Болота и болотные растения. Растения на болоте
Растения болот
Вода нужна всем организмам, жизнь без нее невозможна. Но все хорошо в меру. Когда воды слишком много, растения страдают от недостатка кислорода для дыхания, ведь из почвы его вытеснила вода. Жизнь во влажных местах оказывается не всем "по плечу", но есть растения, которые к такой жизни приспособились.
Болото - это сообщество многолетних растений, которые способны произрастать в условиях обильного увлажнения проточными или стоячими водами. В болотной почве содержится мало кислорода, а нередко и питательных веществ (минеральных солей), которые необходимы растениям. Существуют разные типы болот. Есть болота сфагновые (их еще называют торфяными, верховыми). Среди растений там преобладает мох сфагнум - о нем вы прочтете в книге. Только здесь можно встретить хорошо вам известную клюкву и удивительное растение росянку. О них тоже речь впереди. Есть болота, где преобладают осоки. Вместе с ними произрастают и другие травы. Эти болота так и называют - травяные (или низинные). Болота, на которых можно встретить не только многолетние травы и мхи, но и множество деревьев и кустарников, называют лесными. На лугу, в лесу, по берегам рек и озер, вдоль дороги нередко попадаются участки с повышенным содержанием воды в почве. Здесь также поселяются растения, приспособленные к жизни в условиях переувлажнения.
Самый известный из болотных кустарничков - клюква. Она растёт и на грядах, и в мочажинах, и местами образует сплошной покров. Все видели ягоды клюквы, но некоторые горожане не знают, как красиво она цветёт. По всему болоту растёт обычная клюква болотная, ягоды её отличаются и размером, и формой (и круглые, и грушевидные, и крупные, и помельче), а иногда на высоких кочках встречается и клюква мелкоплодная. У неё совсем маленькие ягоды и мельче цветы. Хозяйственного значения не имеет, но именно по её присутствию можно судить о том, что «болото нетронутое» и его стоит охранять.
Есть ещё кустарничек с ягодами - вороника чёрная. Она растёт на грядах и по заболоченным соснякам на окраинах болотного массива. Её называют и водяникой - ягоды безвкусные, но хорошо утоляют жажду. А имя «вороника», конечно, за то, что ягоды похожи на птичьи глазки. Два других удивительных болотных кустарничка - подбел обыкновенный и болотный мирт, или Кассандра, не обладают вкусными ягодами. Цветы их имеют похожую форму - напоминают шарик, и, наверное, такая форма не случайна... Подбел называют подбелом за белые снизу листья, а листья болотного мирта напоминают настоящий мирт, растущий значительно южнее. Эти растения встречаются только на болотах.
А вот ещё пара кустарничков - вереск и багульник растут не только на болотах, но и в сосняках на песках и в заболоченных сосняках. Багульник болотный замечательно сильно и пьяняще пахнет. Говорят, что, если им дышать долго, может заболеть голова, но, как и всякое лекарство в небольших дозах, он, конечно, полезен и используется в медицине. Вереск тоже применяют в медицине. К тому же он хороший медонос. Цветы вереска розовые, он очень декоративен.
Кувшинка чисто-белая большой белоснежный цветок водяной лилии. Растет по тихим заводям рек и глубоким мочажинам аапа болот. Цветы достигают 12 см в диаметре, а округлые листья – 30 см. кувшинка чисто-белая – это живые часы. Вечером в 6-7 часов цветы ее закрываются и погружаются в воду, а утром, тоже в 6-7 часов, они появляются над водой и вновь раскрываются. Но если утром цветы не появились – жди дождя. Корневища кувшинок содержат до 20 % крахмала, их охотно поедают ондатры, водяные крысы и даже свиньи. Применяют кувшинку в медицине. Алкалоид нимфеин, извлеченный из растения, применяют при болезнях мочевого пузыря и гастрита.
Тростник обыкновенный. Вездесущий тростник встречается от лесотундры до тропиков. Он образует плавни в устьях рек, заросли в мелководьях озер и на засоленных побережьях морей, фитоценозы на открытых и лесных низинных и переходных болотах. На болотах в оптимальных условиях он достигает высоты 2м, а в крайних – всего 50-70см. Вообще-то тростник любит проточную воду; поэтому и на болотах он селится там, где по поверхности или в глубине торфяной залежи движется вода. И чем лучше проточность и богаче питание, тем большую зеленую массу ежегодно образует тростник. Из 1 га тростниковых зарослей можно получить от 8 до 60 ц сена, причем оно тем богаче каротином (провитамином А), чем раньше скошено. Вода, протекая через тростниковые плавни, очищается, словно фильтром: тростник извлекает из воды многие вредные вещества (натрий, серу), задерживает нефтяную пленку, глину, взвеси. Но значение тростника этим не ограничивается: с ним связана судьба многих видов птиц и зверей, обитающих в его зарослях. Издавна листья и стебли тростника используют для плетения корзинок, щитов, циновок. Его употребляют на топливо, для покрытия крыш, на изгороди. Из тростника делают бумагу: выход ее из сухого сырья составляет до 50%.
Осоки. Самые распространенные растения болот – осоки: около 40 видов их встречается на торфяных болотах, по берегам рек и озер, в заболоченных лесах и лугах. Высота осок разная: от 10см до 1м, а колоски или совсем маленькие (около 0,5 см), или большие (до 10см). Колосок либо один, либо их несколько, собранных в метелку, они бывают прямостоячие или повислые. Благодаря морфологическому многообразию и биологической пластичности осоки занимают разные местообитания на болотах: от олиготрофных до евтрофных.
Осоки имеют и практическое значение. Прежде всего их используют как сено. Скошенные до цветения или колошения, но не позже, они содержат вдвое больше перевариваемых белков. Некоторые осоки по содержанию белков даже выше многих злаков. Одни осоки неплохо поедаются в сене, другие применяются при производстве силоса. Крупные осоки пригодны для грубого волокна и даже бумаги.
Валериана лекарственная. Все более редкой становится валериана в естественных местообитаниях. И все же ее можно встретить еще на низинных болотах, на заболоченных лугах, на влажных лесных опушках. Крупные розовато-сиреневые ароматные соцветия украшают летом это растение. Корневище у нее 2-3 см длиной и толщиной, двулетнее, с многими шнуровидными корнями, с сильным своеобразным запахом.
Кубышка желтая. Это постоянная соседка кувшинки. Листья их похожи, а цветки у кубышки другие: желтые, небольшие.
Чемерица обыкновенная. Это обитатель сырых лугов, отдельных низинных болот и влажных зарослей кустарников. Народные названия чемерицы – зеленый анчар, волчок. Чемерица очень ядовита! Уже 2г свежих корней чемерицы могут убить лошадь. Скот обычно не трогает чемерицу, но молодые животные все же часто погибают, употребив ее в пищу, и даже мясо их делается ядовитым. Чемерица опасна и в сене, поскольку ее яды не разрушаются при высушивании. Яды чемерицы проникают в кровь даже через кожу. Если ее сок попадает на кожу, то сначала ощущается жжение, затем холод и полностью теряется чувствительность.
Вех ядовитый. Это многолетнее растение с толстым корневищем и крупными листьями, рассеченными на узкие доли. Встречается он на низинных болотах, заболоченных лугах, по берегам рек и озер (латинское название веха Cicuta происходит от греческого слова, обозначающего «пустой»). Особенно ядовито корневище веха, розовое изнутри, пустое, разделенное перегородками. По вкусу оно напоминает брюкву или редьку, а по запаху – морковь. 100-200г сырого корневища уже убивает корову, а 50-100г – овцу. Часто им отравляются дети, привлеченные сочным и аппетитным на вид корневищем, и домашние животные. Яд поражает и угнетает нервную систему, понижает двигательную активность и кровяное давление. Избежать прогрессирующего отравления можно, давая молоко, яйца, противосудорожные средства.
