Всем известно, что овощи, травы и специи оказывают огромное влияние на внутренний мир человека, его настроение, чувства и здоровье в целом. Их аромат, вкус и продукты, приготовленные из них, в особенности в домашних условиях, могут благотворно сказываться на вас и ваших близких.

Для того, чтобы в полной мере осознать необходимость некоторых растений в вашем саду или рационе, совершенно не обязательно быть экспертом или профессиональным садоводом. Достаточно лишь любить себя и понимать, как много природа значит для жизни человека.

В этой статье мы расскажем вам, как травы и растения, которые вы выращиваете в своем саду или покупаете в магазине, повлияют на ваше самочувствие и даже ваши эмоции.

Как растения влияют на здоровье человека

Растения очищают воздух

Сделайте глубокий вдох. Зелень поглощает углекислый газ, который мы выдыхаем, перерабатывая его затем в кислород, без которого человек не может обойтись. Есть ли у вас в доме какие-то растения?

Если нет – это повод задуматься и завести. Вы сразу заметите улучшение вашего здоровья. К тому же, как домашние, так и садовые растения служат намного дольше и эффективнее, чем магазинные освежители воздуха.

Растения – наша еда

Не всегда люди задумываются о настоящей пользе растений в своем саду или на подоконнике. При этом, в ежедневный рацион многих жителей нашей планеты входит минимум несколько видов трав, растений или плодов.

И не зря – в них содержится огромное количество витаминов и полезных веществ. К тому же, это очень вкусно, и из плодов и трав, особенно домашних, можно приготовить множество разнообразных, сочных и вкусных блюд на всю семью.

Растения – наш дом

Оглянитесь вокруг и задумайтесь – из чего сделаны наши стены, окна, полы и мебель. В постройке многих домов до сих пор используется дерево, из него делают паркет, столы, стулья и многое другое. В развивающихся странах растения являются одним из самых распространенных строительных материалов.

Следует помнить о том, что одежда из натуральной ткани, которую мы носим, так же во многих случаях сделана из растений. Ваша любимая хлопковая футболка, джинсы или носки – без растений всего этого не было бы.

Растения – это лекарства

Ни для кого не секрет, что с древних времен растения использовались для лечения болезней. Даже 21-м веке это все еще так. Запах многих трав и цветов успокаивает нервную систему, улучшает сон и спасает от головной боли.

Леденцы от боли в горле так же сделаны со вкусом эвкалипта и мяты – эти растения успокаивают и охлаждают. Без трав, цветов, овощей и фруктов наша жизнь была бы тяжела и даже невозможна.

Как ухаживать за садом

Концентрация и память

Растения в доме или на рабочем месте помогают человеку сосредоточиться на необходимых делах и предметах. Исследования показывают, что, находясь под успокаивающим влиянием природы, человек выполняет задания гораздо эффективнее, точнее, и качество результата заметно растет.

Согласно исследованиям Мичиганского университета, пребывание на природе хотя бы несколько раз в неделю улучшает память на 20%. Растения в доме, саду или в парке, окружающие вас каждый день, стимулирую области мозга, отвечающие за концентрацию и память, улучшая его умственные способности без энергетических, материальных или временных затрат.

Счастье

Возможно, вы не всегда замечали, но цветы не только разово поднимают настроение, но и в целом улучшают самочувствие, влияя на ощущение счастья. Заведя дома, в офисе или в саду цветущие растения, вы подарите себе возможность без особых усилий бороться со стрессом и подавленным настроением.

Цветы и растения с приятным запахом не только радуют глаз, но и испускают положительную энергию, которая расслабляет и дарит чувство безопасности. Естественная красота поднимает настроение и позволяет сполна насладиться прекрасной природой во время рабочего дня или на досуге. Цветочные растения могут помочь вам обрести более оптимистичные взгляды на жизнь.

Быстрое восстановление

Исследования показали, что растения и цветы в больничных палатах и коридорах способствуют более быстрому выздоровлению и реабилитации. Они поднимают настроение пациентам, очищают воздух, радуют глаз, позволяя установить оптимистичный настрой и уменьшить время восстановления после болезни или травмы.

Так же, одной из эффективных техник для уменьшения времени выздоровления является садоводческая терапия, при которой пациент самостоятельно выращивает растение и ухаживает за ним. Было установлено, что пациенты, напрямую контактирующие с растениями, выздоравливают гораздо быстрее и эффективнее.

Отношения с окружающими

Декоративные растение благотворно влияют на чувство сострадания, позволяя людям строить более теплые и близкие отношения с окружающими. Они помогают развить чувство ответственности и люди, проводящие значительную часть времени на природе, чаще остальных искренне помогают друзьям, близким, коллегам и простым прохожим.

Человек, заботящийся о природе, будет заботиться и о людях, которые находятся рядом с ним. Ему будет намного легче установить с ними связь, в особенности, основывающуюся на общих интересах. Бережное отношение к природе не только увеличивает уровень заинтересованности в людях, но и позволяет задуматься о проблемах мира, в котором мы живем.

Читайте также: 7 классных идей по использованию эфирных масел

Романтичные цветы

Возможно ли признаться человеку в любви с помощью растения? Конечно возможно! Используйте запахи и привкус, чтобы рассказать вашей второй половинке о ваших чувствах. Ищите, пробуйте и комбинируйте, составляя идеальное, и точно самое оригинальное признание.

Базилик

У базилика, как у растения с необычным привкусом и ароматом, есть свое собственное романтичное значение. И оно, непосредственно — любовь. Добавив немного пряных и сладковатых листьев в ваше блюдо, вы сделаете его не просто романтичным, но и раскроете любимому истинное наслаждение.

Календула

На языке растений календула означает «радость». Что может лучше подойти для подарка любимому человеку? Календулу можно добавлять в чай, но это слишком банально. Примите с вашей второй половинкой ванну со свечами и цветками календулы, или порадуйте такой ванной себя любимого. Для особых чистюль мыло с запахом календулы станет отличным подарком.

Тимьян

На языке трав тимьян означает привязанность. Что лучше подойдет для украшения подарка любимому или очень близкому другу? На любой праздник приготовьте искреннее письмо или открытку, сделанную своими руками и прикрепите ароматную сушеную веточку тимьяна. Получатель обязательно обрадуется такому небанальному и искреннему подарку.

Пачули

Опьяняющий аромат пачули является не столько романтичным, сколько соблазнительным. На языке трав пачули отображает страсть, влечение. Чтобы по-настоящему раскрыть его свойства, насыпьте немного сушёного пачули в подушку, на которой спите, или в специальный мешочек, и положите рядом с собой. Богатый и соблазнительный аромат подарит вам истинное романтическое наслаждение.

Что посадить в саду

Тысячелистник

На языке растений тысячелистник является символом вечной любви. Прекрасным решением будет добавление тысячелистника в романтический букет, которым вы с лёгкостью можете порадовать себя или своих близких. К тому же, это растение с ненавязчивым пряным привкусом можно добавлять в чай или расслабляющую ванну.

Лаванда

В мире растений лаванда является прообразом преданности. Нет ничего удивительного в том, что она всегда была растением любви. Ее сладкий романтический аромат любит каждый. Ароматические палочки, эфирные масла и сушеные веточки лаванды можно использовать для создания романтической расслабляющей ванны, которую можно как посвятить себе, так и разделить с любимым. К тому же, сушёную лаванду можно положить в мешочек под подушку — ее аромат будет успокаивать вас во время сна.

Орегано

Сочный зелёный орегано растет очень быстро, наполняя дом или сад неиссякаемой энергией. Неудивительно, что именно он включен в список романтичных растений, дарующих теплоту и любовь. Орегано символизирует радость и счастье. Это пряное растение можно добавить в чай или приготовленное блюдо, чтобы показать своим близким, что вы их действительно любите.

Фенхель

Фенхель отлично вписывается в список любовных трав. Если подумать об этом мягком изящном растении, становится ясно, что его сладковатый ненавязчивый аромат делает его по-настоящему романтичным. Фенхель символизирует лесть.

Добавьте его длинные блестящие веточки в ароматный букет, который подарите близкому человеку. Используйте фенхель в приготовлении романтического ужина, салатов и даже десертов. Он покажет вам истинную романтику без лишних слов.

Читайте также: Выращивание зелени в домашних условиях

Лучшие растения для сада

Растения с привкусом лимона

Не у всех есть возможность выращивать лимонные деревья в саду, а лимонный аромат, как нам известно, не только успокаивает нервную систему человека, но даже влияет на его щедрость. В этом случае можно вырастить множество других трав и цветов с запахом лимона, которые можно впоследствии использовать для расслабления и улучшения настроения.

Мелисса

Как известно, мелисса прекрасно успокаивает нервную систему. Именно поэтому ее часто используют в медицине для облегчения симптомов нервных болезней. К тому же, она является отличной добавкой к блюдам. Ее удивительный нежный привкус придаст изюминку каждому блюду.

В случае, если стресс вызван ритмом современной жизни, рутинной работой и тяжелыми взаимоотношениями с окружающими, мелисса может помочь человеку восстановить внутренний баланс и избавиться от проблем с нервной системой.

Кошачья мята

У котов это необычное растение вызывает довольно неоднозначную реакцию. Однако для человека оно может иметь очень важное значение. Чай из кошачьей мяты, несомненно, улучшит ваше настроение, ведь он имеет свой неповторимый, и, однозначно, прекрасный вкус. Но это не единственное, что может повлиять на ваше здоровье в целом.

У кошачьей мяты множество полезных для человеческого организма свойств. Это растение обладает удивительной способностью успокаивающе влиять на нервную систему, помогая человеку бороться со стрессом и его последствиями. К тому же, кошачья мята значительно улучшает качество и увеличивает продолжительность здорового сна.

Как растения влияют на человека: продуктивность, настроение и самочувствие

Включение комнатных растений в интерьер становится растущей тенденцией, поэтому все больше людей стремятся приобрести растения, чтобы сделать свое жилье более живым. Кроме того, нельзя не упомянуть студентов колледжей, которые охотно покупают суккуленты или кактусы и кладут их рядом с компьютером, чтобы повысить производительность и забыть о постоянной необходимости читать обзоры Nerdify и получать помощь с заданиями в колледже. На самом деле растения — это гораздо больше, чем тривиальные элементы декора. Вместо этого они помогают создать успокаивающую и вдохновляющую атмосферу.

По отзывам опытных пользователей растений, они не только создают воодушевляющую атмосферу, но и помогают снять стресс, уменьшить тревогу, повысить продуктивность и улучшить познавательные способности. Если вы всегда думали о покупке красивого растения, но не могли в полной мере оценить его преимущества, самое время пересмотреть его преимущества.

