Загальні відомості про водоростях

Водні рослини включаються ботаніками в особливу екологічну групу гигрофитов. Одні рослини цієї групи живуть тільки у воді (гидрофіти), інші на суші, але в місцях з високою або надлишковою вологістю ґрунту. Все гігрофіти мають загальні риси в будові і способі життя. Життєві процеси в організмах водних рослин складаються під впливом тих же факторів, що і на суші.

В 1 л води міститься в розчиненому стані 20-25 см3 повітря, на частку кисню припадає не більше 6-8 см3. При утриманні в водоймі 0,5-0,3 см3 кисню на 1 л води життя в ньому припиняється: гине не тільки іхтіофауна і вища рослинність, а й мікрофлора. Кисень поглинається водою з повітря на кордонах дотику середовищ, особливо інтенсивно при перемішуванні, хвилюванні, приливо-відливних течії, а також виділяється рослинами в процесі фотосинтезу.

Розчинена у воді вуглекислота утворюється в процесі дихання водних тварин, в результаті гниття органічних залишків, а також поглинається з повітря. Холодні і прісні водойми багатшими газами, ніж теплі і солоні. Гази потрібні водним рослинам не тільки для дихання і фотосінтеза- вони збільшують вспливаемость, підтримують органи рослини в вертикальному положенні.

Надходить від сонця промениста енергія в сильному ступені відбивається від поверхні води. Дуже багато тепла витрачається на випаровування: чим сухіше повітря, тим більше випаровування. Навесні вода прогрівається набагато пізніше суші, затримуючи розвиток водних рослин. Навіть в одному і тому ж водоймі кожним видом рослин притаманні свої температурні відхилення. Наприклад, дикий водяний рис (Zizania aquatica) Проростає при 6-7 ° С, а водяний горіх (Trapa natans) При 12-14 ° С, хоча вони і ростуть в безпосередній близькості один від одного. Водні рослини порівняно пізно зацвітають, і вегетативне розмноження переважає у них над насіннєвим. Крім того, більшість водних рослин - багаторічники, що, мабуть, теж пояснюється браком тепла протягом вегетаційного періоду.

Освітленість води дуже швидко убуває з глибиною: чим нижче сонце над горизонтом, тим менше світла надходить в товщу води. Глибина 3 м є межею для зростання вищої водної рослинності. Водорості в прісних водах глибше 30 м не спостерігалося.

В СРСР найбільшою прозорістю володіють води оз. Байкал, а найменшою - води Амудар`ї і інших середньоазіатських водойм, несучих величезну кількість взмученной речовин. З глибиною спектральний склад світла змінюється: оранжево-червоні промені поглинаються поверхневими шарами, глибше проникають сині і зелені промені. Занурені в воду листя знаходяться в особливих умовах фотосинтезу: при ослабленому освітленні і надходження СО2 з води. У цих умовах вигідніше мати листя дуже тонкі і сильно розсічені на вузькі часточки. Хлорофіллоноснимі клітини в них отримують найбільшу кількість світла (в товстих листах внутрішні клітини відчували б недолік світла). Широкі, але дуже тонкі підводні листя мають латаття і кубушки. Найбільш тонкі листя у Елоді (всього два шари клітин) і водних мохів (один шар).

Вода у багато разів щільніше повітря і сама підтримує мешкають в ній рослини. Це призводить до недорозвинення або зникнення їх опорних тканин, тому стебла і листя багатьох водних рослин м`які, гнучкі і легко переміщуються течією. Проточність води, наявність в ній турбулентних рухів, хвилювань і конвекційних струмів сприяють постачання рослин поживними речовинами, теплом і повітрям. Різкі температурні відхилення в воді можуть утворюватися внаслідок злив (особливо в умовах тропіків і субтропіків). Водойми дуже різні по тепловому режиму, по глибоководного, застійності і плинності води, по вітровому впливу і багатьма іншими показниками. Навіть всередині одного і того ж водойми екологічні характеристики водних рослин вельми неоднакові. З підвищенням температури води розчинність в ній газів значно зменшується, отже, зменшується вміст кисню і вуглекислоти, що негативно може позначитися на розвитку рослин.