И все же вех ядовитый тоже имеет определенное практическое значение. Его корни и корневища в народной медицине применяют наружно при лечении ревматизма, подагры, некоторых кожных заболеваний. Настой травы веха считают противосудорожным и потогонным, отхаркивающим и успокаивающим. Его применяют для лечения коклюша, эпилепсии, истерии, заикания, психозов. Используют вех и в садоводстве. Настой его травы – хорошее средство против листогрызущих гусениц и личинок пилильщика.
Белокрыльник болотный. Это растение образует густые заросли по болотистым берегам рек и озер; встречается оно на низинных лесных (еловых, черноольховых) и топяных болотах. Белокрыльником растение названо благодаря белому листу, покрывающему соцветие.
Калужница болотная. Растет она часто прямо в мелкой воде рек и озер. Отмечается, что в период цветения растения ядовито, но для отравления нужны очень большие дозы. Скот ее не ест, зато люди употребляют в пищу бутоны калужницы, приготовляя их особым образом и используя вместо каперсов как приправу к мясным блюдам.
biofile.ru
Растения болот | Наши домашние питомцы
Болота распространены на Земле повсюду, где климат достаточно влажен. Они есть во всех растительных зонах, кроме пустыни и полупустыни, но больше всего их на севере лесной зоны и в тундрах. Болота образуются в понижениях, котлованах, где застаивается вода или близко к поверхности залегают грунтовые воды, из зарастающих озер, медленно текущих рек.
В сильно обводненных почвах недостаток кислорода препятствует развитию грибов и бактерий, которые способствуют разложению растительных остатков. При неполном их разложении накапливаются органические кислоты, еще более задерживающие развитие микрофлоры. В результате накапливается масса полуразложившихся остатков растений — торф. Однако далеко не всегда в болотах накапливается торф. Таковы болота тундр Крайнего Севера, где из-за очень низких температур прирост растений слабый.
Болота очень разнообразны по составу растений, по строению и характеру торфа, условиям водного питания и способу образования. Объединяющий признак — состав растительности. Болота — это особый тип гигрофильной, т. е. влаголюбивой, растительности. Растения болот не погружены в воду и возвышаются своими вегетативными частями над поверхностью воды. Листья у них большей частью широкие, не приспособленные для уменьшения испарения, корневая система поверхностная. В воде и обводненной почве мало кислорода. Поэтому в стеблях и корнях гигрофильных растений образуются полости, воздушные ходы, по которым в их подводные и подземные части проникает атмосферный кислород.
Часто болота считают «гиблыми» местами, бросовыми землями. Такое представление не верно. Болота имеют большое водоохранное значение. Накапливая огромные запасы воды, они регулируют водный режим рек. При неправильном использовании болот и лесов резко нарушается водный баланс территории, что влечет за собой резкие изменения всего комплекса природных условий. Торф, накапливающийся в болотах, широко используется человеком.
Интересна история возникновения и способы образования болот. Различают два основных способа образования болот — путем зарастания водоемов и путем заболачивания суши. Зарастание водоемов (озер, стариц рек, прудов) — широко распространенное явление. В водоемах с пологими и круто обрывающимися берегами оно идет несколько различно.
В водоемах с пологими, низкими берегами болотная растительность располагается концентрическими кругами. В местах наибольшей глубины (около 6 м) на дне произрастают различные водоросли — синезеленые, диатомовые, нитчатые зеленые. Эти места называют поясом микрофитов (от греческих слов «микрос» — маленький и «фитой» — растение). На меньших глубинах пояс микрофитов переходит в пояс макрофитов (от «макрос» — большой). Здесь растут под водой более крупные растения: зеленые водоросли — хара, нителла, мхи и некоторые цветковые растения — рдест узколистный, роголистник.
Зарастающее озеро превращается в болото.
Ближе к берегу, на глубине не меньше 3 м располагается пояс широколистных рдестов. Кроме рдестов здесь растет уруть с сильно рассеченными листьями, распластанными в толще воды. За этим поясом идет пояс кувшинок. Здесь раскрывают свои нежные лепестки белые кувшинки (водяные лилии), рядом скромные кубышки с желтыми цветками, слегка покачивается на прибрежной волне рдест плавающий. У растений пояса кувшинок корневища скрыты в иле на глубине от 2,5 до 4 м, а листья — обычно широкие, с длинными черешками — плавают на поверхности воды.
На меньших глубинах — от 1,5 до Зм — развивается пояс камышей. Камыши, тростники и хвощи образуют здесь сравнительно плотную травянистую массу. Еще ближе к берегу расположены пояс крупных осок и пояс мелких осок. В этих двух поясах вода сильно прогревается и болотные растения более разнообразны. Кроме осок здесь растут стрелолист, сусак, ежеголовка, частуха, ситняг, лютик, ирис болотный. У некоторых из этих растений листья на различной глубине принимают разные формы — подводную, плавающую и надводную. Пояс мелких осок примыкает к самому берегу. Дальше идет уже наземная растительность.
Ежегодные отложения остатков отмерших растений приводят к обмелению водоема. Растительные пояса сменяют друг друга, передвигаются от берега к центру, сжимая открытую водную поверхность все более тесным кольцом. В конце концов наступает время, когда на месте бывшего водоема остается один пояс мелких осок. Так водоем превращается в осоковое болото. Водоемы, которые у берегов очень глубоки, или водоемы со спокойной, защищенной от ветра поверхностью часто заболачиваются нарастанием сплавины.
Прибрежные растения — вахта, сабельник, белокрыльник и другие — нарастают своими корневищами в сторону водоема, так как там больше питательных веществ. Постепенно смыкаясь, они образуют более или менее плотный слой — дернинку, на которой в дальнейшем поселяются мхи, особенно различные виды сфагнума, и ряд других болотных растений. Образуется сплавина, надвигающаяся на водоем и разрастающаяся в толщину. Когда толщина сплавины достигает 5—10 см, на ней поселяются различные осоки (топяная, волосистоплодная), пушица узколистная, а затем и болотные кустарнички: Кассандра, андромеда, багульник, клюква, в северных районах — морошка. Когда толщина сплавины доходит до 1—1,5 м, на ней могут расти даже деревья — береза, а затем и сосна. Нередко на колеблющейся под ногами сплавине встречаются «окна» — незаросшие или затянутые тонкой растительной пленкой участки над ключами или наибольшими глубинами. От сплавины постоянно опадают на дно водоема растительные остатки, частицы торфа. Постепенно котловина заполняется торфом, и водоем превращается в болото.
В средних и северных широтах часто происходит заболачивание участков суши — лесов, лугов. Особенно часто заболачиваются лесные вырубки и гари. В лесу грунтовые воды располагаются на большой глубине, так как деревья корнями высасывают их из поверхностных слоев почвы и испаряют через кроны. После вырубки леса или пожара уровень грунтовых вод повышается. На влажной почве появляются сначала зеленые болотные мхи, а затем и некоторые сфагновые мхи. Нижние обводненные части моховых дернин отмирают, но полностью разложиться не могут: в увлажненной почве мало кислорода, много кислот, и бактерии, разлагающие растительные остатки, здесь развиваются плохо. Под моховой дерниной постепенно образуется торф. На моховом ковре поселяются травянистые болотные растения, затем кустарниковые и, наконец, деревья.
Как бы болото ни образовалось (из заросшего водоема или из заболоченной суши), вначале оно снабжается грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. Это так называемые низинные болота. Они занимают впадины, низины. Здесь растут различные осоки, хвощи, болотные растения с широкими листьями — сабельник, вахта. В напочвенном покрове растут различные зеленые мхи — дрепанокла-дусы, каллиергон и др. На старых болотах появляются ива, береза, ольха.