Если вам доводилось бывать в офисе, вы могли заметить большое количество растений.Вы когда-нибудь задумывались о возможных причинах этой тенденции? По результатам многочисленных исследований показано, что растения оказывают впечатляющее воздействие на организм человека, повышая его продуктивность и улучшая самочувствие. Кроме того, существует ряд других способов, которыми растения потенциально могут влиять на продуктивность, настроение и поведение человека.

1. Они поощряют и мотивируют людей. Ничто не может заставить людей жить лучше, чем домашние растения. Понимая свои обязанности и необходимость о чем-то заботиться, вы признаете цель своей жизни.В этот момент важно помнить, что растения беспомощны, и их процветание зависит только от вас.

2. Улучшают сон. Недостаток сна является одной из наиболее типичных причин расстройств настроения. Тем не менее, необходимо помнить, что имеет значение не только количество часов сна, но и их качество. Комнатные растения и цветы помогут вам получить желаемый эффект и насладиться каждой минутой расслабляющего и успокаивающего сна. Однако следует быть предельно внимательным и осторожным в выборе подходящего растения.

3. Успокаивают и успокаивают. Наблюдение за природой помогает людям расслабиться и успокоиться даже в самых стрессовых ситуациях. Это основная причина, по которой многие учащиеся делают все возможное, чтобы их квартира или комната оставались зелеными. Помимо положительного воздействия растения на организм, оно также поможет вам насладиться визуальной красотой и насладиться благоприятной окружающей средой. Комфортная и успокаивающая атмосфера поможет расслабиться и отдохнуть или сосредоточиться и поработать над выполнением сложной задачи.

4. Они очищают воздух. Это еще один известный факт, который заставляет людей покупать растения. Независимо от того, являетесь ли вы студентом колледжа, который изо всех сил пытается добиться успеха в сложных заданиях, или вы домохозяйка, которой нужно много энергии, чтобы выполнять работу по дому, свежий воздух просто необходим. С большим количеством растений в доме у вас будет уникальный шанс уменьшить количество загрязняющих веществ, которые ухудшают ваше здоровье и снижают производительность.

5. Улучшают концентрацию и память. Согласно отзывам и комментариям многих студентов, оставаться рядом с растениями — лучший способ сосредоточиться и выполнять сложные задачи намного быстрее.Следовательно, это самый простой и самый эффективный способ повышения производительности. Кроме того, важно отметить, что помимо более высокого уровня концентрации, растения также могут улучшать память. Кто-то убежден, что это происходит из-за высокой концентрации свежего воздуха, а кто-то просто верит в его благотворное влияние на настроение.

6. Помогают в учебе. Были ли у вас когда-нибудь проблемы с выполнением сложных заданий в колледже? Вы когда-нибудь искали ответ на вопрос: « — законно писать эссе, ?» вопрос? Самое время задуматься о покупке растения.Это самый выгодный и простой способ повысить продуктивность, улучшить концентрацию и улучшить память.

7. Они приносят счастье. Если вы сосредоточитесь на растениях, у которых есть цветы, у вас будет возможность навсегда забыть о стрессе и демотивации. Результаты многочисленных исследований доказали, что цветы улучшают настроение и приносят счастье. Кроме того, они снизят подверженность стрессу и спровоцированную им депрессию.

8. Ускоряют заживление. Это то, что убеждает персонал больницы ставить цветы возле кроватей пациентов.Обычно известно, что растения и цветы способствуют заживлению и уменьшают последствия. Таким образом, независимо от того, страдаете ли вы физическими или психологическими расстройствами, вам следует подумать о приобретении растения.

9. Ускоряют уровни энергии. Вам приходится тратить слишком много задач на задания в колледже? Вы когда-нибудь спрашивали своих друзей: « — число писателей в час — законное число ?» Наконец, следует забыть об истощении и постоянной усталости. Купите красивое растение, которое будет мотивировать вас и повысит уровень вашей энергии.Ощущение жизненной силы — это то, от чего вы никогда не избавитесь.

10. Снижают стресс и тревогу. Исследования доказывают, что люди, которые тратят время на уход за растениями, менее подвержены стрессу. Известно, что растения улучшают настроение и улучшают самочувствие.

Антропогенные изменения окружающей среды: воздействие на разнообразие и эволюцию растений

Реферат

Антропогенные изменения окружающей среды создают региональные сочетания условий окружающей среды, которые в течение ближайших 50–50 100 лет, может выйти за рамки, в которых находятся многие из развивались наземные растения региона. Эти экологические модификации могут стать серьезной причиной глобального исчезновения видов чем прямое разрушение среды обитания. Экологические ограничения претерпевающие изменения человека, включают уровни азота в почве, фосфор, кальций и pH, атмосферный CO ₂ , травоядные, плотность патогенов и хищников, режимы беспокойства и климат. Вымирание произойдет, потому что физиология, морфология и жизнь история растений ограничивает каждый вид превосходящим конкурентом для конкретной комбинации экологических ограничений.Изменения в эти ограничения благоприятствовали бы нескольким видам, которые могли бы конкурировать вытесняют многие другие виды из региона. В долгосрочной перспективе «сорные» таксоны, ставшие доминантами новых условий навязанные глобальными изменениями, должны стать прародителями ряда новые виды, которые постепенно становятся менее сорными и лучше приспособлены к новые условия. Относительная важность эволюционного по сравнению с Экологические реакции сообщества на глобальные экологические изменения будут зависеть о степени региональных и местных ограничений по найму, а также о был ли набор ограничений, наложенных человеком, новым региональном, континентальном или глобальном масштабах.

Земля переживает быстрое изменения окружающей среды из-за действий человека (1–6). У людей есть значительно повлияло на скорость поступления основных питательных веществ, которые ограничивают продуктивность, состав и разнообразие наземных экосистемы. В частности, естественные нормы внесения азота и выделение фосфора в наземные экосистемы (1, 7, 8) удвоились, а концентрация СО ₂ в атмосфере увеличилась увеличился примерно на 40% по сравнению с доиндустриальным уровнем (9).Почва уровень кальция снижается в некоторых экосистемах из-за увеличения скорости выщелачивания, вызванного кислотными отложениями (10). Люди расслабились биогеографические барьеры для расселения случайно или преднамеренно перемещение экзотических видов в новые биогеографические области (например, ссылка 11). Благодаря как активному тушению пожаров, так и более широкому использованию огня в качестве инструмент для расчистки или управления землей, люди изменили огонь на региональном уровне частота (12, 13), которая является основной силой, структурирующей сообщества и экосистемы (14). Сейчас люди присваивают себе более трети всех наземной первичной продукции (15) и тем самым упростили или разрушили большую часть некоторых типов экосистем, оставив после себя фрагменты, в которых часто отсутствуют травоядные или хищники, которые обеспечивали важные нисходящие ограничения. Кроме того, многие экологические воздействие, по прогнозам, будет в два-три раза сильнее в течение 50 лет (16). В целом, люди могут налагать комбинации ограничений, которые уже выходят или вскоре могут выйти за рамки, в которых находятся многие эволюционировали виды.

Здесь мы исследуем, как и могут ли такие изменения привести к потере местного разнообразия и ускоренного вымирания (3), и, таким образом, потенциально ухудшают функционирование экосистемы (например, ссылки 17–19). Эффекты изменение окружающей среды в отношении видового состава, разнообразия и экосистемы функционируют плохо изучены. В качестве инструмента для изучения этого вопроса мы использовать теории, которые потенциально могут объяснить сосуществование нескольких видов (20–29). Эти модели основаны на взаимодействии факторов окружающей среды. ограничений и компромиссов, с которыми сталкиваются организмы при решении этих ограничения.Они могут предсказать как постоянство большого количества виды (24–29) и условия, которые могут привести к вымиранию. Хотя механизмы различаются, все решения парадокса Хатчинсона (20) разнообразия имеют схожую структуру (26, 28, 29). Все механизмы предположить, что два или более фактора ограничивают приспособленность, и что внутривидовые и межвидовые компромиссы ограничивают каждого человека или видов к оптимальной производительности при определенном значении этих ограничения. Эти процессы служат основой для интерпретации влияние глобального господства человека в экосистеме на состав сообщества, вымирание и видообразование.

Физиология, морфология и история жизни растения обязательно ограничивает его выживание только в ряде условий окружающей среды. В классической литературе эти условия назывались его фундаментальная ниша. Каждый вид в лучшем случае является превосходящим конкурентом более узкий диапазон условий, классически называемый его реализованной нишей (30–32). Атрибуты сайтов и регионов, таким образом, ограничивают типы видов, которые могут в них встречаться. Эти классические концепции фундаментальных и реализованные ниши лежат в основе недавних механистических подходов к конкуренция, сосуществование и структура сообщества (24, 25, 28, 33–36) и являются полезным способом подытожить естествознание (например,г., исх. 37–39). Более того, они предполагают, что изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека, могут создавать «свободные ниши» (40) — т. е. эволюционно новые наборы экологические условия, для которых ни один вид в регионе не подходит адаптированный. В этой статье мы используем новейшую механистическую теорию для изучения потенциальное воздействие антропогенных изменений окружающей среды на состав и разнообразие наземных растительных сообществ, а также их закономерности видообразования.

Экологические ограничения в растительных сообществах

Каковы основные экологические переменные, которые ограничивают обилие наземных и водных растений, и какие из них на переменные значительно влияют действия человека? В сущности, растения могут быть ограничены питательными веществами и другими ресурсами, патогенов и травоядных, по нарушениям, способности к расселению и физической средой, в том числе климатом.Эти ограничения разрабатываются ниже.

Ограничение ресурсов.

Растениям требуются N, P, K, Ca, Mg, S, микроэлементы, CO ₂ , вода, свет и другие ресурсы. В зависимости на среду обитания и вид, любой один или несколько из них могут быть ограничение. Наиболее часто лимитирующие ресурсы наземных местообитаний представляют собой N, P и воду (24, 41–44). Ограничение N распространено, потому что исходные материалы, в которых формируются почвы, почти не содержат азота. химически устойчивая форма азота – атмосферный N ₂ , который можно использовать только на установках фиксации азота через микробные симбионты. Растения, не фиксирующие азот, получают азот в виде нитратов, аммония, или органический N. Некоторые почвы либо изначально бедны другими минеральными элементов, особенно фосфора и кальция, или становятся низкими в этих после тысячелетий выщелачивания. Участки Park Grass в Ротамстеде, Англия имеет совместное ограничение по азоту, фосфору, калию и ранневесенним осадкам. (43, 44). Наибольшие изменения в биомассе, составе, а разнообразие появилось благодаря добавлению азота на пастбищах обоих Ротамстеда. и Сидар-Крик, Миннесота (45–47).Вода является ограничивающим фактором во многих наземных местообитаний, как и атмосферная концентрация СО ₂ . Свет также может ограничивать, особенно на продуктивные почвы в районах с низкой нарушенностью и низким уровнем выпаса скота.

