XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Введение. По берегам морей, рек, озер и других водных объектов, на влажной почве, произрастают растения прибрежной зоны – кустарники, травянистые растения, которые формируют растительный фон этих водоемов. Высшие водные растения, также известные как макрофиты, образуют узкие полосы зарослей вдоль берегов рек или произрастают непосредственно в водоёмах. Они являются важным фактором в существовании, живущих в воде, разнообразных животных. Для них они становятся средой обитания, кормом и убежищем. Растения являются защитой берегов от размывания и разрушения, они укрепляют дно и способны влиять на качество воды. Они служат барьером и фильтром для эвтрофирующих и загрязняющих веществ, которые поступают с берегов и из донных отложений.

Прибрежно-водные растения занимают обособленное положение в растительном мире вследствие своих морфологических, биологических и экологических отличительных черт.

Так как растения обитают в воде или на прибрежных территориях у них появилась специфика в организации. В ряду водных растений эндемиков относительно немного, это можно объяснить нивелирующими физико-химическими условиями водной среды. По большинству это корневищные растения, которые отличаются широкой экологической амплитудой. Они способны произрастать в самых различных условиях. В пресных и засоленных водах, непосредственно в водной среде и в виде наземных форм – в местах повышенного увлажнения.

Прибрежно-водные растения – это в основном многолетние виды; однолетников среди них мало. Большая их часть цветет и плодоносит над водной поверхностью. У водных растений отмечается рост поверхности тела в сравнении с их массой, что упрощает поглощение минеральных веществ, кислорода и других газов, содержащихся в воде гораздо в меньшем объеме, чем в воздухе [1].

В любой водной экосистеме очень велико значение прибрежно-водных растений. Они являются пищей и местом обитания для большого количества видов рыб, а также водных и наземных птиц и животных. Водные растения используются как промышленное сырье, корм для скота и домашней птицы. Разнообразие видов беспозвоночных в зарослях макрофитов намного выше, чем на открытой части водоемов, также высоко количество и биомасса планктонных и бентосных организмов. Заросли прибрежной растительности являются отличным очистителем водоемов от различных загрязнителей органического и минерального происхождения [2].

Экологические группы растений по отношению к водным условиям. Гелофиты – земноводные растения. Они произрастают в прибрежной зоне или иногда непосредственно на берегу, который часто заливается водой. Большая часть органов у них расположена над водной поверхностью, под – нижняя часть растения и подземные органы. Имеют с гидрофитами и сходства (к примеру, система межклетников), и различия:

- гетерофиллия;

- хорошо выраженное размножение семенами, но размножение вегетативным путем преобладает.

Гигрофиты - сухопутные растения, которые обитают в сильно увлажнённых условиях. Сочетают в себе черты как водных, так и типично сухопутных растений.

Основной их особенностью является отсутствие приспособлений, которые ограничивают расход воды и неспособность переносить её недостаток. Характерные черты:

- листья тонкие, нежные, обычно довольно крупные;

- устьиц мало, они практически всегда открыты;

- нет толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабая дифференцировка мезофилла;

- слабо развиты проводящие и механические ткани;

- тонкие, слабо развитые и неглубокие корни;

- вегетативное размножение преобладает над семенным.

Мезофиты – растения, произрастающие в умеренно увлажнённых местах.

Это почти все культурные растения. Они имеют высокую семенную продуктивность и типичное внутреннее, анатомическое строение.

Среди мезофитов необходимо выделить особую группу эфемеров и эфемероидов, имеющих очень короткий жизненный цикл – это является приспособлением для того, чтобы избегать неблагоприятные условия или целые сезоны года.

Эфемеры – это однолетние растения с коротким циклом. Переносят неблагоприятные сезоны в виде семян.

Эфемероиды – это многолетние растения с коротким циклом. Переносят неблагоприятные сезоны в виде семян, клубней, луковиц, корневищ.