Нарастание растений идет быстрее на кочках и вокруг пней. Постепенно поверхность болота повышается, и оно отрывается от питания грунтовой водой. Возвышенные участки болота получают воду лишь из атмосферы (дождь, снег). С осадками поступает ничтожное количество солей. Не всякое растение может с этим мириться. Сначала на возвышениях поселяются сфагновые мхи и сопутствующие им растения, способные мириться с недостатком минеральных веществ, например пушица, клюква, кас-сандра. Такое болото называется переходным или болотом смешанного питания, потому что на ровных местах и в понижениях болото еще питается грунтовыми водами.
У росянки ежегодно образуется новая розетка листьев; по остаткам этих розеток можно определить толщину торфяного слоя, нарастающего ежегодно. Справа — мох сфагнум.
Постепенно все большая часть болотной поверхности отрывается от грунтовых вод, пока, наконец, все болото не переходит на атмосферное питание и становится верховым болотом. Поверхность у такого болота выпуклая, его середина возвышается над окраинами на 1,5—2 м, а иногда и более чем на 5 м. Торфяной слой достигает здесь 6—10 м. На верховых болотах сплошной сфагновый ковер из видов сфагнума, которые могут расти при ничтожном содержании солей. Поэтому такие болота называют также сфагновыми.
При дальнейшем нарастании торфа его верхние участки не могут получить достаточного увлажнения и постепенно разрушаются. Поверхность болота начинает расчленяться на возвышенные участки (гряды, кочки) и пониженные (мочажины, веретья). На возвышенных, более сухих участках поселяются низкорослая, иногда даже карликовая, сосна и болотные кустарнички, пушица влагалищная. На обводненных мочажинах и веретьях — сплошной сфагновый ковер из более влаголюбивых видов сфагнума, на котором растут болотные травы: осоки, шейхцерия, ринхоспора и др.
Такая смена типов болота характерна для северной и средней полосы СССР. На юге лесной зоны встречаются главным образом низинные болота и редко переходные, в лесостепи и степной зоне — только низинные. Из 350 видов сфагнума, известных на Земле, в СССР встречается 43 вида, которые распространены главным образом в лесной зоне.
Поверхность сфагнового болота ежегодно повышается. В средней полосе сфагнум за год вырастает на 4—8 см. Быстро растущая дернина может захоронить в себе цветковые растения, поэтому все они так или иначе приспособились, чтобы не отставать в росте от сфагнума. У многих болотных кустарничков — вереска, Кассандры, андромеды — в любом месте стебля могут возникать придаточные корни. Нижняя часть кустарничка, захороненная в торфе, отмирает, а на верхних образуются новые корни. Другие растения, например клюква, стелются длинными плетями по поверхности сфагнового ковра. Корневища у пушицы, некоторых осок, сабельника растут косо вверх.
Весной из корневищ этих многолетних растений вырастают стебли, и они оказываются выше сфагнума. У росянки ежегодно стебель нарастает на некоторую высоту и образует розетку листьев, лежащую на поверхности сфагнового ковра. Раскопав дернину сфагнума, можно обнаружить розетки росянки за 5—10 лет и, измерив длину меж-розеточных расстояний, определить быстроту нарастания сфагнового ковра.
Все предметы, попавшие в торф и захороненные в его толще, сохраняются многие века почти без изменений. Торф хорошо консервирует органические остатки, которые долго в нем не гниют. Так, в Германии в одном из баварских болот был найден средневековый рыцарь в доспехах. В Австрии на Лайахском болоте были обнаружены на глубине 1,2 м остатки бревенчатой дороги, проложенной римлянами, а на дороге — римская монета с изображением императора Тиберия Клавдия, датированная 41-м г. н. э. В торфе находят останки древних людей, предметы их домашнего обихода, свайные постройки и т. д.
Наибольший интерес для науки представляют сохранившаяся в торфе пыльца деревьев и кустарников, споры мхов и папоротников. Распознав под микроскопом эти споры и пыльцу, можно определить, какая растительность окружала болото в различные периоды его жизни и какая пришла ей на смену. Таким образом, можно судить, что на нашей территории образование болот началось вскоре после окончания ледникового периода. Наиболее старые болота имеют именно такой возраст. Изучая болота разного возраста, остатки растений и пыльцу в торфе ученые установили определенную последовательность развития растительности на нашей территории. Способом анализа пыльцы (пыльцевой метод) возможно установить и абсолютный возраст торфяников. По этим данным в средней полосе Европейской части СССР наиболее старые торфяники имеют возраст от 5 до 8 тыс. лет.
Таким образом, у наших болот не только своя ‘сложная история, они сами как бы природная летописная книга, на страницах которой сохранились сведения о растительности и климате прежних эпох.
Животный и растительный мир:
Поделиться новостью: Обязательно посмотрите и эти записи:
www.maginfo.net.ru
Растения болот | География. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Болота — это избыточно увлажнённые участки земной поверхности, характеризующиеся своеобразной влаголюбивой растительностью и болотным типом почвообразования. Болота могут быть с торфом и без него. Но в условиях умеренного и холодного климата избыток влаги, как правило, ведёт к образованию торфа. Болота различаются между собой по растительности. Эти различия связаны с условиями обводнения и содержанием питательных веществ в почве.
Виды (типы) болот
В зависимости от состава растительного покрова ботаники делят болота на лесные, кустарниковые, кустарничковые, моховые и травяные. По способу обводнения различают три типа болот: верховые, низинные и переходные.
Верховые болота
Верховые болота питаются атмосферными осадками. Располагаются чаще всего на водоразделах, в условиях очень бедного минерального питания. Слой торфа, где находятся корни растений, отличается на этих болотах высокой кислотностью, низким содержанием минеральных соединений и кислорода. Мощность торфяного слоя может достигать здесь 8 — 10 метров.
В зависимости от условий обводнения, на разных участках верхового болота формируются различные группы растительных сообществ. На повышенных участках в условиях сравнительно невысокой влажности торфа располагаются сосново-кустарничковая, сосново-травяная и сосново-моховая группы фитоценозов. На выровненных и пониженных участках болота, в условиях сильного обводнения, эти сообщества сменяются травяными, травяно-моховыми и моховыми.
Поскольку условия жизни для растений на верховом болоте неблагоприятны, здесь могут существовать лишь немногие виды.
Деревья
Из деревьев растёт только сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), образуя разные экологические формы в зависимости от условий обитания. Чаще она растёт в виде низкорослых угнетённых деревьев, иногда принимает форму кустарника.
Кустарнички
Здесь большую роль в растительном покрове играют кустарнички: багульник болотный (Ledum palustre) (рис. 179), подбел многолистный (Andromeda polifolia), кассандра, или болотный мирт (Chamaedaphne calyculata) (рис. 180), голубика (Vaccinium uliginosum), клюква болотная (Oxycoccus palustris), водяника чёрная (Empetrum nigrum).
Одна из особенностей багульника — его специфический тяжёлый запах. Особенно сильно пахнут его мелкие белые цветки, собранные на концах побегов в щитковидные соцветия. Цветёт багульник в мае — июне, плодоносит в августе. Листья у него узкие, плотные, кожистые, с завёрнутыми вниз краями. Сверху тёмно-зелёные, а снизу рыжеватые. Багульник — вечнозелёный кустарничек, все его части ядовиты.
