Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Біологія

Особливості вищої водної рослинності та її динаміка

У загальних рисах вища водна і повітряно-водна рослинність регіону досліджень та України загалом за флористичним складом угруповань і синтаксономічною структурою близькі. Особливості вищої водної рослинності є відображенням своєрідності умов зростання водних макрофітів, що змінюються із зростанням відносної висоти місцезростань в Українських Карпатах та порівняно слабкого забруднення водойм регіону. Екологічною особливістю гірської частини досліджуваного регіону є переважання мезотрофних і оліготрофних водойм, водне середовище яких характеризується низьким вмістом органічної речовини як у донних відкладах, так і розчинених у воді . Завдяки цьому водойми Українських Карпат є важливими центрами різноманіття гідробіонтів. Наприклад, альгофлора Карпатськог біосферного заповідника становить 42 % видового складу водоростей усього регіону Українських Карпат, серед яких 41 вид, що виявлений в Україні лише з цієї території, а 100 видів є рідкісними і потребують охорони. Дослідження альгофлори водойм у різних висотних поясах КБЗ показали, що у передгір'ї кількість видів – індикаторів високого вмісту органічних речовин втричі перевищує ці показники з високогір'я, що свідчить про загрозливі темпи забруднення водного середовища у передгір'ї і відповідно на низовині .

Більшість водойм знаходяться на низовині та у передгір'ї. Це переважно штучні неглибокі мезотрофні або оліготрофні водойми, що добре прогріваються, заплавні озера, створені у заплавах річок з метою регулювання їх стоку, канали і рибогосподарські ставки. Штучних водойм, за винятком каналів, із площею водного дзеркала від 1-2 га до декількох десятків га і середньою глибиною 1,0 - 1,5 м нараховується 102. Природні водойми включають високогірні озера переважно льодовикового походження (оліготрофний тип), ріки, їх рукави, а також стариці (мезотрофний тип), що утворилися у низовинній частині басейнів рік. У гірській частині русла річок неширокі, з швидкою течією (1,0-4,0 м/сек.) і крутими берегами, що не сприяє розвитку вищої водної рослинності. У невеликих потічках і у прибережній частині гірських рік часто зустрічаються угруповання, утворені Fontinalis antipyretica L. І навпаки, на низовині русла річок, ставки і канали рясно заростають водними макрофітами, які формують угруповання класів Potametea Klika in Klika et Novak 1941, Lemnetea O. Bolos et Masclans 1955, рідше Charetea F. Fukarek ex Krausch 1964. В їх прибережних частинах формуються угруповання гігрофільного високотрав'я класу Phragmito-Magno-Caricetea Klika in Klika et Novak 1941. У прибережних смугах переважно рукавів і стариць трапляються угруповання класу Isoёto-Nanojuncetea Br.-Bl. et Tx. ex Br.-Bl. et al. 1952. За останні десятиріччя на місцях соляних шахт утворилися невеликі солоні озера, навколо яких сформувалися галофітні угруповання з переважанням Carex distans, Puccinella distans, Typha laxmannii та деякі інші. До останнього часу вони не фіксували на досліджуваній території. Особливістю вищої водної рослинності Закарпаття є наявність у її складі видів, дуже рідкісних в межах Європи видів, що вкючені до «Червоної книги України» (2009) (Marsilea quadrifolia L., Nymphoides peltata (S.G.Gmel.) O.Kuntze), а також рідкісних угруповань (Wolffietum arrhizae Miyawaki et J. Tüxen 1960, Ricciocarpetum natantis Segal 1963 em Tüxen 1947, Nymphoidetum peltatae ( All. 1922) Muller et Gors 1960). У невеликих за площею і неглибоких пересихаючих водоймах від низовини до поясів букових і ялинових лісів формуються ефемерні угруповання, переважно з представників родів Lemna, Chara, Callitriche, Eleocharis, рідше тут поселяються Potamogeton natans, Batrachium trichophyllum та ін. На низовині у таких водоймах часто формуються угруповання з домінуванням Elodea canadensis, Myriophyllum verticillatum, Lemna minor, Potamogeton natans, рідше – Nuphar lutea, Potamogeton trichoides, Hottonia palustris, Najas minor, N. marina, Salvinia natans та ін.

