WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРИБРЕЖНО-ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В Европе интерес к изучению прибрежно-водных растений начал появляться еще в ХУ111 веке в связи с развитием рыбоводства. Однако планомерные исследования начались только с конца Х1Х века. В России изучение растительного и животного мира водоемов было связано с организацией ряда гидробиологических станций на территории страны. Цель та же самая – разработка методов и способов эффективной эксплуатации природных ресурсов водоемов.

К началу ХХ века уже были опубликованы многочисленные исследования прибрежно-водной растительности. В России были изданы определители водных растений отдельных регионов страны: Ростовского уезда (Григорьев, 1903), Уральских озер (Исполитов, 1910) средней полосы России (Федченко, 1913) и др. В ряде работ рассматривались биологические и экологические особенности растений озер и рек (Золотницкий, 1890;

Танфильев, 1890; Кропачев, 1901; Флеров, 1908; Савенков, 1910).

Начиная с 20-х годов ХХ века для решения вопросов, связанных с ведением рыбного хозяйства, водоснабжения и очистки сточных вод, начались исследования биологических процессов в водоемах. Большое внимание стали уделять вопросам классификации и экологии прибрежно-водной растительности (Аржанов, 1920).

В связи с этим появилось значительное количество работ, посвященных прибрежно-водной растительности различных регионов России: отдельных водоемов Европейской части страны (Никитский, 1925), озер Алтайского края (Верещагин, 1925), Кончезерской группы озер Карелии (Лепилова, 1930), поймы Дона и Волги (Фурсаев, 1933), описание растительности плавней, лиманов и морских побережий (Косенко, 1924; Пачосский, 1927).

Одновременно издаются определители прибрежно-водных растений (Федченко, 1928, 1949; Рычин, Сергеева, 1939; Чернов, 1949; и др.).

Параллельно осуществляется систематизация методик исследования прибрежно-водной растительности, разрабатывается классификация сообществ (Лепилова, 1934; Раменский, 1938; Катанская, 1956; Камышев, 1960, 1962; Распопов, 1968; Белавская, 1977).

Ряд работ, опубликованных в 50-х годах, связан с решением проблем, возникших при создании крупных водохранилищ, и в частности, их зарастанием водной растительностью. Эти исследования положили начало новому направлению в современной гидроботанике (Зеров, 1949, 1976;

Богачев, 1950, 1952; Кутова, 1957; Корелякова, Белавская, 1958, 1966, 1969;

Экзерцев, 1966; Потапов, 1960; и др.).

Начиная с 50-х годов, большое внимание начали уделять изучению продуктивности прибрежно-водной растительности (Воронихин, 1953;

Катанская, 1954, 1960; Таубаев, 1958, 1959, 1963; Довбня, 1978, 1979; и др.).

Исследуется кормовая ценность прибрежно-водных растений (Розанов, 1954;

Хабибуллин, 1974). Появился интерес к изучению влияния прибрежно-водной растительности на рыбопродуктивность водоемов, так как заросли растений являются местом нереста и средой обитания молоди и взрослых рыб (Веригин, 1961; Чарыев, Канода, 1977).

Изучается возможность использования водных растений в качестве корма для сельскохозяйственных животных. Рассматриваются вопросы распространения растений, условия их произрастания, кормовая ценность, способы заготовки, хранения, культивирования (Мушкет, 1960; Пашкевич, Юдин, 1978). Исследуется роль и значение прибрежно-водной растительности для охотохозяйственных целей. В ряде статей рассматривается необходимость создания искусственных растительных сообществ, которые должны служить естественной кормовой базой для диких животных и птиц, местом гнездовий и укрытий (Барсегян, 1961; Таубаев, 1963; Нечаев, Сапаев, 1973; Пашкевич, Юдин, 1978).

Появилось еще одно направление в гидроботанике, связанное с использованием прибрежно-водной растительности в качестве биологического фильтра для очистки загрязненных вод. Это объясняется недостаточной производительностью существующих в то время очистных сооружений и их дороговизной.

