Дневник ботаника. Дневник учебной практики по ботанике студентки 1 курса естественнотехнологического факультета группы едх120 Румянцевой Пелагеи Сергеевны
 Скачать 210 Kb.
|
|
Тема. « Болотная растительность. Экскурсия в болотный фитоценоз. Процессы заболачивания леса, луга, водоемов: Заболачивание – это затопление верхнего почвенного слоя большим объемом воды. Процесс наблюдается при высоком уровне грунтовых вод, из–за чего поверхностная вода не может впитаться. Когда верхний слой грунта остается чрезмерно увлажненным длительное время, то начинается образование болота. Болота – естественные природные ландшафты, сформированные особыми климатическими, рельефными, гидрологическими условиями. Заболачивание леса – может быть результатом естественного или искусственного перегараживания ручьёв и рек, воды которых в этом случае начинает подтоплять окружающие территории. Превращение леса в болото – сложный процесс, в основе которого – нарушение взаимодействиями между компонентами лесных биогеоценозов. В процессе заболачивания лугов различают две стадии: луговую, когда органическое вещество накапливается в почве, и болотную, когда накопление идет выше поверхности почвы, то есть когда происходит отложение торфа. В луговую стадию дернового процесса почвообразования в почве происходят следующие изменения. Отмирающие ежегодно многолетние луговые травы подвергаются разложению без достаточного доступа воздуха. Накапливаясь из года в год в почве, органическое вещество ухудшает ее свойства. Дерновый слой уплотняется и делается менее проницаемым для воды и воздуха. Ухудшаются водный и питательный режимы почвы. Луговой стадии дернового процесса почвообразования свойственны три фазы развития: корневищная, рыхлокустовая и плотнокустовая. Плотнокустовой фазой кончается луговая стадия и начинается болотная. Заболачивание плотнокустового луга начинается с появления в значительных количествах осок и гипновых мхов, а также древесно–кустарниковой растительности (ив, низкорослой березы и др.). Первоначальная фаза развития болота древесно–травяная сменяется осоковой. Далее болото переходит в зеленомоховую, или гипновую, фазу. В фазе зеленомохового болота обосабливаются два горизонта торфа – нижний, темноцветный, хорошо разложившийся и верхний, моховой, менее разложившийся, более светлой окраски. Наконец, наступает последняя фаза развития болота – фаза сфагнового болота. Сфагновые болота часто проходят последовательно сосново–сфагновый, кустарничково–сфагновый и чистосфагновый периоды развития. Основные типы болот, их происхождение и развитие: Взависимости от условий водно–минерального питания болота подразделяют на: 1. Низинные (эвтрофные) – тип болот с богатым водно–минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность – ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. 2. Переходные (мезотрофные) – по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные. 3. Верховые (олиготрофные) – расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность – господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны́, карликовые берёзки. Из–за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа: а) Лесные – покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом. б) Грядово–мочажинные – похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются. В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота. По типу микрорельефа: бугристые, плоские, выпуклые и т. д. По типу макрорельефа: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п. По типу климата: субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные; тропические и субтропические. Происхождение болот Болота возникают путем заболачивания суши (главный вид образования болот) и путем зарастания (заболачивания) водоемов. Заболачивание суши свойственно многим природным зонам земного шара. Оно происходит при избыточном увлажнении и благоприятных геоморфологических условиях (понижения, впадины и др.), создающих предпосылки для застойного водного режима, накопления органического вещества