Штучні неперисихаючі водойми, у зв'язку з послабленням антропогенного впливу, за останнє десятиріччя стали оселищем природної вищої водної рослинності. У деяких каналах, заплавних штучних озерах і ставках спостерігається масове розмноження реліктових видів, таких як Trapa natans, Salvinia natans, Nuphar lutea і дуже рідко Marsilea quadrifolia . Зарості останнього виду спостерігалися у каналах і раніше . Проте, як відзначає Д. В. Дубина , збільшення площ водної рослинності за рахунок утворення штучних водойм та обміління річок ніяким чином не компенсує втрат видового та ценотичного різноманіття рослинності цього типу організації. У більшості випадків несформовані угруповання є нестійкими. Тим часом, при надмірному заростанні навіть раритетними угрупованнями, такими як Trapetum natantis, Salvinietum natantis (канали на низовині) відбувається гіперакумуляція органічної речовини, зниження показників якості води та збіднення біорізноманіття.

Для високогірних озер характерним є утворення осоково-сфагнових плавів і поясу прибережної рослинності переважно з високих осок. Характеристика цих фітоценозів подана при розгляді болотної рослинності. У таких водоймах угруповання водних макрофітів формуються рідко.

У поясі ялинових лісів, зокрема, в найбільшому в Українських Карпатах озері Синевир (Горгани) виявлені угруповання, утворені Potamogeton praelongus Wulfen. До цього часу цей вид не відмічався у інших регіонах Карпат . Формування цього водного фітоценозу відбулося лише 10-15 років тому, а за останні 10 років його площа збільшилися в 2-3 рази . Цей вид поширений у водоймах усієї Північної Америки і північної частини Євразії. В Україні угруповання з його участю до цього часу були зафіксовані на Поліссі та в Лісостеповій зоні і включені до «Зеленої книги України» як рідкісні .

На досліджуваній території низка видів та угруповань перебувають на межі свого ареалу. Так, наприклад, угруповання, утворені Nymphaea candida L. та Ricciocarpus natans Corda в Україні знаходяться на південній межі свого поширення. Вони приурочені до регіонів Полісся та Лісостепу, а в Закарпатті трапляються лише у пониззі Латориці, тобто у найпівнічнішій частині Закарпатської низовини. Угруповання Wolffietum arrhizae і Marsiletum quadrifolia на Закарпатті розташовані в на північній межі свого поширення в межах України. Вікові зміни водної і болотної рослинності тісно пов'язані з еволюцією рельєфу і гідромережі. Як показали дослідження P. Sumegi , у верхів'ї р. Тиса найсприятливіші умови для розвитку досліджуваних типів рослинності спостерігалися у ранньому польодовиковому періоді. Однією з найбільших водойм, яке поступово заболочувалося, очевидно було болото Чорний мочар. Саме з Чорного мочара ще на початку минулого століття був зібраний Utricularia bremii Heer. – єдине місцезростання виду з території України, яке, як і вся згадана болотна екосистема, втрачено внаслідок меліорації. Донині на території Угорщини, у прикордонній з Україною частині існує болото Чарода з ділянками оліготрофної рослинності. Воно є частиною екосистеми озера Н'їреш, яке утворилося теж після вищезгаданих змін рельєфу північно-східної частини Середньо-Дунайської низовини у післяльодовиковий період. Внаслідок автогенних ендоекогенетичних сукцесій воно поступово перетворилося у болотну екосистему. Сучасний рослинний покрив болота має мозаїчну структуру і складається з екологічного ряду угруповань, що відображають усі стадії його розвитку від евтрофної до оліготрофної. Згідно з P Sumegi, від центральної оліготрофної частини до периферійної евтрофної спостерігаються наступні зміни рослинних угруповань, визначених за принципами домінантної класифікації: Eriophoro vaginati-Sphagnetum → Carici lasiocarpae-Sphagnetum → Driopteridi-Alnetum → Driopteridi-Alnetum populosum → Scirpo-Phragmitetum-Urticetosum kioviensis (Glicerietum maximae) → Calamagrosti-Salicetum cinereae → Caricetum elatae → Agrostidetum albae-Caricetosum vulpinae → Calamagrostidetum epigeios. Те, що рослинність болота Чорний мочар в загальних рисах була cхожа на рослинність болота Чарода, підтверджують гербарні збори з Чорного мочара багатьох дослідників першої половини минулого століття і загальна характеристика рослинності цього болота, висвітлина у праці L. Laslo .

Динаміку вищої водної рослинності, її спрямованість і швидкість визначають гідрологічний і гідрохімічний режими місцезростань. Зміни структури угруповань і їх спрямованість пов'язані з антропогенними факторами.

Д. В. Дубина умовно виділив кілька етапів антропогенної деградації водної рослинності України, які водночас відображають зміни болотної рослинності . Послідовність і характеристика цього процесу в загальних рисах близька до згаданої і в регіоні Закарпаття.