Болотный мирт также вечнозелёное растение. Листья у него плотные, кожистые, узкоовальные по форме, с очень мелкими беловатыми чешуйками. Зимой листья становятся бурыми, а весной опять зеленеют. Цветёт болотный мирт рано весной, цветки его белые, по форме напоминающие цветки ландыша.
 |
| Рис. 179. Багульник болотный (Ledum palustre) |
 |
| Рис. 180. Мирт болотный (Chamaedaphne calyculata) |
Травянистые растения
Из травянистых растений верховых болот самым распространённым является пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum) (рис. 181). Она образует кочки на поверхности болота. Листья её узкие, длинные. Цветёт пушица рано весной, цветки её мелкие, собраны в колоски, расположенные на концах цветоносов. К началу лета у пушицы созревают плоды — орешки. Каждый плодик окружён множеством длинных белых волосков, которые способствуют распространению плодов ветром. Скопление плодов на верхушке стебля образует пуховку, похожий на клочок чисто белой ваты.
 |
| Рис. 181. Пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum) |
Растёт на верховых болота насекомоядное растение росянка круглолистная (Drosera rotundifolia). Её мелкие круглые листочки собраны в розетку. Летом из центра розетки появляется тонкий стебель, несущий несколько мелких белых цветков. Ловчими аппаратами росянки служат листья. Их верхняя поверхность покрыта железистыми волосками, которые выделяют особую клейкую жидкость. К этой жидкости прилипают насекомые, которые под влиянием ферментов, выделяемых железистыми волосками, постепенно перевариваются.
Кроме названных выше, на верховых болотах встречаются и такие травянистые растения, как шейхцерия болотная (Scheuchzeria palustris), очеретник белый (Rhynchospora alba), осоки топяная (Carex limosa) и малоцветковая (C. puciflora), морошка приземистая (Rubus chamaemorus), марьянник луговой (Melampyrum pratense) и некоторые другие.
Мхи
Поверхность верхового болота покрыта сплошным моховым покровом, состоящим преимущественно из сфагновых мхов.
Низинные болота
Низинные болота увлажняются грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. Торф здесь имеет высокую степень разложения, низкую кислотность и богат минеральными питательными веществами. Такие условия среды благоприятствуют развитию богатого растительного покрова.
Поскольку экологические условия даже в пределах одного низинного болота чаще всего неоднородные, здесь можно наблюдать очень разнообразные растительные сообщества.
Деревья
Из деревьев на низинных болотах обычны ольха чёрная (Alnus glutinosa), берёза пушистая (Betula pubescens), реже встречаются ель (Picea abies) и сосна (Pinus sylvestris), изредка можно встретить осину (Populus tremula), ольху серую (Alnus incana), ясень (Fraxinus excelsior).
Кустарники
Из кустарников наиболее распространены различные виды ив: ива ломкая (Salix fragilis), пепельная (S. cinerea), пятитычинковая (S. pentandra), трёхтычинковая (S. triandra) и другие. В подлеске иногда встречаются рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), черёмуха обыкновенная (Padus avium), смородина пушистая (Ribes spicatum).
Травянистые растения
Очень разнообразен состав травяного покрова низинных болот.
Здесь широко представлены различные виды осок: вздутая (Carex rostrata), дернистая (C. caespitosa), острая (C. acuta), чёрная (C. nigra), волосистоплодная (C. lasiocarpa) и другие. На травяных болотах нередко обильны пушицы многоколосковая (Eriophorum polystachyon) и широколистная (E. latifolium). Широко распространён рогоз широколистный (Typha latifolia), отличительная особенность которого — плотный чёрно-бурый початок на верхушке стебля (рис. 182).
 |
| Рис. 182. Рогоз широколистный (Typha latifolia) |
 |
| Рис. 183. Тростник обыкновенный (Phragmites communis) |
Часто встречается на низинных болотах и злак тростник обыкновенный (Phragmites communis). Он нередко образует обширные чистые заросли на участках, затопленных водой (рис. 183). Из других злаков встречаются вейник сероватый (Calamagrostis canescens), манник большой (Glyceria maxima), двукисточник тростниковидный (Phalaroides arundinaceus) и некоторые другие.
Богато представлены на низинных болотах и двудольные травянистые растения. Наиболее часто и обильно встречаются сабельник болотный (Comarum palustre), белокрыльник болотный (Calla palustris), таволга вязолистная (Filipendula ulmaria), незабудка болотная (Myosotis scorpioides), подмаренник топяной (Galium uliginosum) и многие другие.
Мхи
Состав мхов на низинных болотах также разнообразен. Преобладают зелёные мхи, но встречаются также и некоторые виды сфагновых, требовательные к минеральному питанию.
Переходные болота
Переходные болота представляют промежуточную группу между низинными и верховыми болотами. Они питаются атмосферными осадками и поверхностно-сточными и грунтовыми водами, которые поступают в незначительном количестве. Переходные болота располагаются чаще всего на границе между верховыми и низинными болотами. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
В этих условиях растут растения как низинных болот, так и верховых. Из деревьев растут сосна и берёза, из кустарников встречаются ивы, но они не играют той роли, как на низинных болотах. В травяно-кустарничковом ярусе наряду с клюквой, багульником, кассандрой, растут осоки, тростник, вахта трёхлистная (Menyanthes trifoliata) и т.д. В моховом покрове распространены как зелёные, так и сфагновые мхи.
Группы фитоценозов болота
Болотоведы обычно выделяют следующие группы фитоценозов: древесную, древесно-травяную, древесно-моховую, травяную, травяно-моховую и моховую.
Фитоценозы древесной группы (ольшаники, березняки, ивняки) занимают наименее обводнённые участки болотного массива с высоким содержанием минеральных веществ. Древесные породы имеют значительную высоту (10-14 м), травяной покров довольно богат, но густота его невелика. Мхи встречаются в основном на повышенных участках рельефа.
На участках, более бедных по содержанию минеральных веществ (зольность субстрата — 7-8%), формируются фитоценозы древесно-травяной группы. Древесный ярус в них разреженный, высота деревьев не превышает 4 — 6 м. Поверхность этих участков покрыта кочками, образованными осоками и мхами. Травяной покров более беден, чем в фитоценозах древесной группы, но более сомкнут.
На участках, сильно подтопляемых грунтовыми водами, формируются фитоценозы древесно-моховой группы. Древесный ярус в них сильно угнетён и разрежен, а травянистые растения вытесняются мхами и встречаются в основном на верхушках кочек.
Фитоценозы травяной группы располагаются обычно в центральных частях крупных низинных болот. Здесь почти отсутствуют деревья, редко встречаются кустарники и пышно разрастаются травы.
Сильно обводнённые участки низинного болота обычно заняты травяно-моховыми и моховыми фитоценозами. В моховых растительных сообществах ярус травянистых растений сильно угнетён и разрежен, чаще встречаются низкорослые осоки. Господствуют здесь зелёные или сфагновые низинные мхи. Эти участки нередко залиты водой, их называют мочажинами.
На этой странице материал по темам: Растения болота реферат
Фитоценозы болот
Растения переходных болот
Болотный тип растительности сообщение
Моховые растения примеры
Вопросы по этому материалу: Что такое болото?
Какие типы болот выделяют по способу обводнения?
Охарактеризуйте почвенно-грунтовые условия и видовой состав растительности верховых болот.
Какие условия среды характерны для низинных болот?
Приведите примеры деревьев, кустарников и травянистых растений, произрастающих на низинных болотах.
Каковы особенности растительности переходных болот?
Приведите примеры растений, наиболее характерных для переходных болот.
doklad-referat.ru
Растительный мир болот
Смирнов И.А.
Очень своеобразен растительный мир верховых болот. Это связано с уникальными почвенными и водными условиями, складывающимися в этих местообитаниях.
К особенностям болот верхового типа можно отнести:
1. обилие влаги,
2. резкий недостаток кислорода в почве,
3. болотный тип почвообразования как следствие первых двух факторов,
4. кроме того, в торфяной почве отсутствуют необходимые растениям соли азотной и фосфорной кислот — нитраты и фосфаты.
Влажность во многом поддерживается благодаря влаголюбивым растениям, например, таким как сфагнум. Почвообразование на верховых болотах идет медленно и из-за анаэробных (бескислородных) условий характеризуется оглеением — биохимическим процессом восстановления окисленных почвенных соединений, главным образом железа. По этой же причине наблюдается накоплением торфа.
