Роль лесов в производстве кислорода на земле. Деревья вырабатывают кислород
Какое дерево выделяет больше кислорода?
Наши читатели не раз задавали нам вопрос: «Какое дерево больше всего выделяет кислорода?». Можно было бы с уверенностью ответить: «Это тополь», однако не все так просто. Кислородная продуктивность зависит не только и не столько от породы дерева. Необходимо также учитывать его возраст, размеры, место произрастания, сезонную активность. Но и это еще не все… Попробуем разобраться в деталях и начнем с истории вопроса.
Опыты Пристли
Еще много веков назад ученых заинтересовала проблема улучшения качества воздуха, его очистки. Уже давно было известно, что при дыхании воздух «ухудшается». Работал в данной области и английский священник, естествоиспытатель и химик Джозеф Пристли (1733–1804). Он сделал предположение, что растения могут улучшать состав воздуха. В 1771 году Пристли проделал простой, но очень информативный опыт. Он поместил под стеклянный герметичный колпак мышь. Через некоторое время зверек начал судорожно корчиться, широко открывать рот и вскоре умер.
Джозеф Пристли
Пристли пришел к выводу о том, что чистый воздух под колпаком кончился, а выдыхаемый мышью стал не пригоден для дыхания. Во втором эксперименте он поместил вместе с мышью под колпак мяту, растущую в горшочке. В соседстве с растением мышь свободно дышала герметично закрытая колпаком. Ученый продолжил свои опыты, меняя условия: ставил колпак с мышью и растением на окно, убирал в темный шкаф… И сделал абсолютно правильный вывод о том, что растения на свету «улучшают» воздух, «испорченный» дыханием и горением. Так Джозеф Пристли стал одним из первооткрывателей кислорода, углекислого газа и фотосинтеза.
Фотосинтез
В процессе фотосинтеза происходит разложение воды на кислород, который выделяется в атмосферу, и водород, идущий на восстановление углекислого газа, следствием чего является образование органических веществ. Учеными установлено, что при фотосинтезе образуются не только углеводы, но и белки. А углекислый газ попадает в растение не только из воздуха через устьица, но и в виде углекислоты поглощается корнями из почвы.
Наблюдать процесс выделения кислорода можно на очень простом опыте, который является одним из популярных в школьном курсе биологии. Водное растение элодея (фрагмент побега) помещается в сосуд с водой. Растение накрывают воронкой, на свободный конец которой надевают пробирку и ставят рядом с источником света. Через некоторое время в клетках элодеи образуется кислород, он скапливается в межклетниках. Сквозь срез стебля газ выделяется в виде непрерывного потока пузырьков и накапливается в пробирке. Доказать, что это кислород, не представляет особого труда. Достаточно опустить в пробирку тлеющую лучину. Данный опыт интересен и тем, что доказывает прямую зависимость интенсивности выделения кислорода от степени освещения. Удаляя и приближая источник света к растению можно наблюдать изменение скорости образования пузырьков кислорода.
У теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени.
Зависимость от света
Скорость фотосинтеза прямо пропорциональна увеличению интенсивности света.
Это интересноНо при уровне освещения 10 000 люкс нарастание скорости фотосинтеза, а следовательно и выделения кислорода, прекращается. Дальнейшее увеличение интенсивности света уже не влияет на скорость фотосинтеза.
Следует заметить, что интенсивность фотосинтеза (и выделение кислорода) различна у разных видов растений:
- у теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени;
- у светолюбивых интенсивность фотосинтеза высока только при полном солнечном освещении.
У деревьев также прослеживаются периодические изменения в интенсивности фотосинтеза. Угнетение процесса фотосинтеза происходит в полуденные часы, когда устьица на листьях закрываются с целью уменьшения испарения и потери растением влаги.
Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза. Депрессия фотосинтеза наступает в ночные часы, что коррелируется внутренними факторами. Интересен и тот факт, что зеленый лист может использовать в процессе фотосинтеза только 1 % падающей на него солнечной энергии.
Зависимость от температуры
Не только свет, но и температура окружающей среды влияет на процесс образования органических веществ и выделение кислорода. Максимальная интенсивность фотосинтеза у большинства растений умеренного пояса отмечается в диапазоне от +20 до +28 °С. При повышении температуры интенсивность фотосинтеза падает, а интенсивность дыхания, наоборот, возрастает.
Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза.
Зависимость от углекислого газа и загрязнений
Огромное влияние на процесс фотосинтеза оказывает содержание углекислого газа в воздухе. В среднем концентрация углекислого газа невелика и составляет 0,03 % объема воздуха. Повышение концентрации всего лишь на 0,01 % способствует повышению продуктивности фотосинтеза и урожайности растения вдвое. Незначительное понижение концентрации углекислого газа, наоборот, резко снижает продуктивность процесса фотосинтеза.
Как никакой другой фактор влияет на фотосинтез уровень загрязнения воздуха. При высокой загазованности (в крупном городе около автомагистралей) интенсивность фотосинтеза падает в 10 раз.