Рослини володіють багатьма пристроями, що оберігають їх від нестачі кисню і сприяють поліпшенню газообміну. Стикаються з водою органи водних рослин можуть поглинати воду з розчиненим у ній киснем всією своєю поверхнею завдяки особливій будові оболонок клітин покривних тканин. Поліпшенню газообміну сприяє також сильна розчленованість підводних листя, що збільшує поверхню зіткнення їх з водою і розвиток у всіх органах великих межклетников і повітряних порожнин, по яких надходить повітря. Дуже велике значення для рослин має хімічний склад води. У водоймах, де міститься багато хлоридів, сульфатів, вуглекислого натрію, прісноводні рослини не живуть. Більшість водних рослин не виносить забруднення водойм. Навіть різні за формою корчі, нерідко використовуються для декоративного оформлення акваріумів, приносять рослинам шкоду.

Завдяки здатності водних рослин поглинати воду з розчиненими в ній речовинами всією поверхнею у деяких з них слабо розвивається коренева система, а також водопровідні тканини. У деяких випадках вона зникає зовсім або служить лише для прикріплення рослини до грунту, але практично не доставляє йому поживних речовин. Наприклад, у ряскових (Lemnaceae) Корінь виконує роль органу рівноваги. Це підтверджується і відсутністю на ньому кореневих волосків. Країни, що розвиваються кореневища служать коморами запасів поживних речовин і органами вегетативного розмноження.

Розвиток на одному і тому ж рослині листя, плаваючих на поверхні води і піднімаються над нею, - явище звичайне у водних рослин. Плаваючі листя на зовнішній стороні, сполученої з повітрям, несуть продихи. Чим більше продихів, тим сильніше розвинені межклетноє порожнини. Межклетноє порожнини забезпечують змивання водою, що містить гази і солі, внутрішніх клітин, збільшують плавучість. Крім того, у органів, які зв`язані з повітряним середовищем, ці порожнини через продихи виконують роль клапанами для підводних втеч і коренів. Найбільш сильно виражена пристосованість до водного середовища у рослин, повністю занурених у воду. Рослини, хоча б частково дотичні з повітряним середовищем, виявляють риси, властиві сухопутним рослинам. Наприклад, стрілолист звичайний (S. sagittifolia) В глибоких водах розвиває листя трьох видів: підводні, плаваючі і повітряні. Якщо стрелолист зростає в болоті, на ньому розвиваються тільки повітряні стрілоподібні листя, в стеблі збільшуються судинні канали та лист набуває звичайну будову, як у наземного рослини.

Для всіх водних рослин, як і для сухопутних, характерні два основні періоди: період зростання і період спокою.

період росту. У країнах з холодним, помірним і субтропічним кліматом період росту рослин падає в основному на весняні та літні місяці року, а в країнах з тропічним кліматом він настає після тропічних злив. У період росту рослини інтенсивно розвиваються, дають нові пагони, листя, квітки і плоди, накопичують поживні речовини. У цей час їм потрібно багато світла, тепла і поживних речовин.

період спокою. Може бути попередньою або повним. При попередньому надкорневой частина рослини зберігається, йде процес фотосинтезу, дихання протікає нормально. При повному спокої рослина втрачає надкорневой частина, фотосинтез не відбувається, а подих протікає слабо. У країнах з холодним, помірним і субтропічним кліматом період спокою у рослин настає в осінні і зимові місяці року, а в країнах з тропічним кліматом - в сухий період року або після цвітіння і плодоношення. Взимку глибокі водойми не промерзають, і температура води в глибині залишається більш-менш постійною, тому на зиму рослини річок і озер занурюються в товщу води або опускаються на дно водойми. Одні з них просто цілком занурюються, щоб навесні знову спливти на поверхню (Ряскова), інші зимують у вигляді кореневищ, сланких по дну, або занурюються в грунт (кувшинковиє, рдести і ін.), У третіх до осені утворюються особливі зимуючі пагони або нирки , які на час замерзання водойми занурюються на дно, а навесні знову спливають і дають початок новим рослинам. Здатність рослин переходити в стан спокою виробилася в процесі еволюції.

література: "Акваріумні рослини. довідник", Жданов В. С., "Лісна промисловість", 1981