на болотах часто произрастают хищные растения почему в большинстве экосистем такие
Хищные растения
Венерина мухоловка
Венерина мухоловка (или дионея) – плотоядное растение, встречающееся в болотистой местности Северной Америки. Ее листья состоят из двух частей: нижняя часть – обычный лист для воздушного питания растения; верхняя часть – ловушка, состоящая из 2-х створок с острыми зубчиками по краям. Каждая створка имеет железки, выделяющие слизь, и три щетинки.
Стоит только насекомому слегка дотронуться хотя бы одной щетинки – створки ловушки моментально захлопываются, зажав насекомое. Естественно, что «еда» попытается вырваться, но это вызывает только еще более мощное сжатие створок. Сразу же железки начинают выделять пищеварительные ферменты, и пища переваривается (это может длиться от 1 до 3 недель). Затем створки принимают исходное положение. Если дотронуться до створок какой-нибудь палочкой, то створки тоже захлопнутся, но железки не будут вырабатывать сок, и створки снова откроются.
Саррацения
Саррацения – растение-хищник, распространенное в Северной Америке. Она похожа на свернутый лист-трубку, растущий из корней и наполненный жидкостью. Сверху у листа есть навес-зонтик, который захлопывается, когда жертва сядет на цветок (также он не позволяет дождю залить полость конуса). Внутри поверхность цветка имеет множество волосков, которые не позволяют жертве выбраться наружу. Насекомых привлекает яркая окраска саррацении и ароматный запах нектара. Они садятся на лист и соскальзывают внутрь конуса. Попав в жидкость, насекомые выбраться наружу уже не могут и погибают. Когда они сгниют, то саррацения стенками трубки всасывает продукты разложения. Размер цветка может достигать 80 сантиметров. Некоторые птицы приспособились жить рядом с сарраценией: они склевывают остатки насекомых из трубки. Бывали случаи, когда в саррацении находили останки даже небольших ящериц и лягушек.
Непентес
Непентес – тропическое насекомоядное растение. Оно обвивает стволы и ветви растущих рядом деревьев и кустарников.
Кувшин с крышечкой висит в воздухе между ветвей и привлекает насекомых не только ярким цветом, но и сильным вкусным запахом, выделяющимся по краю кувшинчика.
Складывается впечатление, что гостеприимный хозяин радушно приглашает отведать вкусный ароматный нектар из протянутых кувшинчиков.
Некоторые виды непентеса имеют довольно большие цветки: длиной до 50 см и до 12 см в диаметре.
Понятно, что в такие огромные кувшины попадают не только насекомые, но и мелкие птички.
Сев на край кувшина, «жертва» по очень скользкой внутренней поверхности соскальзывает внутрь и тонет в специальной клейкой массе на дне кувшина.
Хищные растения
Хищные растения – это уникальный тип флоры, представители которого, как и обыкновенные растения, осуществляют фотосинтез, но отличаются тем, что выводят из пищеварительного тракта своей животной пищи азотные и фосфорные соединения. Именно эта способность обусловливает их ареалы обитания: чаще всего цветы-хищники произрастают на болотах, в расщелинах скал и песках.
Растения-хищники почти не извлекают из земли, в которой они живут, необходимые соединения – доказательством этого служит, в первую очередь, их слабая корневая система. Наш мир – жилище свыше шести сотен разновидностей плотоядных растений, которые, как ни странно, не объединены отдельными систематическими группами.
Уже не один век исследователи уделяют своё внимание этим удивительным растениям. Самый не изученный аспект жизни плотоядных растений – принцип заманивания жертвы в ловушку.
Хищные растения получают выгоду из поглощения насекомых, а именно:
Насекомые – не единственные животные, которыми питаются плотоядные растения. Лакомым кусочком для таких представителей земной флоры являются также моллюски, планктон, маленькие улитки и простейшие. Благодаря разнообразию регионов обитания плотоядных растений развилось несколько типов ловушек.
