бесплатно рефераты
 

Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем

p align="left">Полісапробна зона (р) характеризується великим вмістом нестійких органічних речовин і продуктів їх анаеробного розпаду.

Альфа мезосапробна зона (?-m). В цій зоні починається аеробний розпад органічних речовин з утворенням NH3, міститься багато вільної вуглекислоти, кисень присутній в малій кількості.

Бета мезосапробна зона (?-m) відмічається у водоймах майже вільних від нестійких органічних речовин, що розклалися до окислених продуктів.

Олігосапробна зона (о) характеризує майже чисті водойми з незначним вмістом нестійких органічних речовин і невеликою кількістю продуктів їх мінералізації. Вищі водні рослини розвиваються в основному в олігосапробній і бета-мезасапробній зонах. Ксенобіонтами є лише деякі водні мохи і папороті, які мають достатньо високе індикаторне значення [19].

Оцінка якості води за гігрофітами може мати лише допоміжне значення, оскільки загальний аналіз повинен брати до уваги населення водойми і ступінь кількісного розвитку видів, що складають біоценози в цілому.

На розвиток водної рослинності сильно впливає коливання рівня води протягом вегетаційного періоду. Індикаторами зниження рівня води є види широкого екологічного діапазону (Butomus umbellatus, Glyceria Tluitans, Sparganium erektum, Typha latifolia). Різкі зниження рівня води індукує Cilyceria Tluitans. Індикаторами постійності рівня води звичайно є види роду Urtikularia, а підняття рівня води - Menyantnes trisolia, Naumburgia thysiflora. Зовнішнім проявом реакції видів на посилення коливання рівня води до певних меж слід вважати їх масову появу в даних місцях, а також проходження повного життєвого циклу.

Індикаторами забруднення води важкими металами виступають Potamogeton perfoliatus і Potamogeton obtusitolius (залізо), Gliceria maxima (плюмбум); азотистими сполуками - Lecuna gibba, Meniophilum verticilatum; хлором - Gliceria maxima; індикаторами підвищення мінералізації води є Myriophilum spicatum, Sagittaria sagittifolia, підвищений вміст кальцію у воді і донних відкладеннях - Nymphoides peltata, Potamogeton crispus. Ці та деякі інші види в умовах забруднення води характеризується високою концентрації хімічних сполук і елементів у воді вегетують більш тривалий час, ніж інші.

Індикаторами евтрофування водойм, що відбувається під впливом антропогенних факторів, є Butomus umbellatus, Typha lafisolia ділянок, що не зазнають антропогенного впливу, - Ceratophyllum submersum; водойм з відносно чистою водою - Gliceria plekata, Potamogeton alpinus.

Гігрофіти слугують індикаторами акумулятивно - ерозійних процесів, що проходять в прибережній смузі водойм (Cuperus clifsorneis, Sagittaria platyphilla, Vallisneria spiralis). Вони індукують ділянки майбутнього обміління (Batrachium, Scirpus littoralis) і формування мулових відкладень (Alisma gramineum, Alisma plantago - aguatica), а також початкової стадії заростання водойм (Hydrocharis morsus-ranae, Polygonum amfibium). Э індикаторами процесів заболочення, які особливо характерні для водойм антропогенного евтрофорування і зниження рівня води (Carex panikulata, Egilisetum fluviatile, Hippuris vulgaris).

2.2 Значення гідроекологічної флори в самоочищенні водойм

Під само очищенням розуміють весь комплекс взаємозв'язку фізичних хімічних та біологічних процесів, в результаті діяльності яких якість води повертається до першочасткового стану [11].

Велику роль в процесах самоочищення забруднених вод відіграють вищі водні рослини, які розвиваються у великих кількостях на озерах і водосховищах, мілких річках, ставках….

За даними Кабанова (1958, 1961) зарості рослин можуть слугувати бар'єром при попаданні в водойму розсіяних забруднюючих речовин, а також пригнічують сапрофітну мікрофлору. Наприклад, у елодеї ясно виражені антагоністичні властивості по відношенню до сапрофітних бактерій, її розвиток може також прискорити відмирання дизентерійної палички у воді (Доливо - Добровільський, 1959).

Водні рослини часто грають значно більшу роль, ніж фітопланктон, в процесах фотосинтетичної реарегенерації (Вінберг, 1955).

Часто завислі частинки створюють значну каламутність води, що різко погіршує її санітарний стан та заважають очистці на водоочисних спорудах. Рослинність є бар'єром для завислих мінеральних та органічних сполук. При фільтрації води через зарослі напівводяних та занурених рослин її прозорість збільшується [3].

