Общая характеристика высших семенных растений и место среди них высших водных растений (ВВР).

Высшие семенные растения - наиболее многочисленная и дальше других продвинувшаяся в приспособлении к наземному образу жизни группа растений. Считается, что к этой группе растений относится не менее 250 тысяч видов, из которых лишь около 700 видов - голосеменные, а остальные - покрытосеменные (цветковые) растения.

Для них характерны следующие особенности:

1 - внутреннее оплодотворение, происходящее после опыления;

2 - крайняя степень редукции мужского гаметофита (2 клетки);

3 - жесткая привязанность женского гаметофита к материнскому растению-спорофиту и невозможность покинуть его;

4 - формирование хорошо защищенного и снабженного запасными питательными веществами многоклеточного зародыша (семени);

5 - выработка целого комплекса разнообразных приспособлений к сложным условиям обитания на суше (разнообразные специализированные ткани и сложные вегетативные органы).

Все это позволило семенным растениям приобрести высокую степень устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды и освоить самые различные, в том числе - предельно жесткие по набору абиотических факторов, местообитания.

Некоторая часть наземных семенных растений в силу разных исторических обстоятельств в качестве таких местообитаний выбрала прибрежные мелководья пресных, реже солоноватоводных водоемов, а также территории с повышенным уровнем влагообеспеченности или временно затапливаемые территории. Эти растения (часто вместе с высшими водными споровыми) в рыбоводной и биологической литературе называются высшими водными, водно-болотными или земноводными растениями. Большая их часть относится к однодольным цветковым растениям. Точно определить количество высших водных растений (ВВР) не представляется возможным. Прежде всего, потому, что размытой является сама граница между типично наземными и водными растениями, и, кроме того, потому, что для многих прибрежных растений характер их связи с водой как средой обитания существенно меняется в зависимости от сезонных изменений погоды. По некоторым экспертным оценкам число семенных растений имеющих право называться высшими водными растениями (ВВР) вряд ли превышает 10% от общего числа известных видов, даже с учетом промежуточных земноводных форм.

Главной особенностью высших водных семенных растений является то, что, сохранив в своей основе черты настоящих наземных растений, т.е. сложный характер внутреннего и внешнего строения тела, они добавили к ним - или вместо некоторых из них, набор дополнительных приспособлений к водной среде обитания. Это позволило данным растениям не только вновь вернуться к водному или околоводному образу жизни (отсюда название - вторичноводные), но и, во многих случаях, буквально процветать.

В число таких дополнительных приспособлений к водному образу жизни у высших водных растений входит:

- размещение хлоропластов не только в средней части листа, но и в эпидерме (из-за ослабленности света в воде),

- большое количество воздушных полостей в теле растения (развитие аэренхимы),

- высокая рассеченность и тонкость подводных листьев,

- слабое развитие механической и покровной ткани,

- преобладание вегетативного размножения над половым,

- выработка слизи для предотвращения вымывания солей и т.п.

3.7. Экологические группы высших водных растений .........

Одна из наиболее распространенных классификаций наземных растительных форм, основанная на их экологической адаптации к водному режиму, делит все растения на четыре группы:

гигрофиты - растения влажных местообитаний (болот, берегов рек и озер, сырых и влажных лугов и лесов), которые не в состоянии пережить длительную атмосферную и почвенную засуху и требуют для нормальной жизнедеятельности избытка влаги как в атмосфере, так и в почве;

мезофиты - растения, произрастающие на среднеувлажненных почвах;

ксерофиты - растения засушливых местообитаний, которые остаются физиологически активными даже в условиях резко выраженного дефицита влаги в атмосфере и в грунте; и

гидрофиты - собственно водные растения, растущие в воде.

Границы между группами размыты и между ними часто вводятся многочисленные переходные группы.

Различные экологические формы имеют место и внутри каждой из указанных групп. При этом в группе гидрофитов эти формы обычно связывается с распределения ВВР по ярусам или зонам обитания. Различные авторы обычно выделяют не менее 3-4, иногда и более, ярусов или зон обитания высших водных растений.

Чаще всего высшие водные растения по ярусам (зонам) обитания делят следующим образом:

- прибрежные растения (погружены в воду только корни) -

незабудки, подмаренники, лютики, белокрыльник и др.,

- земноводные растения (уходящие в воду на глубину до 0,5-1м) -

осоки, ситняги, ситники, камыш лесной, рогозы, касатики,

аир, сусак и др.),

- высокие земноводные растения (уходящие в воду на глубину до 3-

4м) - тростник, камыш озерный,

- полупогруженные растения (уходящие на глубину до 2,5-3м и одновременно связанные и с грунтом и с поверхностью

водоема) - нимфейные, гречиха земноводная, рдест

плавающий, чилим и др.),

- погруженные растения (встречающиеся до глубин 5-8м) -

большинство рдестов, уруть, элодея, роголистник),

- подводные луга (до глубин 10-12м) - зона водорослей и мхов, хара, нителла и др.

Иногда высшие водные растения делят на:

1. Свободно плавающие в толще воды или у ее поверхности и не

связанные с грунтом (пузырчатка, роголистник).

2. Свободно плавающие на поверхности воды (сальвиния, водокрас,

эйхорния).

3. Прикрепленные ко дну водоема, цветущие под водой и не

связанные с воздушной средой (заникллия, наяда, зостера).

4. Укореняющиеся на дне водоема, образующие листья, плавающие

на поверхности воды, и цветущие над водой (кувшинковые,

апоногетоновые).

5. Болотные и прибрежные растения , прикрепленные ко дну

водоема и значительно возвышающиеся над водой

(частуховые, ароидные, осоковые, злаковые и др.).

Распределение высших водных растений в водоемах различного типа, помимо их собственных биологических особенностей, во многом зависит и от внешних факторов, а именно:

- морфологических особенностей водоема (размеры, глубина, крутизна уклонов дна, изрезанность берегов, наличие заливов, объем мелководий и степень их защищенности),

- оптических свойств воды (прозрачность),

- динамических факторов (ветер, волнобой, течения),

- химических факторов (минеральный состав воды, рН, газовый режим, биогены),

- характера донных отложений,

- распределения температуры,

- колебаний уровня воды,

- характера и объема промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных стоков.

В практике рыбохозяйственного производства существует разделение высшей водной растительности на жесткую и мягкую.

К жестким растениям рыбоводы относят надводные растения с грубыми стеблями (тростники, рогозы, осоки), а к мягким - плавающие и погруженные растения с гнущимися стеблями и мягкими листьями (рдесты, уруть, кубышки, кувшинки, элодея, роголистник и др.). Чрезмерная зарастаемость рыбоводных прудов жесткой растительностью (более 30% площади) является явлением нежелательным и требует проведения регулярных мелиоративных работ по удалению излишней растительности.