Многие растения-хищники обладают кувшинами – кувшинчатыми листьями, отлично приспособленными к «охоте». Нижняя часть черешка таких листьев зелёная, а потому отвечает за фотосинтез. Кувшин – это крошечная экосистема. Насекомые, которые попадают в ловушку особо крупного плотоядного растения, становятся приманкой для других, более крупногабаритных животных, таких как лягушки или птицы. Часто случается так, что в кувшин особо удачливого растения-хищника откладывает свои яйца лягушка. Часто в кувшинах даже спят летучие мыши.
Механизмы ловушек
Почему большинство плотоядных растений растёт на болотах
Существование плотоядных растений не является чем-то нелогичным. Оно объяснено средой, в которой проживают эти удивительные цветы. Дело в том, что большинству растений недостаточно для построения успешной жизнедеятельности одного только фотосинтеза. Чтобы растение нормально функционировало, ему нужно получать извне соединения азота.
Хищные растения, которые живут в водоёмах, а не в богатых и мягких почвах, не могут извлекать из среды своего обитания достаточное количество азота. Поэтому они поедают животных. Ферменты, которые они в достатке вырабатывают в своём желудочно-кишечном тракте, помогают плотоядным растениям растворять в своих соках насекомых и других, более крупных животных, вытягивая из них необходимые микроэлементы.
То, что многие растения-хищники растут на болотах, тоже имеет свои причины. Такая уникальная экосистема, как болото, имеет способность минерализации, или сохранения органических веществ от разложения. В свою очередь, продукты разложения, в том числе азот, необходимы для функционирования таких организмов, как растения. Появление плотоядных растений на болотах стало всего лишь следствием эволюции.
Минерализации в болотах способствует несколько причин: низкая температура торфяных наслоений, которые состоят из мха (по-научному – «сфагнума») – отличного теплоизоляционного материала; отсутствие в экосистеме кислорода, который необходим для жизнедеятельности бактерий, разлагающих органику. Но даже в таких тяжёлых условиях флора нашла выход и создала новое органическое ответвление – плотоядные растения.
Тем не менее, хищные растения растут не только на болотах. Они обитают во всех экосистемах, в которых могут расти цветковые растения. Вот почему плотоядные растения можно отыскать как в пустынной Антарктиде, так и в солнечных Альпах. Они произрастают на всех обитаемых континентах, преимущественно заселяя тёплые регионы с умеренным или тропическим климатом. В одной только средней полосе европейской части России растёт целых семь видов хищных растений. Среди них – семейства росянковых и пузырчатковых.
Растения-хищники – распространённые растения
Одна только Жирянка обыкновенная произрастает на двух континентах и островных государствах, включая:
Особенности питания некоторых типов плотоядных растений
Непентес обитает в водной среде и произрастает в азиатских и индонезийских тропических лесах. Это растение использует для собирания мельчайших животных свои листья, внешне напоминающие кувшинки, висящие на лианах. Они функционируют как водосборники, а размер их варьируется от пяти сантиметров до одного метра в длину.
Во время «охоты» они принимают форму сосудистой системы и накапливают внутри себя воду, в которую впрыскиваются вещества, вырабатываемые растением-хищником. Непентес притягивает жертвы своим сладким соком. Край ловушки этого цветка покрыт скользким воском, так что животные, которые попадаются на уловку и подходят слишком близко к краю кувшина, мгновенно соскальзывают внутрь непентесового нектара.
Данный тип хищных растений достаточно велик, чтобы проглотить такую крупную живность, как лягушки и крысы. Непентес способен заманивать даже пернатых.
Ещё одно любопытное растение-хищник – мухоловка. Она растёт на североамериканских болотах и чаще всего встречается в водоёмах Северной и Южной Каролины.
Её ловушки именуются ботаниками «активными механическими» и выглядят как листовые бляшки. По своей форме они напоминают сердце, которое состоит из двух закрывающихся частей. Насекомое, которому не посчастливится оказаться между этими половинками «пасти» растения-хищника, мгновенно оказывается заключённым в ядовитую клетку: половинки сердца захлопываются, и начинается процесс пищеварения.
После поглощения крохотного животного мухоловка начинает вырабатывать пищеварительные ферменты. Она переваривает пищу очень долго – этот срок занимает от одной до двух недель.
Интересный факт: мухоловка обладает самой высокой скоростью движения листьев среди прочих плотоядных растений земного шара.