и образования болот. Можно выделить два основных вида заболачивания суши: затопление (преобладанием осадков над испарением) и подтопление (затоплением территории поверхностными водами (водами рек, озер, морей)) территории. Зарастание или заболачивание водоемов свойственно в основном условиям умеренного климата. Оно обычно начинается с берегов. На дне водоема отлагаются глинистые частички, оседают остатки водных организмов (планктона и бентоса), постепенно превращающиеся в органический ил – сапропель. Водоём мелеет, в нем поселяются высшие растения: сначала погруженные (рдест, роголистник), затем кувшинки с плавающими листьями, а позже тростник камыш, рогоз. Неполное разложение растительных остатков приводит к образованию торфа. От водоема остаются небольшие «окна» воды, затем и они зарастают. Постепенно водоем превращается в болото. Растительный покров верховых и низовых болот: Для низинных болот характерна травянистая растительность: осоки, травы, хвощи. Типичные растения – это осоки дернистая, острая, пузырчатая, омская и другие; сабельник болотный, белокрыльник болотный, звездчатки – болотная и топяная, вербейник кистецветный, сердечник горький, хвощи – топяной и болотный, вех ядовитый и др. В моховом ярусе пойменных болот произрастают зелёные мхи, или гипны. В литературе можно встретить термин «гипновые болота», т.е. болота, в растительном покрове которых преобладают гипновые мхи. Для верховных болот характерны растения, приспособившиеся жить на бедном питательными веществами субстрате. Среди них болотные кустарнички: водяника, багульник, кассандра, клюква обыкновенная и мелкоплодная, подбел; на болотах, находящихся вблизи Атлантики, обычен вереск обыкновенный. Из осоковых – пушица влагалищная, осока топяная, осока мелкоцветковая, очеретник белый. Два вида росянок – круглолистная и английская – по праву являются символом верховых болот. Росянка английская растёт в самых топких местообитаниях среди печеночных мхов. Эти насекомоядные растения в процессе эволюции приспособились к жизни в условиях лимитированного питания. Для болот этого типа характерны сфагновые мхи: магелланский, бурый и узколистный. Морфолого–биологические особенности сфагнума, его роль в сложении растительности верхового болота и образовании торфа: Морфологические особенности. На торфяных болотах или в сырых лесах сплошным ковром разрастается светлый серебристо–белый мох сфагнум, или торфяной мох. Как и кукушкин лен, сфагнум – многолетнее растение. Растения сфагнума не имеют не только корней, но и ризоидов. Они всасывают воду и минеральные соли стеблем и листьями. У сфагнума довольно длинный, но слабый стебель. Он обильно ветвится, особенно на верхушке растения. На боковых веточках располагаются листья. Поскольку сфагнум растет густым ковром, растения поддерживают друг друга, не позволяя упасть. Листья имеют своеобразное строение. Они представляют собой крохотные чешуйки без средней жилки и состоят из одного слоя клеток. Клетки листа неодинаковы. Одни из них – живые, зеленые, содержат хлоропласты. Другие клетки – крупные, бесцветные, располагающиеся между живыми зелеными, – мертвые, лишены цитоплазмы и ядра. Это – водоносные клетки. Оболочки мертвых клеток имеют отверстия, через которые впитывается вода. Водоносные клетки листьев и стеблей способны через поры поглощать огромное количество воды и долго ее удерживать. Поэтому моховидные – мощные сорбенты (поглотители). Некоторые из них способны поглотить количество воды, превышающее их собственную воздушно–сухую массу в 20–25 и даже в 35 раз! Они не только извлекают из субстрата, на котором растут, различные химические элементы, но и способны поглощать их непосредственно из воздуха, если в субстрате их нет. Растения сфагнума, насыщенные водой, приобретают ярко–зеленую окраску. При высыхании мертвые клетки листьев мха наполняются воздухом, поэтому растения становятся серебристо–белыми. Размножается сфагнум так же, как и кукушкин лен: бесполое размножение спорами чередуется с половым. Образование и использование