бесплатно рефераты
 

Флора прісних вод

Флора прісних вод

1

ЗМІСТ

  • Вступ 2
  • Розділ 1. Життєві форми водних рослин і їх класифікація 4
    • 1.1 Проблеми класифікації вищої водної рослинності 4
    • 1.2 Класифікація життєвих форм водних рослин 6
    • 1.3 Характеристика основних типів водних макрофітів 8
  • Розділ 2. Значення вищих водних рослин (макрофітів) 16
    • 2.1 Макрофіти як індикатори екологічного стану водойми 16
    • 2.2 Значення гідроекологічної флори в самоочищенні водойм 18
  • Розділ 3. Характеристики окремих рідкісних та типових видів водної рослинності 20
  • ВИСНОВКИ 27
  • Список використаних джерел 28
Вступ

Актуальність. Ми живемо в епоху гострого конфлікту між людським суспільством та природою, коли нераціональна господарська діяльність порушила динамічну рівновагу біосфери нашої планети, що спричинило її прогресуюче руйнування. Цей процес супроводжується вичерпанням природних ресурсів і різким погіршенням якості навколишнього природного середовища, що спричинює масові захворювання рослин, тварин та людей і загрожує подальшому розпитку людської цивілізації на Землі. У зв'язку з цим у даний час проблему охорони рослинного світу як найважливішого компонента біосфери, що має багатофункціональне значення і відіграє основну роль у її еволюції, неможливо вирішити зусиллями однієї країни, тим більше що багато ареалів видів рослин і рослинних співтовариств виходять за межі окремих держав. У цьому плані значний інтерес представляє рослинність перезволожених територій, що відрізняється, як відомо, інтразональністю, а також специфічними особливостями структури і функціонування. В даний час вона виявилася у фокусі цілого ряду питань, пов'язаних з розширенням гідробудівництва, посиленням антропогенної евтрофікації водойм і рекреаційного навантаження, необхідністю відновлення рибних запасів, вилученням великих обсягів води для різного роду потреб. У зв'язку з цим усе більшого значення набуває проблема фітоіндикації антропогенних змін, що відбуваються, перезволожених екосистемах.

Водні макрофіти і їхні співтовариства є досить чуттєвими індикаторами станів природного середовища їх існування. Вироблені в них у процесі адаптивної еволюції ознаки досить чітко індикують рівні води, а також її хімічний і органічний склад. Важко переоцінити їх роль у біогеохімічному круговороті речовин і енергії перезволожених екосистем і в процесах самоочищення водойм.

Метою роботи є аналіз відомостей про макрофіти як індикаторів водного природного середовища.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Охарактеризувати основні проблеми класифікації вищої водної рослинності.

2. Навести характеристику основних груп водних макрофітів.

3. Охарактеризувати практичне значення вищих водних рослин.

4. Дати характеристику окремих рідкісних видів гідроекологічної флори.

При виконанні даної роботи було узагальнено і систематизовано джерела бібліографії з даної проблематики, проведено експедиційний виїзд, під час якого за допомогою детально-маршрутного методу вивчалася різноманітність макролітів. Визначення і описи водних рослин проводилися за допомогою „Определителя высших растений Украины”, „Макрофиты индикаторы изменений природной среды”.

Розділ 1. Життєві форми водних рослин і їх класифікація

1.1 Проблеми класифікації вищої водної рослинності

Проблема класифікації вищої водної рослинності набуває все більшого значення. Це зумовлене значними антропогенними змінами в результаті широкого гідробудівництва і пов'язані з цим зростання водойми й цвітіння води в них, а також необхідністю вирішення питань раціонального використання, оптимізації, охорони і розробки прогнозів змін рослинності водойм.

У класифікації водної рослинності сформувалось 5 основних напрямків:

1) морфологічний;

2) екологічний;

3) еколого-морфологічний;

4) еколого-фітоценотичний;

5) флористичний.

Досить поширеною є еколого-фітоценотична класифікація. В її основу покладено 3 принципи:

-
еколого-фізіологічний (для одиниць вищого рангу);

- морфолого-систематичний (середнього рангу);

- еколого-біоморфологічний (нижнього рангу).

