Водные растения – полностью погруженные в воду растения. Школьная биологическая олимпиада Растения которые полностью погружены в воду

Многие рыбы влачат жалкое существование в стерильном, не имеющем растений водоёме. Водяные и околоводные растения не только украшают водоём, но и служат естественным кормом для рыб.

Способность растений самовозобновляться за счёт размножения, делает их привлекательным биологическим кормом.

Водяные растения высаживают до зарыбления. Все растения лучше высаживать ближе к берегу, чтобы они не мешали вам плавать. Растительность не должна занимать более 20% поверхности пруда.

Водяные растения, по их биологическим особенностям и потребности во влаге, можно разделить на две группы по зонам: глубоководная и мелководная.

Глубоководная зона - это полностью погружённые в воду растения. В основном, они не относятся к декоративным растениям, в пруду они смотрятся значительно хуже, чем, например, в аквариуме.

Но эта группа растений необходима для рыб и другой живности: они вырабатывают кислород и способствуют самоочищению водоёма.

Глубоководные растения можно высадить в грунт на дне водоёма, но лучше для этой цели использовать различные специальные горшочки с отверстиями, либо корзинки.

Насыпной грунт на дне водоёма редко отвечает всем условиям роста растений. В основном, используют обычную садовую землю, избегая применения субстрата, обогащённого торфом, навозом или удобрениями.

Для сохранения почвы корзинку выстилают чистой мешковиной или другим грубым материалом. Перед посадкой в сосуд отрезают все старые листья и очень длинные корни.

Почву вокруг растения уплотняют так, чтобы она на 4 см не доходила до края корзинки (горшка). Сверху насыпают слой грубого гравия, чтобы почва не вымывалась водой и до неё не могли добраться рыбы.

Для интенсивно развивающихся растений наиболее пригодны квадратные сосуды со стороной 25-30 см, а для малых кувшинок и медленно растущих прибрежных растений - 15-20 см.

Перед погружением в водоём корзинки, с растениями опускают в наполненную водой ванну (бочку). Это способствует удалению воздуха, который несёт с собой частички почвы и делает воду мутной.

Самым благоприятным временем для помещения растений в водоём считается конец весны - начало лета, но, при необходимости, посадку можно производить на протяжении всего лета.

Высаживают растения группами, одна группа - на 0,2-0,3 кв. м поверхности.

К категории фиксировано плавающих относятся растения, корни которых закреплены в грунте, а листья находятся на поверхности воды. Высаживают такие растения аналогично глубоководным.

Кувшинка (нимфа, русалочий цветок, одолень трава ) - раскрывается утром, в солнечную погоду, вечером закрывается и погружается в воду.

Сорта кувшинок

Подходящие сорта кувшинок для садовых прудов:

Название; Окрас; Глубина посадки; Характерные признаки .

Gladstoniana белый 80-150 Крепкое растение с б. цветками

Gonnere белый 40-80 Махровые, широко открытые цв.

Walter Pagels разный 20-50 Обильно цвет. карлик. кувшинка

Berthold розовый 30-50 Мелкие цветки

Fritz Junge розовый 60-100 Б. цветки; для большой глубины

Escarboucle красный 70-120 Широко открытые ярко-крас. цв.

Froebeli красный 30-50 Слаборазрастающийся

James Brydon красный 40-70 Неприхотливый

Gold Medal жёлтый 60-100 Яркая окраска

Sulphurea жёлтый 30-50 Теплолюбивый

Свободно плавающие растения удерживаются на поверхности воды и не нуждаются в наличии грунта. Обычно, плавающие растения в благоприятной среде очень быстро размножаются, захватывая всю поверхность водоёма.

Поэтому, периодически, часть растений с водоёма необходимо удалять. Настоящим сорняком водоёма является ряска, которая моментально разрастается. Специально высаживать её в пруд не рекомендуется.

Плавающие растения

Название Окрас Цветение Характерные признаки

Водокрас лягушачий белый 6-8

Кубышка жёлтая жёлтый 6-8 Для маленьких водоемов

Болотноцветник жёлтый 6-8 Разрастается

Горец красный 6-9 Растет на глубине более 30 см

Рдест белый 6-8 Обогащает воду кислородом

Водяной орех 6-8 Однолетник

Водяной орех (чилим, рогульник) - однолетник длиной более 2 м. На поверхности воды образует розетки скученных листьев с ромбической пластинкой и пузыревидно вздутыми черешками, которые служат плавательным аппаратом.

Своеобразна форма плода. Нижняя часть его представляет пирамиду, основанием обращенную вверх, ребристую по граням.

Несколько выше середины, от плода отходят четыре рога с острыми зазубринами, благодаря которым орех, падая на дно, «заякоривается» в иле и поддерживает связь его розеток с дном водоёма.

В плоде развивается только одно семя, богатое крахмалом. Съедобен, обладает лекарственными свойствами.

Судя по распределению мест произрастания и по находкам орехов в торфах, это растение - древний элемент нашей флоры. Включен в Красную книгу.

Полезные растения

Название Характерные признаки

Болотник Плавающие по поверхности листья; зелён. зимой

Роголист погружённый Обогащает воду кислородом

Болотница игольчатая Ценное для борьбы с водорослями

Турча болотная Красивое подводное растение

Уруть мутовчатая Очищает воду

Лютик водяной Образует листья, плавающие над водой

Телорез алоэвидный Склонен к разрастанию

Пузырчатка обыкновенная Ловит мелких насекомых

Мелководная зона - это область с глубинами от 10 до 40 см. Корни растений и основания стеблей находятся в воде, но большая часть побегов возвышается над водой. Эта зона представляет собой переход от глубокой воды к болотцу. Такие растения как камыш, ситник или рогоз широколистный , лучше не высаживать в садовых прудах - быстро разрастаются.

