Водные растения и типология водоемов. Растения озерные
Камыш озерный. Описание, народное название, фото :: SYL.ru
Озерный камыш (фото ниже), он же схеноплектус озерный, представляет собой вид травянистых многолетних растений, относящихся к роду Схеноплектус семейства осоковых. Долгое время считалось, что это растение практически бесполезное. В одном старом ботаническом руководстве сказано, что у этой никуда не годной травы есть только одно достоинство - способность задерживать прохождение наносного ила стволовидными толстыми стеблями в период весеннего разлива рек, за счет чего осушенные места дают отличную жирную черноземную почву.
Но на самом деле камыш – растение ценное. Его податливые мягкие стебли издавна поставляют людям прочный и красивый материал для плетения циновок, корзинок, сумочек. Из сушеных стеблей можно вязать чехлы разного рода и делать декоративные поделки. Неслучайно латинское название растения - scirpus - восходит к глаголам «вязать», «плести».
Камыш озерный: описание
Это травянистый многолетник высотой от ста до двухсот пятидесяти сантиметров с полым ползучим корневищем. Стебли - цилиндрической формы, с чешуевидными листьями.
Щитковидно-метельчатое соцветие, реже сжатое, напоминает кисточку из колючих колосков. Бурые колоски имеют длину восемь-двенадцать миллиметров, на концах цветоносов скучены по три-четыре (реже до восьми).
Прицветные листья немного длиннее соцветия, шиловидные. Кроющие чешуи - с единичными бородавочками или гладкие.
Камыш озерный цветет в конце весны и начале лета. Его заготовкой занимаются в сентябре-октябре.
Распространение
Растение распространено почти по всему миру, главным образом встречается в степной и лесной зонах, на берегах водоемов и мелководьях. Растет в умеренных зонах России и Европы, в Сибири, на Кавказе, в Казахстане и Северной Америке.
Народное название
В народе это растение называют кугой. Да, озерный камыш, фото которого представлены в статье, - это та самая куга, из которой можно сплести годную для постели мягкую циновку. Такое плетеное изделие и называется соответственно - куговик. Еще из куги можно сделать очень легкий поплавок для ловли рыбы.
Камыш в пчеловодстве
Растение, кроме прочего, в почете у пасечников. Когда камыш озерный цветет, а происходит это в июне-июле, пчелы берут с его колосков пергу - цветочную пыльцу, без которой им не вырастить детку. За сезон сильная пчелиная семья потребляет до двадцати килограммов перги, собранной с разнообразных растений, среди которых не только камыш, но и вяз, ольха, лещина, дуб, лопух, широколистый рогоз, а также сорняки — крапива, лебеда, щавель. 
Популярные сорта
Камыш озерный насчитывает несколько сортов, основными из которых являются:
- Albescens – растение с желтыми полосатыми стеблями, достигающими в высоту 150 сантиметров;
- Golden Spears – камыш, у которого в весеннее время стебли ярко-желтые, а летом – зеленые;
- Zebrinus – декоративный сорт, для которого характерно наличие на зеленых стеблях горизонтальных желтых полос.
Растение-гидрофит
Камыш озерный относится к гидрофитам – растениям прибрежных вод и болот, которым не хватает влаги. Их корни находятся в вязком тяжелом иле, где почти отсутствует кислород. Гидрофиты были бы обречены на гибель, если не имели бы специальных приспособлений. Дело в том, что корни таких растений получают кислород, необходимый для дыхания, не через почвенную поверхность, а по аэренхиме - особой воздухоносной ткани.
У озерного камыша на поперечном срезе стебля за внешними клетками можно разглядеть воздухоносные ходы - пустоты, отделенные пленочками, которые представляют собой сеть соединенных в цепочки узких клеточек. Эти цепочки сходятся и образуют аэренхиму - воздухопроводящие пучки. В тканях таких пучков всегда есть воздух. Доказано, что концентрация кислорода нарушается при механическом повреждении стебля, а это говорит о том, что болотное растение насыщает воздух межклеточников кислородом самостоятельно: он поглощается зеленой хлорофиллоносной тканью при фотосинтезе.