Природа наделила росянку, которую некоторые учёные также называют дросерой, удивительными красными листьями. Они вырабатывают капли сладкого нектара, который своим сильным ароматом притягивает животных. Поглощение насекомых, таких как комары или мушки, происходит путём утопления их в вязком соке росянки.
Ещё одно водное плотоядное растение – пузырчатка обыкновенная. Она обитает в прудах и даже канавах. Пузырчатка обладает ловушками в форме пузырьков, которые усажены на нитевидно разделённых листьях. При ближайшем появлении аппетитного животного пузырчатка открывает лоскуты на фолликулах: сигналом для этого служит раздражение волосков. Растение засасывает внутрь себя насекомое вместе с водой, после чего начинает медленно растворять его своими ферментами.
Интересные факты о плотоядных растениях
Разведение хищных растений в домашних условиях
В последние десятилетия особенно увлечённые любители флоры начали разводить плотоядные растения в домашних условиях. Содержание столь уникальных организмов – задача не из лёгких: оно совсем не похоже на выращивание фикуса или алоэ.
Растения-хищники содержатся в огромных флорариумах или оранжереях. Несмотря на то, что плотоядные растения требуют продлённого светового дня, в случае попадания прямого солнечного света на поверхность их листьев они начинают болеть и даже могут погибнуть. В зимнее время растения впадают в некое подобие спячки, и потому в эти периоды их следует поливать реже, чем летом.
Плотоядные растения станут гордостью любого продвинутого цветовода. Несмотря на прихотливость в содержании, эти организмы обладают уникальным внешним видом и могут использоваться как декоративный элемент. Особенности их строения позволяют диким растениям-хищникам находить насекомых и других, более крупных животных, которые так нужны им для роста и питания, все двенадцать месяцев в году. Цветоводу, который планирует завести дома плотоядное растение, следует тщательно обдумать все детали содержания. Это позволит «питомцу» прожить ещё долгие годы.
Экосистема болота
Экосистема болота
Введение
Болота – это особый мир, отдельный,
живущий своей особой жизнью,
имеющий постоянных обитателей и временных гостей,
свои голоса, свои шумы и, главное, свою тайну.
Ги де Мопассан
В основе функционирования и развития болотных экосистем лежит взаимодействие их компонентов друг с другом, со смежными экосистемами и внешней средой. Это взаимодействие выражается в обмене веществом и энергией, получаемой зелеными растениями-автотрофами первоначально от солнца. Потребителями и преобразователями ее служат автотрофные растения, синтезирующие в своих зеленых органах органическое вещество.
Наряду с автотрофными организмами-продуцентами в болотной экосистеме функционируют и гетеротрофные организмы – консументы, питающиеся готовым органическим веществом, среди которых выделяются фитофаги, поедающие живые части растений, и сапрофаги – деструкторы, разлагающие мертвое вещество до простых химических соединений и играющие очень важную роль в процессах почво- и торфообразования.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
Глава I. Понятие «экосистема». Основные типы экосистем
Понятие «экосистема» было введено в 1935 году английским ботаником А.Тенсли, а определенные высказывания о единстве организмов и среды появлялись и раннее в трудах немецкого ученного К. Мебиуса, американского биолога С.Форбса, русских ученых В.В.Докучаева, Г.Ф.Морозова, В.Н.Сукачева.
Экосистемы классифицируются по функциональным, или структурным, характеристикам, а также исходя из типа растительных или основных признаков ландшафта. Какой-либо традиционной единой классификации типов экосистемы в практике экологических исследований не принято, и это разнообразие подходов полезно.
Классификация наземных биомов осуществляется по естественным или исходным признакам растительности, типы водных экологических систем различают по геологическим и физическим признакам. В таблице №1 приведены шестнадцать основных типов экосистем, представляющих характерную среду развития человеческой цивилизации.
Таблица 1
Основные типы природных экосистем и биомов биосферы
(по Ю. Одуму, 1986)
Типы природных экосистем
Тундра: арктическая и альпийская
Бореальные хвойные леса
Листопадный лес умеренной зоны
Степь умеренной зоны
Тропические грансленд и саванна
Пустыня: травянистая и кустарниковая
Полувечнозеленый тропический лес: влажный и сухой
Вечнозеленый тропический дождевой лес
Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.
