Зміст

Вступ

Розділ 1. Загальна характеристика основних груп вільноплаваючих рослин

Розділ 2. Значення вільноплаваючих рослин в природі

2.1 Рослини індикатори екологічного стану водойми

2.2 Значення вільноплаваючих рослин в самоочищенні водойм

Розділ 3. Характеристики типових видів вільноплаваючої водної рослинності

3.1 Відділ Мохоподібні — Bryophyta

3.2 Родина Водяногоріхові – Trapaceae

3.3 Родина Сальвінієві – Salviniaceae

3.4 Родина Рдесникові – Potamogetonaceae

3.5 Родина Жабурникові — Hydrocharitaceae

3.6 Родина Ряскові — Lemnaceae

3.7 Родина Росичкові — Droseraceae

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Актуальність. Ми живемо в епоху гострого конфлікту між людським суспільством та природою, коли нераціональна господарська діяльність порушила динамічну рівновагу біосфери нашої планети, що спричинило її прогресуюче руйнування. Цей процес супроводжується вичерпанням природних ресурсів і різким погіршенням якості навколишнього природного середовища, що спричинює масові захворювання рослин, тварин та людей і загрожує подальшому розпитку людської цивілізації на Землі. У зв'язку з цим у даний час проблему охорони рослинного світу як найважливішого компонента біосфери, що має багатофункціональне значення і відіграє основну роль у її еволюції, неможливо вирішити зусиллями однієї країни, тим більше що багато ареалів видів рослин і рослинних співтовариств виходять за межі окремих держав. У цьому плані значний інтерес представляє рослинність перезволожених територій, що відрізняється, як відомо, інтразональністю, а також специфічними особливостями структури і функціонування. В даний час вона виявилася у фокусі цілого ряду питань, пов'язаних з розширенням гідробудівництва, посиленням антропогенної евтрофікації водойм і рекреаційного навантаження, необхідністю відновлення рибних запасів, вилученням великих обсягів води для різного роду потреб. У зв'язку з цим усе більшого значення набуває проблема фітоіндикації антропогенних змін, що відбуваються, перезволожених екосистемах [4].

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

Метою роботи є аналіз відомостей про вільноплаваючі рослини Чернігівщини.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Охарактеризувати основні екологічні групи рослин до яких належать вільноплаваючі рослини.

3. Охарактеризувати роль вільноплаваючих вищих водних рослин в природі.

4. Дати характеристику видів вільноплаваючих рослини Чернігівщини.

При виконанні даної роботи було узагальнено і систематизовано джерела бібліографії з даної проблематики. Визначення і описи водних рослин проводилися за допомогою "Определителя высших растений Украины", "Макрофиты индикаторы изменений природной среды".

Розділ 1. Загальна характеристика основних груп вільноплаваючих рослин

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

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

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

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

Відрізняються невеликими розмірами (від декількох сантиметрів до 20 см) у прибережній і болотній екофазах, від 50 до 60 см - у гідрофазі. Вегетативні органи ламкі, коренева система досить розвинута, але розміщена лише в поверхневому шарі донних відкладень [11].

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

Представники: Eleocharіs acіcularіs, Lіmosella aquatіca, Pіlularіa globulіfera.

Розділ 2. Значення вільноплаваючих рослин в природі

2.1 Рослини індикатори екологічного стану водойми

Забруднення водойм зумовлене потраплянням в них зважених речовин, розчинених сполук, токсичних речовин. Забруднення потрапляють у водойми зі стічними водами населених пунктів і промислових підприємств, а також з дощовими водами. Характер впливу стічних водна водойми залежить від їх якості і кількості.

Між водою як середовищем існування і населяючими водойму організмами існує певний зв’язок, згідно з яким при наявності в воді органічних сполук (білки, вуглеводні, жири кислоти) в ній виникає специфічна флора і фауна. По розвитку у водоймі певних організмів можна робити висновки стосовно санітарного стану [21].

У 1909 році була розроблена класифікація ступені забрудненості водойми за видами рослин і тварин, які наявні в водоймі. Ця класифікація отримала назву системи сапробності.

В залежності від того, наскільки сильно забруднена вода, водойми і окремі ділянки діляться на відповідні зони:

Зони сапробності клас чистоти

Поліса пробна (р) IV

Альфа-мезосапробна (α-m) III

Бета-мезосапробна (β-m) II

Олігосапробна (o) I

Поліса пробна зона (р) характеризується великим вмістом нестійких органічних речовин і продуктів їх анаеробного розпаду.

Полісапробна зона (р) характеризується великим вмістом нестійких органічних речовин і продуктів їх анаеробного розпаду.

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

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

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

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

На розвиток водної рослинності сильно впливає коливання рівня води протягом вегетаційного періоду. Індикаторами зниження рівня води є види широкого екологічного діапазону. Зовнішнім проявом реакції видів на посилення коливання рівня води до певних меж слід вважати їх масову появу в даних місцях, а також проходження повного життєвого циклу.

Індикаторами забруднення води важкими металами виступають Potamogeton perfoliatus і Potamogeton obtusitolius (залізо), Gliceria maxima (плюмбум); підвищений вміст кальцію у воді і донних відкладеннях - Nymphoides peltata, Potamogeton crispus. Ці та деякі інші види в умовах забруднення води характеризується високою концентрації хімічних сполук і елементів у воді вегетують більш тривалий час, ніж інші.

Індикаторами евтрофування водойм, що відбувається під впливом антропогенних факторів.

Гігрофіти слугують індикаторами акумулятивно – ерозійних процесів, що проходять в прибережній смузі водойм. Вони індукують ділянки майбутнього обміління і формування мулових відкладень, а також початкової стадії заростання водойм (Hydrocharis morsus–ranae). Э індикаторами процесів заболочення, які особливо характерні для водойм антропогенного евтрофорування і зниження рівня води.

2.2 Значення вільноплаваючих рослин в самоочищенні водойм

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Розділ 3. Характеристики типових видів вільноплаваючої водної рослинності

3.1 Відділ Мохоподібні — Bryophyta

Печіночники — Ricoaceae Dum.

Річчіокарп плавучий — Ricciocarpus natans (L.) Corda

Слань до 5-10 мм завдовжки, дихотомічно розгалужена, утворює піврозетку темно-зеленого кольору, які плавають на воді. Лопаті слані серцевидні, з середньою борозною. З спіднього боку слані містяться лінійні, буро-зелені або фіолетові, довгі, з зубчастим краєм, черевні луски. У наземних форм розвиваються ризоїди, відсутні у водяних форм. Однодомний [7]. Плавуча форма в стоячих водоймах; наземна на вогкому мулистому ґрунті. В Україні спорадично.

Річчія водяна — Riccia fluitans L. (Ricciella fluitans A.Braun)

Слань лінійна, дихотомічно розгалужена, 0,5-1,0 мм завширшки, плаває у воді, іноді трапляється на вологому грунті, зеленого або жовто-зеленого кольору. Ширина слані в 3-6 разів перевищує висоту; кінці слані трохи розширені. Ризоїди і черевні луски відсутні. Стерильний.

В стоячій або слабо проточній воді, рідко на вологому ґрунті висихаючих водойм. — Закарпаття, Полісся, Лісостеп (спорадично).

3.2 Родина Водяногоріхові – Trapaceae

Водяний горіх плаваючий (Trapa natans L.)

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

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

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

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

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

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

3.3 Родина Сальвінієві – Salviniaceae

Сальвінія плаваюча (Salvinia natans All.)

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