В ряде работ (Кокин, 1961, 1962, 1963; Кроткевич, 1970, 1976;

Комиссаров, Сай, 1972) указывается на возможность использования прибрежно-водной растительности в очистке водоемов от органической и минеральной взвеси. В их зарослях задерживается и разрушается значительная часть взвешенных веществ, поступающих в водоемы с различными стоками.

Отмечена существенная роль прибрежно-водной растительности в очистке вод от ряда биогенных макро- и микросоединений: фосфатов, нитратов, сульфатов, органических кислот (Кокин, 1962; Дексбах, 1965; Кордаков, 1971; Мережко, 1977; Врочинский, 1977).

Исследована возможность использования некоторых видов растений для удаления из промышленных сточных вод тяжелых металлов и радиоактивных элементов (Кордаков, 1971; Смирнов и др., 1975; Соболев, 1983). Показано, что водная растительность принимает активное участие в детоксикации многих опасных загрязнений, таких как фенолы, нефтепродукты, пестициды, поверхностно-активные вещества (Петров, 1969; Николаев, 1977; Петрова, 1977; Морозов, 2001, 2003). В связи с этим признается рациональным культивирование водных растений для очистки бытовых и промышленных стоков с последующим их удалением (Францев, 1961).

Конкуренция за биогенные элементы и антагонизм прибрежно-водной растительности с водорослями признается действенным способом борьбы с цветением водоемов (Францев, 1961). Кроме того, прибрежно-водная растительность снижает и бактериальное загрязнение водоемов (Гусева, 1959).

Смыв в водоемы минеральных удобрений с сельскохозяйственных угодий, поступление бытовых и промышленных стоков способствуют интенсивному развитию прибрежно-водной растительности. Это приводит к вторичному загрязнению вод гниющими растительными остатками и эвтрофированию водоемов (Корелякова, 1958; Кабанов, 1961; Потапов, 1961).



Краткий обзор работ показывает, что прибрежно-водная растительность является важным звеном пресноводного биоценоза; растения вносят свою долю участия в круговорот вещества и энергии, и создают особую среду для обитателей водоемов.

В 60-х годах ХХ века были обозначены основные направления гидроботанических исследований в нашей стране (Распопов, 1963):

геоботаническое, экологическое, анатомо-морфологическое, физиологическое, систематическое, продукционное и хозяйственное. В дальнейшем некоторые из этих направлений были детализированы (Белавская, Корелякова, 1988;

Кузьмичев и др., 1992; Кузьмичев, 1998). Эти направления объединили все те работы, которые проводились в стране и послужили своеобразным вектором в дальнейших исследованиях.

Исследователи отмечали, что для изучения взаимосвязей прибрежноводных растений с другими компонентами биоценозов, выяснения их структурных и функциональных особенностей необходим комплексный подход – исследование связей растений с организмами других трофических уровней, их влияния на водоем в целом.

Геоботаническое направление разработано достаточно полно и остается пока что основным и ведущим направлением среди гидроботанических исследований. Наиболее изученной является растительность водоемов Европейской части России и Дальнего Востока, водохранилищ Волги и Днепра, крупных озер северо-западного и сибирского регионов страны. Благодаря этим исследованиям описана растительность водоемов и установлены закономерности ее пространственного распределения. Основной задачей геоботанических исследований остается выявление общих закономерностей зарастания водоемов разного трофического уровня в разных природно-климатических зонах (Матвеев, 1990; Щербаков, 1991; Папченков, 1992, 1993; Бобров, Чемерис, 1998).

Экологические исследования имеют аутэкологическую и синэкологическую направленность. В работах такого плана представлены сведения об экологии растений водоемов, особенностях их жизни в водной среде, влиянии различных факторов среды на их развитие. Важными являются трофические взаимоотношения водных растений и обитающих в их зарослях животных, участии прибрежно-водной растительности в самоочищении водоемов (Гаевская, 1966; Кокин, 1982).

Специфические условия прибрежной зоны водоемов оказывают большое влияние на анатомическое и морфологическое строение водных растений. Эти признаки довольно часто являются основными при классификации растений водоемов. В связи с этим вопросы изучения анатомии и морфологии растений водоемов имеют огромное значение, ходя в последнее время подобные работы встречаются редко, что связано с трудностью и кропотливостью проведения таких исследований.

