7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Водные растения включаются ботаника­ми в особую экологическую группу гигрофитов. Одни растения этой группы живут только в воде (гидрофиты), другие на суше, но в местах с высокой или из­быточной влажностью почвы. Все гигро­фиты имеют общие черты в строении и образе жизни. Жизненные процессы в организмах водных растений склады­ваются под воздействием тех же фак­торов, что и на суше.

В 1 л воды содержится в растворен­ном состоянии 20—25 см3 воздуха, на долю кислорода приходится не более 6—8 см3. При содержании в водоеме 0,5—0,3 см3 кислорода на 1 л воды жизнь в нем прекращается: гибнет не только ихтиофауна и высшая растительность, но и микрофлора. Кислород поглощается водой из воздуха на границах сопри­косновения сред, особенно интенсивно при перемешивании, волнении, приливно-отливных течениях, а также выделяется растениями в процессе фотосинтеза.

Растворенная в воде углекислота об­разуется в процессе дыхания водных жи­вотных, в результате гниения органи­ческих остатков, а также поглощается из воздуха. Холодные и пресные водое­мы богаче газами, чем теплые и соле­ные. Газы нужны водным растениям не только для дыхания и фотосинтеза; они увеличивают всплываемость, поддер­живают органы растения в вертикальном положении.

Поступающая от солнца лучистая энергия в сильной степени отражается от поверхности воды. Очень много тепла расходуется на испарение: чем суше воздух, тем больше испарение. Весной вода прогревается намного позже суши, задерживая развитие водных растений. Даже в одном и том же водоеме каждому виду растений присущи свои температурные отклонения. Например, дикий водяной рис (Zizania aquatica) прорастает при 6—7°С, а водяной орех (Trapa natans) при 12—14°С, хотя они и растут в непосредственной близости друг от друга. Водные растения сравни­тельно поздно зацветают, и вегетативное размножение преобладает у них над семенным. Кроме того, большинство водных растений — многолетники, что, видимо, тоже объясняется недостат­ком тепла в течение вегетационного периода.

Освещенность воды очень быстро убывает с глубиной: чем ниже солнце над горизонтом, тем меньше света поступает в толщу воды. Глубина 3 м является пре­делом для произрастания высшей водной растительности. Водоросли в пресных во­дах глубже 30 м не наблюдались.

В СССР наибольшей прозрачностью обладают воды оз. Байкал, а наимень­шей — воды Амударьи и других сред­неазиатских водоемов, несущих огромное количество взмученных веществ. С глуби­ной спектральный состав света из­меняется: оранжево-красные лучи по­глощаются поверхностными слоями, глуб­же проникают синие и зеленые лучи. Погруженные в воду листья находятся в особых условиях фотосинтеза: при ос­лабленном освещении и поступлении СО2 из воды. В этих условиях выгоднее иметь листья очень тонкие и сильно рассеченные на узкие дольки. Хлорофиллоносные клетки в них получают наибольшее ко­личество света (в толстых листьях внутренние клетки испытывали бы не­достаток света). В тонких и толстых листьях внутрь клеток проникает раз­личное количество воды с СО2 и Са(НСО3). Рассеченность листьев на тон­кие нитевидные доли характерна для по­груженных листьев роголистника, пери-столистника, пузырчатки и др. Широкие, но очень тонкие подводные листья имеют кувшинки и кубышки. Наиболее тонкие листья у элодеи (всего два слоя клеток) и водных мхов (один слой).

Вода во много раз плотнее воздуха и сама поддерживает обитающие в ней растения. Это приводит к недоразвитию или исчезновению их опорных тканей, поэтому стебли и листья многих водных растений мягкие, гибкие и легко пере­мещаются течением. Проточность воды, наличие в ней турбулентных движений, волнений и конвекционных токов способ­ствуют снабжению растений питательны­ми веществами, теплом и воздухом. Резкие температурные отклонения в воде могут создаваться вследствие ливней (осо­бенно в условиях тропиков и субтропи­ков). Водоемы очень различны по теп­ловому режиму, по глубоководности, застойности и текучести воды, по ветро­вому воздействию и многим другим пока­зателям. Даже внутри одного и того же водоема экологические характеристики водных растений весьма неодинаковы. С повышением температуры воды раствори­мость в ней газов значительно умень­шается, следовательно, уменьшается со­держание кислорода и углекислоты, что отрицательно может сказаться на развитии растений.