Лотические (текучие воды) реки, ручьи и т. д.
Заболоченные угодья: болота и болотистые леса
Открытый океан (пелагическая)
Воды континентального шельфа (прибрежные воды)
Районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством)
Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, соленые марши и т. д.)
Глава II. Экосистема болота
Болота – это целостный природный комплекс, где три основных его компонента – переизбыток влаги, органические отложения в виде торфа и специфическая растительность – определяют существования друг друга и экосистемы в целом. Торф удерживает влагу, а болотная растительность в условиях переувлажнения образует торф.
2.1. Абиотические факторы болотных экосистем
Влажность среды – один из основных факторов болотной экосистемы – составляет 90–95%. Такие условия оптимальны для более или менее обычных на болотах растений-гигрофитов (мхов, некоторых видов осок).
Температура. Вода обладает уникальными термодинамическими свойствами, способствующими уменьшению температурных изменений. Это – высокая удельная теплоемкость, высокая теплота парообразования, изменение плотности воды в зависимости от температуры. Поэтому температура и некоторые другие физические параметры водной среды изменяются медленнее и в меньшем диапазоне, чем газообразной (например, воздуха). За летние месяцы болото плохо прогревается солнцем. Надземные части растений сильно нагреваются, а корни остаются в более прохладной среде. У окончаний корневых систем температура летом не поднимается выше 16–17 °С. Из-за низкой теплопроводности выравнивание температур между верхними и нижними слоями торфа происходит медленно.
Кислотность. В верховых болотах кислотность сильно повышена (рН 3,0–4,5). Сфагновые мхи выделяют большое количество водорастворимых органических кислот (яблочную, щавелевую, янтарную) и кислых фенольных соединений (флавоноиды, гликозиды, агликоны флавоноидов, сфагнол). Органические кислоты, взаимодействуя с минеральными веществами почвы, образуют соли органических кислот, которыми и питаются сфагнумы. Таким образом, сфагнумам присуща внеклеточная биохимическая деятельность. А значит, они способны выделять специальные ферменты во внешнюю среду. Физиологически активные вещества, выделяемые сфагнумами, могут оказывать токсическое действие на семена и всходы древесных пород, а также на микроорганизмы. Об этих антисептических свойствах сфагнумов мы расскажем ниже.
Течения. Движение воды в болотах полностью отсутствует как в горизонтальном, так и вертикальном направлении. Кроме того, вода во многих местах мочажин насыщена остатками сфагнумов, представляя собой целлюлозный гель, по консистенции напоминающий стекловидное тело. Поэтому в воде мочажин чрезвычайно резко выражена вертикальная зональность флоры и фауны: по разнообразию в смене картин слой воды в 1 м глубиной в болоте можно уподобить 10-метровому слою в море.
Концентрация кислорода. Недостаток кислорода связан с избытком влаги в торфе и слабым перемешиванием. Воздух есть только в верхних слоях торфа.
Концентрация солей кальция и магния. В связи с тем, что пополнение болотной экосистемы водой происходит в основном за счет атмосферных осадков, содержание солей кальция и магния в воде минимально.
Концентрация солей биогенных элементов: азота, фосфора, калия. Торфяные почвы богаты органическими веществами. Однако в воде верховых болот все названные элементы содержатся в ничтожно малых концентрациях. Мало там и кальция, и магния. Азот в торфяных почвах находится в малодоступных для растений соединениях. Такое состояние называют физиологической бедностью почвы. В ней отсутствуют соли азотной кислоты (нитраты), являющиеся обычным источником азота для растений. Бедностью азотного питания объясняется появление в болотных экосистемах насекомоядных растений (например, росянки круглолистной – Drosera rotundifolia). Поедая насекомых, эти растения компенсируют недостаток азота.
Освещенность. Болото – открытое место, поэтому количество растений на единицу площади велико. Однако видов растений на верховом болоте произрастает мало, обычно 10–20.
2.2. Животный мир болота
Лягушки – земноводные животные болот. Отряд: Бесхвостые.
