Вода отличия от растений

Глава 3. Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним организмов

3.3. Влажность

3.3.2. Экологические группы растений по отношению к воде

Гидатофиты – это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды.

Рис. 32. Поперечный срез стебля урути Myriophyllum verticillatum (по Т. К. Горышиной, 1979)

Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО₂. Нередко выражена разнолистность – гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (рис. 32).

Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой (валлиснерия, элодея, рдесты и др.).

Гидрофиты – это растения наземно-водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. В аридных районах при сильной инсоляции их листья имеют световую структуру. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты – наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.

К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.). Переходные группы – мезогигрофиты и гигромезофиты.

Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравного широкотравья, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. По способности регулировать свой водный обмен одни приближаются к гигрофитам (мезогигрофиты), другие – к засухоустойчивым формам (мезоксерофиты).

Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн.

Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты.

Суккуленты– сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Стеблевые суккуленты – кактусы, стапелии, кактусовидные молочаи; листовые суккуленты – алоэ, агавы, мезембриантемумы, молодило, очитки; корневые суккуленты – аспарагус. В пустынях Центральной Америки и Южной Африки суккуленты могут определять облик ландшафта (рис. 33).

Рис. 33. Суккулентное растение – древовидный кактус из пустыни Аризона

Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опушение. Устьица погруженные, открываются в щель, где задерживаются водяные пары.

Днем они закрыты. Это помогает суккулентам сберегать накопленную влагу, но зато ухудшает газообмен, затрудняет поступление СО₂ внутрь растения. Поэтому многие суккуленты из семейств лилейных, бромелиевых, кактусовых, толстянковых ночью при открытых устьицах поглощают СО₂, который только на следующий день перерабатывают в процессе фотосинтеза. Поглощенный СО₂ переводится в малат. Кроме того, при дыхании ночью углеводы разлагаются не до углекислого газа, а до органических кислот, которые отводятся в клеточный сок. Днем на свету малат и другие органические кислоты расщепляются с выделением СО₂, который используется в процессе фотосинтеза. Таким образом, крупные вакуоли с клеточным соком запасают не только воду, но и СО₂. Так как у суккулентов ночная фиксация углекислоты и переработка ее днем в ходе фотосинтеза разделены во времени, они обеспечивают себя углеродом, не подвергаясь риску чрезмерной потери воды, но масштабы поступления углекислого газа при таком способе невелики, и растут суккуленты медленно.

Осмотическое давление клеточного сока суккулентов мало – всего 3 · 10 5 – 8 · 10 5 Па (3–8 атм), они развивают небольшую сосущую силу и способны всасывать воду лишь атмосферных осадков, просочившихся в верхний слой почвы. Корневая система их неглубокая, но сильно распростертая, что особенно характерно для кактусов.

Склерофиты– это растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25 % влаги не завядая. В клетках преобладает связанная вода. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы. При недостатке воды резко снижают транспирацию. Склерофиты можно подразделить на две группы: эуксерофитов и стипаксерофитов.

К эуксерофитам относятся многие степные растения с розеточными и полурозеточными, сильно опушенными побегами, полукустарнички, некоторые злаки, полынь холодная, эдельвейс эдельвейсовидный и др. Наибольшую биомассу эти растения создают в период, благоприятный для вегетации, а в жару уровень обменных процессов у них очень низок.

Стипаксерофиты– это группа узколистных дерновинных злаков (ковыли, тонконоги, типчак и др.). Характеризуются низкой транспирацией в засушливый период и могут переносить особенно сильное обезвоживание тканей. Свернутые в трубочку листья имеют внутри влажную камеру. Транспирация идет через погруженные в бороздки устьица внутрь этой камеры, что снижает потери влаги (рис. 34).

Рис. 34. Поперечный срез листа ковыля Stipa capillata (по A. Кернеру, 1896): A – при засухе (лист свернут); Б – во влажную погоду (пластинка листа развернута)

Кроме названных экологических групп растений, выделяют еще целый ряд смешанных или промежуточных типов.