Так как воздухопроводящие пучки присутствуют не только в стебле, а и в корневище, к корням свободно поступает кислород, причем доходит до наиболее отдаленных подземных органов, залитых водой и глубоко зарывшихся в ил. Таким образом, благодаря аэренхиме камыш озерный получает достаточное количество кислорода для дыхания.
Химический состав
Составные компоненты растения изучены еще в недостаточной мере. Известно, что корневища и стебли содержат дубильные вещества, до 48 процентов сахаров, молочную кислоту, до шести процентов протеинов и трех процентов жиров.
Применение в народном хозяйстве
Стебли озерного камыша пригодны для плетения различных изделий, служат сырьем для производства бумаги, используются в качестве теплоизоляционного, упаковочного и строительного материала.
Растение годится для получения глицерина и спирта. Также имеет экологическое значение, выступая отличным биофильтром для очистки промышленных вод. Камыш играет немалую роль в почвоукреплении.
Использование в пищу
Молодые, еще не позеленевшие стебли и корневища употребляют в пищу. Побеги едят в отварном, свежем, маринованном, квашеном виде. Раньше из очищенных высушенных корневищ мололи муку, которую затем добавляли в ржаную или пшеничную при выпечке хлеба. Однако сейчас этим не занимаются, так как установлено, что употребление такой смеси на протяжении длительного времени может быть вредно для организма. В то же время можно готовить из корневищ и стеблей совершенно безопасный сладкий сироп. Делается он просто: сырье мелко нарезается, кипятится и выпаривается до определенной густоты.
Для пятнистых оленей и водных пушных животных камыш озерный служит кормовым растением.
Лечебные свойства
Корневища и надземные части растения содержат фитостерины, флавоноиды, каротиноиды, сапонины, высшие жирные кислоты, катехины. Препараты на основе камыша производят определенный терапевтический эффект, оказывая вяжущее, диуретическое, седативное, обволакивающее, гемостатическое действия. Такие средства показано принимать при диспенсии, диарее, гастроэнтероколите, мочекаменной болезни, рвоте, пиелонефрите, отравлениях, ожогах, укусах пауков, фурункулах, эпилепсии, дизентерии.
Настой метелок камыша помогает при стрессе, болях в сердце, гипертонии. При наличии гипотонии лечение противопоказано. Также настой обладает мочегонным действием, при диагнозе «туберкулез легких» его применяют в качестве симптоматического лечения. Корневище, очищенное от кожицы, можно прикладывать к свежим ранам, чтобы остановить кровь.
Условия выращивания
Камыш озерный предпочитает слабокислые или нейтральные почвы. Сажать его можно в воде, на неглубоких участках, или в прибрежной заболоченной зоне. Растение лучше себя чувствует на солнце, но в целом является чрезвычайно малотребовательным.
На даче озерный камыш превосходно смотрится на мелководье водоемов, оформленных в пейзажном стиле. Растение придает естественный колорит композициям с кубышками, кувшинками, эйхорниями.
Заросли камыша нужно ограничивать в разрастании, поскольку растение может быть довольно агрессивным и способно захватить территорию всего водоема. Тогда уже придется решать вопрос о том, как от озерного камыша избавиться.
Рекомендуется высаживать растение в контейнерах. В осенний период стебли необходимо срезать.
Экосистема озера: общее описание
По своему строению и принципу действия природные экосистемы являются открытыми системами. Неотъемлемое условие их функционирования заключается в возможности отдавать и получать различные виды энергии и ресурсов. Без этого вечного круговорота ограниченные ресурсы Земли рано или поздно исчерпались бы. Кроме того, экосистемой считается только та система, которая способна существовать без внешнего вмешательства. Все необходимое для функционирования она производит сама. Для поддержания непрерывного потока веществ в любой отдельно взятой экосистеме должны присутствовать функционально разные группы живых организмов.