Собственное дыхание растений
Не следует забывать, что растение, как и любой другой живой организм, круглосуточно дышит, выделяя углекислый газ и поглощая произведенный кислород. Ведь дыхание — процесс, обратный фотосинтезу. Кроме того, ночью фотосинтез останавливается, но растение продолжает дышать. Поэтому количество выделенного деревом кислорода реально получается ниже, так как часть его оно использует для дыхания.
Устойчивый лесной биоценоз сколько выделяет кислорода, столько же его и потребляет. Дополнительный кислород производит только активно растущее дерево или молодняки. Старовозрастные деревья могут, наоборот, потреблять кислорода больше.
Фотосинтез в цифрах
Ежегодно растительность Земли связывает 170 млрд т углерода, и ежегодно в растениях синтезируется около 400 млрд т органических веществ.
Наиболее высокая производительность кислорода отмечена у дуба и лиственницы (6,7 т/га), у сосны и ели (4,8—5,9 т/га). Ежегодно 1 га средневозрастного (60-летнего) соснового леса поглощает 14,4 т углекислоты и выделяет 10,9 т кислорода. За тот же период 1 га 40-летней дубравы поглощает 18 т углекислоты и выделяет 13,9 т кислорода.
Зеленые насаждения на площади 1 га поглощают за 1 ч столько углекислоты, сколько в течение этого времени выдыхают 200 человек. При образовании 1 т абсолютно сухой древесины независимо от древесной породы поглощается в среднем 1,83 т углекислоты и выделяется 1,32 т кислорода.
Рекордсмен
Приблизительно можно считать, сколько в дереве сухого вещества по массе, столько же по массе это дерево за всю свою жизнь выделило в атмосферу кислорода.
Соответственно, чем дерево крупнее и быстрее растет – тем больше оно выделяет кислорода в атмосферу. Тополь, действительно, одно из самых быстрорастущих деревьев, потому и кислорода он выделяет больше других за время жизни. Взрослый тополь в возрасте 25–30 лет выделяет в 7 раз больше кислорода, чем такое же растение ели. Тополь также хорошо увлажняет воздух и устойчив к загрязнению воздуха.
Часть накопленного органического вещества используется в процессе дыхания самого дерева и разложения его отмерших частей.
Пылезащитные свойства
Говоря о роли деревьев в улучшении качеств воздуха, не следует забывать о пылезащитных свойствах. Нагляднее всего это продемонстрируют цифры. Шероховатые крупные листья вяза удерживают в 6 раз больше пыли, чем гладкие листья тополей. На высоте 1,5 м от земли задерживается в 8 раз больше пыли, чем на вершине кроны (на высоте около 12 м). В течение года 1 га елового леса задерживает 32 т пыли, а 1 га дубравы – 56 т.
Ионы и фитонциды
Кислород, образуемый в лесных насаждениях, насыщен ионами отрицательного заряда, в отличие от кислорода, выделяемого фитопланктоном океанов. Количество отрицательных ионов зависит от состава лесов: больше всего их образуется в лиственничных и сосновых лесах.
В настоящее время учеными установлена фитонцидная активность почти для всех видов деревьев и кустарников средней полосы России. Так, 1 га березового леса в сутки выделяет до 3 кг фитонцидов, а можжевелового – до 30 кг. При этом отмечается высокая противомикробная активность фитонцидов хвойных деревьев.
givoyles.ru
Какие деревья очищают воздух от загрязнений
Деревья хорошо очищают воздух, поглощают вредные вещества. Мы пообщались с владельцами сайта http://ecology-of.ru/ и они нам немного рассказали о том, как деревья очищают воздух.
В листьях любого обычного дерева хлорофилловые зерна всегда поглощают углекислый газ, а потом выделяют кислород. Летом в естественных условиях любое дерево небольшой величины за сутки выделяет столько-то кислорода, сколько нужно будет для дыхания четырех человек. Известно то, что один гектар насаждений за один час поглощает около восьми литров углекислого газа, а потом выделяет количество кислорода в атмосферу. Это вполне достаточно для поддержания жизни тридцати человек. Деревья также приносят пользу — они очищают приземный слой воздуха, примерно толщиной приблизительно до сорока пяти метров.
Много есть пород деревьев, которые используются для озеленения городов. Все они несут пользу. Например, возьмите обычный каштан. У него есть много хорошего. Поступают выхлопные газы — каштан очищает большую территорию. Давайте подумайте еще. Тополь также устойчив к загрязнениям. Тополь поглощает углекислый газ, выделяет кислород. Такое дерево, возрастом в двадцать пять лет превосходит ель в семь раз, а по степени того, как он увлажняет воздух — почти в десять раз.
Так что для того чтобы оздоровить воздух вместо семи елочек можно посадить тополек, который в любом случае хорошо будет улавливать пылинки.
Листья деревьев активно улавливают пыль, особенно снижают концентрацию вредных выхлопов и газов, при чем же эти свойства у разных видов обычно проявляются в разной степени. Неплохо задерживают пыль листья вяза, сирени (даже лучше, чем те же листья тополей). Так, посадка примерно 400 молодых и красивых тополей за летнее время улавливает около 340 килограмм пыли, а вяза — почти в шесть раз более. Акации, неприхотливые быстрорастущие шиповники и ряды других полезных растений также обладают подобными необходимыми свойствами.