В заростях занурених рослин значно збільшується кількість розчиненого кисню, значно знижується кількість розчиненого кисню, значно знижується кількість сольового аміаку і наростає азот нітритів.

Вищі водні рослини та зообентос сприяють розвитку фітофільної фауни, яка також приймає участь у самоочищенні води та даних відкладень від органічних речовин, продуктів їх розпаду та бактерій.

Макрофіти використовують також у біологічному закріпленні берегів. Укріплення берегів за допомогою водних макролітів визнано найбільш надійним простим і екологічно вигідним заходом. В заростях макрофітів більшості прісноводних водойм відбувається нерест риб.

Але при використанні вищої водної рослинності можливостей і негативний вплив - при її відмиранні та розкладанні, вона стає джерелом вторинного забруднення. Є можливість заболочення водойми внаслідок розростання вищої водної рослинності. Тому необхідно своєчасно видалити їх з водойм.

3. Характеристики окремих рідкісних та типових видів макрофітів

Водяний горіх плаваючий (Trapa natans L.)

Родина Водяногоріхові - Trapaceae

Водяний горіх плаваючий - це однорічна водяна рослина з тонким розгалуженим стеблом. Рослина має ряд пристосувань до умов водного середовища. Черенки їх різної довжини і це допомагає розміститись на поверхні води дуже щільно, не налягаючи один на одного. Квітки знаходяться на поверхні, але після запліднення їх зав'язь зразу ж занурюється під воду і плід весь час розвивається у воді, захований під листям.

Водяний горіх плаваючий давно відомий як рослина з їстівними плодами, насіння якого містить до 50% крохмалю і 15% білків [21].

Рослина привертає увагу дослідників не тільки нестандартними біологічними та морфологічними властивостями, а й географічним поширенням.

В Україні вид зростає на всій території, за винятком Криму, в озерах, ставках, старицях, дрібних річках, плавнях великих річок. Нині зникає внаслідок обміління річок, пересихання та забруднення водойм, збирання плодів людиною.

На Чернігівщині місце зростання цього виду пов'язані з київським водосховищем, річкою Дніпро, верхів'ям Десни та рядом озер. Для охорони виду необхідно створити ряд нових заказників, контролювати стан популяцій.

Вид має велике наукове значення як реліктовий вид третинного періоду. Занесений до Червоної книги України, II категорія.

Плавун щитолисний (Nimphoides peltata (S.A. Cmel.) O Kuntrc)

Родина Бобівникові - Menyanthaceae

Плавун щитолистий - це багаторічна трав'яниста рослина з довгим повзучим кореневищем, що закріплюється на дні водойми. Вона має округло - серце видні супротивні листки, що плавають на поверхні води. Цвіте у червні - серпні. Плодоносить у серпні - вересні. Розмножується насінням і вегетативно [21].

Поселяється на мілководдях майже по всій території України. На Чернігівщині поширення виду пов'язане з Десною та системою окремих заливних озер у її верхів'ях. Так у Новгород-Сіверському районі та Коропському спостерігається збільшення популяцій, їх добре відновлення і вегетація.

Занесений до Червоної книги України, II категорія. Має велике наукове значення як реліктовий вид третинного періоду.

Сальвінія плаваюча (Salvinia natans All.)

Родина Сальвінієві - Salviniaceae.

Сальвінія плаваюча є третинним реліквіям флори України. Цікаво, що із 13 видів роду, які зустрічаються в прісних водах планети, лише один вид - сальвінія плаваюча - це однорічна рослина, решта багаторічники тропічної зони.

Еволюція сальвінії відбувалася шляхом скорочення чи редукції всіх вегетативних органів стебла, коренів і листків. Цікавим є те, що корені її зовсім зникли, а їх роль виконують занурені у воду листки.

Сальвінія плаваюча має плаваюче, нитчасте, розгалужене стебло, її листки в трійчастих кільцях. З них два рядки цих листків розташовані по боках плаваючого стебла, а третій - розсічений, подібний до кореня і занурений у воду. Плаваючі листки яйцеподібно-еліптичні, тупі, зверху вкриті бородавочками з пучком волосків, а знизу - бурими волосками (без бородавок). Спори знаходяться в кулевидних спорангіях, які зароджуються на нижніх коренеподібних листках. Розмножується спорами і вегетативно.

