Растения воды. ВЫСШИЕ ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ В СИСТЕМЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ОРГАНИЗАЦИИ

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Влияние воды на растения (роль). Растения воды


Вода в жизни растений

Вода в жизни растений играет огромную роль, она является составной частью  каждого растения, каждого его органа.

Содержание воды в растениях

Процентное содержание воды в растительном организме:

  • в протоплазме  содержится около 80% воды,
  • в клеточном соке — 96—98% воды,
  • в оболочках растительных клеток до 50% воды.
  • в листьях содержание воды достигает 80—90%.

Большой процент воды содержится в сочных плодах:

Сочные плодыСочные плоды содержат большой процент воды

Вода — основной растворитель

Высокое содержание воды в тканях растения необходимо для активной синтетической деятельности. Вода — основной растворитель, и при ее участии осуществляется поступление в растение растворенных в воде питательных веществ через корни и передвижение их из одних клеток в другие.

Вода во взаимодействии растений с окружающей средой

Благодаря воде осуществляется взаимодействие растения с окружающей средой. В процессе фотосинтеза вода принимает непосредственное участие в образовании углеводов.

Из 1000 частей воды, проходящих через растение, только 2—3 части используются в процессе фотосинтеза на образование углеводов, а 997—998 частей воды проходит через растение для поддержания его тканей в состоянии насыщения и для компенсации испаряющейся воды.

Большая листовая поверхность растений приводит к трате огромного количества воды: за один час растения расходуют до 80—90% содержащейся в них воды. От количества воды в замыкающих клетках устьиц зависит степень их открытия; при большом ее содержании устьица открыты, и через них поступает углекислый газ в растение.

Расход воды растениями

Различные растения содержат неодинаковое количество воды, оно изменяется как в течение суток, так и в течение вегетационного периода. К концу вегетации содержание воды уменьшается.

ШиповникРасход воды растениями

Из высших растений обезвоживание выдерживают очень немногие представители пустынной флоры, (подробнее: Ксерофиты и гидрофиты) тогда как сухие семена, некоторые мхи и лишайники могут сохранять жизнеспособность и при малом содержании воды.

В различных условиях произрастания потребность растения в воде неодинакова. В сухом и жарком климате растения за вегетационный период расходуют воды в 2—3 раза больше, чем в умеренном климате.

Состояние воды в растениях

Вода в растениях бывает в двух состояниях — в свободном и связанном.

Связанной водой считают воду, которая удерживается гидрофильными коллоидами протоплазмы и  активными веществами. Связанная вода теряет свойства растворителя и не принимает активного участия в превращении и передвижении веществ по растению. Роль связанной воды заключается в том, что она препятствует слипанию мицелл между собой и придает структурную устойчивость гидрофильным коллоидам протоплазмы. Количество связанной воды в растении непостоянно, в молодых растениях больше связанной воды, чем в старых.

Свободная вода в растении — среда, в, которой протекают все процессы его жизнедеятельности. Большое количество свободной воды испаряется растением.

Подобное разделение воды на свободную и связанную условно, так как вся имеющаяся в клетках вода связана с веществами, входящими в состав протоплазмы, клеточного сока и оболочки. Эти формы воды различаются лишь по характеру и прочности связей.

Биологи провели ряд опытов с тяжелой водой, содержащей О18. У молодых растений фасоли, погруженных корнями в тяжелую воду, происходила быстрая смена части воды тканей на воду, содержащую О18.

ФасольКуст растения фасоли в цветении

В тканях листьев и корней, имеющих быстрый обмен веществ, равновесие с внешним раствором наступало уже через 15—20 минут, при этом обменивалось немного более половины воды.

Вода в стебле заменялась на 90%. При увядании листьев быстрее всего терял воду клеточный сок, вода цитоплазмы удерживалась значительно сильнее, меньше всего терялась вода, входящая в состав органоидов.

На основании этих опытов были сделаны выводы, что в растении имеется трудно и легко обмениваемая вода.

libtime.ru

Водные растения -

> Водные растения

Дата: 2011-05-27

В последнее время все больше дачников стремятся украсить участок декоративным водоемом. О роскошных прудах, бассейнах или фонтанах речь идет далеко не всегда: роль водоема может выполнить даже простая бочка или ванночка с несколькими водными растениями либо миниатюрный ручеек. Садовые пруды могут иметь как чисто декоративное назначение, так и использоваться в качестве емкостей для поливной воды или бассейнов. Однако практически любой садовый водоем немыслим без водных или прибрежных растений

Размах и стиль

Аир обыкновенный

Размер водоема во многом зависит от величины участка и того конкретного места, которое вы желаете выделить для него. На небольшом дворике возле дома, на лоджии или в саду среди растений можно сделать совсем крошечный прудик или поилку для птиц площадью менее 1 м2, в бочке с водой, небольшом контейнере, корыте, старой тачке или специальной форме. Главное условие - чтобы емкость не была слишком глубокой: ее высота не должна превышать диаметр. Несмотря на скромные размеры, в таком прудике можно создать интересную композицию из водных растений. Всего на 1 м2 водной поверхности можно разместить до 10 экземпляров. Миниатюрные водоемы, устроенные в специальных декоративных емкостях, как правило, устанавливают прямо на поверхности мощения, газоне или в саду. Специальные же корыта частично или полностью врывают в почву, либо их стенки снаружи декорируют камнем, деревом или растениями - вербейником монетчатым, живучкой ползучей, будрой плющелистной, очитками и т. д.

Прудики средних размеров - от 1 до 10 м2 водной поверхности - очень популярны среди обладателей стандартных участков. Они могут быть различной формы, глубины, стиля, выполнены из различных материалов, главное - чтобы они гармонично вписывались в композицию всего участка.

При создании водоема очень важно определить стиль, подходящий вашему участку. Различают два основных стиля садовых композиций: регулярный (или декоративный) и ландшафтный (или природный, естественный).

Водоемы, выполненные в регулярном стиле, как правило, имеют правильную геометрическую форму (чаще - в виде прямоугольника или овала, круга). В них нередко разводят декоративных рыбок, устанавливают фонтаны, скульптуры, делают декоративную подсветку. Для таких водоемов больше подходят эффектные, броские растения.

Совершенно иначе выглядит водоем, выполненный в ландшафтном стиле. Это может быть небольшой прудик в тихом уголке сада, водоем возле горки или ручей. Они могут быть сделаны из различных материалов - бетона, пленки, пластика. Главное их отличие - плавная береговая линия неправильной формы, неравномерная глубина, широкая береговая зона, нередко переходящая в болотце, либо наличие подпорной стенки, сливающейся с альпийской горкой.

В любом случае такой водоем должен гармонично вписываться в окружающий ландшафт, создавая с ним одно целое.

Для его оформления больше всего подходят растения местной флоры либо культурные сорта, хорошо гармонирующие с ними. Здесь неуместны представители экзотической флоры, также как и вычурные или классические скульптуры, фонтаны или яркая подсветка. А вот небольшой ручеек, сбегающий по камням с горки, симпатичная скульптура лягушки на камне или ежика в траве придадут прудику еще большее очарование.

Все растения, используемые для оформления водоемов, можно разделить на несколько групп. Ниже мы рассмотрим только те виды, которые могут быть использованы для небольших водоемов в природном стиле.

Растения с плавающими листьями

Они растут на дне водоема, а их блестящие округлые листья с очень длинными черешками плавают на поверхности воды или немного приподнимаются над ней. Там же, над водой, раскрываются удивительно красивые цветки.

Болотноцветник щитолистный, нимфейник (Nymphoides peltata). Длинные, тонкие корневища этого растения находятся на дне водоема, листья же, округлые, блестящие, напоминающие миниатюрные кувшинки, плавают на поверхности воды. С июля по сентябрь появляются некрупные, диаметром около 4 см, ярко-желтые цветки с тонкими бахромчатыми краями лепестков, приподнимающиеся над поверхностью воды. Растет нимфейник в светлых или немного затененных водоемах со стоячей или медленно текущей водой, где укореняется на глубине от 20 до 150 см, но иногда корневища могут свободно плавать в толще воды. Размножается семенами или делением корневищ весной или летом и практически не требует ухода.

