Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Болото: місце проживання рослин
Болота як місце проживання рослин. Болото як середовище проживання для рослин відрізняється рядом особливостей. До них відносяться: велика кількість вологи, її стагнація або слабка проточність, низька теплопровідність, бідність торфу елементами мінерального живлення, а також постійне наростання сфагнових дернини і торфу. Велика кількість вологи на болотах обумовлено високим рівнем болотно-грунтових вод, що пов'язано з рядом факторів (річною кількістю опадів, інтенсивністю випаровування, фільтрацією вод і т. П.). Однак рівень болотно-грунтових вод на одному і тому ж ділянці болота не постійний. У різні роки і навіть протягом року він може змінюватися в широких межах: від 0,2 до 1,0 м.
У посушливі роки можуть пересихати мочажіни і топи, де в рясні по зволоженню роки вода покриває поверхню сфагнового килима. Високий рівень болотно-фунтових вод обумовлює підвищену вологість поверхневого шару торфу, яка також схильна до значних коливань (45-95%), але в цілому висока - 90-95%.
Перезволоження торф'яного субстрату пов'язана і з великою вологоємністю торфу, про що буде згадано нижче, а також з його поганий водопровідність як в горизонтальному, так і у вертикальному напрямку. Коефіцієнти фільтрації на болотах дуже низькі і коливаються в межах 0,0001-0,01 см / с.
У торфу різних видів вода за 40 діб піднімається від 3 до 15 см. В той час як в мінеральній грунті на 51 см.
Торф добре утримує воду завдяки великому вмісту гідрофільних колоїдів. В силу зазначених причин, а також внаслідок малих ухилів поверхні болотні води характеризуються як застійні або слабо проточні.
Висока водоутримуюча здатність торфу визначає високий коефіцієнт завядания - 49,7%, в той час як на піщаних грунтах він в середньому становить 1-3%. Таким чином, вода в торфі навіть при великому її утриманні важкодоступна для коренів.
Цей найбільш аерувати шар торф'яної поклади отримав назву «діяльний». У ньому найбільш інтенсивно здійснюються процеси газо-, водо- та теплообміну. Тут же відбувається накопичення води атмосферних опадів, її вбирання, фільтрація і всмоктування корінням рослин.
У цьому ж шарі утворюється торф, який набуває тут властиві йому властивості. У діяльному шарі розташовані кореневі системи рослин, він насичений численними мікроорганізмами, які беруть участь в розкладанні рослинних залишків, і безхребетними тваринами. Вологість, аерація, рівень води в діяльному шарі змінюються протягом року. На болотах різних типів вони також схильні до значних коливань. Товщина діяльного шару боліт різних типів і в різних природних зонах варіює від 0,15-0,2 до 0,9- 1,0 м. На верхових болотах вона рідко перевищує 0,5 м. На низинних коливається в межах 0,3 1,0 м.
У зв'язку з рясним зволоженням і анаеробними умовами коріння болотних рослин розташовані в самих поверхневих горизонтах, іноді в живому шарі сфагнового килима. У сосни коріння спочатку ростуть вглиб, але на відстані кількох метрів від основи стовбура їх тонкі закінчення піднімаються до поверхні (негативний геотропізм) і стеляться в шарі сфагнового моху. На верхових болотах коріння рослин розташовані на глибині 20-30 см. А на низинних і перехідних - на глибині середнього річного рівня фунтових вод.
З нестачею кисню пов'язано і гарний розвиток в коренях і кореневищах болотних рослин (особливо трав) системи повітряних ходів, порожнин, в які шляхом дифузії надходить повітря з надземних частин. У більшості болотних рослин кореневі системи добре розвинені, мають велике горизонтальне протяг, що також зумовлено нестачею кисню і бідним мінеральним харчуванням.
На болотах створюється своєрідний температурний режим завдяки малій теплопровідності торфу. Найбільш низька вона у мохових торфів слабкому ступені розкладання. На верхових болотах потужно розвинений моховий покрив ізолює нижні шари торфу від прогрівання. Все це призводить до того, що температура кореневого шару завжди знижена (на 2-4 ° С нижче, ніж на відповідній глибині в мінеральних грунтах). Влітку в денні години поверхня болота може сильно нагріватися (до 30-40 ° С) і температура її буде вищою температури повітря.
Таким чином, створюється невідповідність теплового режиму надземних і підземних органів болотних рослин. Надземні органи рослин сильно нагріваються, і інтенсивність транспірації підвищується. Підземні ж органи (корені, кореневища) функціонують в переохолодженому шарі торфу. В умовах низьких температур поглинання води корінням рослин слабшає. Внаслідок цього процеси транспірації і поглинання води виявляються нестійкими.