Ограничение набора.

Все сидячие растения могут быть ограничены в численности рассредоточением (25, 48–51). Это происходит потому, что рассеяние процесс соседства, а также потому, что межвидовые взаимодействия также происходят локально. Такие «контактные» процессы могут вызывать у растений пространственно пятнистые распределения (52) и, таким образом, отсутствующие в подходящей средой обитания из-за ограничения пополнения.Разовое дополнение семян видов растений, которые встречались в саванне, но отсутствовали с местных участков, привело к увеличению местных видов растений на 83%. разнообразия и к увеличению на 31% общей численности растений сообщества (53). Потому что добавленные виды встречались поблизости, но отсутствовали локально, их способность прорастать, расти, выживать и воспроизводиться после однократное добавление семян показало, что их численность была ограничена набор персонала. Многолетние наблюдения в панамском тропическом лесу (51) также продемонстрировали сильное ограничение пополнения, как и добавление семян эксперименты в других средах обитания (54, 55).Другие доказательства рассредоточения ограничение и скорость перемещения видов растений происходит от изучение вторичной правопреемственности. Например, от 10 до 15 лет. требуется для Schizachyrium scoparium , степного растения, является сильным конкурентом азота, чтобы рассредоточиться с окраин в заброшенных полей, и еще 30 лет требуется, чтобы он достиг пик численности (46). Эта 40-летняя задержка между созданием сайта и доминирование сокращается до 3 лет простым добавлением семян небольшого количества голубой ствол.Корнелл и Лоутон (56) обнаружили, что местное разнообразие ограничено не столько локальными межвидовыми взаимодействиями, сколько рекрутированием из региональных пулов. Дэвис (57, 58) следил за динамикой Норта. Американские леса после отступления ледников и наблюдаемые временные лаги тысячи лет между регионом, имеющим подходящий климат для вид дерева и появление этого вида. Такие временные задержки могут сильно влияют на реакцию растительных сообществ на антропогенные экологические изменения (58). Фрагментация среды обитания удлинит такие временные задержки.

Хищники и патогены.

Обилие растений как в наземных, так и в водных экосистемах также ограничены плотностью и видовой принадлежностью патогенов и травоядных, которые в свою очередь могут быть ограничены как их хищниками, так и рассредоточение. Таким образом, нисходящие силы могут сильно ограничивать как земные и водные экосистемы.

Нарушение.

Физические нарушения также ограничивают наземные растительные сообщества и сидячие (бентосные) пресноводные и морские растительные сообщества.Для многих наземных экосистем, частота пожаров была основным ограничением, поскольку были такие физические нарушения, как ураганы, оползни, оползни, лавины, расчистки, вызванные сусликами или другими ископаемыми животные, нарушения, вызванные копытами, валянием и т. д.

Температура/климат.

Темпы роста наземных и водных растений зависит от температуры, при этом виды (и генотипы) имеют оптимальные рост и конкурентоспособность при определенных температурах и, следовательно, в особые климаты.Это, вероятно, главная причина географическое разделение видов вдоль континентальных климатических градиентов, такие как градиенты север-юг и градиенты высот. Кроме того, географические ареалы и обилие многих наземных растений ограничивается экстремальными температурами, особенно повреждением тканей, связанным при минусовых или минусовых температурах. Кроме того, в течение регион, различия в температурно-зависимом росте могут вызвать разные виды растений, специализирующиеся на разных участках сезон созревания.

Временное изменение.

Растения реагируют не только на средние уровни лимитирующих факторов, но и также в отношении степени и структуры их временных вариаций. Немного виды могут быть ограничены или подавлены такой временной изменчивостью, тогда как другие виды могут иметь черты, позволяющие им использовать такие временные вариант (21, 22). Это означает, что временная вариация сама по себе может служат дополнительным ограничивающим фактором.

Всего существует большое количество факторов и процессов, которые ограничивают обилие растений как в наземных, так и в водных средах обитания.Все эти ограничивающие факторы рассматривались как потенциальные детерминанты видового состава и разнообразия различных растений сообщества. Различные комбинации двух, а иногда и трех из них. ограничивающие факторы были официально включены в теории, потенциально способных объяснить разнообразие и состав наземные и водные растительные сообщества. Изменения в любом из этих Таким образом, ограничения могут изменить обилие видов и генотипов в обитания.

Глобальные антропогенные изменения и ограничения растений

Многие из этих ограничений претерпевают большие и быстрые изменения из-за действий человека. Недавняя деятельность человека привела к более чем удвоил доиндустриальную норму поступления азота в наземные экосистемы (7). Азот имел доиндустриальный земной цикл, который включал годовая фиксация от 90 до 140 Тг (тераграммов) N/год (1, 7), с дополнительными 10 Тг N/год, обеспечиваемыми атмосферной фиксацией N через осветление.Промышленная фиксация N для удобрений в настоящее время составляет около 88 тг/год. При сжигании фиксируется около 20 Тг/год азота. ископаемого топлива, а около 40 Тг/год азота фиксируется бобовыми культурами. В Кроме того, расчистка земель, сжигание биомассы и другие виды деятельности человека мобилизовать и высвободить дополнительно около 70 Тг N/год. Прогнозируемый увеличение численности населения Земли примерно до 9 миллиардов человек к 2050 году и переход к рациону с более высоким содержанием животного белка предполагает, что к 2050 г. мировое производство продовольствия удвоится по сравнению с нынешним уровнем (19).Если так, антропогенные наземные поступления N в 2050 г. составят примерно три-четыре раз превышает доиндустриальный уровень (16, 19). Большая часть этого N войдет реки и переносятся в прибрежные морские экосистемы. N также будет выпадает в атмосферу в несельскохозяйственных наземных экосистемах

Нитраты легко выщелачиваются из почвы, унося с собой положительные заряженные ионы, такие как Ca. Атмосферное осаждение N может привести к истощению Ca и другие катионы в лиственных лесах на востоке США. (10).Это истощение основных катионов могло привести к появлению элементов, которые не были ограничение в регионе, чтобы стать ограничением. Виды растений часто имеют распределения, ограниченные pH почвы и Ca.

Фосфор является широко применяемым сельскохозяйственным удобрением, и в настоящее время P приложение представляет собой удвоение естественной глобальной скорости для наземных экосистемы (8). Прогнозы до 2050 года таковы, что сельскохозяйственные P оплодотворение увеличится более чем в два раза. Большая часть этого фосфора может попадать в водные экосистемы, которые могут быть P-ограниченными.

Накопление таких парниковых газов, как CO ₂ и метан могут привести к глобальному изменению климата, с наибольшим изменения, особенно более теплые зимние температуры, прогноз для умеренного и полярные экосистемы (например, ссылка 2). Поскольку изменение климата и его потенциальные воздействия на наземные экосистемы широко изучены, мы будем не пересматривайте их здесь. Скорее, мы просто отмечаем, что характер осадков, частота и сила засух и другие аспекты климатических среднее значение и дисперсия, которые ограничивают растительные сообщества, также прогноз изменится.Кроме того, CO ₂ является заводом питательных веществ, а повышенный уровень CO ₂ представляет атмосферная эвтрофикация с ограничением растительного ресурса.

Частота возгораний является основной переменной, контролирующей видовой состав разнообразие лесов и пастбищ (например, ссылка 14). В США государства, активное тушение пожаров, фрагментация среды обитания и другие человеческие ежегодно уменьшалась в 10 раз площадь, сжигаемая около 22 × 10 ⁶ га/год в 1930 г. до прибл. 1.5 × 10 ⁶ га/год примерно с 1960 г. (13). В напротив, частота пожаров значительно возрастает в других местах обитания, особенно тропические места обитания, где огонь используется для расчистки земли или землеустроительный инструмент (59).

Современные транспорт и торговля значительно увеличили как случайная и преднамеренная интродукция видов в новые биогеографические сферы (11). Около четверти сосудистых растений калифорнийские виды, например, являются экзотикой. Экзотические виды вторая по величине причина появления местных видов в Соединенных Штатах находятся под угрозой исчезновения (60).Экзотические виды могут повлиять на численность аборигенные виды различными способами, в том числе через конкурентное подавление через изменение заболеваемости или каких-либо других трофических взаимодействие, вызывая изменения в физической среде обитания, например, в частота пожаров и изменения в круговороте питательных веществ (61, 62). Например, вторжение N-фиксатора Myrica fava в Гавайские Острова значительно увеличили локальную фиксацию азота и, следовательно, плодородие почвы. Это повышенное плодородие почвы позволило увеличить количество других экзотических видов. в изобилии, как только они были освобождены от конкуренции N с местными растениями где эффективно N пользователей (63).

Деятельность человека также привела к фрагментации местообитаний за счет преобразования экосистемы к сельскохозяйственным угодьям, городским или пригородным землям, дорогам, электростанциям линии отчуждения и т. д. Фрагментация, вероятно, будет усиливаться по мере население и доходы на душу населения растут во всем мире. Естественная среда разрушение может привести к немедленному исчезновению тех видов, которые жили только на участках разрушенных, а затянувшееся вымирание плохо рассредоточенных, возможно, превосходящие по конкурентоспособности виды существующих экосистем (64).

Наконец, люди сократили географические ареалы и обилие высших хищников, особенно крупных хищников. Уменьшился обилие хищников повлияло как на водную, так и на наземную местообитания, которые каскадом спускались по пищевой цепочке (например, ссылки 65 и 66), увеличивая обилие некоторых травоядных, уменьшая обилие их предпочтительные виды растений и освобождение видов, устойчивых к травоядным от конкурентного давления.

В целом, действия человека изменяют многие экологические ограничения что, в сочетании с внутривидовым и межвидовым компромиссом, привели к эволюции существующих видов растений и, таким образом, повлияли на состав, разнообразие и функционирование наземных и водных растительные сообщества.Если нынешние тенденции сохранятся, то через 50-100 лет совокупность факторов, ограничивающих структуру многих растений общины могут выйти за рамки ценностей, существовавших как до промышленной революции и когда многие виды растений эволюционировал.