Растение может служить прекрасным украшением неглубоких и особенно - миниатюрных водоемов наряду с карликовыми кувшинками, пистией, водяным гиацинтом.

Нимфея, кувшинка, водяная лилия (Nymphaea) - одно из красивейших и самых популярных растений для водоемов. Все кувшинки имеют корневище, погруженное в донный субстрат, но у некоторых видов оно длинное, разветвленное, горизонтальное, у других имеет вид клубня. От нижней части корневища или клубня отходят многочисленные корни, также уходящие в грунт, а на вершине образуется розетка из длинночерешковых, плавающих на поверхности воды листьев и цветков. Размер, окраска листьев, цветков и длина черешков могут значительно различаться в зависимости от вида и сорта. Цветут кувшинки в июне-августе. Каждый цветок «живет» около 4 дней, утром всплывая на поверхность воды и раскрываясь, а вечером снова погружаясь в воду.

Место для кувшинок необходимо выбирать самое светлое - для хорошего цветения растения должны находиться на солнце не менее 5 часов. В пасмурную погоду, в тени и при загущенной посадке они не цветут. Нельзя высаживать кувшинки в местах, где на них будут постоянно попадать брызги воды - около фонтанов, водопадов или водосливов. По холодостойкости виды и сорта кувшинок могут значительно различаться и быть как теплолюбивыми, не зимующими в условиях средней полосы России, так и холодостойкими, произрастающими в северных районах, вплоть до лесотундры.

Требования к глубине водоема у каждого вида и сорта также различны - от 20 см до 2 м (иногда - до 5 м), однако кувшинки хорошо переносят значительное понижение уровня воды и даже способны некоторое время жить во влажном грунте без воды. Правда, как показывает опыт, при значительных колебаниях глубины воды в водоеме растения плохо цветут. Видовые растения можно размножать семенами и делением корневищ, сорта - только делением корневищ в первой половине лета.

В крупных водоемах, не промерзающих зимой до дна, холодостойкие сорта и виды нимфей можно сажать прямо в грунт, но значительно удобнее высаживать растения в корзины или контейнеры. Это значительно облегчает уход за ними и позволяет сохранить теплолюбивые сорта зимой. Весной, перед тем как перенести растения в водоем, их можно подкормить, вдавив в грунт возле корней 1-2 палочки с медленно растворимым комплексным удобрением. Помещать растения в пруд на необходимую глубину надо очень осторожно и не сразу, а постепенно, периодически увеличивая глубину по мере роста листьев. Затем в течение сезона нужно лишь следить, чтобы растения находились на оптимальной глубине, и изредка удалять пожелтевшие листья.

Кувшинками можно украсить практически любой водоем вплоть до бочки с водой. В небольших прудах на садовых участках лучше высадить среднерослые или мелкие сорта с различными окрасками цветков. А в контейнере, бочке или ванне, поставленных возле дома или в патио, найдут себе место карликовые сорта нимфей. Однако, высаживая кувшинки в водоем, необходимо следить за соразмерностью их с водным зеркалом. Листья водных растений, в том числе и кувшинок, должны занимать не более 60% водной поверхности, иначе растения могут перестать цвести, а пруд будет казаться запущенным и неряшливым.

Растущие в толще воды растения

Их можно также найти под названиями: погруженные растения, растения-оксигенаторы, подводные растения и даже «водоросли», хотя с биологической точки зрения большинство из них, конечно, совсем не водоросли, а цветковые растения. Среда обитания - вода, из которой они получают питательные вещества. Корни же чаще всего служат лишь в качестве «якоря». Лишь иногда у некоторых из них на поверхности водной глади появляются верхушки побегов или цветки.

Болотник болотный, или обыкновенный, водяная звездочка (Callitriche palustris). Образует в толще воды густые заросли из нежных побегов длиной от 3 до 50 см. На поверхности воды бывает видна лишь верхушка побега, образующая розетки, напоминающие небольшие звездочки, что и дало название растению. Болотники холодостойки, светолюбивы, но неплохо переносят полутень, растут в неглубоких водоемах со стоячей или медленно текущей водой, но могут обитать и на переувлажненной почве - сырых мочажинах, канавах. Легко размножаются частью куртины, отдельными побегами или черенками, которые достаточно опустить в воду на глубину 20-50 см, привязав к нижней части некрупный камень. Болотники почти не требуют ухода, если куртина разрослась слишком сильно, часть растений можно удалить с помощью сачка или веерных грабель. На зиму побеги отмирают, а весной новые растения появляются из семян, упавших в грунт с побегов предыдущего года.

Болотники особенно красиво выглядят в небольших прудиках, где ими можно любоваться вблизи. Это не только приятные глазу, но и исключительно полезные растения, которые украшают и оживляют пруд, очищают воду и дают приют многочисленной водяной живности, способствуя установлению экологического равновесия.

Роголистник (Cerathophyllum) больше напоминает водоросль, чем цветковое растение. Их крепкие, ярко-зеленые, похожие на елочки побеги длиной до полутора метров лишены корней и свободно плавают в толще воды. На первый взгляд на ветвистых побегах можно разглядеть только мутовки тонких, почти игловидных листьев, однако в основании этих мутовок находятся мелкие, почти незаметные цветки. Роголистники предпочитают светлые или слабо затененные места с медленно текущей или стоячей, умеренно жесткой, нейтральной или слабощелочной водой. Исключительно неприхотливы, начинают рост уже при 10-12 °С, но в теплой воде при 20-30 °С развиваются значительно быстрее.

Турча, или хоттония (Hottonia). Побеги турчи со слабыми нитевидными корешками в нижней части и пышной розеткой ярко-зеленых, перисторассеченных листьев полностью погружены в воду, лишь соцветие, напоминающее цветки примулы японской, поднимается над поверхностью воды на высоту 15-30 см. Турча почти не требует ухода, холодостойка, образует небольшие заросли в неглубоких водоемах со стоячей или медленно текущей, нежесткой водой. Размножается черенками или побегами второго порядка, которые можно отделять от материнских растений в течение всего лета. Турча очень полезна для водоемов - она очищает воду от мути, минеральных солей и углекислого газа, насыщает ее кислородом и дает приют некрупным рыбкам, насекомым и другим водным организмам.

Уруть, или перистолистник (Myriophyllum), на первый взгляд легко спутать с роголистником, однако в отличие от последнего уруть образует длинные ползучие корневища с тонкими корешками, при помощи которых растение закрепляется в илистом грунте. Выше зоны корней на побегах находятся мутовки из изящных перистых листьев, а заканчивается побег колосовидным соцветием белого, зеленоватого или розоватого цвета, приподнимающимся над поверхностью воды. Для хорошего развития растениям требуется много света и наличие в воде кальция. Уруть образует очень красивые куртины в толще и у поверхности воды, на фоне которых эффектно смотрятся другие водные и прибрежные растения.

Элодея канадская, или водяная чума (Elodea), - исключительно нетребовательное растение, что позволило ей занять огромный ареал по всему миру.

Напоминает водоросли и состоит из хрупких водянистых побегов, плавающих в толще воды или укореняющихся на дне, на которых мутовками расположены продолговатые полупрозрачные листочки длиной около 1 см. Предпочитает яркое освещение, но хорошо переносит и полутень, хорошо растет в водоемах со стоячей или медленно текущей, жесткой или мягкой водой, при температуре 16-24 °С, на глубине от 20 до 300 см. Осенью при наступлении холодов растение опускается на грунт, а на его побегах сохраняются ростовые почки.

Водяная чума, несмотря на свое зловещее название, очень красиво смотрится в водоемах, образуя прелестные ярко-зеленые куртины в глубине воды. Лучше всего ее выращивать в аквариумах и маленьких прудах, где можно контролировать рост растения. Она обогащает воду кислородом, служит отличным фильтром, собирая на себе частички мути из воды, и прекрасно играет роль укрытия для мелких водных организмов.

Растения мелководий

Представители этой группы могут расти в неглубокой воде, и без воды - в переувлажненной, а временами - и в просто сырой почве. Группа эта является как бы переходной между водными или наземными растениями. В зависимости от погодных условий и времени года они могут оказаться почти полностью погруженными в воду, а в засушливый период - становиться «сухопутными».