Ко всем указанным факторам приспособлены растения болот. Какие приспособления позволяют выживать им в таких непростых условиях?
Как ни странно внешне приспособление к условиям верхового болота выражается в ксероморфном облике растения. Под ксероморфным обликом обычно понимается особое строение надземных частей растений, уменьшающее испарение. Такое строение часто встречается у пустынных растений или видов, растущих в сухих местообитаниях. Странно видеть растения ксероморфного облика на болоте. Между тем, у многих болотных растений листья мелкие, края их загнуты вниз или листья свернуты в трубочки. У пустынных растений при таком строении листьев устьица испаряют меньше воды, так как они расположены на нижней стороне листьев. Между тем у багульника болотного (вида, растущего вроде бы во влажных условиях) нижняя поверхность листьев опушена, листья кожистые, а края листьев загнуты вниз. На кожистых листьях мирта болотного (кассандры, или иначе — хамедафны болотной) расположены чешуйки, у андромеды и клюквы листья снизу покрыты восковым налетом. С чем же связаны все перечисленные особенности строения растений? Все указанные растения относятся к семейству вересковых (Ericaceae s. l.) . Поэтому для обозначения совокупности названных признаков часто говорят о растениях эрикоидного типа (от латинского названия семейства). Но, по-видимому, дело не в систематическом положении. У росянки (из своего собственного семейства — росянковые) листья плотно прижаты к поверхности моховой подушки. Логично предположить, что это защищает ее от ветра и высыхания — ведь именно так поступают многие пустынные растения. Чем же вызвана эта странная особенность растений? существует несколько объяснений.
Согласно одной из точек зрения причина эрикоидного облика растений — избыток влаги. В этом случае обильное опушение, чешуйки на листьях и стеблях понимаются как приспособления для испарения избыточной воды. Действительно по некоторым данным опушение может привести к значительному увеличению испаряющей поверхности. При этом транспирация (испарение) происходит не через устьица как обычно, а через всю поверхность кутикулы.
Другая точка зрения — диаметрально противоположенная. В этом случае ход рассуждения следующий. Если для болотных растений характерны те же признаки, что и для пустынных, наверное, это говорит об их адаптации к сходным экологическим условиям. Может ли такое быть? Вроде бы нет: пустынные растения явно испытывают недостаток влаги, в то время как болотные в прямом смысле растут в воде! Разве не парадокс? Однако надо учитывать, что водный режим на болоте не совсем обычный. Хотя и, кажется, что воды на торфянике более чем достаточно, как ни странно: воды-то как раз и не хватает. Она просто недоступна корням растений. Происходит это потому, что сфагнум и торф — плохие проводники тепла. Летом моховая подушка плохо прогревается (в жаркие солнечные дни поверхность мхов прогревается до 30 — 40 °C). Если принять, что теплоизоляция воздуха равна единице, то для торфа она составит 1,38. Температура в торфянике (на глубине 25 см) обычно не превышает 0,5 °С, даже в то время, когда на поверхности она достигает +27° С. в такие дни поверхность торфяника может сильно нагреться и болото буквально дымится, а корни растений находятся в ледяной воде. Таким образом, для сфагновых торфяников характерен резкий контраст условий на поверхности мохового ковра и на глубине корневых систем растений. Листья растений, находящиеся на поверхности сильно испаряют воду. При этом всасывание воды корнями сильно зависит от температуры воды, окружающей корни. В солнечный летний день хрупкое равновесие нарушается: испарение воды листьями усиливается, а поглощение ее корнями остается слабым. В результате разложения растительных остатков в сфагновых торфяниках образуется много кислот и ядовитых веществ, что также снижает способность корней поглощать воду. Это явление получило название — физиологическая сухость. Растения, находясь в воде, испытывает острый ее недостаток. Впервые физиологическая сухость была отмечена у акклиматизированных тропических растений. Южные растения, выращиваемые в условиях умеренного климата, несмотря на обильный полив засыхали. Оказалось, что причина усыхания и увядания заключается в том, что минимальная температура воды, при которой ее могут всасывать корневые волоски, составляла около 18 ?C. В то время как полив обычно проводился 15-ти градусной водой. В результате несмотря на полив реально растение не получало воды. Нечто похожие происходит с деревьями в зимний период (именно поэтому древесные растения сбрасывают листья).
Между тем явление физиологической сухости до конца не доказано у наших болотных растений. Поэтому есть третья точка зрения, объясняющая ксероморфность болотных растений вообще и их эрикоидный облик в частности. По некоторым данным количество испаряемой воды у болотных видов ничем не отличается от других растений умеренного климата. Тогда может "ксероморфность" вовсе не является адаптацией? Может это просто следствие роста в неблагоприятных условиях? Как было сказано выше, кроме водного режима к особенностям болот следует отнести нехватку важнейших компонентов минерального питания: фосфатов и нитратов. По результатам ряда работ при отсутствии этих соединений у растений и вырабатывается тот комплекс признаков, который мы привыкли называть ксероморфным обликом. Интересно, что в засушливых и пустынных условиях также наблюдается нехватка этих минеральных веществ. То есть может быть особенности строения болотных растений — не адаптация, а просто следствие голода. Это явление называется пийноморфоз (от "пийнос — голод"). Обойтись полностью без фосфатов и нитратов невозможно. Значит, растения должны либо найти способ концентрировать минеральные соединения из почвы, либо использовать альтернативный источник питательных веществ. В первом растениям на помощь приходят грибы. Болотные кустарнички и полукустарники из семейства вересковые вступают в симбиоз с грибом и образуют микоризу. Нити симбиотического гриба в сотни раз увеличивают площадь всасывания питательных веществ, поэтому на болотах растут только те растения, которые могут образовывать микоризу. Другой вариант — использование альтернативного непочвенного источника азотистых веществ. В этом растениям могут помочь цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Цианобактерии способны фиксировать атмосферный азот и переводить его в форму, пригодную для растений. Цианобактерии распространены очень широко и растут на самых разных субстратах (почве, камнях, частях растений и, конечно же, в воде). Симбиотические цианобактерии могут поселяться внутри или на поверхности листьев. Внутри листьев (в межклетниках) цианобактерии известны у многих тропических растений (например, водных папоротников). Среди болотных растений многочисленные водоросли и цианобактерии обнаружены в листьях мхов, в том числе и наиболее характерного для верховых болот сфагнума. Как один из компонентов цианобактерии входят с состав лишайников, в том числе и растущих на болотах. Явление фиксации атмосферного азота цианобактериями, живущими на поверхности листовых пластинок растений получило название листовая азотофиксация. листовая азотофиксация показано у некоторых тропических видов растений, но предполагается также и у некоторых болотных кустарничков.
Кроме особенностей водного режима болот и дефицита минеральных веществ болотные растения должны быть приспособлены и к недостатку кислорода. Эту проблему виды, характерные для верховых болот, решают с помощью мощных межклетников в стеблях и листьях. В межклетниках скапливается воздух. Некоторые кустарники, например ивы, решают эту проблему иначе. Часть боковых корней меняет направление роста и начинают расти не вбок, а вверх. Таким образом, формируются специализированные дыхательные корни.
studfiles.net
Растения болот. Какими они бывают
Марина Мерзликина, кандидат биологических наук. Фото автора,
Болота с их избыточной увлажненностью и повышенной кислотностью не самое комфортное место для жизни. И тем не менее целый ряд растительных видов сумел приспособиться к этим условиям. Кто же входит в растительные сообщества болот? И что представляют собой болота?