Деревья значительно снижают температуру в жару.
В жаркий денек над нагретым асфальтом, раскаленными крышами любых домов образуются ужасные восходящие потоки очень горячего воздуха, которые увлекают с собой мелкие частицы пыли, которые держатся в самом воздухе. Над парками, скверами, которые расположены где-нибудь в центре города, обычно возникают нисходящие потоки воздуха, так как поверхность листьев намного прохладнее асфальта, железа. А пыль, которая увлекается увлекаемая нисходящими потоками, часто оседает в парках на листьях деревьев.
Да, за комфорт, который предоставляется транспортом, огромное количество машин, мы расплачиваемся чистотой воздуха. За один только год автомобиль выбрасывает в атмосферу до одного килограмма металла. А повышенное содержание свинца в овощах, фруктах, которые выращиваются рядом автострад. А как же молоко коров, которые кушают загрязненную траву, это ведь все и для животных представляет вред, а какая опасность для здоровья людей? Теперь можно наблюдать даже листопад у деревьев. Странно, правда? Вроде как бы и не осень. Причиной является высокое содержание свинца в воздухе.
Уважаемые посетители, сохраните эту статью в социальных сетях. Мы публикуем очень полезные статьи, которые помогут Вам в вашем деле. Поделитесь! Жмите!
Листва деревьев очень тяжело переносит отравление свинцом. Мхи, лиственница, поглощают его обычно в больших количествах, а вот нежная береза или ива, осина — значительно меньше. Концентрируя такое вещество, как свинец, растения очищают сам воздух. В течение вегетационного периода одно взрослое дерево может накапливать столько свинца, сколько его может содержаться в ста тридцати литрах бензина. Простой расчет часто показывает, что для того, чтобы нейтрализовать вредное действие одного автомобиля нужно не менее десяти деревьев.
Деревья, кустарники могут выделять в воздух летучие вещества – фитонциды. А ведь они обладают способностью убивать вредные микроорганизмы. Особо активными источниками фитонцидов являются: белая акация, ива, береза, ель, сосны, топольки, черемуха и др. Особенно очень важно, что эти фитонциды обладают способностью убивать возбудителей заболеваний человека, а также животных. Хвойные леса являются губительными для болезнетворных микробов. Ученые установили, что в хвойных лесах всегда в два раза меньше бактерий, чем в лиственных. Деревья, кустарники ежедневно, ежечасно проводят сложную работу: поглощают огромное количество пыли и углекислого газа, вырабатывают кислород. Эффективно формируют микроклимат.
Зеленые насаждения служат не только украшениями, они защитники здоровья всех людей.
И немного о секретах...
Вы когда-нибудь испытывали невыносимые боли в суставах? И Вы не понаслышке знаете, что такое:
- невозможность легко и комфортно передвигаться;
- дискомфорт при подъемах и спусках по лестнице;
- неприятный хруст, щелканье не по собственному желанию;
- боль во время или после физических упражнений;
- воспаление в области суставов и припухлости;
- беспричинные и порой невыносимые ноющие боли в суставах...
А теперь ответьте на вопрос: вас это устраивает? Разве такую боль можно терпеть? А сколько денег вы уже "слили" на неэффективное лечение? Правильно - пора с этим кончать! Согласны? Именно поэтому мы решили опубликовать эксклюзивное интервью с профессором Дикулем , в котором он раскрыл секреты избавления от болей в суставах, артритов и артрозов.
Читать интервью...
Также можно посмотреть видео об очищении воздуха комнатными растениями
www.agro-biz.ru
лес не производит кислород: dark_barker
Эта прописная истина из заголовка не всем очевидна. И в любой теме от вырубки сраного деревца в центре города до истерик вокруг кроношпана куча необразованных людей (как правило, именно они всегда всего против, что закономерно) начинают выдавать афоризмы про «лёгкие планеты». На самом деле это обычный пропагандистский миф типа чёрных лёгких курильщика, нацеленный на некритичность мышления недалёких людей. Рассмотрим последовательно следующие утверждения (многие пункты огрублены для упрощения):• Дерево не может произвести кислород из ниоткуда, количество атомов кислорода постоянно.
• Существующий сейчас несвязанный кислород накоплен сотни миллионов лет назад и сейчас просто участвует в разных химических реакциях. Ещё больше его законсервировано в оксидах Fe, Si и т.п.
• Дерево — просто одна из цепочек оборота кислорода, причём крайне незначительного масштаба. Выделение кислорода — побочный эффект питания растений, которые разлагают углекислый газ CO2 для использования углерода на собственные нужды, в основном для постройки себя же. Это происходит только на свету. Не стоит забывать, что дерево круглосуточное ещё «дышит», потребляя кислород для окислительных процессов, как любой живой организм. Разница между «выделено» и «потреблено» есть, но не такая уж большая (назовём это положительным балансом кислорода дерева).