Погана теплопровідність торфу обумовлює виникнення на болоті нічних заморозків, так як температура нижніх переохолоджених і верхніх нагрітих шарів не вирівнюється. Навесні торф відтає повільно, коріння рослин довго залишаються в холодному субстраті, де не можуть нормально функціонувати. Восени вода в торфі довго не остигає, тому в кореневмісному шарі зберігається тепловий режим, достатній для вегетації рослин, в той час як в надземної частини життєві процеси загасають.
У зв'язку з пізнім припиненням і раннім настанням заморозків на болотах вегетаційний період нетривалий. Тому на болотах представлені переважно раннецветущие види, здатні за короткий період пройти всі фази розвитку.
Але насінне поновлення на болотах представлено слабо, у більшості видів розвинене вегетативне розмноження. Вічно зелене, також відноситься до властивостей, що дозволяє болотним рослинам розвиватися в умовах короткого вегетаційного періоду.
Торф'яні ґрунти бідні елементами мінерального живлення, особливо на верхових болотах, основне живлення яких складається з атмосферних опадів і атмосферного пилу, що скупчується на поверхні. Багатшими харчування перехідних і низинних боліт.
Крім атмосферних опадів в їх харчування вносять вклад фунтові, алювіальні і поверхнево-стічні води. Кислотність (рН) верхніх шарів торфу на болотах коливається в широких межах (2,5-7), найбільш кислі оліготрофние торфу. болотний грунтовій торф
Зольність торфу також схильна до значних коливань: на олиготрофних болотах вона не перевищує 4%, на низинних становить 6-12% і більш. Сильно варіюють показники зольних елементів в залежності від геолого-геохімічних, геоморфологічних особливостей розташування болотного масиву та інших умов.
У торфі міститься дуже мало таких елементів живлення, як солі фосфору і калію (виняток становлять багаті заплавні болота). Деякі елементи знаходяться в торфі в важкодоступній формі.
Торф вельми багатий азотом, але його велика частина знаходиться у формі органо сполук, які будуть недоступні для рослин. Кількість доступного азоту не перевищує 1% його загального змісту. У торфі виявлені токсичні для рослин і мікроорганізмів речовини (сірководень, метан та ін.). До проживання на болотах пристосувалися самі невибагливі види рослин.
Вони містять в тканинах дуже мало мінеральних солей і тому можуть існувати в несприятливих умовах. До того ж всі рослини верхових боліт - типові Ацидофіли. Субстрат, збіднений азотом, спричиняє появу на болотах комахоїдних рослин (росички, Жірянка, венериної мухоловки на болотах Північної Америки). Багато болотні чагарнички і трави (морошка) мають мікоризу. В результаті співжиття з грунтовими грибами мікорізообразователей ці рослини отримують додаткове мінеральне живлення.
Особливим фактором, властивим тільки болотах, виступає наростання сфагнового покриву і торфу. Особливо різко цей фактор проявляється на верхових болотах. У міру наростання сфагнового покриву і торфу поверхню болота піднімається над мінеральним ложем і рівнем грунтових вод. На певній стадії накопичення торфу коріння рослин втрачають зв'язок з грунтовими водами і отримують живлення в основному з атмосферними опадами, бідними мінеральними солями.
Таким чином, у міру наростання торф'яної товщі відбувається збіднення мінерального живлення рослин. Крім того, в результаті щорічного приросту сфагнового покриву і торфу коріння і нижні частини пагонів багаторічних рослин поступово хоронили. У цих умовах відзначаються пригноблені форми дерев (сосни, модрини та ін.).
Чагарнички, трави «виробляють» пристосування, які дозволяють їм протистояти наростанню. Одні види болотних рослин (переважно чагарники) утворюють додаткове коріння від похованих частин (гілок, стовбурів, кореневищ), інші (росичка, вахта, пухівки, морошка) формують вертикальні і похилі кореневища і щорічно виносять вузли кущіння на поверхню, відповідно до щорічним приростом сфагнового покриву.
Таким чином, на болотах створюються жорсткі умови, які обмежують можливості зростання багатьох рослин. Болота відрізняються різноманіттям середовищ існування, що пов'язано з широкою амплітудою дії екологічних факторів.
Як відзначають М.С. Боч, В.А. Смагін, значення факторів на болотах сильно варіюють по сезонах року, в різні роки, а також на болотах різних типів. Різноманіття болотних середовищ існування дозволяє поселятися тут рослинам багатьох видів і мікроорганізмам різних систематичних груп і різних життєвих форм.
Розміщено на Allbest.ru