Растения для мелководья

(глубина от 10 до 40 см):

Название Окрас Высота Характерные признаки

Аир обыкновенный жёлтый 60 Листья с бел. продол. полосками

Рогоз малый коричневый 50-80 Яйцевидные семенные коробочки; для малых водоемов

Частуха подорожниковая розовый 80-100 Сильно разрастается

Сусак зонтичный разный 80-100 Красивые соцветия-зонтики

Хвостник или водян. сосенка 40 Побеги напоминают соцвет. сосны

Ирис жёлтый 80-100 Выносливый вид

Вахта трёхлистная 20-30 Укореняется на мелководье

Лютик жёлтый 80-150 Цветки светящейся окраски

Стрелолист любой 60-80 Стреловидные листья

Камыш коричневый 100-120

Ежеголовник белый 30-60 Круглые початки с шипами; сильно разрастается

Растения для влажной зоны

Название Окрас Цветение Высота Характерные признаки

Змееголов косой розовый 7-10 70-90 Ценное растение

Дармера щитовидная розовый 4-5 80-100 Цветки раньше листьев

Посконник коноплянный розовый 7-9 100-120 Дикорастущий много-ник

Лабазник белый 6-8 120-150 Соцветия пахнут медом

Ирис сибирский голубой 5-6 80-100 Узкие длинные листья

Бузульник Пржевальского жёлтый 7-8 120-150 Длин. цветочные кисти

Вербейник жёлтый 5-7 5-10 Для сырых участков

Дербенник иволистный красный 6-9 60-120 Ярко-красные цветки

Губастик жёлтый желтый 5-8 20-40 Неприхотливое растение

Чистоуст королевский коричн. 6-7 100-150

Примула розовая красный 3-4 10-20 Рано расцветает

Купальница жёлтый 5-6 50-60 Округлые отдельные цв.

Вода входит в состав клеток растения. К. А. Тимирязев подраз­делил воду на организационную и расхожую. Организационная вода участвует в физиологических процессах растения, т. е. не­обходима для его роста. Расхожая вода поступает из почвы в корень, проходит через стебель и испаряется листьями. Испарение воды растением называется транспирацией, оно происходит через устьичные щели.

Транспирация предохраняет ткани от нагрева; завядающие листья, транспирация которых понижена, нагреваются гораздо больше, чем листья, нормально транспирирующие.

Благодаря транспирации в растении сохраняется некоторый дефицит влаги. В результате этого происходит непрерывный ток воды через растение. Чем больше растение испаряет влаги через листья, тем больше оно поглощает воды из почвы из-за увеличивающейся сосущей силы корней. При достижении высокой обвод-ненности клеток и тканей растения сосущая сила снижается.

Транспирация составляет значительную долю расходной части водного баланса территории.

Основным источником воды для большинства наземных расте­ний является почвенная и отчасти грунтовая вода, запасы которой восполняют атмосферные осадки. Не вся влага атмосферных осадков достигает почвы, часть ее задерживается кронами деревьев и травостоем, с поверхности которых она испаряется. Атмосферные осадки насыщают воздух и верхние горизонты почвы, избыток влаги стекает и скапливается в низинах, вызывая заболачивание, попадает в реки и моря, из которых испаряется. Почвенная влага и грунтовые воды, поднимаясь к поверхности почвы, также испаряются.

Если сравнить карту распределения осадков по поверхности суши Земли и карту растительности земного шара, можно отметить зависимость распределения основных типов растительного покрова от количества осадков. Например, дождевые тропические леса приурочены к территориям, где выпадает от 2000 до 12 000 мм осадков в год. Умеренные леса Евразии развиваются при количестве осадков 500-700 мм в год, пустыни характерны для территорий, где выпадает осадков не более 250 мм. Более детальный анализ показывает, что в пределах одного климатического пояса различия в растительности обусловлены не только общим количеством осадков, но и их распределением в течение года, наличием или отсутствием засушливого периода, его продолжительностью.

Все растения делят на два типа (по обводненности их клеток):

1) пойкилогидрические-растения с меняющимся содержанием воды. Это низшие наземные растения (водоросли, грибы, лишайники) и мхи. Обводнение их клеток практически не отличается от, содержания влаги в окружающей среде;

2) гомойогидрические - высшие наземные растения, активно поддерживающие высокую влажность клеток с помощью осмотического давления клеточного сока. Эти растения не обладают способностью к обратимому высыханию, как растения первой группы.

Растения различных по влажности местообитаний различаются особенностями, которые отражаются в их внешнем облике.

По отношению к водному режиму местообитания выделяют экологические группы растений: гидатофиты, гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Гидатофиты - водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, например водоросли, кувшинки, рдесты, кубышка, элодея (водяная чума), наяда, уруть, пузырчатка, роголистник и др. У этих растений листья либо плавают на поверхности воды, как у кубышки и кувшинок, либо все растение целиком находится под водой (уруть. роголистник). У подводных растений лишь во время цветения и плодоношения цветки и плоды появляются на поверхности.

Среди гидатофитов есть растения, прикрепленные корнями к грунту (кувшинка) и не укореняющиеся в грунте (ряска, водокрас). Все органы гидатофитов пронизаны воздухоносной тканью - аэренхимой, которая представляет собой систему межклетников, заполненных воздухом.

Гидрофиты - водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями. Они растут в при­брежном поясе водоемов (частуха подорожниковая, стрелолист, тростник, рогоз, многие осоки). Вегетацию эти растения начинают, будучи полностью погруженными в воду. В отличие от гидатофитов у них хорошо развита механическая ткань и водопроводящая система.

Распространение гидатофитов и гидрофитов не зависит от влажности климата, так как и в засушливых районах есть водоемы, обеспечивающие условия, необходимые для жизни этих растений.

Гигрофиты - растения избыточно увлажненных местообитаний,-но таких, где обычно нет воды на поверхности. Вследствие высокой влажности воздуха у этих растений резко замед­ляется или вовсе исключается испарение, что отражается на их минеральном питании, поскольку восходящий ток воды в растении замедляется. Листовые пластинки у этих растений часто тонкие, иногда состоят из одного слоя клеток (некоторые травянистые и эпифитные растения дождевых тропических лесов), так что все клетки листа непосредственно соприкасаются с воздухом, а это способствует большей отдаче воды листьями. Однако и эти приспособления недостаточны для поддержания постоянного тока воды в растении. У гигрофитов имеются на листьях специальные железки - гидатоды, через которые происходит активное выделе­ние воды в капельно-жидком состоянии. К гигрофитам умеренной зоны относят сердечник, недотрогу, болотный подмаренник, некоторые хвощи.