• Эта единственная небольшая разница исчезает, когда дерево отжило свою, как правило, недолгую жизнь, перестаёт расти (производить свои ткани) и ему пора на покой. Сгнивая, сгорая, разлагаясь и т.п. оно требует для окисления весь тот кислород, который вышел положительным балансом благодаря постройке деревом своих тканей в течение его жизни.
• Итак, за полный жизненный цикл дерево тратит ровно столько же кислорода, сколько вырабатывает. По-другому просто быть не может.
• Есть исключения. Это деревья, которые когда-то превратились в каменный уголь и прочую там ископаемую нефть. При этом положительный баланс был «законсервирован» в них. До добычи и сжигания этих видов топлива. Так что болота (где продукты смерти уходят в осадки и торф) гораздо более полезны в этом смысле.
• Итак, только молодое растущее дерево имеет положительный баланс производства кислорода. Но всё равно это количество пренебрежительно мало относительно общего запаса кислорода в атмосфере.
• Если вырубить все деревья в мире и вывести в открытый космос, то ничего с балансом кислорода не случится. Да, если срубить и просто бросить в лесу, то они начнут гнить и 0.00000001% кислорода из атмосферы всё же уйдёт на окислительные процесс.
• Вырубка зрелого дерева и переработка его — это как раз благо для кислородного баланса, т.к. оставляет положительным выработанный баланс кислорода этим конкретным деревом.
dark-barker.livejournal.com
мне уже попадались на глаза приведенные вами аргументы, правда, речь шла не о выделении кислорода, а о поглощении углерода. но убедительных доказательств замкнутости системы я еще не видел. гумус, например - медленно, но накапливающаяся органика, т.е. преимущественно уголь и водород, выводящиеся из атмосферы. сколько он "весит" в масштабах планеты - не имею понятия, но предположение о замкнутости биосферы мне кажется спорным.
Два момента: а) лес - система незамкнутая ни по воздушной части, ни по водной, б) в обзоре человечество рассматривается только как производитель и потребитель пищи, но совершенно не учитывается промышленное потребление кислорода. Пусть и оно и микроскопическое на фоне потребления кислорода растениями, но в силу определённой концентрации населения и производств в отдельных зонах планеты большое значение приобретают расположение таких растущих или хотя бы уравновешенных лесов и направления движения воздушных масс. В подобных им загазованных или закрытых горами местах доля кислорода может быть ниже средней.
По поводу возражений:а) Воздушная и водная часть нас особо и не интересует. Там же нет заметного накопления вещества со стороны лесаб) Промышленное потребление кислорода концептуально не отличается от дыхания, только что его интенсивность гораздо выше. Если мы возьмем, скажем, замкнутую комнату и посадим туда много людей, то количество кислорода в комнате локально снизится без нужды привлекать промышленное потребление. Растения на этот процесс не влияют никак, ибо кислород, как я уже писал, просто не создают. А свежий воздух, восполняющий потери кислорода, в город в основном приносит ветер - точно так же как в закрытой комнате для исправления ситуации открывают форточку и включают принудительную вентиляцию Незамкнутая. В этом ключевая ошибка. Рассматривать следует на уроне биогеоценозов и планеты в целом. И кстати, да, тоже хотим ссылк на статью.
Кстати, если лес активно вырубать и не сажать на этом месте новый, то это уже не устоявшийся процесс, древесина будет окисляться, уменьшая количество кислорода. Но вообще говоря, биомасса Земли сопоставима с массой атмосферного углерода и значительно меньше массы атмосферного кислорода. Так что, даже если всё вообще вырубить, значительно это на содержание кислорода не повлияет. Другое дело, если бесконтрольно добывать углерод из недр Земли. И вообще, практически весь кислород находящийся на данный момент на планете был именно выработан цианобактериями.
|
0serg.livejournal.com
Какое дерево выделяет больше кислорода?
Марина Куликова, кандидат биологических наук
Наши читатели не раз задавали нам вопрос: «Какое дерево больше всего выделяет кислорода?». Можно было бы с уверенностью ответить: «Это тополь», однако не все так просто. Кислородная продуктивность зависит не только и не столько от породы дерева. Необходимо также учитывать его возраст, размеры, место произрастания, сезонную активность. Но и это еще не все… Попробуем разобраться в деталях и начнем с истории вопроса.
Опыты Пристли
Еще много веков назад ученых заинтересовала проблема улучшения качества воздуха, его очистки. Уже давно было известно, что при дыхании воздух «ухудшается». Работал в данной области и английский священник, естествоиспытатель и химик Джозеф Пристли (1733–1804). Он сделал предположение, что растения могут улучшать состав воздуха. В 1771 году Пристли проделал простой, но очень информативный опыт. Он поместил под стеклянный герметичный колпак мышь. Через некоторое время зверек начал судорожно корчиться, широко открывать рот и вскоре умер.