Экологическая реакция на изменение окружающей среды

Как такие изменения экологических ограничений повлияют на завод сообщества? Хотя будет континуум ответов, это поучительно рассмотреть два конца этого спектра: более непосредственное, или «экологические» ответы, и более долгосрочные, или «эволюционные» реакции, особенно модели видообразования. Ясно, что происходят как экологические, так и эволюционные реакции. одновременно. Мы разделяем их, потому что эволюционная реакция в нас больше всего интересует видообразование, которое происходит гораздо медленнее, чем изменение численности видов. Экологические реакции будут зависеть от ограничений и компромиссов, которые структурировали данное сообщество и на как они изменились. Рассмотрим случай, когда композиция и разнообразие растительного сообщества определяются конкуренцией за азот и свет (т.г., исх. 28) и ограничением разгона (25, 49) и изучить последствия повышенного осаждения азота. Качественный изменения, которые произойдут в этом растительном сообществе в ответ на повышенное осаждение азота такое же, как и в реакция на изменения в любых других ограничениях окружающей среды.

Концепции и теория.

Если исходить из сходной физиологии, каждый вид растений может быть представлено долей его биомассы, которая находится в каждом из корней (для поглощения азота), стебель (который определяет высоту растения и, таким образом, захват света), семена (определяющие способность к рассеиванию) или листья (захват света посредством фотосинтеза). Для данного пространственно однородного местообитание — участок с однородной почвой заданного плодородия (измеряется годовой уровень минерализации азота на месте) — и для заданного физиологии, будет один образец биомассы в корне, стебле, семени, и лист, который привел к максимальной конкурентоспособности (28). На почве с низким содержанием азота например, с содержанием питательных веществ (а не с выпасом) пастбища, лучший конкурент будет иметь высокую корневую биомассу, достаточно биомасса листьев для обеспечения фотосинтеза для удовлетворения потребностей корней, мало биомассы в стебле (поскольку свет не ограничивает) и мало биомасса в семенах или корневищах.По сути, это был бы короткий вид это отличный конкурент N, но плохой диспергатор, возможно, намного как кистевидная трава S. scoparium (маленький голубой стебель) луга прерий на песчаных почвах в Соединенных Штатах, которые экосистемы, исторически подвергавшиеся частым выгораниям. Растения с долгоживущими тканями, такими как эракоиды, могли бы выполнять эту роль с меньшими затратами. часто выжигаемые места обитания, потому что большая продолжительность жизни тканей уменьшается потребности растений в азоте (67).

Даже если бы почвы были пространственно однородными, теория предсказывает, что многие другие виды растений могли бы сосуществовать с лучшим конкурентом N, если бы они имели соответствующий компромисс между их конкурентоспособностью в отношении N и их рассеивающая способность (23, 25, 27).Хотя есть аналитика. предел подобия для этого механизма сосуществования (25), нет простое ограничение числа видов, которые могут стабильно сосуществовать посредством этого процесс метасообщества. Это основной механизм сосуществования. показано на рис. 1 A . Это позволяет многочисленным видам, каждый из которых представлен точкой, сосуществовать с главная ось дифференциации проходит между корневой биомассой (т.е. конкурентоспособность почвенного азота) и биомассы семян (т. е. рассеивание способность).Это определяет область пространства признаков, в которой виды могут сосуществуют (28), имеющие сильно вытянутую форму (замкнутая кривая на рис. 1 А ). Этот регион многовидового сосуществования охватывает видов с биомассой семян от нескольких процентов (лучший конкурент для N, который составляет более 60 % корня) до более 40 % (самый бедный конкурент, но лучший диспергатор). Район сосуществования включает видов с различной биомассой стебля из-за предполагаемого пространственного неоднородность содержания азота в почвах.На почвах, богатых азотом, виды с большей биомассой стебля предпочтительнее, чем с большим количеством корней биомассы, потому что большая биомасса стебля обеспечивает лучший доступ к свету. Это, однако, второстепенная ось сосуществования по сравнению с компромисс между семенами и корнями для местообитаний с низким содержанием азота.

( A ) Виды растений могут быть представлены пропорцией биомассы в листьях, корнях, стеблях и семенах (28). С низким содержанием питательных веществ среды обитания, превосходящие конкуренты имеют высокую биомассу в корне, низкую биомассу в стебле и семенах и умеренная биомасса в листьях. Такой превосходный конкуренты стабильно сосуществуют с видами, которые прогрессивно беднеют конкуренты, но лучшие диспергаторы (25). ( B ) В плодородная среда обитания, высота растений и, следовательно, биомасса стебля являются определяющими факторами конкурентоспособность по свету. ( C ) Бедный питательными веществами области, где наблюдаются высокие темпы отложения питательных веществ. Регион сосуществование включает лишь несколько видов, изначально существовавших в регион, бедный питательными веществами. Эти виды будут доминировать в конкурентной борьбе. и вытеснить все другие виды, но подвергнуться вторжению со стороны видов в свободной области, обведенной сплошной линией.Так как Процент корня + Процент стебля + Процент семян + Процент листа = 100%, Процент листьев составляет около 30% для всех показанных случаев.

Аналогичная картина наблюдается для местообитаний с почвами с высоким содержанием N содержимое (рис. 1 B ). Показана удлиненная область сосуществования снова представляет собой сосуществование в основном через конкуренцию-колонизацию компромисс, но в данном случае компромисс заключается в распределении ствола (для захвата света во время соревнований за свет) и распределение семян (рассеивающая способность, которая зависит от количества и размера семян). Почвы промежуточной плодовитости благоприятствовали бы видам, промежуточным между крайние значения показаны на рис. 1 A и B .

Около трети земного шара имеют песчаные почвы с низким содержанием азота. Что произошло бы, если бы регион с такими почвами получил прогнозируемый повышенные темпы атмосферного осаждения N? Если все возможные виды присутствовали по всему региону (т. е. если весь треугольный признак пространство рис. 1 были бы достаточно хорошо покрыты видами), было бы быть переходом, по мере накопления N, от набора видов, подобных тем, рис.1 A до комплекта, как на рис. 1 В . Однако, учитывая, что регион, получающий повышенный N входы начались с почвы с низким содержанием азота, виды рис. 1 B , которые встречаются на богатых азотом почвах, отсутствовали бы. Скорее, наблюдаемые ответы будут исходить от тех видов, которые оказались присутствующие в регионе — показанные на рис. 1 A .

Долгосрочная реакция этой среды обитания с низким содержанием азота на сильно повышенное содержание азота отложение должно быть доминированием превосходящих легких конкурентов, которые имеют большую биомассу стебля. Однако только два из исходных видов область с изначально низким уровнем азота попадала бы в новое пространство признаков благоприятствует добавление азота (рис. 1 C ). Они оба сорняки виды, т. е. виды с высокой биомассой семян по сравнению с теми, можно было бы ожидать, что они будут конкурентными доминантами повышенного N естественная среда. Первоначально предпочтение отдается этим видам, потому что из всех виды, присутствующие в исходной среде обитания с низким содержанием азота, имеют относительно высокая биомасса ствола. В условиях повышенного азота эти два вида ожидается, что их численность значительно увеличится там, где они присутствуют, и быстро распространяются на подходящие участки из-за высокой биомассы семян.Некоторые из других исходных видов сообщества с низким уровнем азота могут сосуществовать с ними, если бы эти дополнительные виды имели соответствующий компромисс между их конкурентоспособностью за свет и их рассеиванием способность. Однако большинство видов будет вытеснено конкурентами. Таким образом, поразительной особенностью рис. 1 C является то, что подавляющее большинство виды изначально богатой видами флоры этого изначально низкого Регион N будет конкурентно вытеснен новыми доминантами. Таким образом, сильно повышенное осаждение N должно привести к большому локальному вымиранию.

Второй поразительной чертой является количество «свободных ниши», вызванные изменением окружающей среды, т. е. практически отсутствуют виды, присутствующие в региональной флоре, обладающие признаками, обычно предпочитаются в таких средах обитания. Это показано большим пустым область внутри сплошной замкнутой кривой на рис. 1 C . Любые виды с чертами, которые попали в эту пустую область, должны быть в состоянии вторгнуться в область. В целом из-за осаждения N большая часть виды, которые были доминантами региона, когда он был низким N среда обитания будет конкурентно вытеснена несколькими прежде редкими виды, создавая экосистему, очень восприимчивую к вторжению и круговорот видов до тех пор, пока сообщество, подобное сообществу на рис. 1 B имел развитый.

Результаты экспериментальных добавок азота.

Именно такие изменения в разнообразии и составе растений наблюдаются при или несколькими такими факторами экспериментально манипулировали в течение длительного времени. периоды времени. Например, удобрение участков Park Grass с 4,8 г⋅м ⁻² N в виде сульфата аммония, привели к доминированию травы Агротис (84% сообщества биомасса по сравнению со средней численностью в неудобренном контроле участков 12%) и к потере 14 из 19 видов растений, найденных на в среднем на неудобренных контрольных участках (44, 68).Добавление 14.4 г⋅м ⁻² N в виде сульфата аммония вместе с P, K, Mg и другими питательными веществами привело к чрезвычайному преобладанию Holcus lanatus (йоркширский туман, трава), у которого средняя численность 96% на двух повторных участках с высоким содержанием азота по сравнению со средней численностью в трех неудобренных и неизвесткованных контрольных участки 2%. На обоих участках с высоким содержанием азота было только два растения. видов, в то время как в контроле в среднем было 19 видов растений. Экспериментальный N добавление к набору из 207 пастбищных участков в Миннесоте показало аналогичные результаты. сильная утрата видового разнообразия пастбищ и аналогичные сдвиги в видовой состав при высоких дозах добавления азота (28, 69).Кроме того, аналогичные сдвиги в разнообразии и составе растительных сообществ были сообщается для экосистем с высоким уровнем атмосферного N осаждение из-за близкого интенсивного земледелия (70, 71). За например, вересковые пустоши Нидерландов представляют собой тип экосистемы, на протяжении тысячелетий господствовали на песчаных почвах. Интенсификация сельского хозяйства в Нидерландах в 1960-х годах и позднее ассоциировался с высоким нормы внесения азотных удобрений. Большая часть этого азота была сначала захвачена сельскохозяйственными культурами, затем поступал в качестве корма для крупного рогатого скота, а затем испарялся в виде аммиака из их отходы. Это привело к увеличению примерно на порядок величины скорость атмосферного осаждения N, что способствовало конверсии богатых видами пустошей сначала в малоразнообразные насаждения сорняков трава ( Molinia ), а затем в кустарниковый лес (71).

Обобщение поверхностей зависимости.