Болота широко распространены по всему земному шару. Они занимают большие площади в разных климатических зонах, в каждой из которых есть переувлажненные территории со сложившимся особым типом болотной растительности. То есть отдельной зоны болотного климата не существует, растения болот в тропических и умеренных широтах значительно отличаются своим видовым разнообразием.
Внутри каждой климатической зоны также очень велико различие болотных ландшафтов: по происхождению, экологическим условиям и связанным с ними группам растений. Остановимся на болотах умеренных широт, богато представленных в зоне летне-зеленых лиственных и бореальных хвойных лесов.
Условия формирования
В зоне умеренного климата огромные площади болот находятся в Евразии и Северной Америке.
Также значительные болотистые площади лежат на северо-западе и в центральной части России, в Белоруссии, Финляндии и Скандинавии.
В любой из климатических зон образование болота связано с избыточным и застойным увлажнением, которое имеет несколько причин. В первую очередь это гумидный климат, в котором осадков выпадает больше, чем испаряется влаги с поверхности суши, и при определенных особенностях рельефа происходит застой влаги или полностью отсутствует сток воды. Равнинный рельеф с небольшими понижениями и близким стоянием грунтовых вод вызывает заболачивание. Способствует этому характерный для тяжелых почв уплотненный оголенный горизонт, так называемый ортштейн, который препятствует просачиванию воды вниз по профилю. Усугубляет ситуацию на значительной территории умеренного климата вечная мерзлота (не оттаивающие даже летом грунты), которая также выполняет функцию водоупора.
Есть варианты
По происхождению и способу поступления влаги и питательных веществ выделяют основные типы болот:
- низинные (топогенные)
- верховые (омброгенные)
- переходные, которые имеют черты первых двух.
Различают также плоские болота, возникающие при зарастании водоемов, и болота аапа-типа, которые характерны для субарктического климата на плоском рельефе или подстилающем мерзлотном субстрате.
Таким образом, в природе существует множество видов болот – от классических низинных и верховых через множество вариантов переходных, различающихся особенностью рельефа и подстилающих пород, исходным комплексом почвенно-растительных условий и историей их происхождения. Видовой состав растительных сообществ болот зависит от градиента нескольких факторов окружающей среды.
Низинные болота
Низинные болота – как следует из их названия – образуются в поймах рек, по берегам озер и искусственных водоемов, а также в понижениях рельефа, часто ледникового происхождения. Они питаются грунтовыми водами и стоками поверхностных вод. Таким образом, низинные болота постоянно имеют приток вод, как правило богатых питательными веществами, состав которых и определяет ассортимент видов растений конкретного болотного сообщества.
Растения болот низинного типа предпочитают достаточно богатые почвы и одновременно способны выносить длительное затопление водой. По отношению к влажности почвы и воздуха они принадлежат к гигрофитам, а по отношению к богатству почвы в большинстве своем — к эвтрофам.
Среди древесных видов следует выделить представителей рода Ива, часто кустарниковой формы роста, и ольху черную (Alnus glutinosa). Из трав встречаются вахта трехлистная (Menyanthes trifoliata), дремлик болотный (Epipactis palustris), сабельник болотный (Comarum palustre), белокрыльник болотный (Calla palustris), пушица широколистная (Eriophorum latifolium), осоки, вейники. Из мхов преобладает группа гипновых мхов, в частности виды рода Дрепанокладус(Drepanocladus), Палюделла (Paludella), Каллиергон (Calliergon), Скорпидиум(Scorpidium) и др.
Сукцессия
Болота интересны тем, что в истории их формирования наглядно можно проследить этапы сукцессии (смены) растительных сообществ, иногда этот процесс происходит в течение нескольких лет и его буквально можно наблюдать: например, заболачивание берега пруда, старицы в пойме реки или небольшого озерца. Процессы заболачивания более масштабные по площади происходят не так быстро и зависят от многих причин, в частности периодических многолетних колебаний климата и гидрологических изменений, антропогенных воздействий на природу (прокладывание дорог, отведение воды, осушение).
Зарастание водоема
Снизу вверх
В природе смена растительности болот идет обычно от низинного типа к верховому, т. е. от более богатого состава влаголюбивых и эвтрофных видов к более специализированной группе растений, приспособленных к жизни на бедных питательными веществами верховых торфяниках. Происходит это за счет постепенного из года в год увеличения высоты торфяной подушки, накопления растительных остатков в условиях переувлажнения и связанного с этим недостатка кислорода, а также за счет повышенной кислотности окружающей воды. В начале формирования напочвенного покрова из сфагнового мха процесс заболачивания находится в стадии болота переходного типа.
Растительность сменяется с эвтрофной на мезотрофную: из древесных растет береза пушистая (Betula pubescens) в угнетенном состоянии, ива пятитычинковая(Salix pentandra), береза низкая (Betula nana) в большом количестве. На возвышениях в изобилии можно встретить багульник болотный (Ledum palustre), из трав преобладают пушица узколистная (Eriophorum angustifolia) и осоки, но в другом наборе видов – осока волосистоплодная (Carex lasiocarpa), осока желтая (Carex flava) и др. Гипновые мхи постепенно сменяются представителями рода Сфагнум (Sphagnum).
Болото нарастает вверх, связь корней растений со слоями богатого низинного торфа ослабевает. В дальнейшем в наиболее приподнятой части подушки торфа складываются условия для олиготрофного, или верхового, болота. Здесь нет подпитки грунтовыми и поверхностными стекающими с рельефа водами, питание и снабжение водой происходит только за счет атмосферных осадков.
От леса к болоту
Иной тип заболачивания — от леса к болоту — также происходит в несколько этапов, причем эвтрофная стадия может выпасть или сразу при определенном рельефе идти по верховому типу – в условиях поступления влаги и минеральных веществ исключительно из атмосферы. Тогда образуются типичные верховые болота – господство сфагновых мхов, которые способны существовать без субстрата. Образуя плотную подушку, они нарастают вверх, при этом нижняя их часть постоянно отмирает с образованием бедного зольными веществами кислого торфа.
Помимо сфагнума в таких условиях произрастает ограниченный ассортимент видов, большинство из которых олиготрофы. Из древесных растений – в основном сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) в угнетенном состоянии. В особую группу специализированных кустарников и кустарничков из семейства вересковые входит подбел обыкновенный (Andromeda polifolia), мирт болотный (Chamaedaphne calyculata), клюква (Oxycoccus) и некоторые другие. Из травянистых растений часто встречаются
(Eriophorum vaginatum), oсока топяная (Carex limosa).
Верховые болота
Сфагнум наступает
Микроклимат верховых болот сильно отличается от окружающих их лесных территорий. Уровень испарения с поверхности болот выше, чем с ровной глади воды, поэтому воздух насыщен парами. Участки верховых болот открыты солнцу и ветрам, в течение суток наблюдаются сильные перепады температур, весной дольше продолжаются, а осенью раньше начинаются заморозки. Не менее важна и средообразующая роль сфагнума, являющегося примером сильного эдификатора, т. е. растения, которое определяет условия обитания для других организмов.
Корни трав, кустарничков и единичных сосен находятся как собственно в живом сфагновом мхе, так и в образующемся из него торфе. Корнеобитаемые слои мха и торфа перенасыщены большую часть года застойной, т. е. недвижущейся, и потому бедной кислородом водой. Питательными веществами, повторимся, верховой торф также беден, зато богат органическими кислотами, определяющими его сильнокислую реакцию.
Слой сфагнового мха является хорошим изолятором: когда в жаркие солнечные дни кочки на болоте могут пересыхать и сильно нагреваться, торф и вода внизу остаются прохладными (как и вытекающие из болот речки). Вероятнее всего, этот комплекс условий привел к формированию группы олиготрофных видов из семейства вересковые, у которых наблюдается ксероморфное строение листа, несмотря на избыток влаги.