В Україні цей вид зустрічається розсіяно в басейнах Дністра, Дунаю, Сіверського Дінця і Дніпра [21].

На Чернігівщині сальвінія плаваюча зустрічається майже по всьому руслу річки Десни, та ряду її протоків, окремих ділянках заплавних озер, навіть в системі меліоративних каналів. Перша знахідка цього виду на Чернігівщині зроблена А. Ракочі в 1898 році на р. Остер (KW). Сальвінія оселяється у водах, що течуть поволі, або в застійних.

Занесена до Червоної книги України, II категорія.

Альдрованда пухирчаста (Androvanda vesiculosa L.)

Родина Росичкові - Droseraceae

Це ниткоподібна водяна рослина довжиною 10 см, яка плаває у товщі води. У рослини тонке стебло з округлими листками, квітки білі, дрібні. Рослина практичного значення не має, є ряд особливостей, які визначають її наукову цінність. По-перше, альдрованда - це релікт водяної флори третинного періоду. По-друге, комахоїдна рослина, у якої по краях листочків знаходяться чутливі волоски, що допомагають захоплювати здобич у ловчі міхурці.

В Україні альдрованда пухирчаста зрідка трапляється у водоймах майже по всій її території, крім гірських систем. Типові біотипи - це мілководдя слабо проточних водойм, боліт, глибиною до 100 см.

На Чернігівщині цей вид є дуже рідкісною рослиною. Перші вказівки на її знахідки наводяться А. Ракочі в 1874 році, під час дослідження «Шахового болота», біля м. Остер. Є відомості про знахідки альдрованди пухирчастої в Ніжинському та Козелецькому районах. На Чернігівщині необхідно продовжувати пошуки нових місцезростань цього виду та забезпечити його належну охорону.

Занесений до Червоної книги України, II категорія.

Латаття сніжно-біле (Nymphaсa candida S. et. C. Presl.)

Родина Лататтєві - Nymphacaceae.

Це водяна рослина, яка має одні з найбільших і найкрасивіші у нашій флорі квітки (до 10 см в діаметрі). Листки у латаття округлі, мають довгі черенки (до 300 см), які тягнуться від видовженого кореневища, що знаходиться у мулі [20].

Латаття сніжно-біле - це вид, який на Україні є досить звичайним на Поліссі та на півночі Лісостепу. Найчисельніші популяції цього виду на території Чернігівщини виявлені у заплавних водоймах межиріччя Десна - Сейм. Тут латаття сніжно-біле утворює рідкісні угруповання, які занесені до Зеленої книги України.

Рдесник альпійський (Potamogeton alpinus Balb.)

Родина Рдесникові - Potamogetonaceae.

Рдесник альпійський - це плаваюча рослина з сидячими, ланцетними листками, яка зустрічається в озерах, ставках, канавах. Вид зустрічається в Карпатах та на Поліссі.

На Чернігівщині є кілька знахідок рдесника альпійського на сході області. Він є рідкісним для Лівобережжя видом. Необхідно в області вивчати поширення цього виду з метою виявлення і уточнення його поширення, пошуку нових місце зростань та забезпечення належної охорони.

Розгляд окремих рідкісних видів гідроекологічної флори показав, що їх статус залежить від наукового критерію, геологічної природи та поширеності на окремій території.

Лепешняк великий (Gtyceria maxima (C. Hartm.) Holmberq)

Родина Злакові (Poeceae)

Екотоп: озера, стариці, русла річок, ставки, на глибині 20-50 (150) см та береги водойм, заболочені луки і болота.

Вегет.орг: крщ. плагіотропне, до 50 см довж., 5-10 діам. Паг. ортотропні, вис. 100-150 (200) см. Л. широколінійні, 5-12 (15) мм шир., шорсткі, із поодинокими шипиками, язичок 3-5 мм довж., загострений. У проточних водоймах утворює реофільну, стерильну форму із стрічкоподібними л., до 50 см довж.

Генер. орг: суцв. густа, багатоколоскова волоть, 20-40 см довж. Колоски 5-9-квіткові, 10-15 мм довж. Нижня квіткова луска із сильно виступаючими жилками, вкритими шипиками [21].

Біол.: багаторічник, охтогідрофіт, анемофіл, барохор, гідрохор. Цв. VI-VI1I. Розмножується вегетативно - крщ. та насіннєво.

Синт: д. вид Glycerietum maximae, Phragmition communis, Phragmitetaiia, Phragmiti-Magnocaricetea.

Пошир.: звичайно у всіх районах Лісостепу України.