Размеры лягушек варьируются от 8 мм (узкорот Paedophryne amauensis) до 32 см (лягушка-голиаф). Общим моментом для большинства видов лягушек является отсутствие хвоста; укороченные передние конечности; крупная, широкая и плоская голова; развитая мускулатура задних конечностей, приспособленных для прыгания; наличие перепонок между пальцами и др. особенности. Кожа лягушек проницаема для воды и газов.
Слышат лягушки хорошо как под водой, так и над водой. Глаза лягушек выпуклые и расположены наверху головы – это позволяет им наблюдать за окружающим миром, полностью погрузившись в воду, оставив на поверхности лишь глаза. Лягушки лучше различают дальние предметы, чем ближние. Но самое интересное в зрении лягушек – это то, что в силу особенностей устройства зрительного аппарата, они видят только движущиеся предметы. Мир неподвижных предметов для них отсутствует.
Лягушка – постоянная и самая многочисленная обитательница болот. В дневное время эти существа греются на солнце, удобно расположившись на болотных лилиях или на берегу. Если мимо пролетает комар, жук или муха, лягушка молниеносно выбрасывает свой липкий язык в сторону насекомого. Поймав добычу, земноводное тут же проглатывает ее. В зимнее время лягушка впадает в спячку на несколько месяцев, погружаясь в ил на дне водоемов. Общаются между собой лягушки чаще всего при помощи квакания. Самцы могут квакать в одиночестве, или в хоре. Самки выбирают тех, кто издает наиболее громкие звуки, поэтому в тихие летние ночи лягушачьи хоры слышны за несколько километров.
Размножаются лягушки путем метания икры в болото. Жители таких водоемов не прочь полакомиться лягушачьей икрой, поэтому из нескольких тысяч выброшенных в воду икринок выживают лишь считанные десятки. Происходит это в начале апреля. Именно в это время лягушки пробуждаются после зимнего анабиоза. Уже на пятый день из выживших икринок появляются головастики. В лягушат они превращаются через 4 месяца.
Обыкновенные ужи. Отряд: чешуйчатые.
Размер взрослой особи может достигать 1,2-1,5 метра в длину, хотя обычно не достигает и метра. Для ужа характерна чешуя с отчётливо выраженными рёбрышками, треугольными межносовыми щитками. Наиболее привычная для нас окраска ужа — черная с парой крупных желтых пятен в задней части головы. Хотя нередки и другие варианты окраски.
Зубы на верхнечелюстных костях увеличиваются в размерах по направлению вглубь пасти, последние 1—2 зуба наиболее крупные. Зрачки круглые, ноздри направлены в стороны и вверх. Брюшная сторона, как правило, пятнистая. Хвост относительно длинный, занимает пятую часть, а иногда и треть от общей длины тела.
Ужи встречаются в травянистых болотах. Они хорошо плавают, зигзагообразно извивая свое тело и выставив над водой голову. Под водой могут находиться более получаса. Большинство ужей обитает во влажных биотопах и в той или иной мере связаны с водоёмами. В то же время ужи замечательно лазают по деревьям.
Питаются в основном амфибиями, рыбой, гораздо реже — мелкими млекопитающими, птицами и беспозвоночными. Добычу проглатывают живьём, не умертвляя. Любимой пищей являются лягушки, жабы, тритоны и головастики. Ужи довольно прожорливы, друг за другом они могут заглотить до пяти лягушек. Хотя легко переносят и длительные голодовки.
Обыкновенные ужи размножаются, откладывая яйца, имеющие различную форму — либо продолговатую, вытянутую, либо более округлую, а иногда и грушевидную. Длина яйца — от 2 до 4 сантиметров, диаметр — 1—2 сантиметра. Яйца покрыты белой кожистой пленкой, которая сразу после откладки бывает влажной и клейкой. Эта оболочка состоит из микроскопических волокон самого разного строения, которые пропитаны клейким белком. Благодаря этому яйца склеиваются между собой и прилипают к окружающим предметам. После высыхания оболочка становится более плотной и разделить яйца или извлечь их из кладки довольно сложно. Такая крепкая, нерассыпающаяся кладка обеспечивает лучшую сохранность яиц и предохраняет их от потери влаги.