Различные пути регуляции водообмена позволили растениям заселить самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие приспособлений лежит, таким образом, в основе распространения растений по поверхности земли, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологических адаптаций.

Источник

Водные растения: фото, описание, использование

Водные растения — особенные виды, которые приспособились к существованию в различных водоемах, и служат не только украшением, но и приносят им пользу. С одной стороны, слой листьев над водной гладью в летний период защищает от жары. С другой — растения водоемов зачастую становятся источником пищи для их обитателей. Вот почему гидрофиты так важны не только с эстетической, но и с практической точки зрения.

Какие водные растения для пруда выбрать? Для ответа на этот вопрос, прежде всего, следует отметить, что все виды растений, примеры которых приведены далее, делят на три группы: глубоководные, плавающие и мелководные. В водоемах обычно сочетают все три разновидности так, чтобы общее количество не превышало 1/5 водной глади. Выбирают из таких представителей флоры:

Глубоководные растения водоемов

Кувшинка (Nymphaea)

Фото: pixabay.com: UGC

Корни кувшинок достигают донного грунта, а на поверхности мы любуемся листьями и цветами. Последние появляются примерно в мае и радуют глаз до наступления осени.

Преимущество растения заключается в том, что оно нормально переносит холод и зимует в естественной среде обитания. Сорта отличаются по необходимой глубине водоема. Она варьируется от 20 см для карликовой разновидности до 1,5 м для гигантской кувшинки.

Кубышка (Nuphar)

Фото: pixabay.com: UGC

Это неприхотливое растение подойдет для неглубокого водоема. Высаживается на глубине от 30 до 60 см.

Солнечного света кубышки также требуют немного. Среди красивых изумрудных листьев летом расцветают яркие золотисто-желтые цветки.

Белоцветник щитолистый (Nymphoides peltata)

Фото: pixabay.com: UGC

Напоминает маленькую кувшинку, но в водоеме ведет себя довольно агрессивно и быстро заполняет все свободное пространство. Поэтому после высадки белоцветника на глубине от 40 до 80 см, его рост ограничивают.

У круглых листьев волнистый край. Цветы яркие, желтого цвета, с бахромчатыми краями.

Плавающие растения пресных водоемов

Водокрас лягушачий (Hydrocharis morsusranae)

Фото: ru.m.wikipedia.org: UGC

Подобно всем растениям этой группы, водокрас не уходит корнями в грунт. Он свободно перемещается в толще воды, параллельно собирая на себе подводный мусор. Некрупные цветки белого цвета появляются летом. Листьями напоминает кувшинку.

Пистия телорезовидная (Pistia stratiotes)

Фото: pixabay.com: UGC

Известна также как водяной салат и растение, которое эффективно очищает водоем. Розетки светлых изумрудных листьев в высоту достигают 15 см, в ширину — 30 см.

Для развития растению необходим теплый солнечный водоем. На зимовку его необходимо переместить в теплый аквариум.

Рдест плавающий (Potamogeton natans)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

У этого растения продолговатые листья коричневато-зеленого цвета. Оно очень быстро растет, приспосабливается к водоемам с разной степенью освещенности. Предпочитает обитать на мелководье.

Ряска малая (Lemna minor)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

Одно из самых мелких растений из группы плавающих. По три листочка округлой формы складываются в настоящие лужайки посреди водоемов. Обильно ряска разрастается лишь в водоеме, который не очищается и за которым нет ухода.

Сальвиния плавающая (Salvinia natans)

Фото: it.wikipedia.org: UGC

В солнечных и теплых водоемах приживается эта форма папоротника. Для растения характерны точеные листья овальной формы, которые группируются на коротком плавающем стебле. Окраска у них зеленая или бронзово-зеленая.