Лепешняк помітний (Glyceria notata Chevall).

Родина Злакові (Poeceae)

Екотоп: заболочені луки, болота, мілководдя стариць, на глибині 15-30 см.

Вегет.орг: крщ. плагіотропне, паг. висхідні, із додатковими кор. в нижніх вузлах, 30-90 см вис. Л. лінійні, довж. 10-25 см, шир. 5-8 мм. Язичок л. надрізаний, 2-5 мм довж.

Генер. орг.: суцв. розлога волоть, 25-35 довж., у нижньому вузлі 3-5 гілочок, коротша із яких несе 2-4 колоски, довж, до 25 мм. Нижня квіткова луска заокруглена. Пиляки жовті. Пл. зернівка, до 2 мм довж.

Біол.: багаторічник, гідроохтофіт, анемо-філ, барохор, гідрохор. Цв. VI-VII. Розмножується вегетативно та насіннєво.

Синт.: д. вид Glycerietum plicatae, Sparganio-Glycerion, Magnocaricetalia, Phragmiti-Magnocaricetea.

Пошир.: спорадично, переважно в північних районах Лісостепу України.

Вербозілля звичайне (Lysimachia vulqaris L.)

Родина Злакові (Poeceae)

Екотоп: береги та мілководдя (до 10-15 см глиб.) річок, озер, ставків, водосховищ, болота, заболочені луки, вільшняки, чагарники.

Вегет. орг.: крщ. плагіотропне, з довгими підземними паг., ст. ортотропне, вис. 50-120 см, розгалужене у верхній частині. Листкорозташування мутовчасте (по 3-4 л. в мутовці) або супротивне. Л. короткочерешкові, яйцеподібно-ланцетні, цілокраї, з нижнього боку листкова пластинка опушена. Довж. л. 6-10 см, шир. 1-1,5 см.

Генер. орг: суцв. пірамідальна волоть. Кв. двостатеві, актином., оцв. подвійна, п'ятичленна, чашолистки яйцеподібно-ланцетні, хоротковійчасті, пел. він., діам. якого 1-1,5 см, жовті. Андр. однобратній, тичинки зрослі основою тичинкових ниток. Пл. куляста коробочка.

Біол.: багаторічник, улігінозофіт, ентомофіл, барохор. Цв. Vl-Vlti. Розмножується вегетативно - підземними паг. та насіннєво.

Синт.: д. вид Lysimachio-Filipenduletum, Filipendulion ulmariae, Molinietalia, Molinio-Arrhenatheretea; крім того у складі угруповань Caricetum gracilis, Caricetum eiatae, Caricetum vesi-cariae, Scirpo-Phragmitetum, Filipendulo-Geranietum.

Пошир.: звичайно у всіх районах Лісостепу України.

Очерет південний, о. звичайний (hragmites australis (Cav.) Trin. Ex Steud)

Родина Злакові (Poeceae)

Екотоп: мілководдя прісноводних та слабкомінералізованих, замкнутих і проточних водойм на глибині 20-100 (200) см, береги річок, озер, ставків, болота, торф'яники, вільшняки.

Вегет. орг.: крщ. плагіотропне, розгалужене, дуже довге - до 10 м довж., 10-25 мм діам. Додаткові кор., довж. 10-20 см, утворюються у вузлах кореневищ та нижньої частини ст. Л. крупні, плоскі, широкі, 1,5-3,5 см шир., лінійно-ланцетні, 25-50 см довж. Піхви л. циліндричні, гладенькі, щільно прилягають до ст. Язичок л. утворений рядом густих, коротких, прямих, білих, волосків.

Генер. орг: суцв. крупна, багатоколоскова, розлога волоть, із довгими, гіллястими, шорсткими гілочками, 20-30 см довж., 8-12 см шир. Колоски 3-7-квіткові, 5-10 мм довж., стиснуті з боків, лінійно-ланцетні, гострі, від світло-коричневого до темно-фіолетового забарвлення. Квіткові лусочки довші за колоскові, нижня - щільна, довго та тонко загострена, гола, верхня - більш ніжна, із 2 війчастоопушеними кілями. Тичинки із фіолетовими пиляками. Пл. зернівка.

Біол.: багаторічник, охтогідрофіт, анемофіл, анемохор. Цв. VII-ІX. Розмножується вегетативно - крщ. та насіннєво.

Синт.: д. вид Phragmiteturn communis, Phragmition communis, Phragmitetalia, Phragmiti-Magnocaricetea, у складі угруповань Alnion glutinosae, Salicion cinereae.