Размер кладки зависит, в первую очередь, от возраста самки. Молодые ужихи откладывают 8—15 яиц, более взрослые — около 30. Рекордная кладка состояла из 105 яиц.
В зависимости от температуры среды инкубационный период длится один-два месяца. У готового к вылуплению ужонка развит специальный яйцевой зуб, с помощью которого он делает несколько надрезов в оболочке яйца и открывает выход наружу. Впервые увидев свет, ужонок осторожно высовывает голову и при малейшей опасности прячется обратно в яйцо. Лишь убедившись, что ему ничто не угрожает, он выскальзывает из скорлупки.
Длина новорожденных составляет 14—22 сантиметра; по окраске они практически не отличаются от взрослых особей. В природе сразу начинают питаться лягушатами, а также дождевыми червями и насекомыми. Половозрелыми они становятся на третьем-четвертом году жизни.
Ондатры. Отряд: Грызуны. Семейство: хомяковые.
В Россию ондатра была завезена в 1928 году и быстро распространилась по всей стране. Ондатра напоминает крысу, поэтому ее часто называют «мускусной крысой».
Но размерами она больше крысы: вес ее достигает 1,5 кг, а длина тела взрослой особи варьируется от 23 до 36 сантиметров.
Ондатра отлично приспособлена к жизни в водной среде: тело ее обтекаемое, уши практически не выступают над мехом, глаза небольшие, расположены на верхней части головы, задние ноги снабжены перепонками. Челюсти отделены от ротовой полости губами, что позволяет ондатре отгрызать растения под водой, не захлебываясь. Хвост, выполняющий роль руля при плавании, вертикально плоский, покрыт чешуей и редкими волосками. Мех ондатры очень густой, водонепроницаемый, окрашен в коричневые тона; на брюхе окраска немного светлее основного фона.
Медлительная на земле, ондатра хорошо плавает и прекрасно ныряет. Без воздуха она может обходиться до 12—17 минут. Зрение и обоняние развиты слабо, в основном, зверёк полагается на слух.
Гнездо обычно имеет несколько выходов-нор диаметром до 30 см. Норы грызунов располагаются примерно в 40-50 см друг от друга. Норы имеют вентиляционные отверстия. Там, где нет твердых берегов, ондатра строит хатки из травы и тростника.
Активны ондатры круглосуточно, но чаще всего после заката и рано утром. Питаются эти болотные животные прибрежными и водными растениями — тростником, рогозом, камышом, осокой, хвощами, стрелолистом, рдестами. Весной ондатра кормится молодыми стеблями и листьями, летом и осенью ест прикорневые части и корневища, зимой только корневища. Поедает также сельскохозяйственные культуры.
Реже, когда растительной пищи мало, ест моллюсков, лягушек и мальков рыб.
Беременность у самки длится 25—30 дней; в помёте в среднем 7—8 детёнышей. В северных областях за год бывает 2 выводка и размножение ограничено тёплыми месяцами — с марта по август; в южных размножение почти не прерывается, и самка за год может выкормить 4—5 выводков. Самец первые недели после родов приносит пищу кормящей самке, таким образом создавая условия для высокой выживаемости детёнышей. Детёныши при рождении слепые и весят около 22 г. На 10 день они уже умеют плавать, а на 21-й начинают поедать растительные корма. К 30-му дню молодые ондатры становятся самостоятельными, однако на зиму остаются с родителями. Весной молодые ондатры расселяются.
Половой зрелости ондатры достигают в 7—12 месяцев. Максимальная продолжительность жизни — 3 года, в неволе — до 10 лет.
2.3. Растительный мир болота
В нижнем ярусе верхового болота господствуют сфагновые мхи, на грядах и кочках к ним добавляются разные виды политрихума (кукушкин лен). В среднем ярусе произрастают в основном кустарнички семейств брусничных и вересковых, а также осоки и пушицы. В верхнем ярусе встречаются только низкорослые сосны и березы. На грядах растительность располагается тремя ярусами, а в мочажинах и понижениях – двумя.
Видовой состав растений на болоте небольшой (около десятка видов), но своеобразный – это растения, не способные выдерживать на других территориях конкуренцию с другими видами. Среди них встречаются гигрофитные и ксероморфные (от греческих слов «ксерос» – сухой и «морфе» – форма, что буквально можно перевести как «сформированные для засухи») виды с автотрофным и гетеротрофным питанием, но все они хорошо приспособлены к жизни в особых условиях верховых болот.