Ирис, касатик (Iris) - некоторые виды, такие как ирис болотный, и. гладкий, и. мечевидный, и. щетинистый и некоторые другие, приурочены к сырым местам обитания и даже к мелководьям. Как правило, это многолетние корневищные растения с длинными мечевидными или линейными листьями и яркими, крупными, изящными цветками. Окраска цветков может быть самой разнообразной, в зависимости от вида и сорта растения. Большинство видов ирисов предпочитают открытые солнечные места, ирис болотный может расти при небольшом затенении. Место посадки также зависит от вида: и. болотный может расти в воде глубиной до 40 см, и. гладкий предпочитает более мелкие места, с уровнем воды 20 см, (но может расти и глубже), и оба эти вида, а также и. разноцветный, и. мечевидный (и. Кемпфера), и. сибирский прекрасно себя чувствуют по берегам водоемов с сырой, богатой питательными веществами почвой. Все перечисленные виды холодостойки и прекрасно приспособлены к условиям центральных, а и. щетинистый - и самых северных областей России. Видовые растения хорошо размножаются семенами либо делением корневищ.

Сорта размножаются частями корневищ с почкой и розеткой листьев рано весной или в конце лета, причем при пересадке нельзя подсушивать корни.

Ирисы - нетребовательные растения, много лет растущие на одном месте, но при их возделывании необходимо учитывать агрессивность некоторых видов, так, и. болотный может сильно разрастаться, подавляя другие виды, поэтому на небольших участках необходимо ограничивать площадь его роста. В засуху при пересыхании почвы растениям требуется обильный полив, а на бедных почвах - 2-3‑кратная за сезон подкормка комплексными минеральными или органическими удобрениями.

Высаживая ирисы, нужно учитывать особенности каждого вида. Так, ирис болотный больше подходит для оформления крупных водоемов, на небольших же участках его лучше высаживать в контейнеры, либо на участки, огороженные вкопанными в землю металлическими полосами. Остальные виды, особенно и. разноцветный, менее агрессивны, и ими можно оформлять береговую зону небольших прудиков. Ирисы японские и луизианские в наших условиях очень капризны и их возделывание можно рекомендовать лишь опытным садоводам.

Калужница болотная (Caltha palustris) - рыхлокустовой многолетник с побегами высотой до 40 см, крупными, светло-зелеными, блестящими округлыми листьями до 12 см диаметром и многочисленными, золотисто-желтыми, реже - белыми, блестящими, немахровыми или густомахровыми цветками диаметром до 5 см. Цветение - с конца апреля до середины мая. Это очень неприхотливое холодостойкое растение, растущее на мелководьях с глубиной воды 5-10 см, либо на участках с питательной, влажной почвой, лучше - торфянистой или илистой. Размножается делением куста рано весной или в конце лета. Растения, высаженные на мелководье, в уходе практически не нуждаются. При посадке в более сухие места в засушливый период калужницам требуется обильный полив.

Калужница - одно из самых красивых и ярких растений, цветущих рано весной. Размещают ее на мелководьях и по берегам как крупных, так и небольших водоемов практически любого стиля. Высаживать растение нужно так, чтобы весной можно было без помех любоваться ее обильным цветением, а летом ее потерявшие декоративность кусты скрыли другие влаголюбивые растения - хосты, ирисы и т. д.

Стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia) - водно-прибрежное растение с толстым укороченным корневищем, от которого отходит густая мочка корней, погруженная в донный грунт, узкие стреловидные листья и цветонос высотой до 100 см с белыми или розовато-белыми цветками. Растет на мелководьях и по берегам озер и рек, предпочитая питательные, глеевые или торфянистые почвы. Может расти на значительной глубине - до 5 м, но при этом не образует надводных листьев и не цветет. Переносит временное пересыхание водоемов. Лучше развивается на солнечных местах, но выносит небольшое затенение. Холодостоек. Размножается клубнями, делением куста и семенами. Семена перед посевом выдерживают в воде не менее 1,5 месяца, всходы появляются через год. Сортовые растения размножаются только вегетативно, делением куртины в течение сезона вегетации. Уход за растениями несложен: при пересыхании водоемов им необходим полив. Видовые растения могут значительно разрастаться и требуют ограничения площади. Теплолюбивые формы и виды желательно возделывать в контейнерах, чтобы на зиму можно было их опустить в более глубокие места водоема, либо перенести в помещение.

Стрелолисты можно отнести к одним из самых оригинальных растений, используемых для оформления водоемов. Они будут к месту в водоеме любого типа и размера, отлично сочетаясь практически со всеми водными и прибрежными растениями.

Хауттюйния сердцевидная (Houttuyniа cordata) - многолетник с длинными подземными корневищами. На побегах красного цвета высотой до 30 см находятся довольно крупные сердцевидные голубовато-зеленые листья и белые 5‑лепестковые цветки. В культуре чаще встречаются сорта с пестрыми, зелено-красно-желто-белыми листьями либо с крупными махровыми белоснежными цветками. Хауттюйния хорошо растет как на умеренно влажных почвах, так и на мелководье глубиной 5-10 см. Нетребовательна к почвам. Относительно холодостойка: побеги погибают при заморозках. Предпочитает солнечное местоположение, особенно пестролистные формы, которые в тени становятся зелеными. Размножается делением корневищ в течение всего периода вегетации и зеленым черенкованием весной или в начале лета. При высадке в грунт необходимо ограничивать будущую площадь обитания хауттюйнии, поскольку длинные корневища могут распространяться очень далеко. В подкормках растение почти не нуждается, напротив, избыток азота отрицательно влияет на перезимовку.

Исключительно декоративное растение для оформления береговой зоны водоемов различных типов.

Аир обыкновенный (Acorus calamus) - известный многим житель берегов водоемов с ползучим корневищем, узкими длинными листьями, похожими на листья злаков или ирисов и соцветиями - початками. В культуре возделывается исключительно пестролистная форма аира с широкими кремовыми полосами по краям. Аир растет на мелководье и по берегам водоемов на открытых, солнечных местах.

Оптимальная глубина воды для него - 10-30 см, но может выносить погружение до 80 см. Холодостоек, очень неприхотлив и практически не требует ухода. Мало агрессивен по отношению к соседним растениям. Может возделываться в водоемах самых различных размеров и типов.

Глицерия, манник (Glyceria). В природных условиях представляет собой крупный злак, образующий обширные заросли возле водоемов, но в декоративном садоводстве используется лишь менее агрессивный пестролистный сорт глицерии большой «Вариегата» с яркими кремово‑желтыми полосами на листьях. Растение очень неприхотливо, хорошо растет на светлых местах и различных, даже на малоплодородных, плохо дренированных почвах как относительно сухих, так и переувлажненных, и даже на мелководье. Хорошо переносит перепады уровня воды или изменение влажно­сти почвы. Холодостойко. Уход за растением несложный: осенью или рано весной обрезают отмершие побеги, а в течение сезона вегетации необходимо следить, чтобы в пестролистных куртинах не появились зеленолистные побеги, которые надо, не откладывая, удалять, выкапывая с частью корневища.

Куртины глицерии очень эффектно смотрятся возле водоемов различных типов, прекрасно сочетаясь со многими растениями береговой зоны. Прекрасно выглядит в контейнерах.

Ситник (Juncus). Известно около 200 видов ситников, относящихся к семейству ситниковых (Juncaceae) и широко распространенных в умеренных зонах всего мира. Чаще всего это невысокие растения, образующие плотные кустики из тонких цилиндрических стеблей с чешуевидными листьями. В культуре в основном используют сорта и виды ситников с пестрыми или спирально закрученными побегами, которые очень красивы в небольших или экзотических водоемах. В условиях средней зоны России зимой побеги ситников отмирают, поэтому весной растениям необходима обрезка.

Растут ситники на светлых, сырых местах, но могут выносить и обычные садовые почвы с умеренной влажностью.

Видовые ситники лучше использовать для озеленения водоемов, выполненных в природном стиле.

Осоки (Carex). Среди множества осок встречается немало влаголюбивых и холодостойких видов, пригодных для оформления водоемов. Для этой цели используются: осока прямая, осока Грея, осока ложносытевидная, осока мускенгенская или пальмовая, осока береговая и некоторые другие виды, у большинства из которых имеются различные сорта, в т. ч. и пестролистные. Все эти виды холодостойки, неприхотливы, нетребовательны к почвам. Растут в светлых или полутенистых переувлажненных местах и на мелководье. Влаголюбивые осоки очень декоративно выглядят в прибрежной части водоема или на мелководье и прекрасно сочетаются с другими водными и прибрежными растениями.