Джозеф Пристли
Пристли пришел к выводу о том, что чистый воздух под колпаком кончился, а выдыхаемый мышью стал не пригоден для дыхания. Во втором эксперименте он поместил вместе с мышью под колпак мяту, растущую в горшочке. В соседстве с растением мышь свободно дышала герметично закрытая колпаком. Ученый продолжил свои опыты, меняя условия: ставил колпак с мышью и растением на окно, убирал в темный шкаф… И сделал абсолютно правильный вывод о том, что растения на свету «улучшают» воздух, «испорченный» дыханием и горением. Так Джозеф Пристли стал одним из первооткрывателей кислорода, углекислого газа и фотосинтеза.
Фотосинтез
В процессе фотосинтеза происходит разложение воды на кислород, который выделяется в атмосферу, и водород, идущий на восстановление углекислого газа, следствием чего является образование органических веществ. Учеными установлено, что при фотосинтезе образуются не только углеводы, но и белки. А углекислый газ попадает в растение не только из воздуха через устьица, но и в виде углекислоты поглощается корнями из почвы.
Наблюдать процесс выделения кислорода можно на очень простом опыте, который является одним из популярных в школьном курсе биологии. Водное растение элодея (фрагмент побега) помещается в сосуд с водой. Растение накрывают воронкой, на свободный конец которой надевают пробирку и ставят рядом с источником света. Через некоторое время в клетках элодеи образуется кислород, он скапливается в межклетниках. Сквозь срез стебля газ выделяется в виде непрерывного потока пузырьков и накапливается в пробирке. Доказать, что это кислород, не представляет особого труда. Достаточно опустить в пробирку тлеющую лучину. Данный опыт интересен и тем, что доказывает прямую зависимость интенсивности выделения кислорода от степени освещения. Удаляя и приближая источник света к растению можно наблюдать изменение скорости образования пузырьков кислорода.
У теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени.
Зависимость от света
Скорость фотосинтеза прямо пропорциональна увеличению интенсивности света.
Это интересно
Но при уровне освещения 10 000 люкс нарастание скорости фотосинтеза, а следовательно и выделения кислорода, прекращается. Дальнейшее увеличение интенсивности света уже не влияет на скорость фотосинтеза.
Следует заметить, что интенсивность фотосинтеза (и выделение кислорода) различна у разных видов растений:
- у теневыносливых растений пик активности фотосинтеза наблюдается в полутени;
- у светолюбивых интенсивность фотосинтеза высока только при полном солнечном освещении.
У деревьев также прослеживаются периодические изменения в интенсивности фотосинтеза. Угнетение процесса фотосинтеза происходит в полуденные часы, когда устьица на листьях закрываются с целью уменьшения испарения и потери растением влаги.
Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза. Депрессия фотосинтеза наступает в ночные часы, что коррелируется внутренними факторами. Интересен и тот факт, что зеленый лист может использовать в процессе фотосинтеза только 1 % падающей на него солнечной энергии.
Зависимость от температуры
Не только свет, но и температура окружающей среды влияет на процесс образования органических веществ и выделение кислорода. Максимальная интенсивность фотосинтеза у большинства растений умеренного пояса отмечается в диапазоне от +20 до +28 °С. При повышении температуры интенсивность фотосинтеза падает, а интенсивность дыхания, наоборот, возрастает.
Опыты показали, что освещение растений постоянно в течение 24 часов не увеличивает процесс фотосинтеза.
Зависимость от углекислого газа и загрязнений
Огромное влияние на процесс фотосинтеза оказывает содержание углекислого газа в воздухе. В среднем концентрация углекислого газа невелика и составляет 0,03 % объема воздуха. Повышение концентрации всего лишь на 0,01 % способствует повышению продуктивности фотосинтеза и урожайности растения вдвое. Незначительное понижение концентрации углекислого газа, наоборот, резко снижает продуктивность процесса фотосинтеза.
Как никакой другой фактор влияет на фотосинтез уровень загрязнения воздуха. При высокой загазованности (в крупном городе около автомагистралей) интенсивность фотосинтеза падает в 10 раз.
Собственное дыхание растений
Не следует забывать, что растение, как и любой другой живой организм, круглосуточно дышит, выделяя углекислый газ и поглощая произведенный кислород. Ведь дыхание — процесс, обратный фотосинтезу. Кроме того, ночью фотосинтез останавливается, но растение продолжает дышать. Поэтому количество выделенного деревом кислорода реально получается ниже, так как часть его оно использует для дыхания.
Устойчивый лесной биоценоз сколько выделяет кислорода, столько же его и потребляет. Дополнительный кислород производит только активно растущее дерево или молодняки. Старовозрастные деревья могут, наоборот, потреблять кислорода больше.
Фотосинтез в цифрах
Ежегодно растительность Земли связывает 170 млрд т углерода, и ежегодно в растениях синтезируется около 400 млрд т органических веществ.
Наиболее высокая производительность кислорода отмечена у дуба и лиственницы (6,7 т/га), у сосны и ели (4,8—5,9 т/га). Ежегодно 1 га средневозрастного (60-летнего) соснового леса поглощает 14,4 т углекислоты и выделяет 10,9 т кислорода. За тот же период 1 га 40-летней дубравы поглощает 18 т углекислоты и выделяет 13,9 т кислорода.
