Повна версія

Головна arrow Географія arrow ГІДРОБОТАНІКА: ПРИБЕРЕЖНО-ВОДНА РОСЛИННІСТЬ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ДИНАМІКА РОЗВИТКУ СПІЛЬНОТ ПРИБЕРЕЖНО-ВОДНОЇ РОСЛИННОСТІ

Водна рослинність тісно пов'язана з гідрологічними особливостями водойми, розмірами і морфометрії улоговини, хімічним складом вод, характером і розподілом донних відкладень і рядом інших факторів (Г.С.Гігевіч, Б. П. Власов, Г. В.Винаев, 2001).

Водна рослинність розвивається головним чином в прибережжя, утворюючи суцільну або переривчасту смугу вздовж берега різної ширини, навколо островів і мілин, рідше покриває всі ложе водойми. Глибина поширення водоростей залежить від прозорості води, змінюючись від 2 до 4 м, в окремих випадках - до 8 м.

За умов зростання фахівці виділяють чотири групи рослинних формацій:

  • - прибережно-водну, в якій представлені водно-болотні рослини;
  • - повітряно-водну (представлені напівзанурені рослини);
  • - рослини з плаваючими на поверхні води листям;
  • - занурені рослини.

Кожна група формацій розташовується в певних місцях проживання і глибинах і утворює добре виражені смуги, паралельні березі. Виявити і точно визначити межі смуги макрофитов не завжди можливо через їх часткового змішування або відсутності. Закономірності поясного поширення угруповань макрофітів найбільш чітко проявляються в мілководних озерах простої форми будови улоговини. В озерах з високою прозорістю води найбільшого поширення має пояс занурених рослин. Суцільне заростання з переважанням надводних рослин властиво мілководним евтрофних і дістрофірующім водойм.

Спільноти прибережно-водних рослин, як і інших груп організмів, схильні до спрямованим змін, званим сукцесій. Для середньої смуги Росії характерно різка зміна по сезону погодних та гідрологічних умов, що порушують динамічний розвиток спільнот, що призводить до сезонної динаміці їх розвитку.

Сукцесія (від лат. Successio - спадкоємність, успадкування) - закономірний спрямований процес зміни спільнот в результаті взаємодії організмів між собою і абіотичним середовищем. При цьому одні спільноти послідовно змінюються іншими. За відсутності зовнішніх чинників сукцесія є спрямований і, отже, передбачуваний процес. Термін «сукцесія» запропонований Ф.Клементсом (1916).

Розрізняють два типи сукцесій:

  • • автогенні - зміни визначаються переважно внутрішніми взаємодіями, тобто причина сукцессии укладена в самому співтоваристві (наприклад, завдяки рослинності відбувається накопичення торфу, в результаті чого водойму поступово перетворюється в болото);
  • • алогенних - сукцесії спостерігаються при зміні середовища під дією зовнішніх причин (наприклад, зниження рівня ґрунтових вод та ін.).

Сукцесія включає всі зміни, починаючи з заселення оголеною території піонерської рослинністю або зміни напрямку розвитку рослинності і кінчаючи стабілізованими системами (спільнотами), відомими під назвою клімаксу. Прикладом є, зокрема, освіту боліт при заболачивании лісів або заростання водойм.

Розвиток екосистеми, зване екологічної сукцесії, визначається наступними параметрами (Ю.Одум, 1975):

  • • сукцесія - це упорядкований процес розвитку громади, пов'язаний зі змінами в часі видової структури і протікають в спільнотах процесах;
  • • сукцесія відбувається в результаті зміни фізичного середовища під дією спільноти, так як сукцесія контролюється спільнотою; незважаючи на те що фізичне середовище визначає характер і швидкість сукцессии, сукцесія часто встановлює межі, до яких може дійти розвиток;
  • • кульмінацією розвитку є стабілізована екосистема, в якій на одиницю наявного потоку енергії припадають максимальна біомаса і максимальну кількість симбіотичних зв'язків між організмами.