торфа. В тех местах, где поселяется сфагнум, накапливается много влаги, и чем сильнее он разрастается, тем больше накапливается воды. Так начинается заболачивание местности. Сфагнум растет верхушкой стебля, а нижняя часть его, погруженная в воду, постепенно отмирает. Отмирающие нижние части побегов сфагнума вместе с другими растениями в течение десятилетий превращаются в торф. Торф образуется при неполном разложении растительных остатков в условиях ограниченного доступа кислорода. Подобные условия и создаются на болотах. С течением длительного времени запасы торфа увеличиваются и на старых болотах скапливаются его многометровые пласты. Образование торфа – процесс длительный, возраст торфяных болот достигает десятков тысяч лет. В слоях торфа сохраняются неразложившиеся остатки растений — корни, пни деревьев, листья, части веточек, пыльца растений, живших много лет назад. Эти остатки разрушаются не полностью, так как в толще торфа мало кислорода и процесс гниения идет медленно. Кроме того, сфагнум, который продолжает расти на поверхности, выделяет вещества, угнетающие бактерий, что препятствует гниению. Сфагновые мхи используются при хранении плодов и семян. Увлажненный мох применяется для упаковки и транспортировки черенков и саженцев плодовых растений. Лекарственные растения болот: 1. Багу́льник (лат. Lédum) 2. Аир болотный (лат. Ácorus cálamus) 3. Белозор болотный (лат. Parnássia palústris) 4. Валериана лекарственная (лат. Valeriána officinális) 5. Герань болотная (лат. Geránium palústre) 6. Вахта трёхлистная (Menyanthes trifoliáta) 7. Вейник (лат. Calamagrostis) 8. Вереск (лат. Calluna) 9. Водяной перец (лат. Calluna) 10. Дербенник иволистный (лат. Lýthrum salicária) Экскурсия 3. Экскурсия в болотный фитоценоз. Торфяное болото лежит в кв. 149, 150, 151, 152 Большеберезниковского МЛХ Большеберезниковского района на площади 100 га. Эти кварталы находятся в охранной зоне р. Суры. ПП имеет местное и региональное значение, создан для сохранения редких видов животных. Сохранились выхухоль и бобр. Роль: природоохранная, в т. ч. водоохранная, рекреационная; научная. Дата образования: 06.10.83 г. Категория объекта: особо охраняемая природная территория Подтип объекта: болото Общая площадь: (га)100 Статус территории: действующий регионального значения Тематический статус: комплексный Туристическое направление: научное Мною были встречены: 1. Болотная сосна (лат. Pínus palústris) 2. Подбел (лат. Andrómeda) 3. Кассандра (лат. Chamaedáphne) 4. Голубика (лат. Vaccínium uliginósum) 5. Клюква (лат. Oxycóccus) 6. Сабельник болотный (лат. Cómarum palústre) 7. Подбел (лат. Andrómeda) 8. Клюква (лат. Oxycóccus) 9. Багу́льник (лат. Lédum) 10. Аир болотный (лат. Ácorus cálamus) 11. Белозор болотный (лат. Parnássia palústris) 12. Валериана лекарственная (лат. Valeriána officinális) 13. Герань болотная (лат. Geránium palústre) 14. Вахта трёхлистная (лат. Menyanthes trifoliáta) 15. Вейник (лат. Calamagrostis) 16. Вереск (лат. Calluna) 17. Водяной перец (лат. Persicária hydropíper) 18. Калужница болотная (лат. Cáltha palústris 19. Дербенник иволистный (лат. Lýthrum salicária) 20. Медунка (лат. Pulmonária) Результаты исследования: мной были рассмотрены и подробно изучены растения болотистой местности. 13.07.2021 г. Тема: «Водная и прибрежная растительность. Экскурсия в прибрежный фитоценоз.» Типы пресноводных водоемов: проточные, стоячие: Проточные водоемы – это открытые экосистемы, тесно связанные с наземными экосистемами и изменяющие свой облик вследствие вымывания (эрозия) и намывания (аккумуляция) наносов. Проточные водоёмы – родники, ручьи и реки. Кроме того, до некоторой степени условно, к пресноводным водоёмам можно отнести эстуарии и лиманы – обширные, частично заболоченные акватории в устьях рек, вода в которые поступает как из рек, так и из моря за счет приливов и ветрового нагона. Родник – Родни́к (исто́чник, ключ, крини́ца) — естественный выход подземных вод на земную поверхность на суше или под водой (подводный источник). Река – природный