Понравилось? Поделись с друзьями!Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.blog comments powered by

www.vodainfo.com

Растения Ищут Воду | buher.ru

Растения Ищут Воду

Отправляясь в путь, туристы, как правило, берут с собой незначительное количество воды, рассчитывая на пополнение ее запасов во время остановок. В таких случаях приходится надеяться на близость родника, ручья, реки, озера или другого водоема. А что делать, если их не окажется на маршруте? Как тогда утолить жажду, приготовить пищу, умыться, постирать одежду?

В такую ситуацию в 1906 г. попали участники экспедиции В. К. Арсеньева по Сихотэ-Алиню. Вот как он рассказал об этом в своей книге “В дебрях Уссурийского края”:

“Опасение, что к сумеркам мы не найдем воды, придало всем энергию. За горой была глубокая седловина и около нее выемка, покрытая низкорослой древесной растительностью. Мы стали спускаться в эту ложбину. Чем скорее мы найдем воду, тем меньше завтра будем тратить усилий на обратное восхождение на хребет. Поэтому, спускаясь вниз, все внимательно прислушивались. Вскоре наша ложбина приняла вид оврага. На дне его густо росли трава и кустарники, любящие влагу. От седловины мы уже спустились метров на двести, а воды все еще не было видно. Вдруг ухо мое уловило глухой шум под землею. Стрелки сбросили котомки и стали разбирать камни, но вода оказалась далеко. Тогда мы перешли ниже и принялись опять копаться в земле. На этот раз труды наши увенчались успехом: вода была найдена. Первым делом все бросились утолять жажду…”

Как видно из этого описания, путешественники искали воду не наугад, а руководствуясь определенными приметами. И главным указателем для них были “трава и кустарники, любящие влагу”. Какие же растения помогают искать воду?

Люди давно заметили, что растения по-разному относятся к влаге. Для одних растений вода составляет среду их обитания, другие не переносят избытка влаги. Некоторые и в засушливых районах чувствуют себя превосходно. Причем растения всегда остаются верными своим привычкам и, попадая в чуждую для них среду, плохо развиваются или даже гибнут.

Первыми, кто обратили внимание на эти особенности, были, вероятнее всего, колодезных дел мастера. По известным им приметам они умели находить воду в местах, где, казалось бы, ее не должно быть. Они рыли колодцы там, где росли определенные виды трав, кустарников, деревьев, принимали во внимание обилие и “самочувствие” влаголюбивых растений. Еще античный писатель Витрувий Поллион, живший в I веке до нашей эры, указывал на важное значение растительности в поисках подземных вод: “Признаки воды в описанных выше земных породах следующие: там произрастают тонкий камыш, тростник, тальник, ольха, витекс (прутняк), плющ и другие, обладающие тем свойством, что не могут зародиться без воды”.

Этот автор совершенно справедливо отметил, что вода является для растений одним из важнейших условий жизни. Они не могут существовать без воды, так как без нее не может быть фотосинтеза. Вода составляет от 40 до 90 процентов массы каждого растения. Конечно же обводненность их в разных климатических и почвенных условиях далеко не одинакова. Больше всего обводнены растения влажных местообитаний (например, ранневесенние эфемероиды, обитатели болот, виды высокотравья Дальнего Востока) – от 78 до 91 процента, а меньше всего – растения пустынь и сухих степей – от 35 до 65 процентов.

По отношению к влаге все растения делятся на три основные экологические группы: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

К гигрофитам относятся многие растения болот, берегов рек и озер, влажных лугов и лесов. Вода – главное условие их благоденствия. Они не выносят нехватки воды, не приспособлены к ограничению ее расхода. Разветвленная корневая система гигрофитов располагается в очень увлажненных горизонтах на небольшой глубине от поверхности почвы. Гигрофиты не снабжены защитными приспособлениями от высыхания; испарение воды из их тканей в 6-7 раз превышает интенсивность испарения у засухоустойчивых растений. Если же вода по каким-либо причинам (например, после мелиоративных работ) уходит в более глубокие горизонты, гигрофитам грозит гибель, их вытесняют менее влаголюбивые растения.

Гигрофиты легко отличить от представителей других экологических групп. Для них характерны очень сочные стебли и листья, клетки их крупные, состоят из рыхлых, губчатых тканей, наружные покровы развиты слабо. Такая структура листьев и стеблей, а также слабая устьичная регуляция испарения влаги из тканей гигрофитов являются причиной их быстрого увядания при уменьшении влажности почвы и воздуха.

Вегетация гигрофитов не зависит от атмосферных осадков. Даже в жаркую летнюю пору они поражают яркой зеленью, свежестью. А это неоспоримое доказательство того, что корни растений питают неглубоко расположенные грунтовые воды. К таким индикаторам относятся рогоз широколистный, тростник, аир и др.

Особое значение имеет вода в пустынях, полупустынях и степях. “Вода – это жизнь”, – говорят в Средней Азии. Без воды пустыня приобретает мертвый вид. Однако и здесь под песками можно найти воду, хотя поиск сопряжен с большими трудностями. Коренные жители пустынных районов научились находить ее. И первыми помощниками в этом всегда были растения.

Среди безбрежных песков встречаются неказистые на вид кустарники, деревца. Жара невероятная, а они цветут и плодоносят. Как растения ухитряются выжить в таком аду?

Помогает необыкновенно мощная корневая система. Иногда корни обитателей пустынь уходят в глубь на 20-30 м. Такие растения засушливых местообитаний, которые способны переживать продолжительную атмосферную и почвенную засуху, оставаясь физиологически активными, называются ксерофитами. Листья у них обычно твердые, жесткие, с плотной кожицей, большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды они не теряют упругости. Листья часто свертываются вдоль так, что устьичная сторона оказывается внутри трубки, края листовой пластинки даже соприкасаются друг с другом.

У многих ксерофитов вместо листьев развиты колючки или чешуйки – это не что иное, как редуцированные листья. Такие приспособления сокращают испаряющую поверхность листа. У некоторых растений стебли, листья и даже цветки сильно опушены и кажутся серовойлочными. Этим растения отражают прямые солнечные лучи и уменьшают интенсивность испарения влаги. У многих видов поверхность листа покрыта восковым налетом, поэтому она приобретает сизый оттенок.

Среди ксерофитов выделяют группу фреатофитов, или растений-насосов. Их корни даже в пустынях достигают уровня пресных вод, благодаря чему и возможно их существование в условиях атмосферной и почвенной засухи. К растениям, приспособившимся к засушливым условиям обитания, принадлежат верблюжья колючка, саксаул, тамариск, солодка, сарсазан, чий и др.

Однако фреатофиты растут не только в пустынях и засушливых районах. К ним относятся также растения, широко встречающиеся в средней полосе страны, такие, как ива белая, осокорь, лох узколистный и др. Они могут служить указателями неглубокого расположения грунтовых вод.

Многие растения не только являются индикаторами воды, но и указывают на ее химический состав. Например, на засоленных почвах солодка голая имеет угнетенный вид. И наоборот, там, где у нее стебли и листья крупные, сочные, – вода пресная. Тополь, лох, ива всегда указывают на наличие грунтовых вод, пригодных для питья.

А вот заросли сарсазана хорошо развиваются на участках с высоким засолением. Часто вода под сарсазаном настолько соленая и горькая, что ее нельзя и в рот взять. На высокую минерализацию воды указывает также верблюжья колючка. Кристаллики соли на ветках тамариска говорят сами за себя: растение “питается” очень соленой водой.

Чий блестящий одинаково хорошо чувствует себя и на пресных, и на засоленных почвах. Вот почему следует обращать внимание на соседей этого злака. На пресных грунтовых водах вместе с чием растут тростник, рогозы, камыш, некоторые злаковые и бобовые травы. На засоленных же почвах чию сопутствуют верблюжья колючка и другие переносящие засоление растения.