Эти потери разнообразия и сдвиги в видовом составе имеют, по своей сути концептуально простая основа (24, 44). Виды растений которые сосуществуют на неудобренных контрольных участках, делают это для различных причин, включая межвидовой компромисс в их способности конкурировать для ограничения ресурсов (т.г., исх. 24), или компромисс между конкурентоспособность по сравнению со способностью к локальному распространению (например, ссылки 23, 25, и 27), или компромисс между конкурентоспособностью и сопротивлением к травоядным или болезням (например, ссылки 24 и 72). Если виды растений сосуществовать на участках Park Grass из-за конкуренции за почву питательные вещества и свет в пространственно неоднородной среде (24), конкурентные способности можно обобщить относительными формами и положения изоклин ресурсозависимого роста вида (24). Добавление N подталкивает эту систему к ребру, для которого все виды растений ограничены одним и тем же ресурсом, светом и единым вид является превосходящим конкурентом (24, 44). Более того, ресурс потребности видов Rothamsted также зависят от рН почвы (24). То средний рН необработанных почв Ротамстеда составлял 5,3, тогда как рН почвы упал до 4,1 на участке, получавшем 4,8 г⋅м ⁻² N, а на графиках до 3,7 получили 14,4 г⋅м ⁻² N (68). По сути, добавление основного ограничивающего ресурса почвы, N, и связанного с ним переход к гораздо более кислым почвам, благоприятствовал видам растений, которые могли жили и были превосходными конкурентами в новых условиях высокого N, высокая биомасса растений, низкое проникновение света в почву и низкая почва рН.

Сопоставимые модели доминирования нескольких ранее редких видов, конкурентное вытеснение большинства существующих видов этими новыми доминирующих видов, и высокой восприимчивости к инвазии экзотических ожидается, что виды будут встречаться для каждого из типов антропогенные изменения экологических ограничений, кратко изложенные выше. В Суть в том, что данная среда обитания имеет различные факторы, которые ограничивают приспособленность организмов, которые там живут, и существует компромиссная поверхность, которая определяет потенциальные ответы (как внутри, так и между видами) на эти ограничения (рис.2). Экологический процессы, такие как межвидовая конкуренция, отображают эти экологические условия на поверхность ограничения и, таким образом, показать область черты, в которые должны входить виды, чтобы сохраниться в регионе, который имеет при заданном наборе условий окружающей среды (рис. 2). Изменения в любом условия окружающей среды, которые ограничивают приспособленность организма, такие как снижение частоты возгораний, повышенное осаждение N, повышенное CO ₂ , повышенные потери Ca и P при выщелачивании, снижение травоядности и др., переместит область сосуществования, т.к. показано на рис. 2.

Качественное отображение условий окружающей среды на признаки конкурентно превосходящие виды. Набор значений Ограничений 1, 2, и 3 для условия окружающей среды A, сопоставьте признаки вида на поверхность компромисса, обозначенная заштрихованной плоскостью. антропогенный изменение окружающей среды перемещает условия окружающей среды из региона А в Регион B, вызывая соответствующий сдвиг в признаках конкурентно доминирующие виды.

Высокая размерность изменений окружающей среды.

Чем больше размерность среды обитания (т.е. чем больше ее количество ограничений), тем больше будет его разнообразие и состав. зависит от определенного количества изменений окружающей среды в каждой переменной. В виде рассмотрено выше, действия человека меняют многие экологические ограничений одновременно, включая N, P, Ca, CO ₂ , pH, частота пожаров, трофическая структура и климат. Высокая размерность этих изменений может привести ко многим большее воздействие на растительные сообщества, чем ожидалось учитывать только один или несколько из этих факторов.

Простой пример иллюстрирует это. Рассмотрим среду обитания, в которой три ограничения, факторы 1, 2 и 3. Низкие и высокие значения эти факторы могут отображаться в кубическом пространстве признаков для конкурентной борьбы. сосуществование. Если бы значения фактора 1 были смещены вверх на 50%, но больше ничего не изменилось, старое пространство свойств и новое пространство свойств делят 50% своего объема, указывая на то, что это изменение устранит около половины первоначальных видов и создать свободные ниши, которые могли бы быть заселены сопоставимым числом видов, если они существуют регионально.Если оба фактора 1 и 2 были увеличены на 50%, новая черта пространство будет перекрываться только 25% старого (т. е. 1/2 × 1/2 = 1/4). Если бы каждый из трех факторов был сдвинут на 1/2, новое пространство признаков будет перекрываться только с 1/8 исходного. В этом случае 7/8 исходных видов будут выведены локально. вымерший. Для сравнения, если бы каждая из трех переменных была сдвинута на 2/3, результирующее пространство признаков будет перекрываться только на 1/27 его первоначальный объем, и 26/27 первоначальных видов будут потеряны на средний.

Более формальная, хотя и весьма абстрактная трактовка этого материя может быть представлена ​​простым расширением формулы Хатчинсона (30) абстрагирование ниши как гиперобъема. Предположим, что видовая численность ограничено несколькими факторами окружающей среды, определяющими ортогональную нишу осей и образующих нишевое пространство, границы которого определяются наибольшие и наименьшие возможные значения факторов окружающей среды. Предположим, что физиологические и морфологические компромиссы, а также адаптации к прошлым межвидовым взаимодействиям, предполагают некую оптимальную точку в нишевом пространстве, в котором вид работает лучше всего, и вдали от какая производительность падает.Например, в двух измерениях оси может быть pH и температура почвы, и производительность может упасть, как в двумерная нормальная поверхность, пик которой находится в оптимальной точке (19). В дискретное приближение, двумерная нормальная поверхность становится кругом внутри которой вид может выжить, вне которой — нет. В несколько измерений, круг становится гиперсферой.

В этом абстрактном представлении о нише преобладающие условия окружающей среды являются точками в нишевом пространстве, и если вид сможет выжить в преобладающей среде, эти точки попадают в нишу вида гиперсфера.Антропогенные действия, изменяющие условия окружающей среды переместите эти точки в новые места в пространстве ниши. Что вероятность того, что перемещенные точки попадут в гиперсферу разновидность?

При случайных и независимых изменениях этот шанс можно рассчитать просто разделив объем гиперсферы видовой ниши на что всего пространства ниши. Предполагая, что видовая ниша меньше чем все пространство ниши, то по формулам объемов n -мерные гиперсферы и гиперкубы, этот шанс может быть всегда меньше, чем где n — количество условий окружающей среды изменено, и где факториал вычисляется с помощью гамма-функции когда n нечетно.При этих предположениях, если два экологических условия были изменены ( n = 2), самое большее около 80% виды в среднем выжили бы, но если бы восемь условий были менялись случайным образом сразу, максимум около 1% видов в среднем выжил бы. Этот мультипликативный эффект изменения предельных факторов означает, что несколько небольших изменений могут иметь такое же большое влияние, как и одно большее изменение, и что различные комбинации малых и больших изменения окружающей среды могут в совокупности иметь огромное влияние.Таким образом, экологические последствия антропогенных изменений окружающей среды должно зависеть от размерности набора факторов, которые ограничивают численность видов, а мультипликативным образом — на масштабы изменения всех этих факторов.

В краткосрочной перспективе такие изменения экологических ограничений уничтожить многие виды и отдать предпочтение некогда редким видам. Долгосрочная динамика этих наземных растительных сообществ будет зависеть от темпы расселения видов как внутри региона, так и из других регионов, если таковые имеются, которые ранее имели характеристики, аналогичные тем, которые встречаются в зоне воздействия человека.Они также будут зависеть от эволюционные реакции видов, оставшихся в этих местообитаниях.

Эволюционные реакции на глобальные изменения

Какими могут быть долгосрочные результаты эволюции в новых условиях? условия окружающей среды? Для одной возможности, давайте рассмотрим снова, но в эволюционной шкале времени влияние на земную растительное сообщество большого увеличения региональной нормы N показания Это может привести к тому, что свет и рассеивающая способность станут основных ограничивающих факторов, как показано на рис.1 С . В виде уже обсуждалось, немедленный эффект высокой скорости осаждения N было бы господство нескольких ранее редких, быстрорастущих, быстро расселение видов растений. Эти виды быстро распространились и превосходят виды, адаптированные к низкому азоту, и, таким образом, побеждают их в борьбе за свет. Однако большая часть пространства жизнеспособных признаков этого сообщества будет пустым, как на рис. 1 C . Если предположить, что осаждение N происходящие в географически большом регионе или той среде обитания фрагментация или другие барьеры для рассеивания предотвращают колонизацию подходящие более легкие конкуренты, или что регион испытал другие изменения окружающей среды (т. г., выщелачивание кальция, закисление почвы, проникновение патогенов), которые делают его негостеприимным для других пригодных превосходящих легких конкурентов, его долгосрочная динамика будет определяться как во многом или в большей степени за счет внутренних эволюционных процессов, чем за счет колонизации.

Эволюционная динамика таких систем изучалась в течение ситуации, в которых предполагается, что существует строгий компромисс между конкурентоспособностью и способностью к расселению (36, 73, 74). Разрешите нам спросить, что может случиться с сорным видом растений, который был первоначальным доминанта среды обитания, ранее бедной азотом, в которой наблюдалось повышенное содержание азота отложение, как показано на рис.1 С . Численные решения модели уравнения в частных производных (36) показывают, что в изначально доминирующие сорные виды (вид 1 на рис. 3 A ), те лица, которые лучше легкие спортсмены имеют большую физическую форму, чем те, которые лучшие диспергаторы. Это приводит к тому, что сорные виды эволюционируют в прогрессивно лучший легкий конкурент (приобретая такие черты, как большая доля биомассы в стебле, большая высота и более крупные семена), но производить меньше семян и/или выделять меньше на вегетативное распространение.Таким образом, вид 1 эволюционирует вправо на рис. 3 A . Как виды 1 превращается в лучшего локального конкурента (и, следовательно, в более слабого диспергатора), он занимает меньше мест в пространственном ареале. После этого продвинулись достаточно далеко, происходит интересное явление. Индивидуумы, находящиеся на дальнем конце диапазона фенотипов, которые являются хорошими также предпочтительнее рассеиватели, но слабые конкуренты (вид 2 из Рис. 3 B ). Эти люди являются плохими легкими конкурентами, и таким образом, не конкурентно ингибируют виды 1.Однако они хороши расселенцев, что позволяет им обитать на участках, не занятых вид 1.

Численные решения эволюционных изменений в растущих сорняках в пространственно неявной среде обитания, в которой приспособленность ограничена как способности к рассредоточению и по конкурентоспособности, основанной на модели фенотипическая диффузия (36). ( A ) Учитывая этот компромисс, изначально сорный вид, вид 1, претерпевает эволюционные изменения, с его пик показан движущимся вправо.( B ) После 50 000 лет вид 1 превратился в гораздо более сильного конкурента, но гораздо более плохой диспергатор, чем был первоначально, и новый вид, вид 2, появился. Вид 2 лучше рассеивает, но хуже конкурент. Он выживает на свободных участках в этой пространственной среде обитания. ( C ) Виды 1 и 2 эволюционируют в направлении превосходства конкуренты. Через некоторое время появляется третий вид, бедный конкурент, но отличный диспергатор. Этот третий вид эволюционирует в превосходящий конкурент и появляется четвертый вид и т. д.Здесь показано результат спустя 475 000 лет, когда 21 пик изобилия появляются, каждый пик представляет другой фенотип, таким образом соответствующие разным видам.