Особливо широкого застосування знайшла класифікація життєвих форм, розроблена К. Раункієром. Він поділив усе різноманіття життєвих форм рослин за розташуванням відносно поверхні землі і способом захисту бруньок відновлення впродовж несприятливого періоду [10].

Згідно з цією класифікацією виділяють 5 типів життєвих форм рослин:

1. Фанерофіти;

2. Хамефіти;

3. Гемікриптофіти;

4. Криптофіти;

5. Терофіти.

Класифікація Раункієра має глибокий екологічний зміст, оскільки відображає пристосування рослин до комплексу умов існування.

Широко поширеним є розподіл рослин на екологічні групи щодо водного режиму. Рослини за відношенням до вологи поділяють на 4 екологічні групи:

1. гідрофіти

2. гігрофіти

3. мезофіти

4. ксерофіти

Гідрофіти - наземно-водні рослини, занурені у воду менше нижніми частинами. Ростуть по берегах водойм, на мілководді, на болоті (кумир, рдесник, елодея, латаття).

Гігрофіти - рослини, що ростуть в надмірній вологості. Вони позбавлені спеціальних утворень, що обмежують витрати води; незначна нестача води в групі викликає їх негайне зів'янення (аїр, бегонія, традесканція).

Мезофіти - рослини, що займають проміжне положення між гігрофітами і ксерофітами. Мезофіти помірно вимогливі до зволоженості місце існування.

Ксерофіти - рослини посушливих місце існувань, вони здатні витримувати тривалу атмосферну і групову посуху, ефективно регулювати власний водний обмін. Залишаючись фізіологічно активними.

Отже за відношенням до водного режиму вищі водні рослини представлені двома екологічними групами: гідрофітами і гігрофітами.

1.2 Класифікація життєвих форм водних рослин

Фактори зовнішнього середовища впливають на морфоструктуру водних макрофітів, а також на особливості їх сезонного і річного розвитку. Дослідження цих особливостей являють значний науковий інтерес, зокрема для фітодіагностики процесів, що відбуваються в перезволожених екотопах під впливом природних і антропогенних факторів. У зв'язку з цим істотне значення має вивчення життєвих форм водних макрофітів, а також їх адаптивних змін.

Життєвим формам і формам росту водних і болотних рослин, а також їх класифікаціям присвячені численні дослідження. Особливо варто підкреслити роботу Скальгорна, що майже цілком присвячена життєвим функціям водних судинних рослин. Хартог і Сегал, а також Хатчинсон дали досить детальний огляд розвитку наукових уявлень про форми росту.

Класифікація живих організмів, особливо якщо вона побудована на ознаках розмаїтості їх органів, обумовлених впливом зовнішнього середовища, є досить складною. Сама зроблена система класифікації являє собою лише певний крок до подальшого нагромадження знань.

На підставі 30-річних досліджень, проведених автором, розглядаються класифікації життєвих форм водних і болотних макрофітів помірних широт.

Для створення тієї або іншої класифікації груп біоморф водних і болотних рослин необхідні насамперед такі дослідження:

1. Дослідження умов місцеперебувань і морфологічних особливостей водних і болотних рослин в озерних системах великих комплексів з незначним коливанням рівня води. Ці комплекси характерні лише для природних водойм помірного поясу, що знаходяться під океанічним впливом у приморських і бореальних областях. До них відносяться і водойми, що знаходяться під антропогенним впливом, що полягає в регулюванні рівня води системою каналів.

2. Дослідження умов місцеперебувань і морфологічних особливостей водних і болотних рослин річкових або озерних систем з великим коливанням рівня води і значним осушенням протягом вегетаційного періоду. Ці системи типові для помірного пояса степної зони, субтропіків і тропіків, а також для водойм, у яких забезпечується можливість штучного регулювання рівня води (наприклад, ставки і рисові поля) [11].

3. Дослідження еколого-біологічних і еколого-морфологічних особливостей видів у процесі їх онтогенетичного розвитку.

З огляду на уявлення про функції екофаз, екоперіодів і екоциклів у розвитку водних і болотних рослин, групи біоморф водних макрофітів можна об'єднати в наступні типи:

Гідроморфні Еугідатофіти

Аерогідагофіти

Плейстофіти

Гідрогеломорфні Тенатофіти

Плейстогелофіти

Геломорфні Гідроохтофіти

Охтогідрофіти

Евохтофіти

Гелогігроморфні Улігінозофіти

Гігроморфні Трихогігрофіти

Гігромезоморфні Пепохтофіти,

Пелохтотерофіти

Зупинимося на їх більш детальній характеристиці. Для виділення груп екобіоморф Еленбергом були проведені багаторічні дослідження і ретельне вивчення видів в умовах послідовної зміни екоперіодів у природних і штучних водоймах.