водный поток (водоток) значительных размеров с естественным течением по руслу (выработанному им естественному углублению) от истока вниз до устья и питающийся за счёт поверхностного и подземного стока с его бассейна. Ручей – небольшой постоянный или временный водоток, обычно шириной от нескольких дециметров до нескольких метров. Обычно длина ручья составляет не более 3—5 км, а глубина редко превышает 1,5 метра, однако чёткой границы между ручьём и малой рекой нет. Водоемы со стоячей водой . К ним относятся озера и пруды. Озеро – это естественно возникший водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). Пруд – искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и водоплавающей птицы, а также для санитарных и спортивных потребностей. Искусственные водоемы объемом до 1 миллиона кубических метров принято называть прудами, свыше миллиона – водохранилищами. Прибрежные и водные растения, их морфо–лого–анатомические особен–ности вегетативных органов, гетерофиллия, вегетативное размножение: У всех водных растений очень сильно развита воздухоносная ткань – аэренхима. Образована она системой межклетников, пронизывающих все тело растения, и хорошо выражена во всех его органах: в стеблях, черешках, корнях и корневищах. Крупные полости межклетников хорошо видны на поперечном срезе стебля, цветоножки или черешка листа даже невооруженным глазом. Воздухоносные полости способствуют всплыванию растений в верхние слои воды, где условия для фотосинтеза лучше. Кроме того, аэренхима обеспечивает запас газов и служит как бы вентилирующей системой; у водно–воздушных растений – у растений с плавающими на поверхности воды листьями – посредством устьиц аэренхима связана с воздушной средой, что улучшает газообмен в подводных органах. Большинство водных растений многолетние. Вегетативное размножение у них преобладает над семенным, а у рясок, элодеи размножение обеспечивается исключительно вегетативным способом. Самый распространенный способ зимовки многолетних растений – в виде побегов с сильно укороченными междоузлиями или в виде особых зимующих почек, образующихся на материнском растении в конце вегетационного периода. В зимующих побегах и почках возобновления накапливается крахмал, их плотность, поэтому увеличивается, осенью они отделяются от материнского растения и опускаются на дно водоема, где и перезимовывают. Покровная ткань – эпидермис у водных растений отличается от покровной ткани наземных растений. У погруженных в воду растений клетки эпидермиса имеют тонкую целлюлозно–пектиновую оболочку, кутикула не развивается. Эпидермис не несет устьиц. Плавающие листья имеют хорошо развитую кутикулу. Устьица развиваются на верхней стороне листа. Часто клетки эпидермиса водных растений содержат хлоропласты. Плоды и семена водных и прибрежных растений долго сохраняют способность к прорастанию. Эта особенность выработалась, вероятно, в процессе естественного отбора как приспособление к временному пересыханию водоемов. У растений прибрежной зоны выражена гетерофилия – разные формы листьев у одного растения. Экскурсия 4. Экскурсия в прибрежный фитоценоз г. о. Саранск. Место провидение экскурсии: Николаевский пруд. Мною были расмотрены: 1. Рогоз (лат. Týpha) 2. Ряска малая (лат. Lémna mínor) 3. Кубышка желтая (лат. Núphar lútea) 4. Лилия водяная (лат. Nymphaéa) 5. Водокрас (лат. Hydrocháris) 6. Болотноцветник (лат. Nymphoídes) 7. Элодея (лат. Elodea, нем. Wasserpest) 8. Уруть (лат. Myriophýllum) 9. Белозер болотный (лат. Parnássia palústris) 10. Водяной орех (лат. Trápa nátans) 11. Роголистник (лат. Ceratophýllum) 12. Рдест (лат. Potamogéton) 13. Тростник обыкновенный (лат. Phragmítes austrális) 14. Стрелолист обыкновенный (лат. Sagittaria sagittifolia) 15. Сусак зонтичный (лат. Bútomus umbellátus) 16. Водокрас лягушачий (лат. Hydrocharis morsusranae) 17. Рдест плавающий (лат. Potamogeton natans) 18. Калужница болотная (лат. Caltha pаlustris) 19. Незабудка болотная (лат. Myosotis palustris) 20. Понтедерия сердцевидная (лат. Pontederia cordata) |