Мезофиты - растения, обитающие в условиях среднего увлажнения. К ним относятся листопадные деревья и кустарники умеренной зоны, большая часть луговых и лесных трав (клевер луговой, тимофеевка луговая, ландыш, сныть) и многие другие растения.

Ксерофиты - растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). Они могут переносить перегрев и обезвоживание. Повышенная способность ксерофитов добывать воду связана с хорошо развитой мощной корне­вой системой, иногда достигающей глубины 1,5 м и более.

У ксерофитов имеются различные приспособления, ограничивающие испарение воды. Сокращение испарения достигается уменьшением размеров листовой пластинки (полыни), вплоть до ее полной редукции (испанский дрок, эфедра), заменой листьев колючками (верблюжья колючка), свертыванием листа в тру­бочку (ковыль, типчак). Испарение уменьшается и в том случае, если на листьях развивается толстая кутикула (агава), которая полностью исключает внеустьичное испарение, восковой налет (очиток) или густое опушение (коровяк, некоторые виды василька), что предохраняет лист от перегрева.

Среди ксерофитов выделяют группу склерофитов 1 и суккулентов 2 . У склерофитов хорошо развита механическая опорная ткань как в листьях, так и в стеблях.

1 От греч. склерос - твердый.

2 От лат. суккулентус - сочный.

Склерофиты обладают приспособлением к ограничению транспирации или к усилению поступления воды, что позволяет им интенсивно ее расходовать.

Своеобразную группу растений засушливых местообитаний представляют суккуленты, которые в отличие от склерофитов имеют мягкие, сочные ткани с большим запасом воды. Такие расте­ния, как алоэ, агавы, очитки, молодило, накапливающие воду в листьях, называют листовыми суккулентами. Кактусы, кактусовидные молочаи содержат воду в стеблях, листья у них превращены в колючки. Эти растения называют стеблевыми суккулентами. В нашей флоре суккуленты представлены очитком и молодилом. Суккуленты очень экономно расходуют воду, так как кутикула у них толстая, покрытая восковым налетом, устьица немногочислен­ные и погружены в ткань листа или стебля. У стеблевых сукку-лентов функцию фотосинтеза несет стебель. Суккуленты запасают огромное количество воды. Например, некоторые кактусы северо­американских пустынь накапливают до 1000-3000 л воды.

В любой природной зоне можно найти разнооб­разные водоемы - озера, пруды, водохранилища и т. п. Все они, как правило, не лишены растений. За­частую растения играют здесь большую роль, разви­ваясь в массе у берегов на мелководье, образуя об­ширные подводные заросли на дне, а иногда сплошной покров на поверхности воды.

Растительный мир водоемов многообразен. Мы находим тут не только цветковые растения, но также некоторые папоротники, хвощи, мохообраз­ные. Богато представлены водоросли. Большинство их - мелкие, видимые только под микроскопом. Крупных, хорошо различимых невооруженным глазом, немного. В дальнейшем, рассматривая рас­тительный мир водоемов, мы будем иметь в виду только те растения, которые имеют сравнительно крупные размеры.

Водные растения разнообразны и по своему по­ложению в водоеме. Одни из них целиком на­ходятся под водой, полностью погружены (элодея, роголистник, различные рдесты). Другие погру­жены в воду только своей нижней частью (хвощ приречный, камыш озерный, стрелолист). Есть и такие, которые свободно плавают на поверхности (ряска малая, водокрас, сальвиния). Наконец, неко­торые обитатели водоемов имеют плавающие листья, но их корневище прикреплено ко дну (ку­бышка, кувшинка, горец земноводный). Растения каждой из этих групп мы подробно рассмотрим в дальнейшем.

Условия жизни растений в водоемах своеобраз­ны. Воды здесь всегда достаточно и недостатка в ней никогда не бывает. Поэтому для обитателей водоемов не имеет существенного значения, сколько выпадает осадков в данной местности - много или мало. Вод­ные растения всегда обеспечены водой и гораздо меньше зависят от климата, чем растения сухопутные, наземные. Многие водные растения имеют очень широкое распространение - от северных районов страны до крайнего юга, они не связаны с определенными природными зонами.

Характерная особенность среды в водоемах - медленное прогрева­ние воды весной. Вода, обладающая большой теплоемкостью, в весеннее время долго остается холодной, и это отражается на развитии обита­телей водоемов. Водные растения поздно пробуждаются весной, значи­тельно позднее, чем сухопутные. Они начинают развиваться только то-гда, когда вода достаточно прогреется.

Своеобразны в водоемах и условия кислородного питания. Для мно­гих водных растений - тех, которые имеют надводные побеги или пла­вающие листья, - нужен газообразный кислород. Он поступает через устьица, рассеянные по поверхности тех органов, которые соприка­саются с воздухом. В подводные органы этот газ проникает по особым воздухоносным каналам, густо пронизывающим все тело растения, вплоть до корневищ и корней. Разветвленная сеть тончайших воздухо­носных каналов, многочисленные воздушные полости - характерная анатомическая особенность многих обитателей водоемов.

Водная среда создает специфические условия и для семенного раз­множения растений. Пыльца некоторых представителей водной флоры переносится с помощью воды. Большую роль играет вода и в распро­странении семян. Среди водных растений немало таких, которые имеют плавучие семена и плоды, способные долгое время оставаться на поверхности, не погружаясь на дно. Подгоняемые ветром, они могут проплыть значительное расстояние. Переносят их, конечно, и те­чения.

Наконец, водная среда обусловливает специфику перезимовки рас­тений. Только у водных растений можно встретить особый способ пере­зимовки, когда зимуют специальные почки, погружающиеся на дно. Эти почки получили название турионов. Они образуются в конце лета, затем отделяются от материнского организма и уходят под воду. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям. Многие обитатели водоемов зимуют в виде корневищ, находящихся на дне. Ни у одного из водных растений зимой не остается живых органов на поверхности во­доема, покрытой льдом.