Физиологическое направление включает изучение основных сторон жизнедеятельности растений и их функциональных особенностей. В первую очередь – это фотосинтез, дыхание, минеральное питание, потребление органических соединений и др. (Лукина, Смирнова, 1988). В связи с антропогенным воздействием на водоемы, появилось значительное число работ, связанных с очистительной способностью растений, аккумуляцией ими различных загрязнителей, биодеградацией бытовых и промышленных сточных вод в зарослях прибрежно-водной растительности (Кроткевич, 1976, 1982; Микрякова, 1998; Морозов, 2001, 2003).

Систематическое направление начало развиваться с 50-х годах ХХ века, что связано с необходимостью знаний таксономии видов при изучении прибрежно-водных группировок (Кузьмичев и др., 1992). На второй всесоюзной конференции по прибрежно-водным растениям в 1988 г.

высказывалось мнение, что многие таксоны водных растений требуют систематической ревизии, что связано с широкой изменчивостью видов внутри рода и отсутствием четкой систематической границы между отдельными видами (Тихомиров, 1988; Кузьмичев, Краснова, Карасева, 1992).

Определение первичной продукции, в том числе создаваемой макрофитами, - одна из центральных задач изучения водоемов. Данных по продукции водных растений накоплено очень много, однако они не всегда сопоставимы между собой. В большинстве работ приводятся сведения о продуктивности водных фитоценозов. В то же время отсутствие данных о площадях этих зарастаний не позволяет произвести расчет общей продукции водоемов. До сих пор в продукционных исследованиях не решены многие вопросы методического характера, в частности соотношение биомассы прибрежно-водных растений и их продукции (Распопов, 1965; Белавская, 1975, 1982; Белавская, Корелякова, 1988).

Перспективным направлением является изучение растений водоемов, имеющих практическое назначение: в качестве технического и лекарственного сырья, корма для сельскохозяйственных животных, для охотничьепромысловых хозяйств (Гаевская, 1966; Кузьмичев и др., 1992). В работах анализируется роль водных растений в питании диких и домашних животных и птицы. Однако, как отмечается в литературе (Доброхотова и др., 1982), в настоящее время существует скептическое отношение к водным растениям как к источнику пищи для домашних животных. Это связано с недостаточной изученностью кормовых достоинств водных растений и трудностью их заготовки. В то же время специалисты полны энтузиазма, считая, что следующим этапом практического применения водных растений будет создание систем аквакультур, в которых водные растения будут использованы в качестве агентов самоочищения вод, в качестве корма для рыб-фитофагов и сельскохозяйственных животных, пищевого субстрата для выращивания кормовых дрожжей, навозных червей, получения биогаза, перегноя и др.





(Францев, 1961; Кроткевич, 1976, 1982; Кокин, 1982; Морозов, 2001).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КЛАССИФИКАЦИИ ПРИБРЕЖНО-ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ Водные растения издавна привлекали к себе внимание исследователей.

Так, ученик и друг Аристотеля Теофраст Эрезосский (372-287 до н.э.) по внешнему виду подразделял растения на собственно водные, прибрежные, болотные и амфибийные. В начале Х1Х века датским ботаником-географом И.Скоу (Schouw, 1823) впервые был использован термин «гидрофиты» для обозначения растений, произрастающих в водной среде. Датский эколог Е.Варминг (1901) выделил четыре группы растений исходя из их отношения к воде: гидрофиты ксерофиты, галофиты и мезофиты. К.Ламперт (1900) подразделял растения на три группы:

- растения с листьями, погруженными в воду;

- растения с листьями, плавающими на поверхности воды;

- растения, у которых часть побегов находятся в воде, другая – возвышается над водой.

В дальнейшем предлагались и другие обозначения прибрежно-водной растительности. Однако до настоящего времени ученые так и не пришли к единому мнению относительно ее классификации.