1.3 Характеристика основних типів водних макрофітів

Еугідатофіти. Рослини проходять весь життєвий цикл у водному середовищі, у лимнофазі і прибережній екофазі. Лише їх генеративні органи можуть підніматися над поверхнею води під час цвітіння і запилення на порівняно нетривалий час. Відрізняються здатністю до обміну речовин з водним середовищем. Корені і кореневища розташовані в земноводному шарі на глибині до 20 см. До інших місцеперебувань, крім водного середовища, не пристосовані й у болотної екофазі наземні форми не утворюють. В акумуляційно-ерозійному процесі вони частіше пов'язані з акумуляційною, ніж з ерозійною зоною. Відрізняються значною репродуктивною здатністю у відношенні як плодів, так і турионів. Ця група біоморф відіграє велику роль в утворенні основної органічної маси сплавин у великих водоймах (ставках, головним чином, озерних).

Функції в співтовариствах: є домінантними видами (едифікаторами) асоціацій союзів Potamіon lucentіs (крім Myrіophyllo-Potametum), Potamіon pusіllі. Рідше утворить синузії в інших співтовариствах.

Представники: Najas, Zannіchellіa, Ruppіa, Zostera, Potamogeton pectі-natus, P. lucens, P. perfolіatus.

Аерогідатофітиідатоаерофіти). Весь життєвий цикл проходить у лиміофазі і прибережній екофазі. При настанні лимозної екофази утворюють наземні форми, що здатні до вегетації протягом перехідного періоду. Генеративне розмноження нерідке завершують у болотній екофазі. Генеративні органи розташовуються над поверхнею води на 5 - 10 см, як у деяких представників попередньої групи. В окремих видів їх розміри можуть досягати більш 20 см (Nymphaea alba, Nelumbo). Розмножуються вегетативно (корневищними пагонами) і насіннями (гідрохорія). Переважає вегетативне відновлення. У заростях водних макрофітів аерогідатофіти виділяються і за габітусом. Часто утворять наземні форми. Кореневища могутні або сильно розгалужені. Глибоке розташування кореневої системи, значна фітомаса на поверхні і частково над поверхнею води дозволяють аерогідатофітам успішно вегетувати і в ерозійній зоні. По адаптивній здатності представників цієї групи видів до наземних умов їх можна розділити на дві підгрупи [11].

Представник даної групи - Trapa natans s.l. у зв'язку з однолітнім життєвим циклом віднесений до гідротерофітів.

Функції в співтовариствах: аерогідатофіти є едифікаторами домінантами або співдомінантами в співтовариствах угруповання Nymphaeіon рlbae. Часто зустрічаються в синузіях на околицях очеретяних заростей. До них відносяться і співтовариства угруповань Batrachіon aquatіlіs і Batrachіon Huіtantіs.

Представники: Nymphaea, Nuphar, Nymphoіdes Polygonum amphіbіum, Potamogeton patans, P. granvіneus і ін.

Плейстофіти. Життєвий цикл пов'язаний з лимнофазою, прибережною і болотною екофазами. У наземній екофазі особи відмирають. Коренева система водних рослин, що звичайно живуть у поверхневому шарі води, не розвинута або слабке розвинута. Мінеральні речовини рослини поглинають з води. У зв`язку з невеликими розмірами і масою вони переміщуються по водній поверхні під впливом вітру і хвиль. Здатність до вегетативного розмноження (поділ клонів) висока. Оптимально розвиваються в акумуляційної зоні водойм. Виділяються топічні (статичні) і динамічні форми. Тонічні форми: пелагіальні, субліторальні, евліторальні, наземні, затонні; динамічні: дифузійні (рослини поширюються колоніями розсіяно по усій водоймі), ексилозіонні (швидко поширюються після настання сприятливих умов і утворюють суцільні зарості на поверхні води); пульсаційні (рослини поширюються колоніями в сприятливих умовах і зникають у несприятливих (похолодання і сильний вітер) [11].