На почвах с разной минерализацией грунтовых вод (от 0,1 до 18 млг на 1 л) растет и тростник обыкновенный. Необходимо помнить, что пресной вода будет в тех случаях, если вместе с тростником растут рогоз широколистный, злаковые растения, бобовые травы. Иными словами, не отдельные виды, а целые растительные сообщества являются более надежными и точными индикаторами как глубины залегания грунтовых вод, так и степени их минерализации.

Растения, встречающиеся в умеренных условиях увлажнения, называются мезофитами. К ним относится большинство растений наших лесов и лугов.

С помощью растений можно разыскать грунтовые воды, залегающие на незначительной глубине. Чем ближе они к поверхности почвы, тем легче добыть воду. Можно воспользоваться лопатой, топором или другими подручными средствами. Если накопленная в ямке вода предназначена для питья или приготовления пищи, она должна отстояться. Можно 2-3 раза вычерпать воду, тогда она станет чище.

Во избежание попадания различных инфекций нужно пить только обеззараженную воду. Самый надежный способ – кипячение ее в течение нескольких минут. Если такой возможности нет, следует провести хлорирование воды при помощи пантоцида (1 таблетка на 0,5- 0,75 л). Эффективный способ обеззараживания воды – добавление йода (2 капли 5-процентной настойки на 1 л). Другие методы обеззараживания – фильтрование, добавление марганцовки – недостаточно надежны.

Если же попытки найти спасительную влагу при помощи растений оказались напрасными, можно получить ее из самих растений. Мы уже говорили о том, что ткани растительных организмов испаряют большое количество влаги. Вот этим свойством растений и необходимо воспользоваться. На густо олиственную ветвь дерева или сочный стебель травянистого растения надевают полиэтиленовый мешочек, плотно завязывают его, чтобы туда не проникал воздух, и наклоняют таким образом, чтобы дно мешочка находилось внизу. Вода, испаряясь из листьев, будет конденсироваться на стенках такого резервуара и скапливаться на его дне. Таким способом, особенно если применить несколько мешочков, можно собрать довольно значительное количество воды, достаточное для того, чтобы утолить жажду.

Конечно же трудно перечислить все растения, которые могут помочь туристам в поисках воды. Назовем лишь наиболее известные.

Аир обыкновенный (“татарское зелье”)

Это влаголюбивое растение еще в XII веке не было известно восточным славянам. Его родина – Индия и Китай. На Русь аир попал во время набегов монголо-татарских завоевателей. Они брали с собой его корневища и бросали в водоемы на своем пути. Там, где аир приживался, вода считалась пригодной для питья. Вскоре “татарское зелье” распространилось почти по всей Европе.

У этого многолетника высотой 50-120 см мощное горизонтальное корневище диаметром до 2 см. Листья мечевидные, узкие и длинные, с характерной поперечной морщинистостью. В начале лета появляется небольшое конусообразное соцветие – початок. Его кроющий лист составляет продолжение стебля. Цветки мелкие, буровато-зеленые.

Там, где растет аир, вода находится не более чем в метре от поверхности земли. Стоит несколько раз копнуть, как ямка наполнится влагой.

Ива белая

Растет по берегам водоемов, на влажных лугах. Корневая система располагается на глубине от 1 до 5 м.

Лох узколистный (“маслинка”)

Кустарник или небольшое дерево с серебристо-белыми (с обеих сторон или только снизу) довольно длинными ланцетными листьями. В мае – июне распускаются ароматные цветки, сидящие по одному – три в пазухах листьев. Околоцветник внутри желтый, а снаружи – серебристый. Плод – овальная или шарообразная костянка, напоминающая маслинку, сначала – серебристая, позже – желтая, мучнистая. Под лохом грунтовые воды находятся па глубине от 1 до 5 м.

 

 

 

 

Лютик ползучий

От лютика едкого отличается прежде всего тем, что от основания стебля у него отходят длинные лежащие укореняющиеся побеги. Иногда длина их достигает 60 см. Прикорневые и средние листья – черешковые, верхушечные – почти сидячие, к тому же они более мелкие. Лютик ползучий любит влажные луга и болота.

Окопник лекарственный

Мощные побеги этого многолетника достигают метровой и более высоты. Они ветвистые, по граням крючковато-шиповатые. Вверху стебель кажется крылатым от низбегающих листьев, весь он покрыт жестковатыми, сидящими на бородавочках волосками. Листья довольно крупные – 10-15 см длиной и 3-5 см шириной, шершавоволосистые. Нижние листья – на длинных узкокрылатых черешках, верхние – сидячие. Цветет в июне – августе. Цветки образуют метельчатое соцветие. Венчик трубчато-колокольчатый, грязно-фиолетовый или розовый, с короткими, отогнутыми вниз треугольными зубчиками. Пятираздельная чашечка с ланцетными заостренными долями остается при плодах. Плод – дробный орешек.

Присутствие окопника всегда указывает на наличие близлежащих грунтовых вод.

 

 

Рогоз широколистный

Растет по берегам рек, озер, прудов, на болотах, где образует настоящие “джунгли”. Стебель толстый, цилиндрический, без узлов, высотой 2-3 м. Широколинейные длинные листья серо-зеленой окраски собраны у основания стебля. Цветет в июне – июле. На верхушке стебля образуется крупное цилиндрическое коричневое соцветие (початок). В нем множество мелких цветков. В верхней части соцветия размещены тычиночные (мужские) цветки, а в нижней – пестичные (женские). Когда плоды (“семена”) созревают, они еще долгое время остаются на растении. Но если соцветие потрясти, то целые тучи легких “семян”, снабженных пучками волосков, поднимутся в воздух.

Известны случаи, когда рогоз вырастает посреди ровного пшеничного поля. Урожай уже собран, и в окружении стерни зеленеют высокие стебли рогоза. Вероятно, ветер или птицы занесли сюда семена этой влаголюбивой травы. И если семена не погибли, а дали всходы, сомнений нет: в этом месте имеются неглубоко расположенные грунтовые воды. Догадку можно подтвердить опытом: вырытая возле рогоза небольшая ямка быстро наполнится водой.

Саксаул черный

Небольшое дерево с крепким темно-коричневым стволом, разветвленной кроной. Его корневая система может проникать на глубину до 40 м. Обычно корни расположены на глубине до 4-7 м, при которой заросли саксаула достигают максимальной сомкнутости. Ветви покрыты множеством мелких листочков, превратившихся в чешуйки. Поэтому дерево кажется безлистным. Таким способом оно уменьшает площадь испарения и сохраняет содержащуюся в нем влагу.

Исследования показали, что заросли саксаула повторяют очертания скоплений воды под землей. Он словно шагает по невидимым человеку путям грунтовых вод. Жители пустынь Каракумы и Кызылкум знают: где растет саксаул черный, следует искать воду.

Ситники

На лугах, болотах и других влажных местах встречаются многие виды ситников. Большинство их – многолетники, образующие дернинки. Стебли многочисленные, цилиндрические, с чешуевидными влагалищами у основания. Листья голые, шиловидные, трубчатые, плоские или сплющенные, внутри часто полые, с поперечными перегородками. Верхушечный лист, который находится у соцветия, часто располагается вертикально. Соцветие имеет форму щитка, зонтика, кисти или метелки. Собранные в пучки мелкие цветки окружены прицветниками. Плоды – коробочки, раскрывающиеся тремя створками.

Как правило, ситники растут там, где грунтовые воды располагаются на глубине до 1 м.

Солодка голая, или обыкновенная

Этот многолетник растет на юге европейской части страны, в Закавказье, Казахстане и Средней Азии. Стебли прямостоячие, высотой 50-120 см, с точечными железками и щетинистыми шипиками. Листья непарноперистые с двумя – девятью парами эллиптических или ланцетных цельнокрайних листочков, снизу густо покрытых точечными железками. Цветки собраны в рыхлые пазушные кисти. Венчик беловато-фиолетовый. Цветет все лето. В августе – сентябре созревают плоды – продолговатые, прямые или изогнутые бурые бобы длиной 3-4 см. Особенно хорошо чувствует себя солодка там, где почвенные воды находятся на глубине не более 2 м. В местах, где влажность недостаточна, имеет невысокие стебли, мелкие листья, бледную окраску цветков. В песках Казахстана, например, высота солодки редко превышает 50-60 см, однако ее корни проникают па глубину до 3 м. Взаимосвязь этого растения с водоносными слоями почвы можно использовать для поиска близкозалегающих грунтовых вод.