По размеру занимаемой территории, а также количеству вовлеченных в круговорот элементов живой и неживой природы различают системы четырех видов. В самом низу находится микроэкосистема, простейшим примером которой может послужить капля человеческой крови или воды из реки. Далее следуют мезоэкосистемы. К данной категории относится экосистема озера, водоема, прерии, степи или, например, леса. На третьем месте находятся макроэкосистемы, которые представляют собой целые континенты и океаны. И самой крупной экосистемой считается сама планета Земля, точнее сказать - вся жизнь на ней. Данная система носит название глобальной.
Структура экосистемы
Основным источником энергии в озере является солнечный свет. Когда лучи проходят через толщу воды, большую часть энергии поглощает планктон, чтобы затем использовать ее для процессов фотосинтеза. Оставшийся свет постепенно поглощается самой водой. Поэтому освещенность на верхних уровнях всегда большая, а ближе ко дну уменьшается. Любая достаточно крупная экосистема озера имеет так называемый компенсационный уровень. Это глубина, которой достигает минимально необходимое растениям количество света. Фотосинтез у таких растений замедляется, чтобы уравновесить другие показатели – дыхание и расход пищи.
Расположение компенсационного уровня напрямую зависит от свойств воды, ее чистоты и прозрачности. Он является некой условной разделительной линией. Выше нее растения вырабатывают избыточное количество кислорода, которым затем пользуются другие живые организмы. А ниже разделительной линии кислорода, наоборот, слишком мало. Основная его часть попадает на глубину из других, верхних слоев воды. Таким образом, ниже компенсационного уровня обитают только те живые организмы, которые могут обходиться минимальным количеством кислорода.
Общее распределение обитателей
Очевидно, что на верхних уровнях экосистема озера заселена куда большим разнообразием видов, чем в придонной зоне. Данный факт обусловлен более благоприятными условиями для жизни, количеством пищи, тепла и кислорода на мелководных участках. Там во множестве обитают укореняющиеся светолюбивые растения: лилии, камыши, тростник, стрелолист.
Они, в свою очередь, служат убежищем для насекомых и членистоногих, червей, моллюсков, головастиков. Также здесь находят себе пищу многие виды рыб. Самые мелкие членистоногие, для существования которых требуется большое количество света, живут у самой поверхности. Здесь же произрастает свободно плавающая ряска.
На своих нижних уровнях озерная экосистема становится местом обитания для разного рода редуцентов, питающихся отмершими останками животных и растений. Также здесь обитают многие хищные виды рыб, такие как щука и окунь, и некоторые беспозвоночные организмы. Эти виды или питаются опускающимися с верхних слоев воды мертвыми существами или охотятся друг на друга.
Влияние загрязнения на озерные экосистемы
Одним из важнейших природных элементов для таких систем является фосфор. От его количества зависит общая продуктивность экосистемы. Естественное содержание данного вещества в озерной воде невелико, но человеческая деятельность приводит к значительному увеличению концентрации. К основным причинам следует отнести попадающие в озеро отходы производства, слив сточных вод, избыточное использование удобрений, которые затем смываются дождями и подземными потоками. Все это привносит в экосистему несвойственное ей избыточное количество фосфора.
В результате нарушается структура и продуктивность отлаженной системы: начинает стремительно возрастать количество планктона, от которого вода приобретает мутно-зеленоватый оттенок. Озеро начинает «цвести», но это только первая стадия. Далее оно загрязняется элементами питания, воды становятся менее насыщенными кислородом и солнечным светом (планктон в огромных количествах поглощает то, что должны были получить другие обитатели). Последнее нарушает деятельность редуцентов, из-за чего вода наполняется медленно гниющими останками. На финальной стадии растения начинают вырабатывать токсины, вызывающие массовую гибель рыбы.
Другой вид загрязнения, из-за которого существенно страдает экосистема озера – тепловое. На первый взгляд оно не кажется серьезным: тепловое загрязнение не добавляет в воду никаких химических веществ. Но ведь нормальное функционирование системы зависит не только от состава среды, но и от температуры. Ее повышение также способно спровоцировать рост растений, который запускает медленную, но верную гибельную реакцию. Кроме того, отдельные виды рыб и беспозвоночных приспособлены к жизни в узких температурных рамках. Повышение или понижение температуры в этом случае замедляет рост организмов или убивает их.