Экологические группы растений по содержанию соли в почве. Почти в любой почве находится хотя бы небольшое количество соли. Растение поглощает ее вместе с водой, что улучшает обмен веществ. Но в больших объёмах соль для растений опасна и может привести к их смерти. Поэтому, все растения делят на две большие группы:

1) гликофиты (растения, погибающие при избытке соли)

2) галофиты (растения, свободно растущие при избытке соли)

В первую группу (гликофиты) входит большинство растений произрастающих на нашей планете. Вторая группа – галофиты – это растения засоленных почв и солончаков. Она подразделяется на три подгруппы:

- эвгалофиты (настоящие галофиты)

Это растения, которые способны накапливать в клетках тканей большие запасы соли.

- криногалофиты (солевыделяющие галофиты)

Это растения, которые выделяют соль с помощью гидатод (секреторных желёзок) на листьях.

- гликогалофиты (соленепроницаемые галофиты)

Это растения, которые способны за счет использования высокого давления внутри корня и стебля, не пропускать соль в клетки и ткани.  

Физико-географическая характеристика Белого моря. Преимущественно обособленное внутреннее море Северного ледовитого океана (единственное, почти полностью расположенное к югу от Северного полярного круга), глубоко врезанное в сушу. Целиком находится на территории Российской Федерации. На северо-востоке море соединено с Баренцевым морем узким проливом Горло, северная широкая часть которого называется Воронка, центральная часть Белого моря имеет название Бассейн. Граница с Баренцевым морем проходит по линии мыс Святой Нос (на Кольском полуострове) – мыс Канин Нос.

Одно из самых небольших морей на планете Земля. Площадь и объём Белого моря составляют 90000 км² и 6000 км³ соответственно. Максимальная глубина 350 м. Сильно изрезанная береговая линия образует большое количество губ (заливов), наиболее крупные: Онежская, Двинская, Мезенская, Кандалакшский залив. Крупные острова: Соловецкие, Великий, Моржовец, Олений, многочисленные мелкие острова.

Характерным для Белого моря является переходный климат от субарктического морского к умеренному континентальному. Зима холодная и продолжительная. Температура воздуха в феврале в среднем –15°С, минимальная до –26 °С, максимальная – на выходе из Воронки (–9°С). Лето короткое и прохладное. Северо-восточные ветры приносят дождливую погоду, с температурой в июле 8–10°С. При юго-западных ветрах устанавливается солнечная погода с температурой до 18°С. Самые высокие температуры отмечаются в южной части Белого моря (до 30°С). Годовое количество атмосферных осадков около 600 мм. Часты туманы.

  Водоохрана. Согласно научным рекомендациям вдоль береговой линии морей устанавливаются водоохранные зоны с особенным режимом использования. Водоохранная зона – в законодательстве Российской Федерации это территория, примыкающая линии берега моря, реки, ручья, канала, озера, водохранилища. В границах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территориях которых вводятся дополнительные ограничения хозяйственной или иной деятельности для предотвращения загрязнения, засорения, заиления водного объекта и истощения его вод, а также сохранения среды обитания водных биологических ресурсов и других объектов животного и растительного мира.

Внутри зоны водоохраны вычленяется прибрежная полоса, шириной зависящей от длины реки и расстояния от истока.

В границах водоохранных зон, на территории РФ, запрещено:

- использовать воду из водоема в качестве средства полива;

- размещать кладбища, скотомогильники, объекты размещения отходов производства и потребления, химические, взрывчатые, токсичные отравляющие и ядовитые вещества, пункты захоронения радиоактивных отходов;

- осуществлять авиационные меры по борьбе с вредными организмами;

- движение и стоянка транспортных средств (кроме специальных транспортных средств);

- размещать автозаправочные станции, склады горюче-смазочных материалов. За исключением тех случаев, когда они размещены на территории инфраструктуры внутренних водных путей и при условии, если соблюдаются требования законодательства в области охраны окружающей среды;

- размещать специализированные хранилища пестицидов и агрохимикатов, а также их применять;

- сбрасывать сточные и дренажные воды;

- добывать общераспространённые полезные ископаемые и разведывать места их залегания.