Перший історичний етап – інтенсивне вирубування лісів у долинах річок Лісостепу і Степу і прилеглих територій, що негативно відобразилося на формуванні і характері повенів і зумовило зміни водної рослинності та згасання процесів болотоутворення. Згідно з даними G. J. Harrington (1995) , у північно-східній частині Середньо-Дунайської низовини, частиною якої є Закарпатська низовина, перший інтенсивний антропогенний вплив, що супроводжувався вирубуванням лісів і утворенням пасовищ, спостерігався ще 5 тис. років до н. е.

Другий етап (1870-1915рр.) пов'язаний з початком іригаційних заходів, викликаних потребами народного господарства. В цей період на Україні була осушена значна кількість боліт у Лісостепу і на Поліссі. Меліорація земель Закарпатської низовини була розпочата теж наприкінці ХІХ століття, однак до 1930-х років вона не носила тотального характеру.

Третій етап (1915 - 1941 рр.) пов'язаний з подальшим осушенням боліт України і будівництвом іригаційних каналів. У досліджуваному регіоні особливо активно осушення проводилося до 1938 р.

Четвертий етап (1941 - 1960 рр.) пов'язаний з розширенням меліоративних робіт і створенням крупних водосховищ. До початку 60-х майже вся Закарпатська низовина була меліорована, що викликало глибокі зміни у розвитку вищої водної і болотної рослинності.

У 1957 р. у верхів'ї р. Теребля у Горганах було споруджено одне з найбільших за площею водосховищ у гірському поясі – Колочавське (500 га).

П'ятий етап (1960 - 1980 рр.) пов'язаний із зарегулюванням і регіональним зниженням стоку багатьох середніх і малих річок України. На Закарпатті цей період тривав до 1991 р. Він має такі ж риси як і на Україні в цілому й пов'язаний з нераціональним веденням лісового господарства. У період 1965-1980 рр. на території Закарпаття з метою регулювання стоку річок у їх заплавах були створені озера, а також комплекси риборозплідних ставків. Найбільше їх було збудовано у передгірних і низинних районах (Хустський, Іршавський, Мукачівський, Берегівський райони). Більшість з них з кінця 90-х занедбані і заросли вищою водною рослинністю.

Шостий етап (з 1991 по теперішній час) пов'язаний із зниженням інтенсивності впливу і зменшенням різноманітності антропогенних чинників на водні екосистеми і відповідно на вищу водну рослинність. Внаслідок занедбання частини орних земель на гірських схилах частково відновилися процеси болотоутворення. Занедбаність меліоративної системи і більшості рибних господарств призвела до інтенсивного поширення у штучних водоймах водних макрофітів. Заплавні озера почали використовуватися як місця для рекреації. За останні 10-15 років на території Закарпаття, особливо на його низинній частині, виникли сприятливі умови для розвитку і відновлення вищої водної і болотної рослинності.

За класифікацією сукцесій Б. М. Міркіна і Л. Г. Наумової , зміни вищої водної рослинності досліджуваного регіону відносяться до автогенного і аллогенного типів.

Заростання штучних водойм і формування водних фітоценозів проходить усі три стадії формування: від початкової до стадії завершальної . На низовині, а зрідка і в передгір'ї у штучних водоймах мезотрофного типу (слабопротічні або непротічні, глибиною 0,5 - 1,5 м з мулистим дном і відносно незначним коливанням рівня води) заростання відбувається від берега до центральної частини і представлено найчастіше такими екологічними рядами:

а) (водойма з уповільненою течією, з мулисто-щебенистим дном, глибиною 1,5 - 2,0 м) Salix cinerea → Carex acuta → Typha latifolia → Sparganium erectum → Hydrocharis morsus-ranae → Trapa natans → Ceratophyllum demersum (Myriophyllum verticillatum, Lemna trisulсa).

б) (водойма з уповільненою течією, з мулистими донними відкладами, глибиною 1,0 - 1,5 м) Carex riparia (C. acuta) → Typha latifolia (T. angustifolia, Scirpus lacustris) → Oenanthe aquatica (Sparganium emersum) → Sagittaria sagittifolia → Potamogeton pectinatus (Ceratophyllum demersum).

в) (водойма з уповільненою течією, з мулистими донними відкладами, глибиною 0,5-1,0 м) Carex acuta → Nymphoides peltata → Potamogeton lucens (Ceratophyllum demersum, Lemna trisulсa).

г) (непротічна водойма глибиною 0,3-0,4 м, з мулисто-торф'янистими донними відкладами) Carex riparia → Typha angustifolia → Hydrocharis morsus-ranae → Lemna minor → Utricularia vulgaris (Lemna trisulсa, Ceratophyllum demersum).