Специалисты чаще всего подразделяют водные растения на гидрофиты (обитающих непосредственно в водоеме) и гигрофиты (произрастающих в прибрежной зоне). В некоторых случаях выделяют и группу прибрежных мезофитов. Другие исследователи прибрежно-водные растения делят на следующие группы: воздушно-водные, растения с плавающими листьями и погруженные растения. В последних двух группах выделяют прикрепленные растения и свободноплавающие. Помимо приведенных примеров, в литературе существует много иных терминов и классификаций.

В настоящее время в научной и учебной литературе отсутствует единая классификация прибрежно-водной растительности. Нет и общепринятого понятия прибрежно-водной флоры. Поэтому мы попытаемся привести понятия и обозначения, которыми наиболее часто встречаются в литературе и используются специалистами.

В настоящее время большинство исследователей (Vesner, Clements, 1938;

Богдановская-Гиэнеф, 1950; Шенников, 1950; Распопов, 1977) в состав прибрежно-водной флоры включают:

1. Виды, которым в течение всего жизненного цикла требуется водная среда (рдесты, роголистники и др.).

2. Виды, обитающие в прибрежной, длительное время затопляемой полосе, и несущие в своем строении морфологические признаки связи с водной средой (манник водный, поручейник и др.).

3. Виды, появляющиеся на стадиях заболачивания водоемов (белокрыльник, сабельник и др.).

Ряд специалистов (Нечаев, Гапека, 1970; Гапека, 1971, 1973; Павленко, 1972), проводившие исследования на реках Дальнего Востока, в состав прибрежно-водной флоры включают группу растений, приуроченную в своем произрастании к меженной полосе берега, так называемую группу «меженных эфемеров».

В морфолого-экологическом отношении прибрежно-водная флора подразделяется многими исследователями (Gams, 1918; Varming,1923;

Поплавская, 1948; Федченко, 1949) на три главные группы:

1. Растения, возвышающиеся над водой, или как их еще называют воздушно-водные.

2. Растения с плавающими листьями (прикрепленные и свободноплавающие) на поверхности воды.

3. Растения, полностью погруженные в воду (прикрепленные или неприкрепленные к грунту, то есть, находящиеся в толще воды).

Наиболее часто используются классификации Г.И.Поплавской (1948) и А.П.Шенникова (1950). Г.И.Поплавская выделяет две группы водных растений:

1. Гидрофиты – растения, меньшей своей частью погруженные в воду.

2. Гидатофиты – растения, полностью или большей частью погруженные в воду:

- гидатофиты настоящие;

- аэрогидатофиты погруженные;

- аэрогидатофиты плавающие.

А.П.Шенников (1950), напротив, к группе гидрофитов относит погруженные в воду растения и растения с плавающими листьями и листоподобными стеблями. Воздушно-водные растения отнесены им к гелофитам. Эту терминологию используют А.П.Белавская, Т.Н.Кутова (1966) и В.М.Катанская (1981).

И.М.Распопов (1971, 1978, 1985) к “гидрофитам” относит высшие водные травянистые растения, анатомически и морфологически приспособленные к жизни в водной среде в погруженном, плавающем на поверхности воды или полупогруженном состоянии. Он предложил разделить гидрофиты на три группы:

1. Погруженные растения (гидатофиты) - виды, весь жизненный цикл которых проходит под водой, а также растения, у которых генеративные побеги возвышаются над поверхностью или плавают на поверхности воды, но основная растительная масса находится в толще воды.

2. Растения с плавающими ассимилирующими органами (плейстофиты) – виды, у которых большая часть вегетативных побегов и листьев плавает на поверхности воды.

3. Воздушно-водные растения (гелофиты) – виды, у которых часть побегов находится в водной среде, а другая - возвышается над поверхностью воды.

Некоторые водные растения в зависимости от условий произрастания могут принимать различную форму, к примеру, иметь плавающие листья или возвышающиеся над водой. Такие виды растений специалисты относят как к одной, так и к другой группе гидрофитов.

Довольно часто используется эколого-физиологическая классификация прибрежно-водных растений Х.Гамса (Gams, 1918) с небольшими дополнениями (Игошина, 1927), которая имеет следующий вид:

1. Лемниды – свободноплавающие, не укореняющиеся растения:

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.