Рассмотрим подробнее отдельные группы водных растений.

В наибольшей степени связаны с водной средой целиком погру­женные растения. Они соприкасаются с водой всей поверхностью сво­его тела. Их строение и жизнь всецело определяются особенностями водной среды. Условия жизни в воде сильно отличаются от условий жизни на суше. Поэтому водные растения во многом несходны с сухо­путными.

Целиком погруженные обитатели водоемов получают кислород, нужный для дыхания, и углекислый газ, необходимый для создания ор­ганических веществ, не из воздуха, а из воды. Оба эти газа растворены в воде и поглощаются всей поверхностью тела растения. Растворы газов проникают прямо через тонкие стенки наружных клеток. Листья этих обитателей водоемов нежные, тонкие, прозрачные. Они не имеют ника­ких приспособлений, направленных к удержанию воды. У них, напри­мер, совершенно не развита кутикула - тонкий водонепроницаемый слой, который покрывает снаружи листья сухопутных растений. Защита от потери воды не нужна - никакой опасности высыхания нет.

Особенность жизни подводных растений состоит еще в том, что ми­неральные питательные вещества они получают из воды, а не из почвы. Эти вещества, растворенные в воде, также поглощаются всей поверх­ностью тела. Корни не играют здесь существенной роли. Корневые си­стемы водных растений развиты слабо. Главное их назначение - при­креплять растение к определенному месту на дне водоема, а не погло­щать питательные вещества.

Многие целиком погруженные обитатели водоемов поддерживают свои побеги в более или менее вертикальном положении. Однако это достигается совершенно иным путем, чем у обитателей суши. У водных растений нет крепких, одревесневающих стеблей, у них почти не развиты механические ткани, которые играют укрепляющую роль. Стебли этих растений нежные, мягкие, слабые. Они поднимаются кверху благодаря тому, что содержат много воздуха в своих тканях.

Среди целиком погруженных в воду растений мы часто находим в наших пресных водоемах различные виды рдестов. Это цветковые растения. У них есть хорошо развитые стебли и листья, а сами растения обычно довольно крупные. Однако люди, далекие от ботаники, зача­стую неправильно называют их водорослями.

Рассмотрим в качестве примера один из наиболее распростра­ненных видов рдеста - рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus). Это растение имеет сравнительно длинный, вертикально стоящий в воде стебель, который прикрепляется ко дну корнями. На стебле по­очередно располагаются листья овально-сердцевидной формы. Ли­стовые пластинки прикрепляются непосредственно к стеблю, черешков у листьев нет. Рдест всегда погружен в воду. Только в период цветения над поверхностью воды поднимаются соцветия растения, похожие на короткие рыхлые колосья. Каждое такое соцветие состоит из мелких не­взрачных цветков желтовато-зеленоватой окраски, сидящих на общей оси. После цветения колосовидное соцветие опять уходит под воду. Здесь созревают плоды растения.

Листья рдеста на ощупь жесткие, толстоватые - они сплошь покрыты с поверхности каким-то налетом. Если вынуть растение из воды и капнуть на лист десятипроцентным раствором соляной кислоты, наблюдается бурное вскипание - появляется множество пузырьков газа, слышится легкое шипение. Все это указывает на то, что листья рдеста покрыты снаружи тонкой пленкой извести. Именно она дает с соляной кислотой бурную реакцию. Налет извести на листьях можно наблюдать не только у данного вида рдеста, но и у некоторых других (например, у рдеста курчавого, блестящего и т. д.). Все эти растения обитают в водо­емах с достаточно жесткой водой, в которой содержится значительное количество извести.

Рдест пронзеннолистный; Ряска малая — отдельные растения

Еще одно целиком погруженное в воду растение - элодея ка­надская (Elodea canadensis). Это растение гораздо мельче рдеста, о ко­тором рассказано выше. Отличается элодея и расположением листьев на стебле - они собраны по три-четыре, образуя многочисленные му­товки. Форма листьев удлиненная, продолговатая, черешков у них нет. Поверхность листьев, как и у рдеста, покрыта грязноватым налетом из­вести. Стебли элодеи стелются по дну, но лежат свободно, не уко­реняются.

Элодея - цветковое растение. Но цветки у нее появляются крайне редко. Растение почти не размножается семенами и поддерживает свое существование только вегетативным путем. Способность к вегетатив­ному размножению у элодеи поразительна. Если отрезать конец стебля и бросить в сосуд в водой, то через несколько недель мы найдем здесь длинный побег со множеством листьев (конечно, для быстрого роста не­обходимо достаточное количество света, тепла и т. д.).

Элодея - растение, широко распространенное в наших водоемах. Она есть почти в любом озере, пруде и нередко образует сплошные за­росли на дне. Но это растение иноземного происхождения. Родина элодеи - Северная Америка. В первой половине прошлого столетия рас­тение случайно попало в Европу и быстро там распространилось, засе­лив очень многие водоемы. Из Западной Европы элодея проникла и в нашу страну. Сильное разрастание элодеи в водоемах - нежелатель­ное явление. Вот почему это растение называют водяной чумой.

Среди целиком погруженных растений пресных водоемов мы нахо­дим и оригинальную зеленую водоросль, которая называется хара (виды рода Chara). По внешнему виду она немного на’поминает хвощ - рас­тение имеет вертикальный главный «стебель» и отходящие от него во все стороны боковые более тонкие «ветви». Эти ветви располагаются на стебле мутовками, по нескольку, как у хвоща. Хара - одна из относи­тельно крупных наших водорослей, ее стебель достигает высоты 20 - 30 см.

Рассмотрим теперь главнейшие свободно плавающие растения водо­емов.