Данный вид загрязнения возникает в результате промышленной деятельности человека. Например такой, которая использует озерную воду для охлаждения турбин на заводах и электростанциях.
fb.ru
|
В гидробиологии нашло широкое применение подразделение вод по степени их трофности. В качестве показателя степени трофии предлагались различные критерии: содержание растворенного кислорода в гиполимнионе, личинки хиропомид как индикаторные организмы, суммарное количество фитопланктона. Эльстер и Роде считают, что основным показателем для подразделения озер по трофии следует считать первичную продукцию. Очевидно, что развитие жизни в водоеме зависит в первую очередь от поступления в него биогенных элементов, прежде всего азота и фосфора. Недостаток пищи для автотрофных организмов и л счет за собой также слабое развитие гетеротрофных растений и животных. Озера такого типа, занимающие глубокие тектонические или эрозионные впадины с почти не выраженной литоральной зоной, обычны в горных районах или северных областях. Это довольно крупные водоемы, жизнь модных растений в которых ограничивается рядом факторов: малая минерализация, низкая температура, бедность донных отложений органическим веществом и т. д. Такой тип озера получил название олиготрофного. В РОССИИ к этому типу относятся озера Ладожское, Онежское, Севан и другие. Помимо олиготрофных вод, бедность которых питательными веществами обусловлена их геоморфологией, существует тип водоемов, также бедных питательными веществами, но отличающихся по своему химическому составу, так как они расположены в районах сильно выщелоченных песков. Такие водоемы часто встречаются в странах Северной Европы, в Фенноскандииавии. Им свойственна группировка растений с преобладанием полушников, лобелии Дортманна, литореллы, шилыницы, кубышки малюй и др. Лобелиевые, полушниковые или литорелловые озера уже давно стали установившимся понятием в гидроботанике и географии растений. Особенно примечательна в этом отношении классификация водоемов Финляндии по господствующим видам высших водных растений. В РОССИИ озера такого типа встречаются на Карельском перешейке, в Ленинградской области (группа Сяберских озер Лужского района, озера Мужа, Жемчужное и др.). Применение индикаторных видов и сообществ для определения трофического состояния водоема следует проводить с большой осторожностью.Дело в том, что высокая приспособляемость многих видов водных растений дает им возможность занимать водоемы с самым широким диапазоном физико-химических свойств, и одно только присутствие какого- либо вида еще не показательно. Необходимо учитывать количественное развитие растений и состав сообщества. Для средней полосы Советского Союза с преобладанием равнинной или слабо холмистой местности в условиях рыхлых пород водоемы получают достаточное количество биогенных элементов. Поверхностный сток, реки и ручьи, питающие такие озера, достаточно минерализованы, в хорошо освещенном и прогреваемом эпилимнионе таких озер в массе развивается фитопланктон, доходящий в летние месяцы до состояния «цветения». Постепенное увеличение глубины, хорошо выраженная литораль представляют благоприятные условия для развития высшей водной растительности. Такие озера, характеризующиеся высокой биологической продуктивностью, получили название евтрофных. Сюда относится многие средние и мелкие озера РОССИИ, среди них ряд нмею- щих большое рыбохозяйетвенное значение — Ильмень, Чудское, Псковское, Чаны и др. В северных районах лесотундры и лесной зоны, в Карелии образуются озера, берега которых обычно сложены из торфяных сфагновых мхов, донные отложения представляют собой торфянистые илы, вода мало минерализована и богата гуминовыми веществами. Вещества эти почти не доступны для усвоения гетеротрофными организмами. Растительный планктон этих вод довольно беден, высшая водная растительность развита слабо. Такие озера получили название дистрофных. Круговорот вещества в озерах протекает с различной интенсивностью.