Функції в співтовариствах: характерні види союзів Lemnіon mіnorіs, Utrіcularіon vulgarіs і llydrocharіtіon morsusranae; є едифікаторами, домінантами в самостійних асоціаціях і в синузiях інших ценотичних рангів.

Представники: Salvіnіa, Azolla, Leіnna mіnor, Spіrodela polynhіza.

Тенагофіти. Велика частина життєвого циклу, включаючи і генеративне відновлення, відбувається в прибережній і болотній екофазах. Генеративне розмноження менш характерне, ніж вегетативне. У лиміофазі і наземній екофазі рослини знаходяться короткий час, але при цьому характеризуються важливими морфологічними змінами. У лимнофазі розміри видів збільшуються. Під впливом гідростатичного тиску й у зв'язку зі слабкою закріпленістю кореневої системи деякі особи відриваються і стають тимчасово плаваючими. Вони здатні вегетувати більш тривалий час за умови закріплення в прибережних сплавинах (наприклад, Eleocharіs acіcularіs). В органічній масі сплавин ступінь участі видів дуже висока, хоча фітомаса їх незначна. У лимно-прибeрежному екоперіоді рослини зв'язані з акумуляційною зоною.

Відрізняються невеликими розмірами (від декількох сантиметрів до 20 см) у прибережній і болотній екофазах, від 50 до 60 см - у гідрофазі. Вегетативні органи ламкі, коренева система досить розвинута, але розміщена лише в поверхневому шарі донних відкладень.

Функції в співтовариствах: рослини є домінантами і співдоминантами в співтовариствах союзів Uttorellіon unіflorae.

Представники: Eleocharіs acіcularіs, Lіmosella aquatіca, Pіlularіa globulіfera.

Плейстогелофіти. Велика частина життєвого циклу проходить в болотній і прибережній екофазах. У наземної екофазі плейстогелофіти здатні вегетувати лише нетривалий час.

Багаторічні рослини середньої величини з масивною кореневою системою (коренева система мичкувата, кореневища плагіотропні). Їх стебла і листки мають повітряні порожнини, що забезпечують стійкість рослин у воді на незакріплених донних відкладеннях. Велику частину вегетаційного періоду коренева система розташована в поверхневих шарах донних відкладень або в товщі води і не досягає власне дна водойми. Рослини іноді відриваються від субстрату і плавають у товщі води подібно представникам групи плейстофітів. Для розмноження представників цієї групи важливе значення мають вегетативні пагони, що формуються в більшості видів за невеликим винятком Carex pseudocyperus і Cіcuta vіrosa продукують також велика кількість насінь.

Функції в співтовариствах: види зв'язані насамперед зі специфічними співтовариствами союзів Cіcutіon vіrosae, Alіііon glulіnosae.

Представники: Cіcuta vіrosa, Calla palustrіs, Menyanthes trіfolіata, Carex pseudocyperus.

Гідроохтофіти. Види здатні виростати в болотній і наземній екофазах у перший рік вегетації, у наземно-прибережній з повною генеративною репродукцією - у другий. На третій рік вегетації вони здатні виростати в умовах прибережно-болотного екоперіоду, що завершується поступовим відмиранням вегетативних органів. Наявність цієї групи видів є ознакою критичного екоперіоду і чергування екоциклів [11].

Розглянуті види за габітусом менш виразні, ніж попередні. Коренева система не відрізняється значним розвитком і досягає 25-30 см глибини. На відміну від попередньої групи в більшості випадків ці види не багаторічні, а дво-трирічні. Їх життєвий цикл звичайно починається з прибережно-наземного періоду.

Переважає генеративне розмноження (види роду Alіsma, Oenantlіe aquatіca, Glycerіa fluіtans), але досить характерним є і вегетативне розмноження (Scіrpus radіcans, Bolboschoenus marіtіmus). В акумуляційному процесі гідроохтофіти беруть участь в утворенні донних відкладень.

Функції в співтовариствах: види утворюють співтовариства союзів Oenanthіon aquatіcae і Sparganіo-Glycerіon fluіtantіs.

Представники: Oenantlіe aquatіca, Scіrpus radіcans, Bolboschoenus marіtіmus, Glycerіa fluіtans.

