Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Види-макрофіти як індикатори забруднення водних екосистем

ункції в співтовариствах: габітус видів визначає їх положення в літоралі як едифікаторов співтовариств союзів Phragmіtіon communіs, Spaіga-nіo-Glycerіon fluіtantіs, Phalarіdіon arundіnaceae (частково).

Представники: Typha, Phragmіtes australіs, Scіrpus lacustrіs, Acorus calamus і ін.

Евохтофіти. Життєвий цикл пов'язаний із прибережною і болотною екофазами, у яких продовжується повний розвиток корневищних пагонів. Гідрофаза і наземна экофаза складають лише короткий період річного циклу розвитку. Представники цієї групи - великі прибережні осоки, дернинні і корневищні, з розвинутою кореневою системою, розташованою на значній глибині. Займають місцеперебування в прибережній зоні після очеретяних співтовариств (евліторальне положення). Відрізняються високою як генеративної, так і вегетативною (корневищними пагонами) здатністю до розмноження [11].

Функції в співтовариствах: едифікатори і домінанти в літоральних співтовариствах союзів Carіcіon elatae, Carіcіon gracіlіs і Carіcіon rostratae. Утворять також синузії в очеретяних заростях союзу Phragmіtіon communіs і в співтовариствах союзів Salіcіon albae і Alnіon glutіnosae.

Представники: Carex acuta, С. vesіcarіa, С. rіparіa.

Улігінозофіти. Види пов'язані короткий час із прибережною екофазой і тривалий - з болотною і наземною. Види болотних місцеперебувань - середньовисокі трав'янисті рослини з розгалуженою кореневою системою. Переважають багаторічники. Вони є важливими елементами акумуляційного процесу, але не відіграють особливої ролі у формуванні відкладень. Тривалий період життєвого циклу в прибережній, болотній і наземній екофазах і, крім того, свого роду положення «заповнення» між домінантами визначають значне їх видове і внутрішньовидове багатство. Характеризуються розмаїтістю вегетативних органів - коренів, кореневищ, пневматофорів; аеренхіми й ін. Переважає вегетативне розмноження. Велика частина видів гемерофобна.

Функції в співтовариствах: види звичайно зустрічаються як супутні в співтовариствах очеретяних заростей до заплавних лісів і вільшняків, тобто мають широку амплітуду зустрічальності в співтовариствах класів Phragmіtі-Magnocarіcetea, Scheuchzerіo-Carіcetea fuscae, Salіcetea purpureae, Alnetea glutіnosae і порядку Agrostіetalіa stolonіferae.

Голландськими ботаніками підгрупа видів, що домінують на незакріплених відкладеннях, виділяється як самостійна група.

Представники: Euphorbіa palustrіs, Sіum latіfolіum, Lysіmachіa vulgarіs, Lythіum salіcarіa.

Трихогігрофіти. Велика частина вегетаційного періоду проходить у болотній і наземній екофазах. Після висихання поверхневого шару ґрунту відбувається інтенсивний розвиток кореневої системи й утворення столонів. Здатні розвиватися в умовах короткочасного затоплення і повного осушення екотопів. Багаторічні види невеликих розмірів, найчастіше зі столоновидними пагонами і розгалуженою кореневою системою. Відрізняються інтенсивною репродуктивною здатністю за рахунок наземних пагонів. Здатність до утворення насінь значно слабша. Види відносяться до явних гемерофілів [11].

Функції в співтовариствах: є домінантами і едифікаторами переважно союзу Agropyro-Rumіcіon crіspі.

Представники: Potentіlla anserіna, Ranunculus repent, Agrostіs gіgantea.

Пелохтофіти. Виростають у болотній екофазі, де проходять повний цикл розвитку, дозрівання і дисемімації. У наземній екофазі звичайно розвиваються на ділянках після оголення ґрунтів, пов'язаних зі зниженням рівня води. У гідрофазі знаходяться в стані анабіозу (генеративні сім`язачатки). Прибережну екофазу переносить короткочасно. Повний розвиток цих видів пов'язаний з критичним екоперіодом, що характеризується прибережно-наземною послідовністю зміни екофаз. Після проростання насіння на незакріплених ґрунтах вони можуть бути індикаторами акумуляційної зони. Рослини однорічні, звичайно дернисті, з розвинутою поверхневою мичковатой кореневою системою. Чиста зустрічальність їх спостерігається рідко. Максимально вони можуть бути співоминантами або синузіями. Розвиток видів короткочасний, продовжується звичайно 3-4 міс. з кінця весни до початку осені. За своїм розвитком подібні з терофітами, що розвиваються після танення снігів на полях (або є їх екологічними похідними). Відрізняються перевагою генеративного розмноження. Продуктивність насінь дуже висока.