Таким чином, фізичні фактори визначають характер сукцесії і в той же час не є її причиною. Найважливіша умова здійснення сукцессии - підтримка незбалансованості між середовищем і активністю організмів, що складають цю спільноту.

Можливість здійснення сукцессии забезпечується потоком енергії, яка проходить через екосистему. Заміщення видів в сукцесіях викликається тим, що популяції, прагнучи модифікувати навколишнє середовище, створюють умови, сприятливі для інших популяцій. Це продовжується до тих пір, поки не буде досягнута рівновага між біотичних і абіотичних компонентами системи. Перехідні спільноти називаються стадіями розвитку.

Отже, «стратегія» сукцессии в співтоваристві подібна в своїй основі з «стратегією» тривалого еволюційного розвитку біосфери: посилення контролю над фізичним середовищем в тому сенсі, що система досягає максимальної захищеності від різких змін середовища. Крім того, розвиток екосистеми багато в чому аналогічно розвитку окремого організму (Ю.Одум, 1975).

Ступінь і швидкість заростання водойм різного трофічного рівня визначаються наступними показниками (Г. С. Гігевіч, Б. П. Власов, Г. В.Винаев, 2001):

  • • водойми евтрофних типу - перш за все їх морфометрія;
  • • мезотрофние водойми з ознаками оліготрофи і дистрофії - гідрохімічними показниками вод;
  • • мезотрофние водойми - сукупністю їх морфометричних і гідрохімічних показників;
  • • нізкомінералізованние водойми - поєднанням морфометричних показників, складом донних відкладень і розвитком фітопланктону.

Видимий залежність інтенсивності розвитку прибережно-водної рослинності з лімніческімі характеристиками водойм дає підставу вважати, що ступінь розвитку водної рослинності та її видовий склад є індикатором стану екосистеми.

Прибережно-водна рослинність здійснює в процесі свого розвитку Автотрофне первинну сукцесію (рис. 2). При цьому рослинні угруповання розташовуються кільцеподібними поясами по периметру водойми, причому кожному поясу в зави

Заростання водойм з пологими берегами

Мал. 2. Заростання водойм з пологими берегами:

А - сапропель; Б - сапропелевий торф; В - тростинний і Рогозова торф; Г осоковий торф; Д - мінеральний грунт; / - рдести; 2 - телорез; 3 - латаття біле; 4 - рогіз; 5 - очерет; 6 - осоки; 7 - вейник ності від прозорості води відповідає певна глибина.

У зовнішньому кільці, в періодично обсихати мілководді, розташовуються зарості великих осок, Ситняг і різного полуболотного різнотрав'я - вахти, частухи, стрелолиста, кіз- Лякать, їжачоголівника, очерету озерного та ін. Тут утворюється осоковий або змішано-трав'яний торф.

До глибини 3 м йде пояс високих заростей очерету, очерету, хвоща та ін. Тут відкладається тростинний, очеретяний або хвощовий торф.

До глибини 5 м розташована зона занурених рослин з плаваючими на поверхні води листям - латаття, кубушки, водяний горіх, а ще глибше - рдест плаваючий. Тут утворюється сапропелевий торф - темний торф'яної мул із залишками кореневищ і інших великих частин рослин.

Далі слід пояс занурених рослин, що заповнює стеблами і листям всю товщу води. Це зона проживання урути, куширу і широколистих рдестов. За ними розташовується пояс підводних лугів з рослин, що не досягають поверхні води, - водоростей (хара, Нітелла) і деяких вузьколистих рдестов. Нарешті, останній пояс - зона проживання мікроскопічних бентосних водоростей - синьо-зелених, зелених і діатомових. У всіх останніх поясах відкладається вже справжній сапропель (або Гітт).

