Рефераты. Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем

Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем

Курсова робота

"Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем"

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, інтразоналіністю, а також специфічними особливостями структури і функціонування. В даний час вона виявилася у фокусі цілого ряду питань, пов'язаних з розширенням гідробудівництва, посиленням антропогенної евтрофізації 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.

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 макрофіти як індикаторів водного природного середовища.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Навести характеристику основних груп водних макрофітів.

2. Охарактеризувати значення вищих водних рослин в біоіндикації водних екосистем.

3. Дати характеристику окремих рідкісних видів гідроекологічної флори.

При виконанні даної роботи було узагальнено і систематизовано джерела бібліографії з даної проблематики, проведено експедиційний виїзд, під час якого за допомогою детально-маршрутного методу вивчалася різноманітність макролітів. Визначення і описи водних рослин проводилися за допомогою «Определителя высших растений Украины», «Макрофиты индикаторы изменений природной среды».

1. Характеристика основних типів водних макрофітів
Еугідатофіти. Рослини проходять весь життєвий цикл у водному середовищі, у лимнофазі і прибережній екофазі. Лише їх генеративні органи можуть підніматися над поверхнею води під час цвітіння і запилення на порівняно нетривалий час. Відрізняються здатністю до обміну речовин з водним середовищем. Корені і кореневища розташовані в земноводному шарі на глибині до 20 см. До інших місцеперебувань, крім водного середовища, не пристосовані й у болотної екофазі наземні форми не утворюють. В акумуляційно-ерозійному процесі вони частіше пов'язані з акумуляційною, ніж з ерозійною зоною. Відрізняються значною репродуктивною здатністю у відношенні як плодів, так і турионів. Ця група біоморф відіграє велику роль в утворенні основної органічної маси сплавин у великих водоймах (ставках, головним чином, озерних).

Функції в співтовариствах: є домінантними видами (едифікаторами) асоціацій союзів Potamіon lucentіs (крім Myrіophyllo-Potametum), Potamіon pusіllі. Рідше утворить синузії в інших співтовариствах.

Представники: Najas, Zannіchellіa, Ruppіa, Zostera, Potamogeton pectі-natus, P. lucens, P. perfolіatus.

Аерогідатофіти (гідатоаерофіти). Весь життєвий цикл проходить у лиміофазі і прибережній екофазі. При настанні лимозної екофази утворюють наземні форми, що здатні до вегетації протягом перехідного періоду. Генеративне розмноження нерідке завершують у болотній екофазі. Генеративні органи розташовуються над поверхнею води на 5 - 10 см, як у деяких представників попередньої групи. В окремих видів їх розміри можуть досягати більш 20 см (Nymphaea alba, Nelumbo). Розмножуються вегетативно (корневищними пагонами) і насіннями (гідрохорія). Переважає вегетативне відновлення. У заростях водних макрофітів аерогідатофіти виділяються і за габітусом. Часто утворять наземні форми. Кореневища могутні або сильно розгалужені. Глибоке розташування кореневої системи, значна фітомаса на поверхні і частково над поверхнею води дозволяють аерогідатофітам успішно вегетувати і в ерозійній зоні. По адаптивній здатності представників цієї групи видів до наземних умов їх можна розділити на дві підгрупи [11].

Представник даної групи - Trapa natans s.l. у зв'язку з однолітнім життєвим циклом віднесений до гідротерофітів.

Функції в співтовариствах: аерогідатофіти є едифікаторами домінантами або співдомінантами в співтовариствах угруповання Nymphaeіon рlbae. Часто зустрічаються в синузіях на околицях очеретяних заростей. До них відносяться і співтовариства угруповань Batrachіon aquatіlіs і Batrachіon Huіtantіs.

Представники: Nymphaea, Nuphar, Nymphoіdes Polygonum amphіbіum, Potamogeton patans, P. granvіneus і ін.

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.

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

Представники: Eleocharіs acіcularіs, Lіmosella aquatіca, Pіlularіa globulіfera.

Плейстогелофіти. Велика частина життєвого циклу проходить в болотній і прибережній екофазах. У наземної екофазі плейстогелофіти здатні вегетувати лише нетривалий час.

Багаторічні рослини середньої величини з масивною кореневою системою (коренева система мичкувата, кореневища плагіотропні). Їх стебла і листки мають повітряні порожнини, що забезпечують стійкість рослин у воді на незакріплених донних відкладеннях. Велику частину вегетаційного періоду коренева система розташована в поверхневих шарах донних відкладень або в товщі води і не досягає власне дна водойми. Рослини іноді відриваються від субстрату і плавають у товщі води подібно представникам групи плейстофітів. Для розмноження представників цієї групи важливе значення мають вегетативні пагони, що формуються в більшості видів за невеликим винятком Carex pseudocyperus і Cіcuta vіrosa продуцируют також велика кількість насінь.

Функції в співтовариствах: види зв'язані насамперед зі специфічними співтовариствами союзів Cіcutіon vіrosae, Alіііon glulіnosae.

Представники: Cіcuta vіrosa, Calla palustrіs, Menyanthes trіfolіata, Carex pseudocyperus.

Гідроохтофіти. Види здатні виростати в болотній і наземній екофазах у перший рік вегетації, у наземно-прибережній з повною генеративною репродукцією - у другий. На третій рік вегетації вони здатні виростати в умовах прибережно-болотного екоперіоду, що завершується поступовим відмиранням вегетативних органів. Наявність цієї групи видів є ознакою критичного екоперіоду і чергування екоциклів [11].

Розглянуті види за габітусом менш виразні, ніж попередні. Коренева система не відрізняється значним розвитком і досягає 25-30 см глибини. На відміну від попередньої групи в більшості випадків ці види не багаторічні, а дво-трирічні. Їх життєвий цикл звичайно починається з прибережно-наземного періоду.

Переважає генеративне розмноження (види роду Alіsma, Oenantlіe aquatіca, Glycerіa fluіtans), але досить характерним є і вегетативне розмноження (Scіrpus radіcans, Bolboschoenus marіtіmus). В акумуляційному процесі гідроохтофіти беруть участь в утворенні донних відкладень.

Функції в співтовариствах: види утворюють співтовариства союзів Oenanthіon aquatіcae і Sparganіo-Glycerіon fluіtantіs.

Представники: Oenantlіe aquatіca, Scіrpus radіcans, Bolboschoenus marіtіmus, Glycerіa fluіtans.

Охтогідрофіти. Велика частина вегетаційного періоду види пов'язана з прибережною, болотною і наземною екофазами і лише короткий час - з лимнофазой. Життєвий цикл тривалий.

Це найбільша група, що складається головним чином з видів очеретяних співтовариств із великими і потужними надземними органами і розвинутою кореневою системою. Представники даної групи відрізняються від видів інших груп фізіономічно і за розмірами. Коренева система розташовується на значній глибині, завдяки чому ця група видів виконує важливу берегоукріплюючу функцію і, крім того, бере участь у процесах заростання при зниженні рівня води у водоймах. Охтогідрофіти сприяють обмілінню водойм. Функція видів в акумуляційно-ерозійній зонах майже однакова. Розмноження вегетативне і, у меншій мері, генеративне (анемохорія, гідрохорія).

Страницы: 1, 2, 3