Наиболее знакомое из них - ряска малая (Lemna minor). Это очень маленькое растение часто образует сплошной светло-зеленый на­лет на поверхности воды в озерах и прудах. Заросли ряски состоят из множества отдельных плоских лепешечек овальной формы размером меньше ногтя. Это плавающие стебли растения. От нижней поверхно­сти каждого из них отходит в воду корешок с утолщением на конце. В благоприятных условиях ряска энергично размножается вегета­тивным путем: от овальной пластинки начинает расти сбоку такая же другая, от другой - третья и т. д. Дочерние экземпляры скоро от­деляются от материнского и начинают вести самостоятельную жизнь. Быстро размножаясь подобным образом, ряска в короткое время может покрыть весь водоем, если он небольшой.

Заросли ряски можно видеть только в теплое время года. Поздней осенью растения уже нет, поверхность воды становится чистой. Зеленые лепешечки к этому времени отмирают и опускаются на дно.

Вместе с ними погружаются в воду и живые почки ряски, которые проводят там всю зиму. Весной эти почки всплывают на поверхность и дают начало молодым растениям. К лету ряска успевает так разрастись, что покрывает весь водоем.

Ряска относится к числу цветковых растений. Но цветет она чрезвы­чайно редко. Цветки ее настолько мелки, что их трудно увидеть нево­оруженным глазом. Растение поддерживает свое существование благо­даря энергичному вегетативному размножению, о котором мы только что рассказали.

Примечательная особенность ряски - высокое содержание белка в ее стеблях-лепешечках. По богатству белком ряска может соперни­чать только с бобовыми. Маленькое невзрачное растение представляет собой ценный, очень питательный корм для некоторых домашних жи­вотных и птиц.

В наших водоемах встречается и другое мелкое растение, которое очень похоже на ряску и также плавает на поверхности воды. Называ­ется оно многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrrhiza). Это растение хорошо отличается от ряски тем, что на нижней стороне овальных лепешечек имеет пучок тонких волосовидных корней (лучше всего корни видны, когда растение плавает в аквариуме или стакане с водой). У ряски, как мы уже говорили, на нижней стороне стебля бывает только один корешок.

Свободно плавает на поверхности водоемов и еще одно растение - водокрас (Hydrocharis morsus-ranae). Листья этого обитателя водоемов сидят на длинных черешках, имеют характерную овально-сердцевидную форму и собраны в розетку. От каждой розетки отходит в воду пучок коротких корней. Отдельные розетки соединены под водой тонким корневищем. Когда подует ветер, растение начинает перемещаться по по­верхности воды, причем розетки не меняют своего взаимного располо­жения.

Летом у водокраса появляются небольшие цветки с тремя белыми лепестками. Каждый цветок сидит на конце длинной цветоножки, под­нимающейся из центра листовой розетки. К осени на концах тонких подводных стеблей водокраса образуются почки-турионы, которые за­тем отделяются от материнского организма и опускаются на дно, где проводят зиму. Весной они всплывают на поверхность и дают начало новым растениям.

На поверхности пресных водоемов, расположенных в южной поло­вине европейской части нашей страны, можно увидеть свободно пла­вающий небольшой папоротник сальвинию (Salvinia natans). Это растение совершенно не похоже на обычные лесные папоротники и имеет гораздо меньшие размеры. От стебля сальвинии, лежащего на воде, от­ходят в одну и другую сторону овальные листья размером немного боль­ше ногтя. Они толстоватые, плотные, сидят на очень коротких чере­шках. Листья, как и стебель, плавают на поверхности воды. Помимо этих листьев, у сальвинии есть еще и другие. Они похожи по внешнему виду на корни и отходят от стебля вниз, в воду.

Сальвиния сильно отличается по внешнему виду от знакомых нам папоротников, однако сходна с ними по особенностям размножения. Именно по этой причине ее и относят к папоротникам. Никаких цвет­ков у растения, конечно, никогда не бывает.

Обратимся теперь к тем растениям наших водоемов, которые имеют плавающие листья, но при этом прикреплены ко дну и не могут сво­бодно перемещаться.

Наиболее знакомое из таких растений - кубышка (Nuphar lutea). Красивые желтые цветки кубышки многие видели. Чуть поднимаю­щиеся над поверхностью воды, они всегда привлекают внимание своей яркой окраской. В цветке пять крупных желтых чашелистиков и много мелких лепестков такой же окраски. Тычинок большое число, а пестик только один, форма его очень характерна - он напоминает круглую колбу с очень коротким горлышком. После отцветания пестик разраста­ется, сохраняя свою оригинальную форму. Внутри завязи созревают се­мена, погруженные в слизь.

Цветок кубышки находится на конце длинной цветоножки, которая отрастает от корневища, лежащего на дне водоема. Листья растения крупные, плотные, характерной округло-сердцевидной формы, с бле­стящей, глянцевитой поверхностью. Они плавают на воде, причем устьица располагаются только на их верхней стороне (у большинства су­хопутных растений - на нижней). Черешки листьев, как и цветоножки, очень длинные. Они тоже берут начало от корневища.

Листья и цветки кубышки многим знакомы. Но корневище рас­тения видели немногие. Оно удивляет своими внушительными разме­рами. Толщина его - в руку или больше, длина - до одного метра. Здесь хранятся зимой запасы питательных веществ, необходимых для формирования листьев и цветков на следующий год.

Черешки листьев кубышки и цветоножки, на которых сидят цветки, рыхлые, пористые. Они густо пронизаны воздухоносными каналами. Как мы уже знаем, благодаря этим каналам в подводные органы рас­тения поступает кислород, необходимый для дыхания. Обрывание ли­стовых черешков или цветоножек причиняет кубышке большой вред. Через место разрыва внутрь растения начинает проникать вода, а это приводит к загниванию подводной части и в конечном счете к гибели всего растения. Красивые цветки кубышки лучше не обрывать.