Растения обладают многими приспособ­лениями, предохраняющими их от не­достатка кислорода и способствующими улучшению газообмена. Соприкасаю­щиеся с водой органы водных растений могут поглощать воду с растворенным в ней кислородом всей своей поверх­ностью благодаря особому строению оболочек клеток покровных тканей. Улучшению газообмена способствует также сильная расчлененность подводных листьев, что увеличивает поверхность соприкосновения их с водой и вызывает развитие во всех органах крупных меж­клетников и воздушных полостей. Очень большое значение для растений имеет химический состав воды. В водоемах, где содержится много хлоридов, сульфа­тов, углекислого натрия, пресноводные растения не живут. Большинство водных растений не выносит загрязнения водое­мов. Даже различные по форме коряги, нередко используемые для декоративного оформления аквариумов, приносят растениям вред.

Благодаря способности водных расте­ний поглощать воду с растворенными в ней веществами всей поверхностью у некоторых из них слабо развивается корневая система, а также водопрово­дящие ткани. В некоторых случаях она исчезает совсем или служит лишь для прикрепления растения к грунту, но прак­тически не доставляет ему питательных веществ. Например, у рясковых (Lemna­сеае) корень выполняет роль органа рав­новесия. Это подтверждается и отсутст­вием на нем корневых волосков. Разви­вающиеся корневища служат кладовыми питательных веществ и органами веге­тативного размножения.

Развитие на одном и том же растении листьев, плавающих на поверхности воды и возвышающихся над нею,— явле­ние обычное у водных растений. Пла­вающие листья на внешней стороне, сооб­щающейся с воздухом, несут устьица. Чем больше устьиц, тем сильнее развиты межклетные полости. Межклетные поло­сти обеспечивают омывание водой, содержащей газы и соли, внутренних клеток, увеличивают плавучесть. Кроме того, у органов, сообщающихся с воз­душной средой, эти полости через устьица выполняют роль вентилирующей системы для подводных побегов и корней. Наи­более сильно выражена приспособлен­ность к водной среде у растений, пол­ностью погруженных в воду. Растения, хотя бы частично соприкасающиеся с воздушной средой, обнаруживают черты, свойственные сухопутным растениям. Например, стрелолист обыкновенный (Sagittariasagittifolia) в глубоких водах развивает листья трех видов: подводные, плавающие и воздушные. Если стрелолист растет в болоте, на нем развиваются только воздушные стреловидные листья, в стебле увеличиваются сосудистые каналы и лист приобретает обычное строение, как у наземного растения.

Для всех водных растений, как и для сухопутных, характерны два основных периода: период роста и период покоя.

Период роста. В странах с холодным, умеренным и субтропическим климатом период роста растений падает в основном на весенние и летние месяцы, а в стра­нах с тропическим климатом он наступает после тропических ливней. В период роста растения интенсивно развиваются, дают новые побеги, листья, цветки и плоды накапливают питательные вещества. В это время им требуется много света, тепла и питательных веществ.

Период покоя. Может быть предвари­тельным или полным. При предваритель­ном надкорневая часть растения сохра­няется, идет процесс фотосинтеза, дыхание протекает нормально. При полном покое растение теряет надкорневую часть, фотосинтеза не происходит, а дыхание протекает слабо. В странах с холодным, умеренным и субтропиче­ским климатом период покоя у растений наступает в осенние и зимние месяцы, а в странах с тропическим климатом в сухой период года или после цветения и плодоношения. Зимой глубокие водоемы не промерзают, и температура воды в глубине остается более или менее постоян­ной, поэтому на зиму растения рек и озер погружаются в толщу воды или опус­каются на дно водоема. Одни из них про­сто целиком погружаются, чтобы весной снова всплыть на поверхность (рясковые), другие зимуют в виде корневищ, стелю­щихся по дну, или погружаются в грунт (кувшинковые, рдесты и др.), у третьих к осени образуются особые зимующие побе­ги или почки, которые ко времени замерзания водоема погружаются на дно, а весной снова всплывают и дают начало новым растениям. Способность растений переходить в состояние покоя выработа­лась в процессе эволюции.