Вереск часто встречается в заболоченных лесах
Многие растения болот верхового типа имеют микоризу, благодаря которой им становятся доступны органические вещества, находящиеся в избытке в окружающей воде. На олиготрофных болотах встречаются интересные насекомоядные растения – росянки (Drosera), жирянки (Pinguicula) и саррацении (Sarracenia), по-своему решившие проблему недостатка минеральных питательных веществ. Сфагновый мох быстро нарастает вверх, и чтобы противостоять этому, одни виды болотных растений формируют длинные корневища, другие – способны постоянно каждый год образовывать новые придаточные корни.
sadovodka.ru
Парадоксы болота.
Странно выглядят на болоте, среди обилия воды, кустарнички со всеми признаками засухоустойчивых растений. Словно произошло фантастическое смещение в пространстве — и пересеклись, наложились друг на друга два очень не схожих ландшафта.
Этим бы кустарничкам другой фон: раскаленные скалы, сухие пески. Но здесь вокруг них мхи, напитаны влагой. И бесчисленные мочажины. И целые озерки. Пей, сколько хочешь! Ноу кустарничков такой вид, будто они мучимы жаждой. Воистину танталовы муки. Вода рядом, а не зачерпнуть. Но почему, почему?
Болотные растения делают все возможное, чтоб уменьшить испарение, будто дорожат каждой каплей влаги. Листья андромеды словно вощеные — восковой налет придерживает испарение. А у кассандры листья покрыты чешуйками: они как заслонки над устьицами.
Регуляция испарения получается вполне надежная. Вереск иначе защищает устьица: листья у него как свернуты в трубочку, что устьица оказалась на его внутренней стороне. очень похожим способом пользуется и водяника. У багульника другая придумка — его листья подбиты снизу рыжим войлоком. Ива лапландская хотя и не в родстве с багульником, но ограничитель испарения у него в принципе такой же — опушение листа с двух сторон.
Болотные растения часто стараются уменьшать испаряющуюся поверхность листьев. К их цилиндрической форме или завернутым внутрь краям независимо пришли самые разные растения — от кукушкиного мха до пушицы. Это так называемые ксерофитные, засухоустойчивые признаки, черты растений-южан, знающих цену воде. Но вон тот кустик андромеды поднимается прямо из мочажин! Такие водные богатства даже не снились южным ксерофитам. Тем не менее андромеда-северянка только внешне очень похожа на них. Взять хотя бы ее вечнозеленые кожистые листья. Ну никак они не идут к болотному фону. Можно ли водяную лилию представить в пустыне? Абсурд, нелепость. Но ведь на болоте перед нами не менее резкая, хотя и противоположная по смыслу инверсия.
Болотные растения не укладываются в логику здравого смысла. Они алогичны, парадоксальны. Мы привыкли считать, что все в природе гармонично. Но здесь случай явной дисгармонии между растениями и параметрами среды. Впрочем, не будем спешить с выводами. То, что в одной системе отсчета кажется дисгармонией, при ином подходе может обнаружить свой целесообразный смысл. Еще Гераклид говорил: «Скрытая гармония, лучше явной».
Да, по внешним признакам болотные растения диссонируют с окружающей средой. Но правильно ли мы толкуем природу этих признаков? Быть может, мы слишком поверхностно судим об экологических соответствиях и несоответствиях. Ведь все дисгармоничное отбрасывается естественным отбором. Однако болотные растения никак не похожи на брак природы. Скорее наоборот: они должны числятся среди ее достижений.
Многие ли растения смогли приспособиться к жизни и условиям болота? Ксероморфизм, засухоустойчивые признаки болотных растений вызвали к жизни множество гипотез. Обычно одна гипотеза подчеркивает другую. Нов случае с болотными растениями все сложнее и интереснее. Поначалу и здесь думали: вот она новая смелая идея делает ненужными предшествующие концепции. Но потом выяснилось, что в старых взглядах была толика истины — осознание этого помогло шире взглянуть на проблему.Родоначальником в ее изучении стал ботаник В. Шимпер. выдвинутая им концепции «физиологической сухости» утверждала: хотя на болоте много воды, но она остается недоступной для растений.
Почему?
Тут называлась серия причин. Главная — перепад температур на болоте: корни соприкасаются с ледяной водой, а стебли и листья находятся в хорошо прогреваемом слое воздуха. Вспомним: мох обладает плохой тепло проводимостью. Сунешь руку в него среди летней дары и ощутишь костоломный холод. Поэтому можно предложить, что у растения возникает разбалансировка: скорость всасывания воды отстает от скорости ее испарения. Корням — холодно, листьям — жарко. Корни работают еле-еле, а листья активизированы теплом, светом. Как согласовать деятельность корней и листьев? Этому помогают структуры, которые берут на себя роль выпускных клапанов, перекрывают путь для выхода воды наружу.
Логичная и стройная гипотеза! Однако против нее были выдвинуты контраргументы. Вот они: опыты показали, что болотные растения хорошо всасывают воду, причем даже при низких температурах. Болотным кустарничкам в этом помогает грибная микориза. Она работает как надежный насос даже тогда, когда корни погружены в смерзшийся торф.Быть может, физиологическая сухость вызывается иными причинами? Попробуем выявить некоторые из них.
Во-первых, торф связывает воду, поэтому на болоте ее основная масса находится в несвободном состоянии; во-вторых, болотная вода насыщена кислотами и не каждое растение решится всасывать ее; наконец, в этой воде очень мало кислорода, что тормозит течение многих жизненных процессов. соображения резонный! Однако факты противоречат им. Конечно, растения не могут извлечь воду, плененную клетками мха сфагнума: вода эта, так сказать, за семью замками. Но и свободной воды на болоте более чем достаточно. Насыщенность ее кислотами и слабую аэрированность растения тоже успешно обходят.
Правда, бывают в жизни болота критические моменты. Это длительные засухи. тогда-то сфагнум становиться белым. Отсюда и название: «белый мох». Гипотеза физической сухости утверждает, что ксерофитные признаки — это адаптация, приспособление к катастрофическим засухам. Странно звучит: горящее болото. И тем немение при пересыхании оно вспыхивает как порох. Каково растениям на обезвоженных до огнеопасности пространствах? Андромеда, багульник, голубика, поставленные в такие экстремальные условия, выживут — это несомненно.
Однако от засухи страдают и леса, и луга. И все же там нет растений, похожих на обитателей болот. И вот еще одно соображение против тории физической сухости: верховые болота, мучимые сильными засухами. — молодое явление биосферы, тогда как засухоустойчивые черты болотных растений сформировались гораздо раньше. Конечно, они стали полезными в новых условиях. Но прямого приспособления тут быть не могло. вообще возраст болот еще несколько мал, что эволюция там пока слабо проявила себя.
Но так ли уже бесполезны ксерофитные свойства для болотных растений? Отвлечемся от проблемы: растения — вода. И сосредоточим внимание на взаимоотношений растений и солнца.
Пасмурно. Листочки андромеды расплодились согласно закону листовой мозаики: ни один не заслоняет другой — световой поток распределяется оптимально. Но вот показалось солнце. К полудню оно полновластно царит в небе, обрушивая в низ горячие лучи.И андромеде стало жарко. Прижав листья в стволу, она повернула их к солнцу матовой изнанкой, как бы набросила на себя белый защитный халат. Растение хочет ограничить поток света. Интересное наблюдение! Оно позволяет по новому взглянуть и на ксерофитные черты других растений.
Кожистый лист кассандры… Быть может, это тоже приспособление для защиты от солнца. Заметьте: у многих болотных растений ассимилирующие органы поставлены вертикально. световой поток как бы стекает, соскальзывает с них, растение явно не стремиться к тому, чтобы перегородить этот поток, направить его на себя. Значит, света сейчас в избытке. И вправду, вокруг обширные открытые пространства. какая тень от чахлых, низкорослых болотных березок и сосен? Ее принимать в расчет не стоит.