Близка к кубышке по многим своим особенностям и белая кув­шинка (Nymphaea alba). У нее такое же толстое корневище, лежащее на дне, почти такие же листья - крупные, глянцевитые, плавающие на воде. Однако цветки совершенно иные - чисто-белые, еще более кра­сивые, чем у кубышки. Они имеют приятный тонкий аромат. Многочис­ленные лепестки цветка направлены в разные стороны и частично за­крывают друг друга, а сам цветок чем-то напоминает пышную белую розу. Цветки кувшинки всплывают на поверхность воды и рас­крываются рано утром. К вечеру они снова закрываются и прячутся под воду. Но так бывает только при устойчивой хорошей погоде, когда сол­нечно и сухо. Если приближается ненастье, кувшинка ведет себя совер­шенно иначе - цветки либо вовсе не показываются из воды, либо прячутся раньше времени. Следовательно, по поведению цветков дан­ного растения можно предсказывать погоду.

Красивые белые цветки кувшинки многие стремятся сорвать. Но де­лать этого не следует: растение может погибнуть, так как оно очень чув­ствительно к поранениям. Истинному другу природы нужно ре­шительно воздерживаться от сбора цветков кувшинки и удерживать от этого других.

Как уже говорилось, среди растений водоемов есть и такие, которые погружены в воду только частично. Их стебли на значительном про­тяжении возвышаются над водой. В воздушной среде находятся цветки и большинство листьев. Эти растения по особенностям своей жизнедея­тельности и строению стоят ближе к настоящим сухопутным предста­вителям флоры, чем к типичным обитателям водоемов, целиком погру­женным в воду.

К растениям подобного типа относится известный многим камыш озерный (Scirpus lacustris). Он часто образует сплошные заросли в воде неподалеку от берега. Внешний вид этого обитателя водоемов своеобра­зен - над водой поднимается длинный темно-зеленый стебель, совер­шенно лишенный листьев и имеющий гладкую поверхность. Внизу, у воды, стебель толщиной больше карандаша, кверху он делается все тоньше и тоньше. Длина его достигает 1-2 м. В верхней части рас­тения от стебля отходит коричневатое соцветие, состоящее из несколь­ких колосков.

Камыш озерный относится к семейству осоковых, но внешне очень мало похож на осоки.

Стебли камыша, как и многих других водных растений, рыхлые, пористые. Взяв стебель двумя пальцами, его можно сплющить почти без всяких усилий. Растение густо пронизано сетью воздухоносных ка­налов, в тканях его много воздуха.

Познакомимся теперь с другим частично погруженным в воду рас­тением. Называется оно хвощ приречный (Equisetum fluviatile). Данный вид хвоща, как и уже знакомый нам камыш, нередко образует густые заросли в прибрежной части водоема, неподалеку от берега. Эти заросли состоят из множества прямых стеблей, довольно высоко подни­мающихся над водой.

Узнать хвощ нетрудно: его тонкий цилиндрический стебель состоит из многих отрезков-члеников, причем один членик отделен от другого пояском из мелких зубчиков-листьев. То же самое мы наблюдаем и у остальных хвощей. Однако хвощ приречный отличается от многих своих ближайших родственников тем, что стебель его большей частью не дает боковых ответвлений. Он выглядит как тонкий зеленый прутик. Осенью стебель хвоща отмирает, и у растения зимует на дне водоема только живое корневище. Весной от него отрастают новые побеги. Эти побеги появляются над поверхностью воды довольно поздно, в самом конце весны, когда вода достаточно прогреется.

Среди частично погруженных в воду растений мы находим и стре­лолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia). Это цветковое растение. Цветки его довольно заметные, с тремя округлыми белыми лепестками. Одни цветки - мужские, содержащие только тычинки, другие - жен­ские, в которых можно найти только пестики. Как те, так и другие распо­лагаются на одном и том же растении, причем в определенном порядке: мужские в верхней части стебля, женские ниже. В цветоножках стрело­листа содержится белый млечный сок. Если оторвать цветок, то на ме­сте разрыва скоро появится капелька беловатой жидкости.

Крупные листовые пластинки стрелолиста привлекают внимание своей оригинальной формой. Треугольный лист имеет глубокую клино­видную вырезку у основания и похож на сильно увеличенный наконеч­ник стрелы. Именно вследствие этого растение и получило свое назва­ние. Стреловидные листовые пластинки более или менее возвышаются над водой. Они сидят на конце длинных черешков, большая часть ко­торых скрыта под водой. Помимо этих хорошо заметных листьев, расте­ние имеет и другие - менее заметные, которые целиком погружены в воду и никогда не поднимаются над поверхностью. Форма их совер­шенно иная - они похожи на длинные зеленые ленты. Следовательно, у стрелолиста есть два типа листьев - надводные и подводные, причем те и другие сильно различаются. Подобные же различия мы наблюдаем и у некоторых других водных растений. Причина этих различий по­нятна: листья, погруженные в воду, находятся в одних условиях среды, листья надводные - в совершенно других. Стрелолист - многолетнее растение. Его стебель и листья к зиме отмирают, живым остается только клубневидное корневище, находящееся на дне.

Из тех растений, которые погружены в воду только своей нижней частью, можно упомянуть еще сусак зонтичный (Butomus umbellatus). Во время цветения это растение всегда привлекает к себе внимание. У него красивые бело-розовые цветки, собранные в рыхлое соцветие на верхушке стебля. Листьев на стебле нет, и оттого цветки особенно за­метны. Каждый цветок сидит на конце длинной веточки-цветоножки, а все эти веточки выходят из одной точки и направлены в разные стороны.

Сусак, наверное, многим знаком. Он широко распространен в водо­емах нашей страны, встречается на Севере, в Средней России, в Си­бири и других районах. Надо заметить, что такое широкое географиче­ское распространение имеет не только сусак, но и многие другие водные растения. Это для них характерно.

Если рассмотреть цветок сусака в деталях, увидим, что у него три зе­леновато-красных чашелистика, три розоватых лепестка, девять тычи­нок и шесть малиново-красных пестиков. Удивительная правильность в строении цветка: число его частей кратно трем. Это типично для одно­дольных растений, к которым как раз и принадлежит сусак.

Листья сусака очень узкие, длинные, прямые. Они собраны пучком и поднимаются вверх от самого основания стебля. Интересно, что они не плоские, а трехгранные. Как стебель, так и листья отрастают от тол­стого мясистого корневища, лежащего на дне водоема.

