими клетками. Водоносные клетки занимают около 70% от всей поверхности листа.

Ризоиды у сфагнума отсутствуют, он впитывает влагу всей поверхностью тела.

Характеристика сфагновых мхов, их роль в образовании торфа.

Сфагновые мхи имеют довольно однообразное строение и поэтому трудны для определения. Гаметофит представляет собой сильноветвящиеся, особенно в верхней части, растение. Разветвления густо покрыты листьями. Сфагновые мхи живут в очень влажной среде. В связи с этим у них нет ризоидов и влага поступает непосредственно в стебель, который при основании с течением времени отмирает.

Строение стебля несложное. В центре находится сердцевина из тонкостенных паренхимных клеток, выполняющих проводящую и запасающую функции. Она окружена корой, состоящих из двух слоев: склеродермы, выполняющей механическую функцию, и гиалодермы, выполняющей водозапасающую функцию. Клетки гиалодермы крупные, мертвые, стенки их имеют круглые отверстия, через которые полости смежных клеток сообщаются друг с другом, а также с внешней средой.

Лист состоит из одного ряда клеток, резко различающихся как по структуре, так и по выполняемой функции. Одни из них живые (хлорофиллоносные) другие мертвые (гиалинвые). Гиалиновые клетки способны накапливать и долго удерживать огромное количество воды, в 30-40 раз превышающее массу самого растения.

Гаметофиты – однодомные и двудомные. Антеридии образуются в пазухах листьев на разветвлениях стебля. Архегонии на укороченных разветвлениях. В результате слияния сперматозоида и яйцеклетки возникает зигота, которая представляет собой начало диплоидной фазы – спорогона. Спорогон состоит из ножки и коробочки. Ножка сильно укорочена, луковицеобразная. В центре коробочки помещается округлая колонка, над которой размещен спорангий со спорогенной тканью. Коробочка имеет крышечку, которая во время созревания спор отскакивает, и споры рассеиваются. Из спор образуется пластинчатая протонема, а затем из почек, расположенных на ней, взрослый гаметофит, который доминирует в жизненном цикле.

Значение сфагновых в природе очень велико. Накапливая огромное количество воды и разрастаясь плотными дернинами, они вызывают заболачивание огромных пространств. С другой стороны, старые болота имеют важное хозяйственное значение для разработки залежей торфа. Нарастание пласта торфа в наиболее благоприятных условиях происходит медленно – слой толщиной 1 см образуется примерно за 10 лет.

Применение торфа

Наверно, вы слышали, что из торфа делают удобрения, грунтовые смеси и топливные брикеты. Но известно ли вам, что его компоненты применяются в изготовлении лекарств, а сам материал используется в производстве стройматериалов и даже одежды? Хотя «золотой век» торфа приходится на конец XIX и начало XX столетия, он до сих пор остается востребованным на рынке. Бизнес по его добыче приносит неплохие доходы.В этой статье вы узнаете о способах применения торфа. Мы расскажем, где и для чего используется этот материал, а также каковы его особенности.

Итак, наиболее часто торф применяется:

В сельском хозяйстве

В энергетике

В строительстве

В химической промышленности

В металлургии

В медицине

Применение торфа в сельском хозяйстве

Основные области применения торфа в сельском хозяйстве:

Улучшение почвы на полях

Создание почвосмесей

Производство удобрений

Животноводство

Дальше мы расскажем о каждой из этих сфер применения.

Улучшение почвы на полях

В торфе содержится много органических веществ и гумуса. Но микроэлементы не всегда доступны растениям в полной мере. Кислотность материала высокая. Поэтому в чистом виде торф редко используется как удобрение. Для такой цели подходит лишь низинный вид, с высокой степенью разложения и реакцией, близкой к нейтральной. Лучше всего торф использовать в комбинации с другими удобрениями. Чтобы микроэлементы стали доступными для растений, к нему добавляют селитру, суперфосфат, калийные подкормки. Материал используют для приготовления компоста. Его укладывают в ямы или ящики вперемежку с навозом, пищевыми остатками, ботвой и сорняками.

Лучше всего торф использовать на глинистой и песчаной почвах. Он увеличивает пористость грунта, но в то же время впитывает и задерживает воду. Поле легче обрабатывать, требуется меньше поливов, а на поверхности не образуется корка от пересыхания. В торфе есть антисептики, которые оздоравливают почву, уничтожают вредоносные грибки и бактерии. Материал способен впитывать токсичные вещества, избавляя грунт от лишних нитратов, гербицидов.

А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, что болота можно назвать «летописной книгой»,  на страницах которой сохранились сведения о растительности и климате прежних эпох?

Дело в том, что все предметы, попавшие в болота, в торф, образованный в основном  отмершим сфагнумом, сохраняются почти без изменений многие века.

Причины две:

1. Вакуум                                                               

2. Вещество сфагнол, вырабатываемое сфагнумом и препятствующее гниению.

В Австрии (Лаахское болото) обнаружены остатки бревенчатой дороги, проложенной римлянами, монета с изображением императора Тиберия Клавдия (41 г. н.э.). Часто в торфе обнаруживают останки древних людей. По сохранившейся пыльце деревьев и спорам мхов и папоротников, обнаруженным в болотах, можно определить какая растительность была раньше, какая ее сменила.

Значит,  по находкам из болот можно изучать историю.

Зачем нужны мхи, особенно сфагнум? Ведь он вызывает заболачивание почв, а в болотах  гибнут животные, а иногда и люди. Ученые провели множество исследований по этому поводу.

Во-первых, мох сфагнум, как и другие растения, выделяет кислород, участвуя, таким образом,  в круговороте веществ и энергии на Земле.

Во-вторых, сфагновые болота - это места обитания многих, в том числе и промысловых, животных.

В-третьих, болота – это ягодные угодья, к сожалению, пока в должной мере не используемые.

В-четвертых, очень велика роль болот как резервуаров пресной воды и поддержания стока рек, т.к. именно от них берут начало ручьи и небольшие реки.

В-пятых, мхи – это экологические барометры, т.к. они чутко реагируют на присутствие в воздухе вредных примесей и не способны жить в черте крупных городов, атмосфера которых сильно загрязнена.

Маршанция

Относится к классу печеночные мхи. Распространена на земле повсеместно, включая Антарктиду. Нередко, в обход конкуренции с другими растениями, занимает незанятые территории - скалы, пожарища. Слоевище лентовидно стелется, имеет вид зеленого лопастного листка . Произрастает в сырых, влажных местах. Особенно

распространено в тропиках. От нижней стороны слоевища к субстрату крепятся ризоиды. На верхней стороне слоевища расположены "выводковые корзиночки", где образуются органы вегетативного размножения - выводковые почки.

Вопросы к конспекту:

1.                  Какую роль в природе играют мхи?

2.                  Какую роль в природе играют сфагновые болота?

3.                 Почему мхи можно считать экологическими барометрами?