д) (непротічна водойма з мулисто-торф'янистими донними відкладами, глибиною 0,5-1,0 м, з ознаками евтрофування) Glyceria maxima → Sparganium erectum → Hottonia palustris → Ceratophyllum demersum → Potamogeton trichoides.

У природних слабо протічних водоймах з порівняно меншим коливанням рівня води (рукави, стариці) екологічні ряди мають декілька напрямків, монодомінантні угруповання формуються рідше, а ценотичний склад фітоценозів різноманітніший: Наприклад, у рукаві р. Латориці з дуже уповільненою течією, мулисто-піщаними донними відкладами і глибиною 1,0 – 1,5 м рослинний покрив сформований наступними екологічними рядами: Carex acuta → Scirpus lacustris (Sparganium erectum, Glyceria maxima) → Hydrocharis morsus-ranae(Elodea canadensis, Nymphoides peltata) → Stratiotes aloides → Trapa natans →Nuphar lutea (Nymphaea candida, N. alba). Водний фітоценоз має строкату структуру, жодне угруповання не займає відносно значних площ, майже не формуються монодомінантні угруповання. При більш швидкій течії в тих самих умовах спостерігаються такі екологічні ряди: Glyceria maxima (Sparganium erectum)Sagittaria sagittifoliaSparganium emersum Nuphar lutea. На відмілинах стариць з мулистим дном: Eleocharis palustris (Eleocharis acicularis) → Scirpus lacustris → Sparganium erectum → Hydrocharis morsus-ranae → Nymphoides peltataElodea сanadensis.

Найчастіше прибережні частини протічних водойм як природних, так і штучних зайняті смугою Carex riparia Curtis і C. acuta L., за нею формується смуга переважно з Sparganium erectum L. або Sparganium emersum Rehman, а на глибших ділянках - Stratiotes aloides L. На низовині, особливо в Берегівському і Виноградівському районах водне дзеркало багатьох каналів шириною 10,0-15,0 м, а глибиною 1,0-1.5 м повністю вкрите саме Stratiotes aloides L., а неглибоких (до 1 м) і нешироких (3,0-4,0 м) – Salvinia natans L., рідше Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid. Лише у Виноградівському районі (територія відзначається найтеплішим кліматом) водне дзеркало каналів заростає Wolffia arrhiza (L.) Horkel ex Wimmer. Відмічено, що центральні – найглибші частини каналів з уповільненою течією зайняті Nuphar lutea (L.) Smith. У непротічних евтрофованих водоймах у прибережній смузі найчастіше формуються угруповання з Typha latifolia L., Oenanthe aquatica (L.) Poir.

Інша структура поясів рослинності формується у непротічних евтрофних водоймах: Carex riparia Glyceria maxima (Typha latifolia, Scirpus lacustris) → Sparganium erectumHottonia palustrisElodea canadensisLemna minorPotamogeton trichoides.

У нижньому лісовому поясі заростання штучних мезотрофних невеликих за площею і неглибоких (до 1 м) водойм представлено екологічними рядами: Scirpus sylvaticus→ Typha latifolia → Eleocharis palustris → Potamogeton natans;

Carex rostrata (C.vesicaria) →Equisetum fluviatile→ Potamogeton natans.

У невеликих депресіях і ярах з мулисто-щебенистим дном, вздовж гірських доріг у цьому ж поясі на висотах 700-850 м над р. м. спостерігаються ряди: Scirpus sylvaticus (Sparganium erectum, Leersia orisoides) → Eleocharis palustris → Сallitriche palustris → Lemna minor; Scirpus sylvaticus → Glyceria fluitans → Veronica beccabunga (Callitriche palustris)

Typha latifolia (Alisma plantago-aquatica) → Eleocharis palustris → Lemna minor → Chara vulgaris.

Неглибокі слабо протічні водойми, що утворюються біля або неподалік виходу мінеральних джерел у цьому ж поясі заростають наступним чином: Scirpus sylvaticus (S. tabernaemontani) → Equisetum fluviatile→ Сallitriche palustris → Potamogeton crispus → Zаnnichelia palustris.