Зеленые насаждения на площади 1 га поглощают за 1 ч столько углекислоты, сколько в течение этого времени выдыхают 200 человек. При образовании 1 т абсолютно сухой древесины независимо от древесной породы поглощается в среднем 1,83 т углекислоты и выделяется 1,32 т кислорода.
Для обеспечения поглощения нормы кислорода 1 человеком в год (400 кг) необходимо иметь площадь лесов на 1 человека 0,1—0,3 га. Одно крупное дерево выделяет столько кислорода, сколько нужно 1 человеку в сутки для дыхания.
Рекордсмен
Приблизительно можно считать, сколько в дереве сухого вещества по массе, столько же по массе это дерево за всю свою жизнь выделило в атмосферу кислорода.
Соответственно, чем дерево крупнее и быстрее растет – тем больше оно выделяет кислорода в атмосферу. Тополь, действительно, одно из самых быстрорастущих деревьев, потому и кислорода он выделяет больше других за время жизни. Взрослый тополь в возрасте 25–30 лет выделяет в 7 раз больше кислорода, чем такое же растение ели. Тополь также хорошо увлажняет воздух и устойчив к загрязнению воздуха.
Часть накопленного органического вещества используется в процессе дыхания самого дерева и разложения его отмерших частей.
Пылезащитные свойства
Говоря о роли деревьев в улучшении качеств воздуха, не следует забывать о пылезащитных свойствах. Нагляднее всего это продемонстрируют цифры. Шероховатые крупные листья вяза удерживают в 6 раз больше пыли, чем гладкие листья тополей. На высоте 1,5 м от земли задерживается в 8 раз больше пыли, чем на вершине кроны (на высоте около 12 м). В течение года 1 га елового леса задерживает 32 т пыли, а 1 га дубравы – 56 т.
Ионы и фитонциды
Кислород, образуемый в лесных насаждениях, насыщен ионами отрицательного заряда, в отличие от кислорода, выделяемого фитопланктоном океанов. Количество отрицательных ионов зависит от состава лесов: больше всего их образуется в лиственничных и сосновых лесах.
В настоящее время учеными установлена фитонцидная активность почти для всех видов деревьев и кустарников средней полосы России. Так, 1 га березового леса в сутки выделяет до 3 кг фитонцидов, а можжевелового – до 30 кг. При этом отмечается высокая противомикробная активность фитонцидов хвойных деревьев.
sadovodka.ru
Роль лесов в производстве кислорода на земле
С детства мы знаем, что деревья являются главным источником кислорода на планете. Позже, на уроках биологии я узнала, что кислород вырабатывается в результате фотосинтеза - процесса, протекающего в зеленых клетках листьев растений на свету. Из простых веществ - воды и углекислого газа образуются сложные химические соединения - сахара, которые потом превращаются в крахмал, клетчатку, белки и жиры, выделяется кислород.
Лесов на нашей Планете с каждым годом становится все меньше и меньше. Почему же мы не ощущаем нехватку кислорода? Может, растения поглощают углекислый газ и вырабатываемого ими кислорода хватает людям с избытком? Я решила провести опыты, и доказать, что зеленые растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород.
Описание опыта
Оборудование: комнатное растение с крупными листьями, две литровых банки, стеклянные пластинки (или замена), вазелин, широкая емкость с водой, стеклянная (пластиковая или др. ) трубка длиной 30-40 см, лучинки, спички.
Ход опыта:
Кладем в одну банку 5-6 крупных листьев, сорванных с комнатного растения. Банку с листьями заполняем водой, прикрываем пластиной и, перевернув ее донышком вверх, опускаем в широкую емкость с водой .
Затем вытесняем воду из банки, выдыхая сквозь трубку углекислый газ . Плотно придавив горлышко банки пластиной под водой, вынимаем из воды и переворачиваем. Проделываем тоже с банкой без листьев. Приоткроем банку и введем внутрь горящую лучинку .
Лучина моментально погасла. Следовательно, воздух насыщен углекислым газом. Проделаем это же со второй банкой.
Обмажем вазелином горлышки банок. Поставим на окно . Можно на ночь оставить свет.
Через сутки - двое аккуратно приоткрываем банку с листьями, находившуюся на свету, и опускаем в нее горящую лучинку .
Лучина горит, значит, появился кислород, т. к. кислород необходим для горения. То же делаем со второй банкой . Лучина тухнет.
* Воздух в банке с листьями, стоявшей на свету, изменился - в ней появился кислород;
* Во второй банке изменений не произошло.
Значит, листья на свету вырабатывают кислород.
Проблема
Тогда у меня возник вопрос: если на зиму на большей территории Земли деревья сбрасывают листья, почему мы не ощущаем недостатка кислорода? Почему мы не задыхаемся зимой?
И я предположила: может быть есть какой-нибудь другой источник кислорода?
Задачи:
1. Собрать информацию в литературе, в Интернет по интересующей теме.
2. Найти ответы на проблемные вопросы:
> Сколько кислорода вырабатывает одно дерево в год? Сколько поглощает углекислого газа?
> Сколько кислорода надо в среднем человеку в год для дыхания?
> Какая площадь лесов на планете?