В границах водоохранных зон разрешено проектировать и строить хозяйственные объекты, только если они будут оборудованы сооружениями (централизованная система канализации, ливневая система водоотведения и т. д.), которые обеспечивают охрану водных объектов.

Очень важное место в водоохране занимают заросли леса и кустарника или искусственные лесокустарниковые насаждения.

Суммарный объем всех водохранилищ на Земле в 19–20 веке был примерно 15 км³. Сейчас он возрос (приблизительно в 400 раз) до 6 тысяч км³.

Методика проведения исследования. При проведении полевых работ необходимо использовать метод пробных площадок. Его суть заключается в том, что на территории, на которой проводится исследование, должны быть размещены площадки, размер которых составляет 100м². На каждой площадке провести геоботанические описания. Также все виды встреченных растений – собрать в гербарий [4].

Гербаризация. Сбор растений проводить аккуратно и системно. Во время следования по маршрутам в гербарной папке необходимо иметь 30–50 рубашек. Для удобства и ускорения при извлечении пустых рубашек из папки их необходимо расположить сгибом вверх, а рубашки с материалом – сгибом вниз. Необходимо учитывать тот факт, что не все растения имеют размеры гербарного листа (лист А3), поэтому крупные экземпляры сгибаются или разрезаются на несколько частей, а если растения маленькие, то их помещается на лист по несколько штук [5]. В гербарном образце растение должно быть представлено по возможности целиком (от корней до верхушки) и в генеративном состоянии. Должны быть представлены все его части, необходимые для предстоящего определения вида.

После того как подходящий экземпляр выбран, его необходимо аккуратно выкопать, далее подземные органы осторожно отделяются от земли и других растений. Выбранное растение надо поместить в рубашку и расправить. Расправленные цветки следует укрыть папиросной, туалетной или газетной бумагой и положить сверху немного ваты. Попадание ваты на растение не допустимо, так как она может повредить нежные цветки, а остатки волокон можно принять за опушение самого растения.

Все гербарные сборы необходимо сопровождать черновой этикеткой, которая представляет собой небольшой листок бумаги, на котором указываются:

- место;

- дата сбора;

- автор сбора;

- географические координаты (при наличии GPS-навигатора).

Сушка гербария осуществляется в гербарных прессах. После того как растение высохло оно помещается равномерно на гербарный лист. Толстые части растения пришиваются к листу нитками, каждый стежок фиксируется узлом на обратной стороне листа. Для фиксации более нежных частей растения используют тонкие полосы бумаги и клей. Чтобы определить качество фиксации растения к гербарному листу, его (лист) необходимо перевернуть. Если никакие части растения не свисают вниз, то это означает, что фиксация надежная. При необходимости к листу крепятся бумажные пакетики или конвертики с плодами. В нижнем правом углу листа прикреплена гербарная этикетка. Хранить гербарные листы следует в гербарных шкафах или коробках [7].

Выводы: 1) По литературным данным охарактеризованы основные экологические группы растений, произрастающие в сходных району исследования, условиях; 2) Проведено описание района исследования (Белое море); 3) Разработана методика для проведения исследования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Экология прибрежно-водной растительности [Текст]: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: НИА-Природа, РЭФИА, 2004. - 220 с.

Якубовский К.Б., Мережко А.И. Значение высших водных растений в формировании качества воды. Формирование и контроль качества поверхностных вод [Текст]. – Краснодар, 1976 – 136–142 c

Федеральный закон от 03.06.2006 № 74-ФЗ «Водный кодекс Российской Федерации»

Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов [Текст]. – Москва: Наука, 1975 – 240 с.

Методы полевых экологических исследований: учеб. пособие / авт. Коллектив: О.Н. Артаев, Д.И. Башмаков, О.В. Безина [и др.]; редкол.: А. Б. Ру- чин (отв. ред.) [и др.] [Текст]. – Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та, 2014. – 412 с.

Лисицына Л.Н., Папченков В.Г. Флора водоемов России [Текст]. – М.: Наука, 2000 – 219 с.

Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. Определитель сосудистых растений центра Европейской России [Текст]. – Москва: Аргус, 1995 – 520 с.

Код для цитирования: Скопировать