Ближче до верхньої межі лісу у природних мезотрофних водоймах (озеро Синевир (986 м над р. м.)): Glyceria maxima → Carex acuta(C. vesicaria, Scirpus sylvaticus) → Equisetum fluviatile → Callitriche cophocarpa (Batrachium trichophyllum)→Potamogeton praelongus;

У цьому ж лісовому поясі у Ґорґанах знаходиться озеро Гропа (понад 900 м над р. м.). У його центральній частині утворилася сфагнова сплавина товщиною близько 2 м, що поступово розвинувся у оліго-мезотрофне угруповання з поодинокими особинами Picea abies. На березі водойми спостерігаються зарості Vaccinium myrtillus і сфагнових мохів (Sphagnum squarrosum Crome., S. girgensohnii Russ., S. riparium Angstr.). Від берега до центральної частини водойми спостерігаються екологічні ряди: Vaccinium myrtillus → Menyanthes trifoliata → Carex rostrata → Sphagnum riparium (S. girgensohnii, S. squarrosum) → Potamogeton natans → Potamogeton nodosum.

Аналіз екологічних рядів, які відображають заростання водойм у досліджуваному регіоні, дає підставу зробити наступні висновки:

- Процеси заростання водойм Закарпатської низовини і передгір'я у загальних рисах подібні до рівнинної частини України.

- На низовині і в передгір'ї пояс повітряно-водної рослинності часто представлений Carex riparia і C. acuta, а на рівнинній частині України цей перший вид у екологічних рядах при заростанні водойм вказується рідше. У гірських поясах повітряно-водна рослинність представлена угрупованнями, утвореними найчастіше Equisetum fluviatile, Carex rostrata і C. vesicaria.

- Водне дзеркало широких каналів і порівняно глибоких заплавних озер часто повністю заростає Stratiotes aloides, який є індикатором чистої води. На рівнинній частині України це трапляється значно рідше. Неширокі і неглибокі штучні водойми найчастіше заростають Potamogeton crispus, Lemna minor, Elodea canadensis, Salvinia natans. У гірських поясах водне дзеркало водойм заростає Potamogeton natans, Batrachium trichofillum, дуже рідко Potamogeton praelongus і P. nodosus.

- У природних водоймах з відносно меншим коливанням рівня води екологічні ряди рослинності різноманітніші і порівняно рідше формуються монодомінантні угруповання, тоді як у штучних водоймах виражена тенденція до формування монодомінантних угруповань.

- Зміни рослинності природних і штучних водойм носять природно-антропогенний характер, за виключенням високогірних озер.

- У природних водоймах з відносно меншими коливаннями рівня води заростання відбувається повільніше, ніж у штучних, і супроводжується формуванням багатовидових угруповань.

- Швидкість сукцесій вищої водної рослинності у природних слабопротічних або стоячих водоймах (озерах) залежить від їх висотного розташування. На низовині та в передгір'ї заростання водойм відбувається порівняно швидше, ніж у гірських лісових поясах і високогір'ї. Найповільніше заростають льодовикові озера субальпійського і альпійського поясів.

- Видова насиченість водних фітоценозів знижується із зростанням відносного висотного розташування водойм.

- На низовині у непротічних і слабо протічних штучних водоймах, оточених сільськогосподарськими угіддями, формуються угруповання з домінуванням Bolboschoenus maritimus (L.) Palla, Typha laxmannii Lepech і Scirpus tabernaemontani C.C.Gmel., що свідчить про посилення процесів мінералізації води. Мають місце екзодинамічні сукцесії галогенного характеру

У досліджуваному регіоні серед послідовних змін вищої водної рослинності, як і в інших регіонах України, переважають екзоекогенетичні сукцесії. Часто мають місце сингенетичні, однак, як візначив Д. В. Дубина , вони характерні лише для перших етапів заростання водойм, а у подальшому розвитку рослинності все більшу роль відіграють ендоекогенетичні сукцесії. Ендоекогенетичні сукцесії характерні для високогірних озер, а також для стариць і рукавів річок у їх низинній частині. Внаслідок цих процесів, що спричинюються взаємодією фітоценозу і екотопу, відбувається зміна водного фітоценозу болотним або лучно-болотним.

Серед екзодинамічних сукцесій, що спричинюються дією зовнішніх факторів, мають місце і гологенетичні - послідовні зміни зовнішніх факторів, які впливають на цілий географічний ландшафт, викликані загальним зниженням рівня води у річках і інших природних водоймах через вирубування лісів і меліорацію земель, і гейтогенетичні (локальні зовнішні зміни), які спричинюється змінами гідрологічного (гідрогенні сукцесії) і хімічного (галогенні сукцесії) режиму водойм.

Використана література: Фельбаба-Клушина Л.М. Рослинний покрив боліт і водойм верхів'я басейну р. Тиса (Українські Карпати) та флювіальна концепція його охорони.





Реферат на тему: Особливості вищої водної рослинності та її динаміка


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.