У міру накопичення сапропелю, сапропелевих торфів і торфу рівень дна підвищується, а пояс рослинності просувається в глиб озера. Пояс занурених рослин насувається на центральну частину озера, а його місце займають попередні пояса. Через певний час вікна відкритої води зберігаються тільки в центрі водойми, потім і вони заростають, і озеро остаточно перетворюється в болото. Початкова стадія освіти такого болота - це осокових рослинність з очеретяними чагарниками в його середині.

Безсумнівно, процес заболочування водойм протікає досить довго. Однак при евтрофікації водойм (надходженні біогенних з'єднань і органічних речовин) його швидкість різко зростає і заростання водойми протікає буквально на очах.

Такий шлях заростання типовий для лісової і степової зон. У водоймах тундри прибережно-водні рослини розвиваються погано через низьку температури, але і в лісовій зоні описаним вище способом заростають лише мілководні і непідвладні хвилювання водойми. У будь-якому випадку необхідною умовою інтенсивного заростання водойм є їх обміління. У великих і глибоких водоймах прибережні зарості (або ж сплавини), зайнявши ділянку біля берега, далі практично не просуваються.

Процеси заростання повсюдно спостерігаються в водосховищах (хоча і носять локальний характер), в яких є великі мілководдя і відбувається періодичне зниження рівня води (А. А. Ніценко, 1967, 1972).

Водойми можуть заростати і шляхом утворення сплавини (так званого зибун), коли з берега до середини водойми по поверхні води напливає шар мохів і судинних рослин (рис. 3). Сплавина зазвичай пов'язана з берегом. Надводні сплавини називаються наростанням. Вони можуть утворюватися лише в невеликих водоймах при постійному рівні води, відсутності вітру, хвилювання і донного газовиділення, так як все це руйнує наростаючу сплавини (А. А. Ніценко, 1967).

У ранніх роботах такий тип заростання вважався досить поширеним, однак подальші дослідження (І.Д. Богданівська-Гіенеф, 1946) показали, що більшість сплавини насправді є наділовимі. При зміні рівня води у водоймі вони спливають і створюють видимість надводних наростань.

Надводні сплавини виникають спочатку у берега, потім просуваються в глиб озера, поступово наростаючи в товщину. Відмерлі залишки рослин падають на дно, утворюючи торф'яної мул.

Піонерами заростання є шабельник, образки, вахта, що відрізняються довгими і міцними кореневищами. У дуже спокійних водах виникають також сфагнові сплавини. Деякі прибережні рослини можуть розвивати в воді міцні і довгі плаваючі кореневища, які утворюють мережу на поверхні води. Осередки цієї своєрідної мережі заповнюються опалим листям і відмерлими частинами рослин (дрантям, опа-

Заростання водойми шляхом наростання сплавини

Мал. 3. Заростання водойми шляхом наростання сплавини:

А - сапропель; Б - торф'яної мул (мутга); В - торф сплавини; Г - мінеральний

грунт будинок). На цьому субстраті поселяються інші рослини (осоки, Шейх церію, мохи та ін.), Що сприяють утворенню та розвитку сплавини.

Вітер і хвилі, як правило, заважають утворенню сплавини як надводних, так і наділових. Тому заростання водойми починається у захищеного підвітряного берега. Ця закономірність отримала назву закону Клінге (А. А. Ніценко, 1967).

Іноді водойму заростає ні з берега, а в значній відстані від нього за рахунок спливання торфу або мулу. Такі явища спостерігаються в невеликих болотних озерах, де в результаті інтенсивного газовиділення спливають поховані на дні пласти торф'яного мулу, або в водосховищах, в яких відбувається спливання дернини або торфу залитих боліт. Особливо часто спливають затоплені сплавини болотних озер, сфагновий і осоковий торф. Вкрай рідко спливають ділянки, покриті заростями рослин з глибокою кореневою системою (А. А. Ніценко, 1967, 1972). Сплив торф'яної матеріал швидко заповнюється рослинної дрантям і заселяється різними рослинами. Цей процес аналогічний утворенню надводних і спливли наділових сплавини.

 
<<   ЗМІСТ   >>