Охтогідрофіти. Велика частина вегетаційного періоду види пов'язана з прибережною, болотною і наземною екофазами і лише короткий час - з лимнофазою. Життєвий цикл тривалий.

Це найбільша група, що складається головним чином з видів очеретяних співтовариств із великими і потужними надземними органами і розвинутою кореневою системою. Представники даної групи відрізняються від видів інших груп фізіономічно і за розмірами. Коренева система розташовується на значній глибині, завдяки чому ця група видів виконує важливу берегоукріплюючу функцію і, крім того, бере участь у процесах заростання при зниженні рівня води у водоймах. Охтогідрофіти сприяють обмілінню водойм. Функція видів в акумуляційно-ерозійній зонах майже однакова. Розмноження вегетативне і, у меншій мері, генеративне (анемохорія, гідрохорія).

Функції в співтовариствах: габітус видів визначає їх положення в літоралі як едифікаторов співтовариств союзів Phragmіtіon communіs, Spaіga-nіo-Glycerіon fluіtantіs, Phalarіdіon arundіnaceae (частково).

Представники: Typha, Phragmіtes australіs, Scіrpus lacustrіs, Acorus calamus і ін.

Евохтофіти. Життєвий цикл пов'язаний із прибережною і болотною екофазами, у яких продовжується повний розвиток кореневищних пагонів. Гідрофаза і наземна екофаза складають лише короткий період річного циклу розвитку. Представники цієї групи - великі прибережні осоки, дернинні і кореневищні, з розвинутою кореневою системою, розташованою на значній глибині. Займають місцеперебування в прибережній зоні після очеретяних співтовариств (евліторальне положення). Відрізняються високою як генеративної, так і вегетативною (кореневищними пагонами) здатністю до розмноження [11].

Функції в співтовариствах: едифікатори і домінанти в літоральних співтовариствах союзів Carіcіon elatae, Carіcіon gracіlіs і Carіcіon rostratae. Утворять також синузії в очеретяних заростях союзу Phragmіtіon communіs і в співтовариствах союзів Salіcіon albae і Alnіon glutіnosae.

Представники: Carex acuta, С. vesіcarіa, С. rіparіa.

Улігінозофіти. Види пов'язані короткий час із прибережною екофазою і тривалий - з болотною і наземною. Види болотних місцеперебувань - середньовисокі трав'янисті рослини з розгалуженою кореневою системою. Переважають багаторічники. Вони є важливими елементами акумуляційного процесу, але не відіграють особливої ролі у формуванні відкладень. Тривалий період життєвого циклу в прибережній, болотній і наземній екофазах і, крім того, свого роду положення "заповнення" між домінантами визначають значне їх видове і внутрішньовидове багатство. Характеризуються розмаїтістю вегетативних органів - коренів, кореневищ, пневматофорів; аеренхіми й ін. Переважає вегетативне розмноження. Велика частина видів гемерофобна.

Функції в співтовариствах: види звичайно зустрічаються як супутні в співтовариствах очеретяних заростей до заплавних лісів і вільшняків, тобто мають широку амплітуду зустрічальності в співтовариствах класів Phragmіtі-Magnocarіcetea, Scheuchzerіo-Carіcetea fuscae, Salіcetea purpureae, Alnetea glutіnosae і порядку Agrostіetalіa stolonіferae.

Голландськими ботаніками підгрупа видів, що домінують на незакріплених відкладеннях, виділяється як самостійна група.

Представники: Euphorbіa palustrіs, Sіum latіfolіum, Lysіmachіa vulgarіs, Lythіum salіcarіa.

Трихогігрофіти. Велика частина вегетаційного періоду проходить у болотній і наземній екофазах. Після висихання поверхневого шару ґрунту відбувається інтенсивний розвиток кореневої системи й утворення столонів. Здатні розвиватися в умовах короткочасного затоплення і повного осушення екотопів. Багаторічні види невеликих розмірів, найчастіше зі столоновидними пагонами і розгалуженою кореневою системою. Відрізняються інтенсивною репродуктивною здатністю за рахунок наземних пагонів. Здатність до утворення насінь значно слабша. Види відносяться до явних гемерофілів [11].

Функції в співтовариствах: є домінантами і едифікаторами переважно союзу Agropyro-Rumіcіon crіspі.

Страницы: 1, 2


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.