Сусак примечателен тем, что это растение можно использовать в пищу. Из его корневищ, богатых крахмалом, в недалеком прошлом де­лали муку, из которой пекли хлеб и лепешки (это было распространено, например, среди местных жителей в Якутии). Пригодны в пищу и целые корневища, но только в печеном или поджаренном виде. Вот какой необычный источник пищи можно найти на дне водоемов. Своеоб­разный «подводный хлеб».

Специальные исследования показали, что в муке из корневищ су­сака есть все, что нужно для питания человека. Ведь корневища содер­жат не только крахмал, но довольно много белка и даже некоторое ко­личество жира. Так что по питательности это даже лучше, чем обычный наш хлеб.

Сусак полезен еще и тем, что может служить кормовым растением для скота. Его листья и стебли охотно поедают домашние животные.

В наших водоемах встречается немало растений, подобных сусаку, у которых нижняя часть растения находится в воде, а верхняя - над водой. Мы рассказали далеко не обо всех растениях подобного типа. К их числу относятся, например, различные виды частухи, ежеголовников и т.д.

Для растений , обитающих в водоёмах , вода — не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания. Среди них есть представители разных отделов: водоросли , мхи , хвощи , папоротники , цветковые растения . Преобладают, как правило, водоросли, но немало среди гидрофитов и цветковых растений.

Классификация

Водные растения разнообразны по строению и своему положению в водоёме. В зависимости от приспособленности к жизни вне воды их делят на гидатофитов или гидрофитов . Однако, довольно часто вместо этих двух терминов, все водные растения объединяют под названием гидрофиты.

Гидатофиты :

• полностью погружены в воду : роголистник погружённый (Ceratophyllum demersum), элодея канадская (Elodea canadensis );
• свободно плавают на поверхности воды : ряска малая (Lemna minor) и трёхдольная (L. trisulca), водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus- ranae) ;
• плавающие на поверхности воды листья , но их корневище прикреплено ко дну: кубышка жёлтая (Nuphar lutea), кувшинка чистобелая (Nymphaea Candida) (рис. 184).

Гидрофиты :

• погружены только своей нижней частью — стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), камыш озёрный (Scirpus lacustris) .

Особенности приспособления растений к водной среде

Водная среда существенно отличается от наземной. В ней особый температурный и световой режимы, другие газовый и минеральный составы, иная плотность среды.

Свет и глубина

В водоёме всегда меньше света, чем на суше, так как часть солнечный лучей отражается от водной поверхности, другая — поглощается её толщей. Интенсивность проникающего в водоём света зависит от прозрачности воды. Так, в океанах с большой прозрачностью на глубину 140 м попадает 1% радиации, а в небольших озёрах с мутной водой на глубину 2 метра — десятые доли процента. С глубиной изменяется и спектральный состав света. В глубокие слои воды доходят в основном зелёные, а ещё глубже — синие и фиолетовые лучи. Погружённым растениям приходится приспосабливаться не только к недостатку света, но и к изменению его состава путём выработки дополнительных пигментов. Известно, что водоросли, обитающие на разных глубинах, имеют различную окраску: в мелководных зонах преобладают зелёные водоросли, в более глубоких встречаются бурые , а ещё глубже обитают красные водоросли. В малопрозрачных водах растения встречаются в основном в поверхностных слоях, а в водоёмах с прозрачной водой — на глубине до 100 м и более.

Газовый состав воды (содержание кислорода)

Важный фактор в жизни водных растений — содержание в воде кислорода. Он поступает в воду из воздуха и выделяется растениями при фотосинтезе. В воде обычно мало кислорода, особенно на дне водоёма, где вода не перемещается течениями, поэтому у водных растений во всех органах развита система воздухоносных полостей.

Минеральный состав воды

Минеральные соли, необходимые для питания растений, содержатся в воде в незначительных количествах. Они поглощаются всех поверхностью погружённых растений, или их частей. Для поглощения водными растениями растворённых газов и минеральных веществ необходима большая поверхность контакта с водной средой. Поэтому листья водных растений, погружённые в воду, сильно рассечены на узкие нитевидные доли (роголистник (рис. 185), пузырчатка обыкновенная — Utricularia vulgaris (рис. 186)), или имеют очень тонкую просвечивающую пластинку (листья погружённых рдестов). У них совершенно не развита кутикула и нет устьиц. У некоторых погружённых растений корни редуцированы (роголистник, пузырчатка ), у других они развиты слабо (элодея канадская ) и не играют существенной роли в поглощении питательных веществ. Корни укореняющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем, ряд видов имеют толстые и прочные корневища (кубышка, кувшинка ), которые играют роль «якоря», хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.

Рис. 186. Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)

У растений, частично погружённых в воду, хорошо выражена разнолистность — различие строения надводных и подводных листьев на одном растении. Первые имеют черты, обычные для листьев наземных растений, вторые — рассечённые или очень тонкие листовые пластинки (кувшинка, кубышка, стрелолист, поручейник широколистный- Sium latifolium) Материал с сайта

Плотность воды

Вода отличается от воздуха большей плотностью, что отражается на строении тела гидрофитов. У них сильно редуцированы механические ткани, поскольку растения поддерживаются самой водой. Механические элементы и проводящие пучки часто располагаются в центре стебля или листового черешка, что даёт способность изгибаться при движении воды.

Погружённые гидрофиты обладают хорошей плавучестью, которая создаётся как специальными приспособлениями (воздушные камеры, вздутия), так и увеличением поверхности тела.

Температура воды

Температурный режим в воде отличается меньшим притоком тепла и большей стабильностью. Вода медленно нагревается и остывает, и это отражается на развитии растений: гидрофиты весной пробуждаются значительно позднее, чем сухопутные растения. Суточные и годовые колебания температуры меньше, чем на суше. Температура не опускается меньше, чем +4 °C.

Размножение водных растений

Водная среда создаёт специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых гидрофитов переносится с помощью воды. Большую роль вода играет и в распространении плодов и семян, которые у многих водных растений обладают способностью долгое время оставаться на поверхности воды.