Так, в олиготрофных водах органическое вещество отмерших организмов практически полностью минерализуется в пелагиали, донные отложения бедны органическими соединениями и не загнивают. В евтрофных водах значительная часть органического вещества осаждается и в виде автохтонного материала ежегодно пополняет донные отложения. В дистрофных водах аллохтонный органический материал практически консервируется и накапливается. Состояние любого водоема не стабильно, изменение окружающей среды приводит обычно к увеличению притока биогенных элементов (особенно действие антропогенного фактора), к увеличению трофности даже крупных олиготрофных озер. При заболачивании водоемы начинают приближаться к дистрофиому типу. Следует отметить, что разделение вод по типам носит общий характер, поскольку естественные водоемы имеют огромное разнообразие переходных форм. Даже один и тот же водоем в разных частях может иметь признаки олиготрофии или приближаться к дистрофному типу (у заболоченных берегов). Для развития высшей водной растительности наиболее благоприятным является евтрофный тип водоема с хорошо выраженной литоралью, иловыми отложениями, высокой прозрачностью и др. Известен ряд попыток определения типа вод по зарослям высших водных растений и выделения показательных видов. Так, проведена классификация водных растений в зависимости от донных отложений и некоторых экологических факторов на примере водоемов Южной Финляндии и Нидерландов. Большое количество работ посвящено исследованию связи между гидрохимическими показателями и распределением высшей водной растительности.Однако в них изучалось влияние какого-либо одного фактора (общая жесткость, щелочность, С02, НСО'з, рН и др.) на распространение растений. Исследования проводились в течение короткого периода времени. Для современных исследований попытки выделения экологических групп высших водных растений на основании изучения только степени трофии или физико-химических особенностей среды, характера донных отложений изолировано от других факторов являются уже неудовлетворительными. Это обстоятельство ни в коей мере не снижает ценности проведенных работ, накопивших значительный фактический материал-
Рис. Типология вод и высшие водные растения Распределение высших водных растений в зависимости от типа вод (классификация по Алёкину, 1970) можно представить в виде общей схемы (рис. ). В настоящей схеме отсутствуют виды высших водных растений, характерные для класса хлоридных вод. Цветковые растения в целом — обитатели пресных водоемов. В морях Мирового океана полностью отсутствуют двудольные, а из однодольных встречается примерно 35 видов семейства Hydrocharitaceae (pp. Thalassia, Enalus, Halophila) и семейства Potamogetonaceae (pp. Posidonia, Diplanthero., Cymodo- cea, Phyllospadix, Zostera). Распространены эти виды преимущественно на мелководьях прибрежной зоны теплых морей. На территории РОССИИ облигатными галофитами являются Phyllospadix Scouleri; Zostera marina, Z. nana, Z. minor, Ruppia maritima, R. spiralis, в меньшей степени — Nayas marina, Zannichelia palustris, Potamo geton pectinatus, Bulboschoenus maritimus, Scirpus Tabernaemontanii. Многие виды высших водных растений могут проникать в солоноватоводную (до 2—3%0 и более) зону. Так, в солоноватых озерах (соленость 8%о) Северного Казахстана встречаются виды, обычные для пресных вод: Potamogeton lucens, P. perfolitus, My- riophyllum verticillatum, Lemna trisulca. Следует отметить, что значительная толерантность большинства видов высших водных растений не позволяет широко применять их в качестве индикаторных видов — показателей свойств среды.В экологически оптимальных условиях биотопов евтрофных вод организмы достигают высокого видового разнообразия, что никогда не наблюдается в экстремальных условия^ (правило Тинеманна). Собственно, показательными м^ут быть лишь виды, развивающиеся в крайних условиях: среды, для которых они являются не временно неблагоприятными, а наилучшими. Так, виды сообществ Littorelletea и Utricularietea практически не имеют конкурентов и развиваются в значительном количестве, то же можно сказать и о видах рода Sphagnum. В мало благоприятных сильно кислых или щелочных условиях среды наиболее ярко проявляется действие отбора. Похожие статьи: Добавить статью в закладки
|
portaleco.ru