Висновки

Використовуючи підходи Елінберга, групи біоморф водних макролітів можна об'єднати у наступні типи:

1. гідрооморфні: сугідамофіти, аерогідамофіти, плейсмофіти;

2. гідрогеломорфні: тенагофіти, плейсмогелофіти;

3. геламорфні: гідроохтофіти, олхтогідрофіти, евохотофіти;

4. гелогігоморфні:улігінозофіти;

5. гігроморфні: трихогігрофіти;

6. гігрогмезоморфні:пелохтофіти, пелохтотерофіти.

Вищі водні рослини відіграють значно більшу роль, ніж фітопланктон, в процесах фотосинтетичної регенерації. Вищі водні рослини та зообентос сприяють розвитку фітофільної фауни, яка також приймає участь у самоочищенні води та даних відкладень від органічних речовин, продуктів їх розпаду та бактерій.

Макрофіти використовують у біологічному закріпленні берегів. Цей захід визнано найбільш надійним простим і екологічно вигідним. В заростях макрофітів більшості прісноводних водойм відбувається нерест риб.

Список використаних джерел

1. Вищі спорові судинні рослини Чернігівщини. / За ред. Ю.О. Карпенка. - Чернігів, 2005. - 86 с.

2. Дивосвіт природи Чернігівщини: навчальний посібник для вчителів. / За ред Ю.О. Карпенка. - Чернігів, 2001. - 186 с.

3. Загальна гідрологія. /За ред. С.М. Лисогора. - К.: Фітосоціоцентр, 2000. - 264 с.

4. Збереження і невиснажливе використання біорізноманіття України: стан та перспективи. / За ред. Ю.Р. Шелег-Сосонко. - К.: Хімужест, 2003. - 248 с.

5. Зелені скарби Чернігівщини. Колектив авторів. - Чернігів, 2004. - 84 с.

6. Зеленая книга Украинской ССР. / Под общ. ред. Ю.Р. Шелег-Сосонко. - К.: Наук. думка, 1987.

7. Карпенко Ю.О. та інші. Дивосвіт природи Чернігівщини: Кн. 2. Луків сіверських різнотрав`я. Світ імлистих боліт і водойм: Навч. посібн. - Чернігів, 2001. - 170 с.

8. Карпенко Ю.О. та інші. Дивосвіт природи Чернігівщини: Кн. 3. Раритети мальовничої Чернігівщини. Живий світ поряд з людиною: Навч. посібн. - Чернігів, 2001. - 163 с.

9. Кокин К.А. Экология высших водных растейний. - М.: Изд-во МГУ, 1982.

10. Лаптев О.О. Екологія рослин з основами біоценології. - К.: Фітосоціоцентр, 2001. - 144 с.

11. Макрофиты - индикаторы изменений природной среды./ Дублена Д.В., Гейне С., Гроудова З. И др. - К.: Наукова думка, 1993. - 435 с.

12. Мулярчук С.О. Рослинність Чернігівщини. - К.: Вища школа, 1970. - 132 с.

13. Мусієнко М.М., Ольгович О.П. Методи дослідження вищих водних рослин. Навч.посібник до лабораторних занять з фізіології водних рослин. - К.: Фітосоціоцентр, 2005.

14. Определиетль высших растений Украины. / Доброчаева Д.Н., Котов М.И., Прокудин Ю.Н. и др. - К.: Наукова думка, 1987. - 548 с.

15. Парчук Г.В. Проблема дифтрофирования водоемов. // Гидробиологический журнал. - 1994. - №3. - С. 30.

16. Рычин Ю.В. Флора гигрофитов. - М.: Сов. наука, 1948.

17. Семенихіна К.А. Водна рослинність р. Десни та водойми її заплави в межах УРСР // Укр. бот. журнал. - 1982. - №2. - С. 39.

18. Фіторізноманіття Українського Полісся та його охорона. / Під заг. ред. Т.Л. Андрієнко. - К.: Фітосоціоцентр, 2006. - 316 с.

19. Червона книга України. Рослинний світ. - К.: Українська енциклопедія ім. М.П. Бажана, 1996. - 608 с.

20. Чорна Г.А. Рослини наших водойм (Атлас-довідник). - К.: Фітосоціоцентр, 2001. - 134 с.

21. Чорна Г.А. Флора водойм і боліт Лісостепу України. Судинні рослини. - К.: Фітосоціоцентр, 2006. - 184 с.

Страницы: 1, 2


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.