Сфагновые мхи произрастают во многих географических областях в различных условиях. В пределах России их насчитывается около 40 видов. Обитатели относительно сухих участков верховых болот отличаются более яркой окраской: Sphagnum fuscum – ржаво-коричневый, S. Magellanicum – красный или розовый, bellum – пурпурно-красный. Виды, живущие на более влажных участках – S. balticum, S. majus или S. сuspidatum, – обычно светло-зеленые или буроватые.
Отдельное растение сфагнового мха – маленькое и слабое; в одиночку оно не может даже поддерживать вертикальное положение. Но многочисленные растения цепляются друг за друга, образуя плотный моховой покров.
Сфагнумы не имеют корней; только верхняя часть остается растущей, а нижняя постоянно отмирает, пополняя кладовую торфа. Благодаря уникальной способности сфагнумов к неограниченному верхушечному росту возраст растения может составлять несколько сотен лет, а длина тяжа – 0,5 м. Если бы отмерший мох не разлагался, то его стебли пронизывали бы всю глубину торфа. Мох такой густой, потому что у него много листьев, а также боковых веточек, собранных на верхушке и образующих нечто вроде растрепанной головки.
У различных видов листья могут иметь форму от ланцетной до яйцевидно-округлой. Все они мелкие и состоят из одного слоя клеток. Благодаря наличию мертвых (гиалиновых) клеток, имеющих поры, сфагнумы способны поглотить воды примерно в 20 раз больше собственной массы. Эта особенность мха и дала ему название («сфагнос» по-гречески – губка).
Росянки — многолетние травы, иногда с клубневидно утолщённым стеблем, с округлыми, или продолговатыми, черешковыми или сидячими листьями, у большинства видов собранными в густую прикорневую розетку. Край и верхняя поверхность листа усажены крупными железистыми волосками, раздражимыми при соприкосновении и выделяющими слизь, служащую для улавливания насекомых.
Размеры листьев колеблются от 5 мм у растущей в Австралии росянки карликовой (Drosera pygmaea) до 60 см у росянки королевской (Drosera regia) и Drosera binata.
Все росянки — насекомоядные растения. Клейкое вещество, вырабатываемое листьями, содержит алкалоид кониин, оказывающий паралитическое действие на насекомых, и пищеварительные ферменты. После того как насекомое поймано, края листа закрываются, охватывая его целиком. Когда насекомое переварено (обычно это занимает несколько дней), лист вновь раскрывается. Скорость свёртывания листа у некоторых видов росянок довольно значительная, особенно — у Drosera burmannii.
Такой способ питания растения позволяет в условиях обеднённых почв усваивать из насекомого при его переваривании такие полезные для растения вещества, как соли натрия, калия, магния, фосфор и азот.
Механизм свёртывания листа избирателен и реагирует только на белковую пищу, тогда как случайные воздействия в виде капли воды или упавшего листа не вызывают пищеварительного процесса.
Клюква — группа цветковых растений семейства Вересковые, объединяющая вечнозелёные стелющиеся кустарнички, растущие на болотах в Северном полушарии.
Корневая система — стержневая. На корнях клюквы живёт гриб, нити которого плотно соединяются с клетками корня и образуют микоризу. Нити гриба принимают из почвы питательные растворы и передают их корням.
Листья очередные, длиной от 3 до 15 мм, шириной от 1 до 6 мм, яйцевидные или продолговатые с коротким черешком. Листовая пластинка тёмно-зелёная, снизу — пепельная (белая), остающаяся на зиму. На нижней поверхности листа находится воск, препятствующий воде заливать устьица и защищающий таким образом растение от нарушения его нормальных функций.
Цветки светло-пурпуровые или розовые, правильные, обращены рыльцем книзу (поникшие). На цветоножке, которая может быть достаточно длинной (у клюквы обыкновенной её длина может быть почти до 5 см). Продолжительность жизни одного цветка клюквы обыкновенной — 18 дней.