Зимовка водных растений

Водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. У многих гидрофитов образуются особые органы вегетативного размножения в виде зимующих почек, называемых турионами . Осенью эти почки, тяжёлые от накопившихся в них за лето питательных веществ, опускаются на дно. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям (водокрас лягушачий, рдесты). Многие водные растения зимуют в виде корневищ, находящихся на дне водоёма.

На этой странице материал по темам:

• Реферат на тему гидатофиты

• Гидатофиты представители

• Роголистник гидатофит

• Доклад гидатофиты

• Анатомические особенности водных растений кратко

Вопросы по этому материалу:

Рассмотрим подробнее отдельные группы водных растений.
В наибольшей степени связаны с водной средой целиком погруженные растения. Они соприкасаются с водой всей поверхностью своего тела. Их строение и жизнь всецело определяются особенностями водной среды. Условия жизни в воде сильно отличаются от условий жизни на суше. Поэтому водные растения во многом несходны с сухопутными.
Целиком погруженные обитатели водоемов получают кислород, нужный для дыхания, и углекислый газ, необходимый для создания органических веществ, не из воздуха, а из воды. Оба эти газа растворены в воде и поглощаются всей поверхностью тела растения. Растворы газов проникают прямо через тонкие стенки наружных клеток. Листья этих обитателей водоемов нежные, тонкие, прозрачные. Они не имеют никаких приспособлений, направленных к удержанию воды. У них, например, совершенно не развита кутикула - тонкий водонепроницаемый слой, который покрывает снаружи листья сухопутных растений. Защита от потери воды не нужна - никакой опасности высыхания нет.
Особенность жизни подводных растений состоит еще в том, что минеральные питательные вещества они получают из воды, а не из почвы. Эти вещества, растворенные в воде, также поглощаются всей поверхностью тела. Корни не играют здесь существенной роли. Корневые системы водных растений развиты слабо. Главное их назначение - прикреплять растение к определенному месту на дне водоема, а не поглощать питательные вещества.
Многие целиком погруженные обитатели водоемов поддерживают свои побеги в более или менее вертикальном положении. Однако это достигается совершенно иным путем, чем у обитателей суши. У водных растений нет крепких, одревесневающих стеблей, у них почти не развиты механические ткани, которые играют укрепляющую роль. Стебли этих растений нежные, мягкие, слабые. Они поднимаются кверху благодаря тому, что содержат много воздуха в своих тканях.
Среди целиком погруженных в воду растений мы часто находим в наших пресных водоемах различные виды рдестов. Это цветковые растения. У них есть хорошо развитые стебли и листья, а сами растения обычно довольно крупные. Однако люди, далекие от ботаники, зачастую неправильно называют их водорослями.
Рассмотрим в качестве примера один из наиболее распространенных видов рдеста - (Potamogeton perfoliatus). Это растение имеет сравнительно длинный, вертикально стоящий в воде стебель, который прикрепляется ко дну корнями. На стебле поочередно располагаются листья овально-сердцевидной формы. Листовые пластинки прикрепляются непосредственно к стеблю, черешков у листьев нет. Рдест всегда погружен в воду. Только в период цветения над поверхностью воды поднимаются соцветия растения, похожие на короткие рыхлые колосья. Каждое такое соцветие состоит из мелких невзрачных цветков желтовато-зеленоватой окраски, сидящих на общей оси. После цветения колосовидное соцветие опять уходит под воду. Здесь созревают плоды растения.
Листья рдеста на ощупь жесткие, толстоватые - они сплошь покрыты с поверхности каким-то налетом. Если вынуть растение из воды и капнуть на лист десятипроцентным раствором соляной кислоты, наблюдается бурное вскипание - появляется множество пузырьков газа, слышится легкое шипение. Все это указывает на то, что листья рдеста покрыты снаружи тонкой пленкой извести. Именно она дает с соляной кислотой бурную реакцию. Налет извести на листьях можно наблюдать не только у данного вида рдеста, но и у некоторых других (например, у рдеста курчавого, блестящего и т. д.). Все эти растения обитают в водоемах с достаточно жесткой водой, в которой содержится значительное количество извести.

Еще одно целиком погруженное в воду растение - элодея канадская (Elodea canadensis). Это растение гораздо мельче рдеста, о котором рассказано выше. Отличается элодея и расположением листьев на стебле - они собраны по три-четыре, образуя многочисленные мутовки, форма листьев удлиненная, продолговатая, черешков у них нет. Поверхность листьев, как и у рдеста, покрыта грязноватым налетом извести. Стебли элодеи стелются по дну, но лежат свободно, не укореняются.
Элодея - цветковое растение. Но цветки у нее появляются крайне редко. Растение почти не размножается семенами и поддерживает свое существование только вегетативным путем. Способность к вегетативному размножению у элодеи поразительна. Если отрезать конец стебля и бросить в сосуд в водой, то через несколько недель мы найдем здесь длинный побег со множеством листьев (конечно, для быстрого роста необходимо достаточное количество света, тепла и т. д.).
Элодея - растение, широко распространенное в наших водоемах. Она есть почти в любом озере, пруде и нередко образует сплошные заросли на дне. Но это растение иноземного происхождения. Родина элодеи - Северная Америка. В первой половине прошлого столетия растение случайно попало в Европу и быстро там распространилось, заселив очень многие водоемы. Из Западной Европы элодея проникла и в нашу страну. Сильное разрастание элодеи в водоемах - нежелательное явление. Вот почему это растение называют водяной чумой.
Среди целиком погруженных растений пресных водоемов мы находим и оригинальную зеленую водоросль, которая называется хара (виды рода Chara). По внешнему виду она немного напоминает хвощ - растение имеет вертикальный главный «стебель» и отходящие от него во все стороны боковые более тонкие «ветви». Эти ветви располагаются на стебле мутовками, по нескольку, как у хвоща. Хара - одна из относительно крупных наших водорослей, ее стебель достигает высоты 20-30 см.