 

 

Тополь разнолистный (туранга)

Это небольшое стройное деревце выкачивает наподобие насоса необходимую ему влагу из водоносного горизонта. Листья широкие, сердцевидные, светло-зеленые. Сочный, мясистый лист даже па ощупь кажется влажным, прохладным – листовая пластинка испаряет много воды, потому и становится прохладной. Там, где обитает тополь разнолистный, примерно в 3-5 м от поверхности почвы обязательно имеется вода.

 

 

 

 

 

Тополь черный (осокорь)

От других видов тополя осокорь отличается тем, что листья у него округло-треугольные или ромбические, остроконечные. В апреле распускаются красно-коричневые цветки, а в начале июня из коробочек вылетают семена, “тополевый пух”, доставляющий немало хлопот городским жителям. Корни тополя черного “качают” воду с глубины 2-7 м.

Тростник

Многолетнее растение высотой 2-4 м. Стебель прямостоячий, голый, гладкий, с серо-зелеными линейно-ланцетными жесткими листьями. Язычок у основания листа имеет вид утолщенного валика с длинными волосками. Соцветие – большая (до 40 см в длину), густая, пушистая, во время цветения раскидистая метелка с поникающей верхушкой. Цветет в июле – сентябре. Тростник указывает на близкое залегание грунтовых вод.

Чий блестящий

Этот гигантский злак достигает почти трехметровой высоты. Растет в Средней Азии, Казахстане, на Нижней Волге и на юге Сибири, отдавая предпочтение степям в полупустыням с более или менее засоленными почвами, а также каменистым или щебнистым склонам, где вода залегает на глубине от 1,5 до 8 м. Даже в наиболее сухое и жаркое время года чий выделяется своей свежей зеленью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Растения – индикаторы грунтовых вод

Название растения Средняя глубина Степень залегания вод (м) минерализации

  • Лютик ползучий 0-0,5 Пресная
  • Череда трехраздельная 0-0,5 То же
  • Аир обыкновенный 0-1 “
  • Рогоз широколистный 0-1 “
  • Окопник лекарственный 0-1 “
  • Ситники 0-1 “
  • Камыш лесной 0-2 “
  • Солодка голая 1-3 “
  • Ива белая 1-5 “
  • Лох узколистный 1-5 “
  • Тростник 0-5 Пресная или солоноватая
  • Чий блестящий 1,5-5 То же
  • Тополь разнолистный 3-5 Пресная
  • Тополь черный 2-7 То же

buher.ru

Значение воды для жизни растений — Науколандия

Вода составляет до 95% массы растений, в ней или с ее использованием протекают все процессы жизнедеятельности. Поэтому вода необходимое условие для жизни организма. При недостатке воды у растения нарушается обмен веществ.

  • Вода обеспечивает поток питательных и минеральных веществ по проводящей системе растения.
  • Прорастание семян зависит от наличия воды.
  • Вода участвует в процессе фотосинтеза.
  • Водные растворы, наполняющие клетки и межклетники, обеспечивают растению упругость, таким образом растение сохраняет свою форму.

Растение обязательно должно поглощать воду. Иначе, рано или поздно, жизнь его прервется. Обычно растение поглощает воду исключительно своей корневой системой из почвы. В этом участвуют корневые волоски корней. Листья же через устьица испаряют воду. Смысл поглощения излишек воды, чтобы потом ее испарить, по большей части сводится к тому, что ток воды обеспечивает перенос веществ.

Если испарение воды растением превышает поступление воды, то у растения наблюдается увядание. Так нередко бывает днем, когда жарко. Ночью растение восполняет недостаток, так как испарение в это время суток снижено.

Вода в растение поглощается путем осмоса. При осмосе вода, в которой меньше растворенных веществ как бы засасывается в более насыщенные веществами растворы. Клеточные растворы растений более насыщенные, поэтому клетки впитывают воду.

В результате постоянного поглощения и испарения воды в растении существует постоянный водный обмен, включающий три этапа: поглощение воды корнями, передвижение ее по сосудам проводящей ткани, испарение воды листьями. Ток воды идет через все органы растения. Сколько растение всасывает воды, приблизительно столько оно его испаряет. Лишь доли процента от поступившей воды идут на синтез веществ. Это достаточно большие объемы воды. Так, например, только одно растение пшеницы в поле испаряет около 50 г воды в сутки.

Когда корни поглощают воду, они вместе с ней поглощают и растворенные минеральные соли. Когда вода испаряется, то соли в ней уже отсутствуют, они остаются в растении и используются в обмене веществ.

Водный ток идет снизу вверх. Его сила зависит от интенсивности всасывания корней и испарения листьями. Водный ток объединяет все органы растения, переносит различные соединения, питает клетки водой.

scienceland.info

ВЫСШИЕ ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ В СИСТЕМЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ОРГАНИЗАЦИИ

В ходе эволюции поворотным моментом было возникновение фотосинтезирующих организмов. Появление хлорофилла можно отнести предположительно к архейскому периоду, а в палеозое, начиная с кембрия, встречаются уже первые синезеленые водоросли (марполия, гирванелла, эпифитон и др.). Суша в кембрии, по-видимому, была лишена растительности, хотя, по данным Арльда, некоторые циановые водоросли, низшие грибы и печеночные мхи, родственные современным риччиям, могли уже занимать влажные прибрежные биотопы. В атмосфере в это время отмечался избыток углекислоты и недостаток кислорода. В силуре мир растений представлен уже богаче: появляется флора псилофитов, отличающаяся большим разнообразием форм,— это первые обнаруженные высшие зеленые растения суши. В девоне растения продолжают завоевывать сушу: помимо псилофитов, вытесненных к концу периода, появляются первые папоротники, каламофиты, клинолисты, лепидодендроны, кордаиты. Последняя группа — первые представители класса хвойных растений. По берегам озер росли хвощи, папоротники, сигиллярии. В карбоне девонская флора развивается наиболее пышно. К концу каменноугольного периода она уменьшается, и на ее место выходят новые типы глоссопте- риевой флоры и голосеменных. Усиление почвообразовательных процессов приводит к разнообразию круговорота веществ, дает толчок к дальнейшей эволюции. В пермской системе, в позднейших отложениях палеозоя, дальнейшее развитие получают семенные папоротники (роды Леслейя, гангамоптерис, тинифельдия и др.) и голосеменные растения, начали появляться саговниковые и гинкговые.

В мезозое наибольшее разнообразие форм отмечается начиная с юрского периода.

 Растительность юры совершенно не похожа на карбон. Саговники, беннеттиты, гинкго, байеры, араукарии преобладают в лесах юрской эпохи, в водоемах — крупные хвощи — неокаламиты. В это время газовый состав атмосферы значительно изменился в сторону увеличения содержания кислорода, что повлияло (как один из факторов) на дальнейшее развитие животного мира, прежде всего крупных позвоночных. Несбалансированность процессов образования и разрушения органического вещества, приведшая к накоплению углерода в виде горючих ископаемых в верхнем девоне и карбоне, постепенно выравнивается, увеличивается кислород в атмосфере. В конце мезозоя, в меловой период, создались климатические условия, подходящие для возникновения цветковых растений, что имело огромное влияние на весь дальнейший ход эволюции органического мира планеты. В верхнемеловых слоях Аляски отмечаются такие водные растения, как нимфеи или кувшинки. К этому времени относится массовое появление цветковых растений, образовавших характерные ассоциации и захвативших самые разнообразные биотопы: равнины, степи, полупустыни, горы и водоемы. В кайнозое растительность развивается очень обильно, однако сильное похолодание во второй половине эры, начиная с миоцена, значительно изменило количество и состав растений. В середине третичного периода в Западной Европе встречаются уже кувшинки, рогоз, тростник, осока (миоцен). На Украине в это время появились рогоз, тростник, рдесты, роголистник, сальвиния.

Смена эр и периодов в истории Земли никогда не приводила к полной гибели прежнего растительного мира; часть прошлого населения сохранялась и продолжала существовать совместно с новыми видами. Характерным примером этого из водной флоры могут служить современные хвощи — остаток богатой группы, представленной в конце палеозоя несколькими семействами и многими родами, из которых к нашему времени сохранился только род Equisetum.