> Какое количество человек проживает на планете?
> Куда еще, кроме дыхания людей используется кислород? В каком количестве?
> Хватает ли кислорода, вырабатываемого деревьями для дыхания?
3. Сделать выводы. Подготовить презентацию работы.
1. Сколько кислорода вырабатывает одно дерево в год? Сколько поглощает углекислого газа?
Одно дерево в среднем вырабатывает в день 2,5 килограмма кислорода, в год - 912, 5 килограммов кислорода. Известно, что 50 м зеленого леса поглощает за 1 час углекислого газа столько же, сколько его выделяет при дыхании за 1 час один человек, т. е. 40 г.
Рассчитаем количество углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством (6 млрд. ) за 1 сутки и количество углекислого газа, который может поглотить весь лесной массив (4 млрд. га):
50 м х 24 ч = 1200 м - S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого 1 человеком в сутки.
1200 х 6 млрд. = 720 000 000 га - S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством за 1 сутки.
720 000 000 га : 4 000 000 000 га = 0,18 раз - во столько раз меньше существующая S леса, необходимая для поглощения углекислого газа, вырабатываемого всем Человечеством.
Хочется обратить внимание, что в различных источниках даются разные данные, поэтому вычисления приблизительные.
2. Сколько кислорода надо в среднем человеку в год для дыхания?
Одному человеку в сутки для дыхания нужно 0,83 кг кислорода; 302,95 кг кислорода в год.
3. Какова площадь, занимаемая лесами на планете?
Примерная площадь лесов на планете немного превышает 4 миллиарда гектаров или 30% суши. Но не все эти земли заняты собственно деревьями - сюда входят также поляны, дороги, просеки. Именно леса занимают около 3 миллиарда га.
4. Какое количество человек проживает на планете?
На планете проживает более 6 миллиардов человек.
5. Куда еще, кроме дыхания людей используется кислород? В каком количестве?
При сжигании 1 кг угля или дров расходуется более 2 кг кислорода. Это примерно кислород, вырабатываемый одним деревом.
Один легковой автомобиль сжигает 1825 кг кислорода на каждые 100 км пути. Это примерно кислород, вырабатываемый 734 деревьями. Для сгорания 1 кг бензина требуется около 300 кг кислорода, и за час работы мотор средней легковушки поглощает столько кислорода, сколько нужно человеку для дыхания в течение месяца. Ежегодно автомобиль поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг оксида углерода, около 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 400 млн. единиц мирового парка автомобилей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.
6. Хватает ли кислорода, вырабатываемого деревьями для дыхания населения Планеты?
Много кислорода выделяется тропическими лесами, которые часто называют >. При этом правда, умалчивается, что за год тропические леса потребляют практически столько же кислорода, сколько образуют. Расходуется он на дыхание организмов, разлагающих готовое органическое вещество, в первую очередь бактерий и грибов.
Площадь лесов - около 3 миллиардов гектаров, примерно 0,8 га на одного человека. Не так уж это и много. 14-15% занимают северные хвойные леса (Россия, Канада и США), 55-60% - тропические леса. Больше всего лесов на душу населения приходится в Канаде - 9,4 га.
Если представить, что один автомобиль в среднем за год сжигает 1825 килограммов кислорода. А одно дерево в год вырабатывает 912, 5 килограммов. А автомобилей в мире 400 миллионов, и их количество постоянно растет. Количество же деревьев постоянно уменьшается.
Общая скорость образования кислорода растениями при фотосинтезе за 1 год 1,55х10 т.
Расход кислорода за 1 год - 2,16х1010 т.
Проанализировав информацию, проведя вычисления, я узнала, что кислорода, вырабатываемого растениями лесов при фотосинтезе, не хватит для дыхания.
Возникает вопрос: есть ли другие источники кислорода?
Я стала собирать информацию, чтобы ответить на этот вопрос. Выяснилось, что доля кислорода, вырабатываемого деревьями, составляет 10 - 30 % (по разным источникам) от всего кислорода, содержащегося в атмосфере. Остальные 70 - 90 % дает нам Океан. Кислород вырабатывают в результате фотосинтеза живущие в толще воды цианобактерии, фитопланктон, частью которого являются сине-зеленые водоросли. А так как площадь Океана в три раза больше, и фитопланктона с водорослями в нем больше, чем деревьев на суше, то и кислорода океан будет вырабатывать больше.
Ответив на свои вопросы, я узнала, что на земле есть и другие источники кислорода. И эти источники вырабатывают кислорода намного больше, чем деревья. Но это не уменьшает роль лесов на Планете. Растения являются единственными источниками питательных веществ. Ведь животные не способны сами производить энергию. Они зависят от запасов питательных веществ, создаваемых растениями, и получают из них жизненную энергию.
Все в природе взаимосвязано. Загрязнение Океана может привести к уменьшению кислорода на планете. Влажные тропические леса играют жизненно - важную роль в регулировании климата на нашей Планете: они занимают особое положение в циклах круговорота кислорода, углерода и воды. На нашей планете уже уничтожено больше 50% влажных лесов, и их уничтожение продолжается.