Плод — шаровидная, эллипсоидальная или яйцевидная ягода красного цвета. Размер ягоды, выросшей на болоте, достигает 16 мм. Для клюквы характерна орнитохория: плоды поедаются птицами, которые переносят её семена на большие расстояния. Ежегодно одно растение образует несколько сотен ягод.
Глава III. Влияние экосистемы болота на окружающий мир. Перерождение экосистемы
Болотные экосистемы играют ключевую роль в глобальных процессах связывания углерода и регенерации кислорода, поддержания водного баланса, сохранения биологического разнообразия на обширных территориях.
С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение объёмов болотного метана в атмосфере из-за таяния болот в районе вечной мерзлоты.
Болота играют важную роль как регуляторы гидрологического режима территорий: запасая влагу в период таяния снегов и осенних осадков, они питают ручьи и реки в сухие периоды года.
Болота – санитары сельскохозяйственных экосистем. Стекающая в них вода может содержать удобрения, остатки пестицидов, нефтепродукты, навозные стоки, а вытекающие из болота ручьи полностью очищены от этих примесей.
Существуют три типа болот: низинные, переходные и верховые.
Низинные болота образуются либо при экологической сукцессии зарастания озер, либо при заболачивании суши, когда на поверхность почвы выходят грунтовые воды. Основные торфообразователи в низинных болотах – разные осоки, обычно образующие крупные кочки, тростник, рогоз, камыш. Большинство таких болот зарастает ивами, черной ольхой. Это самый распространенный тип болот в РБ, которые можно встретить по всей ее территории.
Переходные болота представляют следующую стадию сукцессии развития низинного болота. При этом мощность торфяного слоя постепенно увеличивается, и когда она превысит 40-50 см, корни большинства растений отрываются от богатой питательными элементами почвы. Образующиеся из отмирающих растений новые слои торфа содержат мало кальция, фосфора, калия и других элементов питания. Появляются растения, приспособленные к росту в условиях ограниченных ресурсов минерального питания – береза пушистая, вахта трехлистная, белокрыльник болотный и др. Появляется мох сфагнум.
При дальнейшем накоплении торфа болото превращается в верховое. Вся его поверхность покрывается сфагновыми мхами. Из древесных растений на верховом болоте растет сосна, появляется клюква и другие растения семейства вересковых: багульник, мирт болотный, подбел, а по сухим кочкам – лишайники.
В тоже время болота являются источником многих незаменимых ресурсов, объектами, эксплуатируемыми торфяной промышленностью, сельским, лесным и охотничьим хозяйством, поставщиком лекарственного сырья и местом отдыха населения. Болота используются как земельные ресурсы для строительства. Торфяные болота повсеместно вовлечены в традиционное природопользование и играют важную социальную и экономическую роль на местном уровне. Широкий спектр природных ресурсов, присущих болоту, открывает путь к многофункциональному использованию этих экосистем.
Практически необратимым отрицательным воздействием на экосистемы болот является выработка торфяной залежи с последующей рекультивацией земель в качестве пахотных сельскохозяйственных угодий. Однако, объекты торфодобычи подвергнутые вторичному затоплению имеют шанс вернуть часть своих природных функций. Серьезные, а при определенных условиях необратимые, последствия на болотные экосистемы может оказывать поверхностное загрязнение болот сточными водами, производственными, бытовыми и другими отходами.
Заключение
Разнообразие болот России обусловлено разнородностью и обширностью нашей территории. Однако каждый из регионов является уникальным по своим условиям болотообразования, а, следовательно, и по разнообразию болот и связанных с ними местообитаниях. Обширность территории, занятой болотами в нашей стране отнюдь не обозначает неисчерпаемость их ресурсов.
Высокая целостность болот определяет их стабильность по сравнению с суходольными экосистемами в отношении внешних воздействий. Благодаря длительной сопряженной эволюции болотные сообщества обладают высокоспецифичным видовым разнообразием животных, растений, грибов. Для большой группы видов организмов болота являются единственно возможным типом местообитания. Значение болот как естественных местообитаний постоянно возрастает. Нередко болота – это наименее нарушенные природные системы в освоенных регионах, где они выполняют роль ниш и убежищ для видов, не выдерживающих антропогенного пресса.