Засухоустойчивые черты болотных растений исследователям не применено хотелось связать с дефицитом влаги. А что, если это не заслонки от воды, а зонтики от солнца? Впрочем, может быть, и то, и другое одновременно. То есть ксерофитные черты могут обеспечивать сразу две функции: поддерживать испарение и уменьшать инсоляцию. Тут мы вместо категоричной формулы «или-или» пользуемся более гибкими «и то, и другое». Пожалуй это более подходит для познания таких неоднозначных явлений, как ксеромофортность болотных растений.
Почему, однако, они так яро защищаются от избыточного света? Возможно, из-за особенностей фотосинтеза на болоте. Для его успешного протекания необходим азот — без этого элемента нельзя построить белки. Но как раз азота на болотах в обрез! растениям он достается с великим трудом. Так что приходиться умерять фотосинтез. Как это делать? Лучше всего зашториться от солнца.
Такая гипотеза хорошо объясняет, почему у многих болотных кустарничков сохранилась черта тропических растений — вечнозеленые листья. Верно, и консерватизм иногда бывает полезен: удержав особенности своих теплолюбивых предков, болотные кустарнички проявили дальновидность — на севере ксероморфортность приобрела новый жизненный цикл.
Азотное голодание, пожалуй главная причина засухоустойчивых структур. Но вот закавыка — усилив азотное питание болотных растений, мы будем вынуждены признать. что их ксероморфоность не уменьшилась. Да и так ли уж болота бедны азотом? Ведь там много цианобактерий, отличных поставщиков азота. Так что проблема все же остается. Наметим еще один подход к ее решению.
Мы с вами уже убедились что болотные растения вынуждены замедлять жизнедеятельность. они уменьшают приток света, ограничив расход воды, что обрекает их на несколько пассивную роль в биосфере. Потребление воды и света — этих ускорителей жизни — сводиться к минимуму. Образно выражаясь, растения находятся в полусонном состоянии, как бы скованы изнутри. Эта скованность имеет прямое физиологическое выражение: белковые коллоиды, обладающие сродством к воде, в их клетках сильно обезвожены. Вокруг растения — избыточная влажность; внутри — предельная сухость. Отсюда засухоустойчивые признаки.
Гипотеза внутренней физиологической сухости возвращает нас к классическим взглядам В. Шемпера. Но возвращает не в буквальной, а переработанной форме. Перед нами спираль познания: на новом витке повторяющиеся черты прежнего опыта. Разумеется, спираль продолжает разворачиваться — проблему никак нельзя считать решенной. Можно ли в сомне гипотез выбрать какую-нибудь одну и признать ее единственно верной? Нет, нельзя. Перед нами исключительная для методологии ситуация: полифония гипотез! Вроде бы одна отменяет другую, но потом выясняет что их связывает отношение дополнительности.
Да, вода на болотах бывает в таких состояниях, когда не может усваиваться растениями. Да, растения на болотах могут страдать от самой очевидной физической сухости. Да, их ксероморфные признаки выработаны очень давно, в иных экологических условиях. Да, эти признаки оказались совсем не лишними при дефиците азота и минеральных веществ. Да, болотные ксерофиты часто стоят перед задачей, ограничить приток света. Да, гидродация колоидов в их клетках очень низкая.И все же странно среди болотных мочажин увидеть растение, которое словно собралось переселиться в пустыню. Но нет, не отпускает его северная мшара.Разлад? Диссонанс? Противоречие?
На первый взгляд — да. Но сколь ни велика сила первичного впечатления, впоследствии мы убеждаемся: перед нами новая форма гармонии. разве не вписалась в картину болота нарядная андромеда? Или задумчивый и меланхоличный багульник?Здесь они нашли свое место под солнцем. И здесь будут оставаться долго долго.
Возможно Вам будет интерестно
abc-24.info
Болота и болотные растения
Под болотом ботаники разумеют растительные сообщества, господствующую роль в которых играет влаголюбивая растительность, требующая для своего развития или избыточной влажности грунта, или даже водной поверхности.
Болотные растения — это такие, у которых корни находятся в воде или насыщенной водой почве, но листоносные побеги находятся над водой. В большинстве своём это многолетники, легко образующие боковые корни и стелющиеся корневища. Так, подземные корневища есть у хвоща, камыша, рогозника, пушицы, у осок. Клюква, некоторые плауны и пр. обладают надземными ползучими побегами. Некоторые растения имеют в стеблях, листьях и корнях воздухоносные полости, служащие для облегчения притока воздуха, либо, как у мангровых, обладают особыми дыхательными корнями, растущими прямо вверх и непосредственно связанными с атмосферой. Впрочем, как увидим ниже, некоторые болотные растения ксероморфны.
Особенно широко распространены болота камышовые, луговые и торфяные.
Камышовые болота, занимающие берега стоячих вод, образованы чаще всего зарослями тростника, камыша, рогоза, осоками, хвощами. Эти виды образуют нередко чистые насаждения. Заросли тростника высотой б—10 м широко распространены по всем озёрам земного шара.
В африканских тропических болотах, сопровождающих берега рек и озёр, тростники, камыши и рогозы примешаны к густым яркозелёным зарослям папируса, достигающим в высоту 1—4,5 м, на Ниле заросли папируса почти чистые. В Индии болота покрыты густыми зарослями бамбука.
Луговые болота довольно близко стоят к лугам, но злаки в них уступают место осоковым.
В противоположность луговым болотам, торфяные, или верховые, болота питаются только атмосферными осадками, поэтому на них поселяется растительность, не требующая большого количества зольных веществ (например, сфагнум). Растения торфяных сфагновых болот (их называют оксилофитами) отличаются совершенно своеобразной экологией. Температура тех слоёв, где находятся корни растений, значительно ниже температуры воздуха, потому что живой сфагнум и торф — плохие проводники тепла; например, при температуре 30° термометр, погруженный в мох на глубину 25 см, показывает всего лишь + 14°. Понятно, что в этих условиях поверхность растений испаряет много воды, а корни всасывают её мало, — создаются предпосылки для физиологической сухости. Глубокие слои в торфяном болоте плохо проветриваются: доступ воздуха туда затруднён. Наконец, торфянистые почвы сильно удерживают воду, настолько сильно, что значительная часть последней оказывается недоступной для растений; например, 1 г воздушно-сухого сфагнума способен впитать в себя от 10 до 50 г воды. Следовательно, растения сфагновых болот, наряду с признаками влаголюбов, должны обладать и чертами ксерофитов, обусловленными физиологической сухостью. И действительно, для большинства растений характерна ксероморфная структура: опушение, восковой налёт, сильно развитая кутикула, кожистые или узкие листья и т. п.
Так как сфагновый покров в таких болотах ежегодно нарастает, то растения, чтобы предохранить себя от погребения во мху и от гибели, должны перемещать свои надземные части в более высокие горизонты. Если растение не в состоянии осуществить подобное перемещение, оно отмирает; у берёзы гибель наступает, когда ствол её погружён в мох на 25—30 см, у сосны на 30—40 см.
Растительность верховых болот бедная (не более 10 видов на 1 кв. м) и в наших широтах всюду более или менее одинаковая. Наземный покров состоит из различных видов сфагнума; из кустарников и трав чаще всего растут: подбел, Кассандра, вереск, голубика, брусника, черника, багульник, пушица, шейхцерия, осока, морошка, а на Севере карликовая берёзка, водяника, пушица Eriophorum alpinum. Нередко на сфагновых болотах растут и угнетённые деревья — сосна, «кедр», лиственница, ель, берёза или осина (сосна чаще всего). К перечисленным растениям надо добавить некоторые второстепенные виды: различные росянки, клюкву, осоку (Сагех dioica) и некоторые другие.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