Цветковые водные растения, начав свое развитие в верхнем мелу, в ходе процесса эволюции приобрели все те особенности, которые позволили им пережить суровые оледенения кайнозоя в условиях водной среды. Большинство семейств высших водных растений появляется в конце мезозоя, начиная с верхнего мела, и относится к эпохе расцвета цветковых растений при снижении развития голосеменных и уже значительном уменьшении споровых растений. В это время происходит постепенное развитие и формирование современной флоры. В четвертичном периоде ко времени наступления ледников в Европе уже было распространено большинство современных видов растений. Однако значительные оледенения Европы (Гюнцское, Миндельское, Рисское и Вюрмское) уничтожили растительность на огромных территориях, так что некоторые виды растений значительно сократили свой естественный ареал или исчезли полностью.

Общая схема эволюционного пути водных растений: море — пресные воды — суша — пресные воды — море.

 По этой причине современную иыешую водную растительность, обитающую в пресных, солоноватых и в значительно меньшей мере морских водоемах, принято называть вторично-водной. Место высших водных растений в общей системе растительного мира хорошо иллюстрируется схемой филогенетических отношений порядков цветковых растений.

Современная флора высших водных растений СССР включает 224 вида, относящихся к 62 родам и 35 семействам. По более ранним данным, в водной флоре нашей страны отмечено свыше 260 видов, очевидно, за счет включения в этот список ряда влаголюбивых форм, не связанных непосредственно с жизнью водоемов.

Водная среда в определенной степени сглаживает те климатические различия, которые действуют на наземную флору. По систематическому составу водная флора всех озерных областей европейской части СССР довольно сходна, коэффициент общности составляет 66—82%. Много общих видов встречается в европейской части (кроме Арктики) и Сибирской области (59%), а также в Средней Азии и Сибирской- области (60%).

Особняком выделяется водная флора Дальнего Востока, имеющая низкий коэффициент общности с видами других областей СССР, что связано с крайней ее специфичностью. Ряд видов распространен в определенных районах. Так, выделяются среднеевропейские, сибирские и южные виды. В условиях горных водоемов с низкой температурой воды цветковые водные растения не поднимаются обычно выше границы лесов, крайне бедна также водная флора Арктики, хотя и там есть «свои» виды (Лютик Пал- ласа, арктофила и др.).

Относительная однородность водной среды привела к ряду приспособлений самой различной степени. Многие виды водных растений обладают способностью развиваться на суше, что выражается в явлении диморфизма, когда при высыхании водоема растения не отмирают, а продолжают жить, изменившись морфологически в наземную форму. Попав в водную среду, эти виды способны развиваться в воде. Таковы водяные лютики, стрелолист, калужница, повойнички, гречиха земшшквдтая. Наземные формы известны даже для настоящих погруженных гидатофитов: водяной сосенки, уру- ти, кувшинки, хотя они по сути предстшшмот приспособления к временному переживанию неблагоприятных условий пересыхания водоемов. Наконец, существуют виды водных растений, полностью спязьтпющме свою жизнь с водной средой. Отметим некоторые основные приспособления высших растений к водной среде обитания.

Сравнительно низкая температура воды (северная и средняя часть СССР) вызывает угнетение полового процесса, преобладает вегетативное размножение. Усиленный рост по сравнению с наземными растениями, так как в течение сравнительно короткого вегетационного периода нe должно. Развиться, дать юемеш или зимующие почки и запасти питательные вещества в подземных органах на зимний период. Недоразвитие или отсутствие древесины в сосудистых пучках, связанное с тем, что растение, поддерживаемое водой, не нуждается в такой мере в опорных элементах, как наземное. Механические элементы у ряда видов, обеспечивающие гибкость стеблей и листьев при сильном течении или волнении, расположены, в отличие от растений суши ближе к центру стебля и по центральной оси листа. Развитие системы воздухоносных полостей (аэренхима) способствует улучшению газообмена и поддерживанию растения в плавающем состоянии. Редукция корневой системы или изменение ее функции. Так, корень или корневидные образования рясок — прежде всего орган равновесия. Хорошо развитые корневые системы нимфейиых служат как для прикрепления их к грунту, так и для запасания питательных веществ. Большое развитие поверхности тела по отношению к массе, что выражается в наличии перистых, рассеченных листьев, тонких, длинных стеблей или же широких, но очень тонких листьев. Газообмен наземных растений обеспечивается листьями через устьица, сообщающиеся с системой межклетных ходов, лакун. Эти ходы занимают до 25% всего объема растения. Листья погруженных водных растений лишены устьиц, зато их поверхность проницаема для газов и весь газообмен идет через нее. У водных растений с плавающими листьями устьица имеются, и расположены они на верхней стороне листа. Количество устьиц по сравнению с наземными видами увеличено. Так, у белой кувшинки их до 400 на 1 мм2, у рогоза — до 1300 на 1 мм2. Поверхность плавающих листьев бывает покрыта восковым налетом, что не позволяет ей смачиваться, у некоторых видов края листовой пластинки загибаются вверх, образуя подобие блюдца.

В связи с меньшим количеством света в воде по сравнению с сушей у подводных растений наблюдается частичное пли полное отсутствие дифференцировки ткани паренхимы листа на губчатую и палисадную. Хлорофилл часто встречается уже в клетках эпидермиса, что способствует лучшей утилизации световой энергии. У некоторых видов среди клеток эпидермиса есть и другие, называемые гидропотами, обладающие большей проницаемостью для воды. У нимфейиых, кроме того, есть особые клетки — гаустории, располагающиеся на нижней стороне листа, способные интенсивно поглощать питательные вещества и запасать масло.

Гетерофилия, разнолистность, представляет собой явление, когда на одном растении развиваются как типично подводные лисгья, так и типично воздушные с рядом переходов (жеруха, стрелолист, поручейник). Погруженные листья могут сменяться плавающими, совершенно отличными от первых (виды сем. нимфейных, плавающий рдест). Выделение слизи особыми железками препятствует выщелачиванию из растений питательных веществ, а также является защитой при временном пересыхании водоемов. Возможно, эта слизь имеет и бактерицидное защитное действие, подобно фитонцидам наземных растений. Подавляющее большинство высших водных растений — многолетники. При перезимовывании часть видов целиком опускается на дно водоема, большинство зимует в виде корневищ, клубней или зимующих почек (турионов). Турионы морфологически представляют собой видоизмененные побеги, запасающие к осени питательные вещества, прежде всего крахмал, и погружающиеся на дно водоема. Весной зимующие почки прорастают и всплывают на поверхность.
Таковы в общих чертах основные приспособления высших растений к обитанию в водной среде.

Даже краткий перечень этих особенностей показывает нам, насколько велика жизненность видов, способных переносить значительные неблагоприятные изменения среды, приспосабливаясь к новым условиям. Подробное рассмотрение особенностей организации высших водных растений можно найти в монографии Скалторпа. Несмотря на достаточно узкую специализацию погруженных водных растений, когда, с одной стороны, мы наблюдаем развитие специфических приспособлений к водной среде, а с другой — полную или частичную утрату ряда органов и систем (механическая ткань, проводящая система и пр.), эволюцию водных растений в целом нельзя считать регрессивной.

Наличие устойчивого механизма гомеостаза позволяет высшим водным растениям захватывать значительные территории и иметь широкое географическое распространение. Такие виды создают популяции, приспособленные к крайним условиям ареала, к значительным колебаниям света, температуры и др.

Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

portaleco.ru

Вода в жизни растений

Конечно, поступление воды — один из основных процессов в жизни растений.

Ведь растения (как и все живые организмы) в основном состоят из воды. В листьях ее обычно содержится около 85% от общей массы, а в корнях — 99%.

Однако есть и растения-исключения (например, мхи), способные в условиях резкого дефицита воды легко терять ее, сохраняя жизнеспособность. Высохшие растения содержат только прочно связанную воду, обычно всего 5-10%. Такая вода удерживается за счет электростатических взаимодействий с биологическими макромолекулами и необходима для сохранения ненарушенной структуры этих молекул. При восстановлении нормального водоснабжения растения возвращаются к активной жизнедеятельности.