По сути, существует бимодальное селективное давление, создаваемое конкуренции в пространственной среде обитания и аналитическим пределом сходство для сосуществования организмов с признаками в разных точках на кривой компромисса (36). Это приводит к двум пикам на компромиссе кривая, каждый пик соответствует зарождающемуся виду (рис.3 В ). Такие пики появляются даже тогда, когда все фенотипы изначально редки и являются результатом взаимодействия отбора, мутация/рекомбинация и конкурентный предел сходства. Внутри каждого из этих пиков те индивидуумы, которые обладают высшим светом, предпочтение отдается конкурентам, но более слабым диспергаторам, в результате чего пики сдвиньте вправо на рис. 3 B . Как только второй пик, зарождающийся вид 2, смещается достаточно далеко вправо, третий пик появляется. Он также развивается вправо, и появляется четвертый пик, и Т. Д.В численных решениях базовой модели реакции-диффузии спустя 475 000 лет один вид сорняков превратился в 21 вид (рис. 3 C ), которые занимали пустое пространство ниши Рис. 1 C . Такие процессы видообразования происходили бы внутри каждого исходных видов сорняков, и в конечном итоге дала местную флору так же богат видами, как и до осаждения N.

В целом этот процесс предполагает, что наложение новых экологические ограничения приведут в конечном итоге к диверсификации флора региона, с новой флорой, заполняющей пустые ниши созданные новыми антропогенными условиями окружающей среды.Процесс предсказано, что это произойдет, это тот, в котором предков прародителями этой новой флоры являются мелкие, быстрорастущие, сорные виды. Интересно, это как раз то, что было предложено, чтобы произошло в ходе эволюции покрытосеменных, при диверсификации в кораллы и во время диверсификации наземных млекопитающих.

Выводы

Вероятны антропогенные изменения лимитирующих факторов окружающей среды вызвать значительную потерю разнообразия растений, оставив многие ниши пустыми и создание растительных сообществ с преобладанием более сорных видов (бедных конкуренты, но хорошие диспергаторы).Степень этого эффекта будет зависеть как по количеству измененных ограничений (т. размерность) и от величины таких изменений. Поскольку воздействие многомерных изменений окружающей среды, как ожидается, будет мультипликативной, серия относительно небольших изменений может быть как важно как одно крупное изменение. Свободные ниши региона испытывают серьезные изменения в ограничениях окружающей среды, таких как высокая скорость осаждения N (рис. 1 C ) указывает на несколько вещей о таких местах обитания.Во-первых, виды, обладающие признаками, входящими в вновь созданные свободные ниши должны иметь возможность вторгаться, распространяться через и сохраняются, если пропагулы доступны на региональном уровне. Во-вторых, любая наследуемая изменчивость в пределах существующих видов, которая позволяла предпочтение отдается лицам, заполняющим вакантные ниши. Например, после осаждения N будет особенно сильный отбор отдавая предпочтение тем людям, которые обладают большей конкурентоспособностью в отношении света, даже если это стоило способности разгона.Пока не появится генетический вариации таких признаков были поглощены, такая эволюция была бы быстрой. Однако маловероятно, что такие виды могли бы быстро эволюционировать, чтобы стать эквивалентны видам местообитаний, имевшим длительный эволюционный История богатых азотом почв. Таким образом, эти более новые системы могут долго быть восприимчивым к вторжению таких видов, причем такое вторжение часто что привело к вытеснению видов, которые эволюционировали в местонахождение .

Ясно, что все идеи, которые мы обсуждали, являются спекулятивными расширениями нескольких простых моделей структуры и собрания сообщества.Такие модели заслуживают дальнейшего тестирования и более глубокого изучения их экологических и эволюционные последствия.

Благодарности

Мы благодарим Нэнси Ларсон за квалифицированную помощь, коллоквиум участников за их комментарии к нашей презентации, Ричард МакГи и Крис Клаусмайер за их комментарии, и National Science Грант Фонда/отдела экологической биологии 9411972 и Фонд Эндрю Меллона за поддержку.

Сноски

• ↵* Кому следует направлять запросы на перепечатку.Электронное письмо: Тилман {в} lter.umn.edu.

• Этот документ был представлен в Национальной академии наук коллоквиум «Будущее эволюции», состоявшийся 16–20 марта 2000 г. , в Центре Арнольда и Мэйбл Бекман в Ирвине, Калифорния.

• Авторское право © 2001, Национальная академия наук

Психологическая польза растений и садоводческой терапии

Когда вы смотрите в окно на дерево или держите в руках ароматный букет, что вы чувствуете при этом? ? Вы чувствуете себя умиротворенно или наполнены радостью? Если это так, вы можете согласиться с тем, что растения обладают способностью исцелять.Наука доказывает, что взаимодействие с растениями как в помещении, так и на открытом воздухе полезно для физического и психического здоровья. Любой человек любого возраста и уровня подготовки может пользоваться преимуществами садоводства и окружать себя природой.

В этом посте мы рассмотрим причины, по которым стоит добавить растения в вашу жизнь или жизнь вашего ребенка. Мы также поговорим о садоводческой терапии и о том, как она способствует росту, исцелению и самопониманию.

Содержание:

Физические преимущества растений и садоводства

Психологические преимущества растений и садоводства

Физические преимущества растений и садоводства

Растения улучшают физическое здоровье несколькими способами. Например, вы можете помочь очистить воздух и добавить спокойствия в окружающую среду, просто добавив в комнату одно растение. Вот главные причины приветствовать растения в вашем доме, дворе или обществе.

1. Повышает качество воздуха

Комнатные растения великолепно смотрятся в любом офисе, классе или доме, а также помогают очищать воздух. Согласно статье, опубликованной в журнале «Загрязнение воды, воздуха и почвы», большинство городских жителей проводят время в закрытых помещениях, где загрязнение воздуха может быть в несколько раз выше, чем на улице.Загрязнение воздуха в помещении может привести к синдрому больного здания, который включает такие симптомы, как головная боль, головокружение, потеря концентрации внимания и раздражение горла. Ученые выявили более 300 токсинов в воздухе помещений, называемых летучими органическими соединениями, которые помогают удалить комнатные растения. Например, согласно этой статье, растения удаляли из воздуха высокие дозы бензола в течение 24 часов. Уличные растения также уменьшают загрязнение воздуха.

2. Продвигает упражнение

Большинство взрослых и детей американцев не получают достаточного количества физических упражнений.Отсутствие физических упражнений может привести к целому ряду проблем со здоровьем, от болезней сердца до депрессии. В Руководстве по физической активности для американцев рекомендуется, чтобы дети и подростки каждый день уделяли 60 или более минут умеренным или энергичным упражнениям. Взрослые должны стремиться заниматься спортом средней интенсивности не менее 150 минут в неделю. Получая адекватные физические нагрузки, взрослые и дети снижают риск сердечных заболеваний, рака, диабета, беспокойства и депрессии. Работа с растениями помогает людям получить физическую активность, которая им необходима, чтобы оставаться в форме или улучшить свое текущее состояние.

Садоводство — это веселый и простой способ включить упражнения в распорядок дня вашего ребенка. Детям обычно нравится работать с почвой и изучать растения. Ребенок может даже не заметить, что он тренируется, пока копает, перекапывает землю или поливает растения на солнце и на свежем воздухе. Садоводство также помогает детям развивать двигательные навыки и общую силу и может даже бороться с детским ожирением. Например, по данным Гарвардской медицинской школы, всего за полчаса общих садоводческих работ человек весом 125 фунтов сжигает 135 калорий.

3. Призывает к здоровому питанию

Может быть сложно получать рекомендуемое количество фруктов и овощей каждый день, особенно тем, кто не любит вкус этих продуктов. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), большинство американцев не едят достаточно фруктов и овощей. Например, только каждый десятый взрослый ежедневно съедает рекомендуемое количество фруктов или овощей. Садоводство побуждает людей добавлять в свой рацион здоровую пищу и избавляться от вредных привычек в еде.Дети и взрослые будут чувствовать себя лучше, если будут каждый день наслаждаться питательной пищей.

Дети и родители могут выбирать продукты, которые они хотят выращивать, и им не нужно беспокоиться о пестицидах. Еда, выращенная в домашних условиях, вкуснее и привлекательнее из-за времени и усилий, которые требуются для ее выращивания и сбора урожая. Дети могут легко вырастить вкусные помидоры черри, кабачки, редис и ароматные травы — , и это лишь некоторые из них. Ребенок, скорее всего, будет рад съесть то, что он вырастил.

Согласно исследованию Университета Сент-Луиса, когда семьи выращивают продукты питания, они создают благоприятную пищевую среду. Дети, которым подается домашняя еда, более чем в два раза чаще съедают пять порций овощей и фруктов в день, чем те, кто не ест или редко ест продукты, выращенные в домашних условиях. Дети, которые едят домашнюю еду, также предпочитают вкус фруктов и овощей другим продуктам. Садоводство и выращивание продуктов — это простой способ побудить детей и взрослых получать питательные вещества, необходимые им для физического и психического здоровья.

4. Снижает риск заболевания

Комнатные растения повышают уровень комфорта в помещениях и снижают риск заболеть. Например, исследование, проведенное в Университете штата Вашингтон, показало, что растения уменьшают количество пыли в комнатах на целых 20 процентов. Исследование подтверждает, что растения могут успешно удалять твердые частицы из воздуха. Исследование также предполагает, что растения могут помочь увеличить влажность в комнате. В результате люди в комнате с растениями могут ощущать менее сухой и пыльный воздух, чем в комнатах без растений.Зелень помогает снизить риск раздражения дыхательных путей, насморка и зуда в глазах.

Исследования также обнаружили связь между комнатными растениями и психическим здоровьем, включая помощь в процессе выздоровления пациентов больниц. Например, исследование 2009 года показало, что у пациентов в больничных палатах с растениями и цветами было более низкое кровяное давление, более высокая переносимость боли, меньшее беспокойство и меньшая утомляемость, чем у пациентов, которые оставались в палатах без растений. Это исследование подтверждает терапевтическую ценность растений.

Психологические преимущества растений и садоводства

Взаимодействие с природой необходимо для поддержания хорошего самочувствия.Занимаясь садоводством и проводя время с растениями, люди могут получить широкий спектр психологических преимуществ. Вот лишь несколько преимуществ для психического здоровья, связанных с комнатными растениями и садоводством.

1. Улучшает настроение

Люди обычно чувствуют себя более счастливыми и оптимистичными в окружении большого количества растений и природы. Рассмотрим опрос, проведенный в четырех больницах области залива Сан-Франциско. В ходе опроса 79% пациентов заявили, что чувствуют себя более расслабленными и спокойными, 19% чувствуют себя более позитивно, а 25% чувствуют себя бодрее и сильнее после того, как провели время в саду.

Цветы также вызывают положительные эмоции. Например, в исследовании 2005 года женщины, получившие цветы, сообщали о более позитивном настроении через три дня. Пожилые пациенты, получившие цветы, также сообщали о более ярком настроении и улучшении эпизодической памяти.

Хотя вам может понадобиться всего лишь поставить растение на подоконник дома, чтобы создать более успокаивающую атмосферу, вы можете еще больше увеличить чувство счастья, занимаясь садоводством. Садоводство напоминает нам о нашей связи с природой и помогает нам сосредоточиться на более широкой картине, что может облегчить симптомы депрессии.Кроме того, физический аспект садоводства высвобождает в мозге химические вещества, вызывающие хорошее самочувствие, такие как серотонин и дофамин. Наконец, работа с почвой делает нас счастливее. Исследование 2007 года показало, что бактерия под названием Mycobacterium vaccae в почве вызывает высвобождение серотонина, который поднимает настроение и снижает беспокойство.

2. Снимает стресс и тревогу

Смотреть на растения и цветы в помещении или на улице — это мирное занятие, свободное от забот и конфликтов. Он побуждает жить настоящим моментом и задействует чувства. Например, когда вы вдыхаете сладкий аромат магнолии, уровень кортизола падает.

Рассмотрим исследование, опубликованное в «Журнале физиологической антропологии». В этом исследовании одна группа участников работала над компьютерными задачами, а другая группа пересаживала комнатные растения. Выполнив задания, группы поменялись местами. Исследователи обнаружили, что испытуемые чувствовали себя более комфортно и расслабленно после задачи по пересадке, чем после компьютерной задачи.Исследование пришло к выводу, что люди могут уменьшить психологический и психологический стресс, взаимодействуя с растениями.

В другом исследовании, опубликованном в «Journal of Health Psychology», сравнивалось воздействие садоводства на открытом воздухе и чтения в помещении. Исследование показывает, что как садоводство, так и чтение снижают уровень кортизола. Однако при работе в саду уровень стресса значительно снижается. Точно так же участники исследования наслаждались полностью восстановленным позитивным настроением после работы в саду.

3.Продлевает продолжительность концентрации внимания

Работа в саду и нахождение рядом с растениями укрепляет концентрацию внимания, что может способствовать концентрации и обучению. Например, в исследовании, опубликованном в «Американском журнале общественного здравоохранения», изучается влияние зелени или природы на детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Исследователи обнаружили, что занятия, проводимые в зеленых условиях, значительно уменьшают симптомы СДВГ по сравнению с другими условиями. Многим детям полезно проводить время на природе.По данным CDC, около 6,1 миллиона детей в США получили диагноз СДВГ.

Садоводство также помогает детям добиться успехов в учебе. Исследование, опубликованное Американским обществом садоводческих наук, демонстрирует влияние занятий садоводством как части учебной программы по естественным наукам. Учащиеся, которые занимались садоводством, набрали значительно более высокие баллы в тесте по научным достижениям, чем учащиеся, изучавшие естественные науки в традиционных классах.

4. Повышает самооценку

Низкая самооценка является обычным явлением среди подростков и молодых людей.Для подростков нормально сравнивать себя с другими в социальных сетях или чувствовать давление, чтобы они выглядели или вели себя определенным образом. Дети и молодые люди могут извлечь пользу из технологических перерывов и прогулок на свежем воздухе. Садоводство — это один из способов вызвать волнение по поводу связи с природой и внешним миром.

Когда дети ухаживают за растениями и наблюдают за их ростом, они наблюдают трансформацию. Ребенок может получить представление о своем превращении из ребенка в молодого взрослого. Дети также могут узнать, что независимо от того, как они выглядят или имеют проблемы с психическим здоровьем — , они могут быть воспитателями и отдавать свою любовь и внимание миру.Садоводство — это один из способов обрести чувство собственного достоинства независимо от социального давления. Наконец, любой садовник испытывает гордость, когда приходит время собирать урожай. Дети могут наслаждаться вкусом овощей, которые они вырастили, или видом ярких цветов из своего сада, а также приливом уверенности в себе.

Исследуйте садоводческую терапию для вашего ребенка на склоне холма

В Hillside мы рады предоставить форму терапии с использованием растений, чтобы помочь детям ощутить осознанность и положительные умственные и физические преимущества растений для психического здоровья.Если вы хотите изучить это как вариант лечения для вашего ребенка или подростка, свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

Влияние деятельности человека на биоразнообразие растений

Что такое биоразнообразие?

Биоразнообразие относится к разнообразию и изменчивости всей жизни на Земле. Благодаря процессу эволюции сейчас на планете существуют тысячи видов животных и растений. Биоразнообразие охватывает широкий спектр генов, видов и экосистем, утвердившихся на планете, которые переплетаются и влияют друг на друга.

Изображение предоставлено Итаном Дэниелсом/Shutterstock. com

На биоразнообразие влияет множество факторов, и ученые заинтересованы в контроле этих факторов, чтобы предотвратить сокращение естественного биоразнообразия из-за вмешательства человека.

Без биоразнообразия повседневная жизнь людей выглядела бы совершенно по-другому. Каждый день мы полагаемся примерно на 40 000 видов, в основном не замечая этого. Наши запасы пищи, воды, кислорода и энергии зависят от биоразнообразия.

Медицина, земной климат и обезвреживание отходов тоже зависят от сохранения биоразнообразия. По этой причине крайне важно, чтобы мы понимали, как деятельность человека влияет на биоразнообразие, чтобы предотвратить его негативное воздействие.

Здесь мы обсуждаем основные воздействия деятельности человека, особенно на биоразнообразие растений, и исследуем, как с этим можно бороться.

Как деятельность человека влияет на биоразнообразие растений

На протяжении десятилетий мы понимали, что деятельность человека ответственна за изменения окружающей среды. В целом эти изменения нанесли ущерб окружающей среде.

Ученые предсказывают, что в течение следующих 50-100 лет деятельность человека создаст региональные комбинации условий окружающей среды, которые могут быть пригодны для обитания многих наземных растений, эволюционировавших для выживания в определенных регионах.

Вероятно, это приведет к исчезновению значительного количества видов растений. Поэтому деятельность человека грозит значительным сокращением биоразнообразия растений.

Человеческая деятельность влияет на многие факторы, жизненно важные для поддержания сложных экосистем, к которым приспособились тысячи видов растений.Такие факторы, как естественные уровни многочисленных элементов, включая азот, кальций, фосфор и атмосферный CO2, а также уровни травоядных, патогенов и хищников. Деятельность человека также изменяет климат, что оказывает огромное влияние на жизнь на планете.

Экосистемы хрупки. Определенные виды процветают в определенных экосистемах, потому что их физиология, морфология и история жизни позволяют им процветать в рамках определенного набора экологических ограничений.

Как только эти ограничения изменены, виды больше не оптимально приспособлены к жизни там, и поскольку человеческая деятельность заставляет эти ограничения изменяться быстро, а не в течение сотен лет, естественный отбор не может играть роль в том, чтобы растения адаптировались к этим новым условиям. настройки.

Как только человеческая деятельность изменит хотя бы одно ограничение, многие виды, которые когда-то были превосходными конкурентами, могут быть легко вытеснены всего несколькими видами, которые теперь обладают выгодными характеристиками, наилучшим образом подходящими для окружающей среды. Это может резко изменить экосистему и закончиться исчезновением видов растений.

Ниже мы описываем основные способы воздействия деятельности человека на биоразнообразие растений.

Прирост населения

Численность населения продолжает расти в геометрической прогрессии.Это заставляет нас нуждаться в большем количестве земли, чтобы жить, строить больше домов, больниц, школ, супермаркетов и многого другого. Это также означает, что требуется больше урожая и образуется больше отходов. В результате земля часто расчищается, чтобы освободить место для этого.

Изображение предоставлено: Arthimedes/Shutterstock.com

Привычки строятся на сельскохозяйственных угодьях или превращаются в них. Устранение этих естественных привычек напрямую сокращает количество растений и может привести к тому, что некоторые виды окажутся под угрозой исчезновения из-за отсутствия подходящей среды обитания для их поддержки.

Вырубка лесов

Обезлесение сокращает биоразнообразие растений как прямо, так и косвенно. Непосредственно это снижает биоразнообразие растений за счет разрушения естественных местообитаний. Косвенно это уменьшает биоразнообразие из-за методов, используемых при вырубке лесов, которые выбрасывают углекислый газ в атмосферу, что способствует глобальному потеплению.

Подсечно-огневой метод — популярный во всем мире метод расчистки лесных массивов. Он включает сжигание древесных остатков с выделением углекислого газа по мере сжигания растительных отходов.

Подсчитано, что из-за вырубки лесов и других факторов ежедневно исчезает до нескольких сотен видов животных, растений и насекомых. Вырубка лесов приводит к исчезновению видов растений и сокращению биоразнообразия.

Использование удобрений

Чрезмерное использование удобрений может сократить биоразнообразие растений, вызывая эвтрофикацию. Удобрения содержат большое количество нитратов. Когда они добавляются в почву, часть удобрений стекает в реки и озера, внося нитраты в эти водные экосистемы.

Повышенный уровень нитратов вызывает чрезмерный рост водорослей, которые живут на поверхности воды, блокируя свет, попадающий в воду, и вызывая гибель растений под поверхностью, зависящих от фотосинтеза. Из-за использования удобрений биоразнообразие рек и озер сокращается.

Туризм

Туризм оказывает прямое воздействие на биоразнообразие. Такие виды деятельности, как верховая езда, катание на горных велосипедах и вождение квадроцикла, не только вытаптывают землю и растения на ней, но также часто требуют расчистки мест обитания, чтобы обеспечить для этого место.

Кроме того, тропы, добавленные в районы с высоким биоразнообразием, могут стимулировать рост определенных видов сорняков на тропах и на дорогах, уменьшая распространенность других видов.

Патогены также могут быть занесены в экосистемы в результате туризма, а количество редких растений иногда сокращается в результате сбора людьми. По оценкам, около 72 таксонов растений в Австралии в настоящее время находятся под угрозой из-за туризма.

Борьба с утратой биоразнообразия растений

Несмотря на то, что деятельность человека оказывает значительное влияние на биоразнообразие растений, к счастью, существуют стратегии по его уменьшению.Вырубка лесов сокращается, и во всем мире реализуются многочисленные инициативы по борьбе с парниковыми газами.

Также ведется лесовосстановление: деревья высаживаются взамен вырубленных. Темпы переработки растут, сокращая объем отходов, попадающих на свалки. Наконец, создается больше национальных парков для защиты и развития исчезающих мест обитания.

Источники:

• Келли К., Пикеринг К. и Бакли Р., 2003 г. Воздействие туризма на таксоны растений и сообщества, находящиеся под угрозой исчезновения, в Австралии. Экологический менеджмент и восстановление , 4(1), стр. 37-44. onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1046/j.1442-8903.2003.00136.x
• Тилман, Д. и Леман, К., 2001. Антропогенное изменение окружающей среды: воздействие на разнообразие и эволюцию растений. Труды Национальной академии наук , 98(10), стр. 5433-5440. https://www.pnas.org/content/98/10/5433
• Пикеринг, К. и Хилл, В., 2007 г. Воздействие рекреации и туризма на биоразнообразие растений и растительность на охраняемых территориях в Австралии. Журнал экологического менеджмента , 85 (4), стр. 791-800. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030147970600377X

Дополнительная литература

Press & Sun-Bulletin

ВОПРОС: Как деревья помогают нам дышать?

ОТВЕТ: Деревья — это больше, чем просто место обитания птиц или приятное зрелище — они помогают нам дышать! Вот как.

Мы дышим воздухом, который содержит кислород. Кислород необходим нам и всем другим животным, чтобы выжить.Как только мы вдыхаем кислород, наше тело использует его вместе с сахаром, который мы получаем с едой, для производства энергии, которая затем позволяет нам быть активными. Этот процесс известен как дыхание. Во время дыхания вырабатывается энергия и газ, известный как углекислый газ. Когда мы выдыхаем, образующийся углекислый газ выбрасывается в воздух.

С другой стороны, такие растения, как деревья, могут поглощать этот углекислый газ, непригодный для человека, и использовать его для производства собственной энергии.Растения известны как производители, что просто означает, что они производят свою собственную энергию без необходимости еды.

Они делают это с помощью процесса, известного как фотосинтез. В процессе фотосинтеза растения получают солнечный свет и через сложную серию стадий используют этот солнечный свет, углекислый газ из воздуха и воду, которую они получают через свои корни, для производства сахаров, которые могут использоваться растением и кислородом, а затем выбрасывается в воздух.

Благодаря фотосинтезу люди снова могут дышать кислородом, который был произведен, и выжить.Фотосинтез и дыхание — два основных процесса, которые позволяют поддерживать жизнь на Земле.

В каком-то смысле это цикл — растения помогают людям дышать, снабжая нас кислородом, а люди помогают растениям «дышать», снабжая их углекислым газом.

В дополнение к этому, люди потребляют сахара, которые производятся в результате фотосинтеза, когда мы едим такие растения, как фрукты и овощи, что позволяет нам использовать сахара через дыхание. Вот почему животные известны как потребители; потому что мы должны есть, чтобы иметь возможность использовать энергию.

Как видите, деревья играют большую роль в нашей жизни. В следующий раз, когда вы сделаете большой вдох, обязательно поблагодарите деревья вокруг вас!

Акция «Спроси ученого» проходит по воскресеньям. На вопросы отвечают преподаватели Бингемтонского университета. Учителей в районе Большого Бингемтона, желающих принять участие в программе, просят написать по адресу Ask a Scientist, c/o Binghamton University, Office of Communications and Marketing, PO Box 6000, Binghamton, NY 13902-6000, или по электронной почте ученому. @Бингемтон.образование Для получения дополнительной информации посетите http://www.binghamton.edu/mpr/ask-a-scientist/.

Познакомиться Студент

Возраст: 8

Оценка: 3

Школа

: Johnson City Intermediate School, Johnson City Центральный школьный округ

Учитель: Джилл Swartz

Увлечения: Ирландский Dance

Учитель на карьере

Встреча

Отвечено: Стивен Ambrozik

Название

Название: Докторский кандидат в химии, Binghamton University

Кафедра: Химия

Область исследований: Фундаментальное электроосаждение и катализ

Интересы/хобби: Игра в гольф, рыбалка, времяпровождение с семьей

Изучение причин болезней растений дает представление о здоровье животных и человека — Ян Хе — исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.

заслуженный профессор МГУ

Sheng-Yang В своей недавней работе Хэ проводит исследования растений в лаборатории, чтобы имитировать полевые условия, чтобы понять, как восприимчивость к болезням работает в реальном мире.Его исследования помогут повысить урожайность и устойчивость сельскохозяйственных культур, а также прольют свет на механизмы инфекционных заболеваний у животных и людей.

Исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и заслуженный профессор биологии растений МГУ; Науки о растениях, почве и микробиологии, а также микробиология и молекулярная генетика. Он основал свою лабораторию более двух десятилетий назад, сосредоточив внимание на том, как болезни растений возникают на молекулярном уровне. Его конечной целью было найти слабые звенья в растениях, модифицировать их, чтобы сделать растение более устойчивым, а затем передать новые черты сельскохозяйственным культурам.

В последние несколько лет он сместил акцент на изучение того, как условия окружающей среды, такие как влажность, влияют на вспышку болезни. Совсем недавно в его работе исследуется, как глобальное потепление влияет на болезни растений.

Кроме того, он открывает новые горизонты в понимании важности сбалансированного микробиома растений — микроорганизмов, тесно связанных с определенным видом или генотипом растений, — и той роли, которую они играют в регулировании здоровья растений.

«Без сбалансированного микробиома растение заболевает, что очень напоминает такие заболевания, как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) у людей», — сказал он.«ВЗК вызывается мутациями в генах иммунного ответа в организме человека в сочетании с чем-то физиологическим и условиями окружающей среды, такими как пища. У растений, если вы воздействуете на иммунный ответ, а также некоторые другие факторы окружающей среды, такие как высокая влажность, растения будут иметь спонтанное повреждение тканей, даже без заражения патогенами, напоминающее [дисбаланс кишечного микробиома] у людей.

«Это открытие предполагает очень интересную параллель между здоровьем человека и здоровьем растений: даже без патогенной инфекции сбалансированный микробиом действительно важен для здоровья.

Процессы, которые он изучает в растениях, могут быть однажды переведены на разработку терапевтических средств, которые могли бы лечить дисбаланс в растениях и, возможно, также ВЗК и связанные с ним заболевания у людей, сказал он.

«Концептуально, основные принципы воздействия бактериального патогена на растения очень похожи на то, как человеческий патоген, такой как сальмонелла, атакует нас. Эти патогены производят много токсичных белков и вводят эти белки либо в клетку растения, либо в клетку человека», — сказал он.«Несмотря на то, что специфические токсичные белки, которые вводят в клетки растений или человека, различаются, в конечном итоге они делают одно и то же. Многие из этих токсичных белков отключают иммунный ответ как в клетке растения, так и в клетке человека».

Открытие того, как бактерии взаимодействуют с растениями, имеет большое значение для понимания не только болезней растений, но и механизмов болезней животных и человека. Это было одно из самых приятных чувств, которые он испытывал как ученый-растениевод. Национальные институты здравоохранения и Медицинский институт Говарда Хьюза, среди прочего, финансировали исследования растений Хе, предположительно, отчасти из-за преимуществ лучшего понимания реакции человека на болезни.

«Исследование растений относительно легко проводить, и растения являются очень доступными модельными организмами для понимания основных принципов микробиома, патогена, хозяина и того, как они взаимодействуют друг с другом для поддержания здоровья хозяина», — сказал он. «Я надеюсь, что наше исследование способствует осознанию того, что в организме растений, животных и человека существует множество фундаментальных процессов, на которые обычно влияют микробы».

Эта статья была опубликована в журнале Futures, выпускаемом два раза в год Мичиганским государственным университетом AgBioResearch.Чтобы просмотреть прошлые выпуски Futures, посетите www.futuresmagazine.msu.edu. Для получения дополнительной информации напишите Holly Whetstone, редактору, по адресу whetst11@msu. edu или позвоните по телефону 517-355-0123.

Вы нашли эту статью полезной?

Расскажите, почему

Представлять на рассмотрение

Влияние растений на восприятие и поведение человека во внутреннем атриуме

Аннотация

Растения часто используются в качестве элементов дизайна для различных типов интерьеров.Профессионалы-дизайнеры могут указывать растения из-за подсознательного осознания потребности человека в естественном контакте или, как в некоторых случаях, например, в «солнечном пространстве», потому что это традиционно. Прошлые исследования, проведенные исследователями поведения и садоводства, задокументировали предпочтение людей растениям и показали, что растения положительно влияют на людей психологически, но было проведено мало исследований, чтобы определить, может ли использование растений во внутренних помещениях влиять на поведение человека. Внутреннее озеленение является жизненно важным и расширяющимся видом агробизнеса, где ежегодно тратятся миллионы долларов на установку и обслуживание растений, указанных профессионалами-дизайнерами.Растения часто используются для клиентов в промышленности, здравоохранении, гостиничном бизнесе, розничной торговле, образовании и в личных домах. Демонстрация того, что растения влияют на физическое поведение человека во внутренней среде, повысит их ценность как компонентов дизайна интерьера и предоставит мощный инструмент продаж для индустрии ландшафтного дизайна. Из-за потенциальной важности лучшего понимания влияния растений во внутренних помещениях на поведение человека, в этом исследовании рассматривается вопрос о том, можно ли изменить модели поведения пользователей и пространственное восприятие простым добавлением озеленения интерьера.Это исследование было проведено, чтобы определить, повлияет ли интродукция деревьев и растений на малоиспользуемую площадь недавно построенного внутреннего атриума на восприятие и/или поведение пользователей в пространстве. Восприятие и действия пользователей в атриуме были записаны в анкетах и ​​​​поведенческих картах как до, так и после установки деревьев фикуса и китайских вечнозеленых растений. Опросы использовались для сбора демографической информации, предложений по улучшению атриума и определения восприятия пользователей посредством использования 13 полярных пар прилагательных по шестибалльной семантической дифференциальной шкале.Карты использовались для записи поведения пользователей на нижнем уровне атриума, где были размещены растения. Большинство данных были проанализированы описательно по частотам и процентам. Семантический дифференциальный анализ был выполнен с использованием двусторонних t-тестов при p = 0,05. Т-тесты не оказались значимыми. Наблюдалось среднее движение воспринимаемых восприятий от предварительного к послетестовому. На поведение пользователей на нижнем уровне атриума, по-видимому, повлияла установка оборудования. Отдавалось предпочтение вздремнуть под деревьями, и пользователи проводили больше времени на этом уровне атриума, когда присутствовали деревья и растения.

No related posts.