Мелководные растения пресного водоема

Аир обыкновенный (Acorus calamus)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

Произрастает на мелководье (на глубинах от 5 до 20 см). Это многолетнее растение, высота которого может превышать один метр, отлично очищает воду. Кроме того, оно неприхотливо к условиям освещения.

Вахта трехлистная (Menyanthes trifoliata)

Фото: pixabay.com: UGC

У этого вида яркие листья сочного зеленого цвета. Они тройчатые, а в начале лета среди них распускаются нежные белые цветы. Цветет вахта кистями до 20 см в длину. Растет в хорошо освещенных местах, но в целом тени не боится. Высаживается на глубине до 10 см.

Ирис болотный (Iris pseudacorus)

Фото: pixabay.com: UGC

На глубине до 20 см высаживают этот вид. Растение достигает в высоту один метр и более. Среди зеленых ремневидных листьев в июне появляются золотистые цветы. Цветет ирис гораздо лучше на солнце, чем в тени.

Калужница болотная (Caltha pаlustris)

Фото: pixabay.com: UGC

Вид относится к декоративным и для хорошего роста требует яркого освещения. Среди темно-зеленых блестящих округлосердцевидных листьев распускаются большие золотисто-желтые цветы.

Камыш (Scirpus)

Фото: pixabay.com: UGC

По берегам водоемов высаживают два вида этого растения: озерный и лесной камыши. Оба они неприхотливы, обладают высокими ремневидными листьями. Цветут метельчатыми бурыми соцветиями.

Незабудка болотная (Myosotis palustris)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

Данный вид быстро разрастается на мелководье, на глубинах до 10 см. Летом расцветает и украшает водоем множеством мелких небесно-голубых цветов. Требует хорошего освещения.

Понтедерия сердцевидная (Pontederia cordata)

Фото: ru.m.wikipedia.org: UGC

Красивое растение, для которого характерны яркие изумрудные листья и голубовато-фиолетовые цветы. Плохо переносит холода, поэтому с наступлением зимы требует перемещения в теплые помещения. Высаживается на глубине до 30 см.

Рогоз (Typha latifolia)

Фото: pixabay.com: UGC

Внешне напоминает камыш, но отличается от последнего более низким ростом. Распространены два вида: малый и узколистный рогоз. Оба неприхотливы и образуют початки коричневого цвета.

Ситник развесистый (Juncus effusus)

Фото: pixabay.com: UGC

Произрастает на глубине до 10 см. Хорошо переносит зиму. После замерзания водоема проводит под лед воздух. Листья длинные игловидные, соцветия изящные, бронзового цвета.

Стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

В хорошо освещенных местах на глубинах до 20 см растет стрелолист. У этого многолетника не только красивые крупные фиолетово-белые цветы, но и довольно интересные плоды. Последние выглядят словно маленькие шишечки и украшают растение.

Сусак зонтичный (Butomus umbrellatus)

Фото: pixabay.com: UGC

Это растения с темными листьями и розовыми цветами достигает в высоту 1,2 м. Цветет как на солнце, так и в тени. Может высаживаться на глубине от 10 до 30 см.

Тростник южный ( Phragmites australis)

Фото: uk.wikipedia.org: UGC

Требует высадки на открытых солнечных местах на 20 см глубине. Вырастает до трех метров в высоту. Пышные кремовые соцветия становятся настоящим украшением водоема в летний период.

Хвостник обыкновенный (Hippuris vulgaris)

Фото: commons.wikimedia.org: UGC

Это растение высаживают на глубине до 10 см. По внешнему виду оно напоминает маленькую сосну. На вертикальных стеблях формируются мутовки листьев, которые напоминают иголочки.

Выбирать из такого богатого природного разнообразия — дело непростое. Важно не бояться экспериментировать, пробовать сочетать разные виды растений, ведь так приятно собственными руками создать неповторимый великолепный оазис.

Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора

Источник