Обезвоживание является одним из необходимых этапов в созревании семян большинства растений. После того как семя сформируется, вода оттекает из него по сосудистым пучкам в другие ткани растения. В семени почти полностью прекращаются биохимические процессы, и оно, покинув материнское растение, может пролежать в почве всю зиму. По весне семя прорастет, впитав из почвы необходимое количество воды, и за лето сформирует полноценный организм, способный подготовиться к следующей зиме, — если растение многолетнее. Из семян однолетников весной развиваются растения, которые должны успеть зацвести и дать новые семена летом, чтобы продолжить жизнь в следующих поколениях.

Но хотя растения могут приспособиться к дефициту воды (например, как это делают мхи) либо даже сами обезвоживают свои семена (защищая их от гибели зимой), высокая обводненность всех организмов является общим законом.

Существует понятие гомеостатической воды, необходимой для гомеостаза — внутреннего баланса организма (гомеостаз переводится как равновесие). Это минимальный уровень содержания воды, ниже которого поддержание жизни невозможно.

Растения различных мест обитания характеризуются разными минимумами содержания воды. Для растений околоводных пространств (рогоз, стрелолист, частуха, сердечник) и влажных тропических лесов уменьшение обводненности тканей ниже 65—70% означает смерть. Растения средних по влажности местностей (лиственные деревья, большинство лесных и луговых трав, полевые сорняки, сельскохозяйственные культуры) могут обратимо снижать содержание воды до 45-60%. А для растений пустынь и других сухих мест обитания минимальный уровень воды в тканях составляет 25-27%.

Любопытно, что лишь 1 % находящейся в растении воды участвует в химических превращениях! Остальная вода все время движется, насасывается корнем и испаряется листьями. Вода — это подвижная внутренняя среда организма. Даже у водных растений вода в тканях обновляется, циркулирует по сосудистым пучкам. Благодаря направленному току воды осуществляется доставка в разные части растения “строительных блоков”, необходимых для синтеза биологических макромолекул.

Поступление воды происходит в корне. Вода попадает в клетки корневых волосков за счет осмоса. Клетки активно поглощают из почвы соли калия, а соли натрия не пропускают (концентрация ионов калия внутри становится гораздо выше, чем снаружи). Этот процесс обеспечивается специальными “насосами" в наружной мембране. Вода же свободно проникает в клетки, чтобы “выравнять” (разбавить) концентрацию ионов калия. Клетки контролируют свой водный баланс, регулируя внутреннюю концентрацию соли, а вода движется под действием осмоса. Если вода в почве пресная (содержит очень мало солей), то поглощение корнями ионов калия обеспечивает внутри клеток более высокую концентрацию соли, чем снаружи. В результате вода движется внутрь клеток, поддерживая растение упругим (в состоянии тургора). Стенки предохраняют клетки от разрыва. Если снаружи высокая концентрация солей (особенно солей натрия, не поглощаемых клетками), то вода оттягивается из клеток, вызывая увядание и гибель растения.

Для испарения воды (транспирации) на листьях растений имеются специальные образования — устьица.

Устьице представляет собой совокупность двух замыкающих клеток. Они имеют форму семян фасоли и обращены друг к другу вогнутыми сторонами, между которыми находится межклетник — устьичная щель. У замыкающих клеток утолщена средняя часть стенки, обращенной к устьичной щели. Обычно устьице окружено околоустьичными (побочными) клетками.

Итак, корень насасывает воду из почвы, через устьица листьев вода испаряется.

Внутри растений вода движется по специальным сосудам.

Соседние клетки различных тканей растения соединены плазмодесмами. По этим каналам вода может перемещаться из одной клетки в другую.

С током воды переносятся различные вещества.

Все органеллы (органелла — маленький орган) — ядро, митохондрии, хлоропласты, вакуоль — внутри клетки тоже движутся. Цитоплазма, жидкая основа любой клетки, всегда находится в постоянном круговом движении, вовлекая в него органеллы.

До сих пор нет ответа на вопрос. "Каковы причины такого движения?" Известно лишь, что внутри клеток есть специальные “рельсы”, по устройству напоминающие наши с вами мышцы. Эти "рельсы” образуют в клетках внутренний каркас, именуемый цитоскелетом. Предполагают, что именно он приводит в движение цитоплазму.

Опыты Ван Гельмонта побудили и других исследователей заняться изучением роли воды в жизни растений. Но и сейчас в этой области науки остается много загадок, которые ждут своего решения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Влияние воды на растения (роль)

Вода является очень важным экологическим фактором в жизни растений, поскольку все физиологические процессы происходят при её участии.

Роль воды в жизни растений заключается в следующем:

  • Вода играет важную роль как растворитель, поскольку минеральные вещества поступают в растение и перемещаются в нём в виде растворов.
  • Вода участвует в процессе синтеза органических веществ.
  • Количество поступающей в растение воды определяет облик растения, его жизненное состояние;
  • Вода влияет на распространение растений на Земле.
  • Для многих растений вода является средой обитания.

Вода воздействует на растения извне в различных формах: в виде дождя, тумана, искусственного полива, грунтовых вод. Получают растения воду из почвы и атмосферы. Но атмосферная влага в большинстве случаев играет косвенную роль, уменьшая испарение воды из почвы. Лишь немногие растения способны поглощать воду из атмосферы: мхи, лишайники, эпифиты, растущие в тропиках на стволах деревьев. В пустынях большое значение в жизни растений имеет роса, которая является основным источником воды в летний период.

Дождь, основной источник воды, поступающей в почву, а влажность почвы имеет первостепенное значение в жизни растений. Поскольку режим влажности на разных участках земной поверхности неодинаков, это ведёт к появлению разнообразных экологических групп растений, приспособленных к тому или иному водному режиму.

Классификация растений по водному режиму

см. Ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты, Водные растения (гидатофиты и гидрофиты)

Различают следующие экологические группы растений: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гидрофиты

Гидрофиты — водные цветковые растения. У них выработались различные приспособления к жизни в воде:

  • части растений, погружённые в воду и возвышающиеся над ней, отличаются по строению и форме;
  • отсутствуют механические ткани;
  • сильно развиты воздухоносные полости в стеблях;
  • кутикула развита слабо, вода может всасываться всей поверхностью органов;
  • корневые системы отсутствуют или развиты слабо;
  • мезофилл листа не дифференцирован на столбчатую и губчатую паренхиму (рис. 56). Материал с сайта http://doklad-referat.ru
Рис. 56. Водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus ranae) — гидрофит

Гигрофиты

Гигрофиты — обитатели избыточно увлажнённых мест. Они растут по берегам водоёмов, на болотах и в сырых лесах. Листья у гигрофитов крупные, голые, устьица располагаются на обеих поверхностях листовой пластинки, не закрываются. Корневые системы поверхностные (рис. 57).

Рис. 57. Белокрыльник болотный (Callapalustris) — гигрофит

Мезофиты

Мезофиты — растения местообитаний со средним увлажнением.

Ксерофиты

Ксерофиты — растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Они имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Ксерофиты способны резко сокращать транспирацию в сухой период, имеют приспособления для добывания воды при её недостатке в почве, а также могут создавать запасы воды на время длительного перерыва в водоснабжении. Снижение интенсивности транспирации достигается путём уменьшения поверхности листьев, развитием толстого слоя кутикулы или воскового налёта, густым опушением побегов, углублением устьиц в мезофилл (рис. 58). С добыванием воды из почвы связано мощное развитие корневой системы вглубь и в горизонтальном направлении. Запас воды может содержаться в ткани листа (у алоэ, очитков) или стебля (кактусы).

Рис. 58. Лапчатка серебристая (Potentilla argentea) — ксерофит
Рис. 59. Очиток едкий (Sedum acre) — суккулент

Растения с мясистыми толстыми листьями и стеблями называют суккулентами (рис. 59), а с жёсткими листьями и стеблями — склерофитами.

На этой странице материал по темам:
  • Экология. влияние воды на растение

  • Конспект и презентация по биологии .влияние воды на растение

Вопросы по этому материалу:
  • Чем объясняется большое содержание воды в клетках растений?

  • Как приспосабливаются растения к недостатку и избытку воды в почве?

doklad-referat.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта