Шляхи освіти та типи боліт
Поняття, загальна характеристика, класифікація боліт. Вивчення ґрунтових та водних умов верхових заболочених територій, їх рослинного світу. Розгляд ксероморфного типу рослин, пристосованого до вологи, дефіциту мінеральних речовин та кисню.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
1. Рослинність боліт
2. Шляхи утворення боліт
болото волога ксероморфна рослина
1. Рослинність боліт
Дуже своєрідний рослинний світ верхових боліт. Це пов'язано з унікальними ґрунтовими та водними умовами, що складаються в цих місцеперебуваннях.
До особливостей боліт верхового типу можна віднести:
2. різкий недолік кисню у ґрунті,
3. болотний тип ґрунтоутворення як наслідок перших двох факторів,
4. крім того, у торф'яному грунті відсутні необхідні рослинам солі азотної та фосфорної кислот - нітрати та фосфати.
Вологість багато в чому підтримується завдяки вологолюбним рослинам, наприклад, таким як сфагнум. Ґрунтоутворення на верхових болотах йде повільно і через анаеробні (безкисневі) умови характеризується оглеением - біохімічним процесом відновлення окислених ґрунтових сполук, головним чином заліза. З цієї причини спостерігається накопиченням торфу.
До всіх зазначених факторів пристосовані рослини боліт. Які пристрої дозволяють виживати їм у таких непростих умовах?
Як не дивно зовні пристосування до умов верхового болотавиявляється у ксероморфному вигляді рослини. Під ксероморфним виглядом зазвичай розуміється особлива будова надземних частин рослин, що зменшує випаровування. Така будова часто зустрічається у пустельних рослин або видів, що ростуть у сухих місцях проживання. Дивно бачити рослини ксероморфного вигляду на болоті. Тим часом у багатьох болотних рослин листя дрібне, краї їх загнуті вниз або листки згорнуті в трубочки. У пустельних рослин при такій будові листя продихи випаровують менше води, оскільки вони розташовані на нижній стороні листя. Тим часом у багна болотного (виду, що росте начебто у вологих умовах) нижня поверхня листя опушена, листя шкірясте, а краї листя загнуті вниз. На шкірястому листі мирта болотного (кассандри, або інакше - хамедафни болотяної) розташовані лусочки, біля андромеди та журавлини листя знизу вкрите восковим нальотом. З чим пов'язані всі перелічені особливості будови рослин? Всі зазначені рослини відносяться до сімейства вересових (Ericaceae s. l.). Тому для позначення сукупності названих ознак часто говорять про рослини ерикоідного типу (від латинської назви сімейства). Але, мабуть, не в систематичному становищі. У росянки (зі свого власного сімейства - росянкові) листя щільно притиснуті до поверхні мохової подушки. Логічно припустити, що це захищає її від вітру та висихання - адже саме так роблять багато пустельних рослин. Чим викликана ця дивна особливість рослин? Існує кілька пояснень.
Відповідно до однієї з точок зору причина ерикоідного вигляду рослин - надлишок вологи. У цьому випадку рясне опушення, лусочки на листі та стеблах розуміються як пристосування для випаровування надлишкової води. Дійсно, за деякими даними опушення може призвести до значногозбільшення випарної поверхні. При цьому транспірація (випаровування) відбувається не через продихи як зазвичай, а через всю поверхню кутикули.
Інша думка - діаметрально протилежна. У цьому випадку перебіг міркування наступний. Якщо для болотяних рослин характерні ті самі ознаки, що й для пустельних, напевно, це говорить про їхню адаптацію до подібних екологічних умов. Чи може бути таке? Начебто ні: пустельні рослини явно відчувають нестачу вологи, тоді як болотяні в прямому розумінні ростуть у воді! Хіба не парадокс? Однак треба враховувати, що водний режим на болоті не зовсім нормальний. Хоча і, здається, що води на торфовищі більш ніж достатньо, як не дивно: води якраз і не вистачає. Вона просто недоступна коріння рослин. Відбувається це тому, що сфагнум та торф – погані провідники тепла. Влітку мохова подушка погано прогрівається (у спекотні сонячні дні поверхня мохів прогрівається до 30 - 40 ° C). Якщо прийняти, що теплоізоляція повітря дорівнює одиниці, то для торфу вона становитиме 1,38. Температура в торфовищі (на глибині 25 см) зазвичай не перевищує 0,5°С, навіть у той час, коли на поверхні вона досягає +27°С. у такі дні поверхня торфовища може сильно нагрітися і болото буквально димиться, а коріння рослин знаходиться у крижаній воді. Таким чином, для сфагнових торфовищ характерний різкий контраст умов на поверхні мохового килима та на глибині кореневих систем рослин. Листя рослин, що знаходяться на поверхні, сильно випаровують воду. При цьому всмоктування води корінням залежить від температури води, що оточує коріння. У сонячний літній день тендітна рівновага порушується: випаровування води листям посилюється, а поглинання її корінням залишається слабким. В результаті розкладання рослинних залишків у сфагнових торфовищахутворюється багато кислот та отруйних речовин, що також знижує здатність коренів поглинати воду. Це явище отримало назву - фізіологічна сухість. Рослини, перебуваючи у воді, відчуває її гострий недолік. Вперше фізіологічна сухість була відзначена у акліматизованих тропічних рослин. Південні рослини, що вирощуються в умовах помірного клімату, незважаючи на рясний полив, засихали. Виявилося, що причина усихання і в'янення полягає в тому, що мінімальна температура води, за якої її можуть всмоктувати кореневі волоски, становила близько 18 °C. У той час як полив зазвичай проводився 15 градусною водою. В результаті незважаючи на полив, реально рослина не отримувала води. Щось схоже відбувається з деревами в зимовий період (саме тому дерев'яні рослини скидають листя).
Тим часом, явище фізіологічної сухості до кінця не доведене у наших болотних рослин. Тому є третя точка зору, що пояснює ксероморфність болотяних рослин взагалі та їх ерикоідний вигляд зокрема. За деякими даними кількість води, що випаровується, у болотяних видів нічим не відрізняється від інших рослин помірного клімату. Тоді може "ксероморфність" зовсім не є адаптацією? Чи може це просто наслідок зростання в несприятливих умовах? Як було сказано вище, крім водного режиму до особливостей боліт слід віднести нестачу найважливіших компонентів мінерального харчування: фосфатів та нітратів. За результатами низки робіт за відсутності цих сполук у рослин і виробляється той комплекс ознак, який ми звикли називати ксероморфним виглядом. Цікаво, що в посушливих та пустельних умовах також спостерігається нестача цих мінеральних речовин. Тобто може бути особливості будови болотяних рослин - не адаптація, а наслідок голоду. Це явищеназивається пийноморфоз (від "пийнос - голод"). Обійтися повністю без фосфатів та нітратів неможливо. Отже, рослини повинні або знайти спосіб концентрувати мінеральні сполуки із ґрунту, або використовувати альтернативне джерело поживних речовин. У перших рослин на допомогу приходять гриби. Болотяні чагарники та напівчагарники із сімейства вересові вступають у симбіоз із грибом та утворюють мікоризу. Нитки симбіотичного гриба в сотні разів збільшують площу всмоктування поживних речовин, тому на болотах ростуть ті рослини, які можуть утворювати мікоризу. Інший варіант - використання альтернативного непочвенного джерела азотистих речовин. У цьому рослині можуть допомогти ціанобактерії (синьо-зелені водорості). Ціанобактерії здатні фіксувати атмосферний азот і переводити його у форму, придатну для рослин. Ціанобактерії поширені дуже широко і ростуть на різних субстратах (ґрунті, каменях, частинах рослин і, звичайно ж, у воді). Симбіотичні ціанобактерії можуть поселятися усередині або на поверхні листя. Усередині листя (у міжклітинниках) ціанобактерії відомі у багатьох тропічних рослин (наприклад, водних папоротей). Серед болотних рослин численні водорості та ціанобактерії виявлені у листі мохів, у тому числі й найбільш характерного для верхових боліт сфагнуму. Як один із компонентів ціанобактерії входять до складу лишайників, у тому числі й ростуть на болотах. Явище фіксації атмосферного азоту ціанобактеріями, що живуть на поверхні листових пластинок рослин, отримало назву листова азотофіксація. Листова азотофіксація показано в деяких тропічних видів рослин, але передбачається також і в деяких болотяних чагарниках.
Крім особливостей водного режиму боліт та дефіциту мінеральних речовинболотяні рослини повинні бути пристосовані і до нестачі кисню. Цю проблему види, характерні для верхових боліт, вирішують за допомогою потужних міжклітинників у стеблах та листі. У міжклітинниках накопичується повітря. Деякі чагарники, наприклад верби, вирішують цю проблему інакше. Частина бічних коренів змінює напрямок зростання і починають рости не вбік, а вгору. Таким чином, формуються спеціалізовані дихальні корені.
Болотяний тип рослинності
Болотний тип рослинності особливо поширений у лісових зонах, хоча займає значні площі тундрах і лесотундрах. Болота утворюють особливі природні комплекси з властивою їм вологолюбною рослинністю і є невід'ємною частиною ландшафтів кожної лісової зони. Рослинність боліт загалом дуже однакова за складом. За типами рослинності болота поділяються на гіпнотрав'янисті (низькі), лісові - трав'янисті (перехідні) та сфагнові (верхові). За типами харчування вони поділяються на евтрофні, мезотрофні та оліготрофні. Низинні болота утворюються в результаті підтоку щодо більш мінералізованих ґрунтових вод. Болота верхові живляться за рахунок атмосферних опадів. Болота мезотрофні займають проміжне положення; їх харчування відбувається за рахунок ґрунтових та атмосферних опадів; у міру збільшення потужності торфу зв'язок верхніх горизонтів торфу з ґрунтовими водами порушується і живлення відбувається тільки за рахунок атмосферної вологи, дуже бідної на мінеральні сполуки. Склад рослинності таких боліт поступово змінюється, стаючи одноманітнішим, панування переходить до сфагнових мохів.
Серед гіпнотрав'янистих боліт (низинних) поширені осокові, очеретяні, очеретяні, рогозові, вейникові та хвощові.
Для перехідних боліт (мезотрофних) - властивадеревно-чагарникова рослинність і великотрав'я, в моховому покриві гіп-нові та сфагнові мохи. На таких болотах зазвичай виростають ялина, сосна, сіра та чорна вільха, береза, осика.
Сфагнові болота (верхові) - оліготрофні, зазвичай повністю відкриті, в центральній частині їх поверхня дещо випукла внаслідок посиленого зростання сфагнових мохів. Деревна рослинність на найвищій стадії розвитку верхового болота відсутня. По периферії болота на стадії зустрічаються лише карликові форми сосни, явно пригнобленої. Сфагнові мохи утворюють подушки та пагорби. Крім мохів, на цих болотах ростуть: багно, болотний верес, андромеда, гармата, журавлина, росянка і морошка; Нерідко крім цих представників тундрової флори зустрічається карликова береза. Подекуди в лісостепах і степах сфагнові торфовища збереглися як релікти.
На сфагнових болотах Далекого Сходу нерідко можна побачити рідкісну чахлу модрину; такі болота місцеві жителі, як згадувалося, називають "марі".
- Брусниця росте на торф'яних болотах.
- Журавлина виростає на верхових і перехідних болотах.
- Морошка росте на торф'яних болотах.
- Росянка, через нестачу мінеральних речовин у ґрунті займається пасивним ловом комах.
- Болотний кипарис, поширений у Північній Америці та акліматизований у дельті Дунаю.