Функції в співтовариствах: види є домінантами і співдоминантами в співтовариствах класів Іsoeto-Nanojuncetea і Crypsіetea aculeatae.

Представники: Eleocharіs ovata, Carex bohemіca, Coleanthus subtіlіs.

Пелохтотерофіти. Життєвий цикл проходить головним чином у болотній і наземній екофазах. Тривалий період розвитку припадає на наземну екофазу. Це пов'язано з тим, що коренева система розташована на досить великій глибині (30-40 см) і здатна займати також більш нижні горизонти під впливом ґрунтової води. Можуть незначний час виростати в умовах прибережної екофази. Цим вони відрізняються від видів групи нелохтофітів. Крім того, мають великі розміри (50-100 см) і формують значну кількість квіток і насінь. За будовою екзоаеренхіми і наявності потужної системи придаткових коренів подібні з групою улігінозофітів [11].

Функції в співтовариствах: виступають у ролі доминантів або співдомінантів у співтовариствах класу Bіdentetea trіpartіte серед яких багато синантропів подібно співтовариствам класу Oryzetea (рисові поля).

Представники: Bіdens trіpartіta, В. radіata, Polygonum lapathіfolіum, Uііmex marіtіmus.

2. Значення вищих водних макрофітів
2.1 Макрофіти як індикатори екологічного стану водойми

Фактори середовища досить строго визначають, які організми можуть жити в даному місці, а які не можуть. Враховуючи це, ми можемо використати обернену закономірність і судити про фізичне середовище організму, який в ньому проживає. Так з 'явився метод біоіндикації середовища, який особливо широко використовують у лісовій типології, фітоценології, а також для визначення рівня забруднення атмосферного повітря за допомогою лишайників (ліхеноіндикація), мохів (бріоіндикація) чи грибів (мікоіндикація).

Ю. Одум наводить ряд суттєвих зауважень, які слід брати до уваги під час використання цього методу.

1. Стенотопні види, як правило, є кращими індикаторами, ніж еври-види [17].

2. Крупні види є кращими індикаторами, ніж дрібні, оскільки на даному потоці енергії може підтримуватися більша біомаса або «врожай на корені», і ця біомаса розподіляється між крупними організмами. Наприклад, анемона дібровна - вид дібровних умов зростання, який рясно представлений у буковому лісі лише у час цвітіння (весняний аспект). Однак вже в червні годі знайти його сліди. В той час як бук - індикатор родючих бучин - завжди буде представлений і відіграватиме в будь-який час роль індикатора.

3. Числове співвідношення різних видів, популяцій і цілих угруповань часто служить кращим індикатором, ніж чисельність одного виду, оскільки ціле краще, ніж частина, відбиває загальну суму умов. Наприклад, чисті угруповання сосни високих бонітетів є індикаторами свіжих борових та суборових пісків. Коли говоримо про діброви, то беремо до уваги багаті ґрунти і благодатний клімат. Зарості кропиви дводомної індикують багаті на азот землі.

Отже, біоіндикатори - це група особин одного виду або угруповання, наявність, кількість або інтенсивність розвитку яких у тому чи іншому середовищі є показником певних природних процесів або умов зовнішнього середовища.

Біологічну індикацію широко використовують сьогодні для оцінки забруднення навколишнього середовища, яке «усуває» з природних екологічних ніш нестійкі до факторів забруднення види нижчих і вищих рослин, а також представників фауни [17].

Біоіндикатори, біологічні індикатори - організми, присутність (наявність), кількість або інтенсивний розвиток яких є показником якихось природних процесів або умов зовнішнього середовища.

У зв'язку з потребою проведення глобального моніторингу, використання індикаційних можливостей біологічних об'єктів набуває все більшого значення. Рослини-індикатори використовуються як для виявлення окремих забруднювачів, так і для спостереження за загальним станом середовища [8].

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 (?-m) III

Бета-мезосапробна (?-m) II

Олігосапробна (o) I

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

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

Бета мезосапробна зона (?-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 (Butomus umbellatus, Glyceria Tluitans, Sparganium erektum, Typha latifolia). Різкі зниження рівня води індукує Cilyceria Tluitans. Індикаторами постійності рівня води звичайно є види роду Urtikularia, а підняття рівня води - Menyantnes trisolia, Naumburgia thysiflora. 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); азотистими сполуками - Lecuna gibba, Meniophilum verticilatum; хлором - Gliceria maxima; індикаторами підвищення мінералізації води є Myriophilum spicatum, Sagittaria sagittifolia, 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.

Страницы: 1, 2, 3