Надо беречь и сохранять все, что дала нам природа.
www.microanswers.ru
Кислород могут вырабатывать даже искусственные деревья
Ученые полагают, что кислород - настоящий дефицит на планете Земля. Через несколько сот лет человечество начнет задыхаться, поэтому надо крепко задуматься о спасении природы, точнее деревьев, которые вырабатывают заветные О2. Да и цветов - всё меньше. Купить цветы в Москве становится все дороже и только служба доставки цветов Русский букет продолжает радовать нашу редакцию. Правда, то же человечество уже додумалось до концепта Boston Treepods, искусственных деревьев, которые тоже могут генерировать кислород.
На земле все меньше места природе
Воздух - не ископаемое. Его количество возобновляемо. Другое дело, что человечество делает, похоже, все, чтобы кислорода было все меньше. На Земле - уже шесть миллиардов гомо сапиенсов, которым требуются все новые промышленные производства и все больше древесины. Леса вырубаются, деревья исчезают. Вырубка - процесс быстрый, а восстановление лесов, наоборот, занимает сотни лет.
Получается, что человечество само рубит сук, на котором сидит. Деревья - источники О2 и поглотители углекислого газа. Ученые поняли, что ситуацию нужно менять. Так, исследователи из университета Колумбии и бюро «Ифлюкс Студио» спроектировали искусственные деревья. Разработчики полагают, что эти конструкции, напоминающие драцену, спасут мегаполисы от нехватка воздуха.
Дерево с солнечными батареями
Что представляет собой это ноу-хау. По сути, это механизм, напоминающий дерево. У него есть и широкие ветви, и крона в виде зонта. Правда, ветви у чудо-дерева необычные, на них вмонтированы солнечные батареи. Именно, благодаря им, механизм существует.
Идея вырастить искусственные деревья родилась благодаря бостонской компании «Шифт бостон». Она стала инициатором конкурса. Его участники были обязаны разработать искусственные зеленые насаждения, которые не надо поливать. Причем ноу-хау обязаны были также как и настоящие деревья вырабатывать кислород. По идеи компании деревья могут быть и не совсем похожи на своих реальных «собратьев». Они создаются в форме фонарей. Их функция в мегаполисах - не только природная(восстановление кислорода), но и дизайнерская.
Искусственные деревья могут быть либо деревянными, либо пластиковыми. Они, обладая встроенными диодами, выполняют и роль своеобразных светильников в сумерки или ночью. Суть работы этих механизмов проста. Фильтры и солнечные батареи в кроне поглощают углекислый газ, который попадает затем в крону с водой и смолой. Происходит химическая реакция и выделяется О2. В пластиковой листве, словно в мощнейшем фильтре, ветер оставляет углекислый газ. Углекислота, оставшаяся после реакции, охлаждается и значительно уменьшается. Оказывается, технология не нова и давно распространена в производстве. Однако «синтетическое» насаждение в отличие от промышленных механизмов работает без перерывов.
Сейчас проект пока на стадии согласования. Совет по экологичным зданиям США ознакомился с идеей бостонской компании, но не дали ход его реализации. Зато большое внимание ноу-хау уделили сотрудники американского энергетического департамента, готовые потратить на внедрение механизма средства. Они уверены, что это изобретение - реальное спасение душных мегаполисов, где растительность сведена к минимуму.
Правда, «Инфлюкс–студио» уже отправила всю документацию для оформления изобретательского патента. Если согласие будет получено, Бостон приобретет искусственные деревья уже через полгода.
Изобретение спасет от вредных выхлопов
Пока же ученые ведут активные дебаты по поводу ноу-хау. Они напоминают, что жители мегаполисов не осознают, насколько страдают от выхлопов самолетов и автомобилей. Вред от выбросов промышленных предприятий можно измерить, а вот объем выхлопов нет. Так один из ученых университета Колумбии Лакнер полагает, что выхлопы составляют почти пятьдесят процентов всех вредных выбросов на Земле. Искусственное же дерево способно поглощать даже невидимые выбросы. Оказывается синтетические насаждения – гораздо лучшие санитары воздуха, чем их живые аналоги вместе взятые.
Оказывается, сам Лакнер задумался о синтетических насаждениях еще пятнадцать лет назад. Он создал теоретическую модель и чертежи. Проблемой стал сорбирующий состав в кроне механизма. Состав был не идеален. Он не справлялся с накоплением молекул углекислоты. И только сейчас идеальный состав найден.
В Бостоне уже растут синтетические цветы
Жителям Бостона, кстати, не привыкать к ноу-хау. В городе уже смонтированы громадные пластиковые цветы. В них встроены солнечные панели. Последние - это точки доступа во всемирную сеть.
Сами бостонцы уверяют, что только выиграют от появления Treepods. Во-первых, измениться городская архитектура. По плану, синтетические деревья необычной формы и с яркими светодиодами будут выглядеть очень красиво. Во-вторых, на качелях, которые установлены на насаждениях, можно прокатить детей. И, наконец, в-третьих, благодаря Treepods, дышать станет легче.
zeleneet.com
