"Водные растения и их приспособления к жизни в водной среде"

Водные растения и их приспособления к жизни в водной среде

Автор - составитель: Григорьева Ирина Евгеньевна, педагог дополнительного образования МБУ ДО «Станция юннатов» г. Вязьмы Смоленской области

Растения, постоянно живущие в воде, называют водными растениями.

Классификация водных растений:

1 группа – погруженные растения, весь жизненный цикл которых проходит под водой (не укореняющиеся виды – пузырчатка, роголистники; укореняющиеся в грунте водоема – элодея, рдест, уруть);

2 группа – растения с плавающими листьями или побегами (не укореняющиеся виды – водокрас, сальвиния, ряска, многокоренник; укореняющиеся в грунте водоема – кувшинка, кубышка, рдест плавающий).

3 группа – воздушно – водные растения с побегами, часть которых находится в воде, а часть над поверхностью воды (стрелолист, сусак зонтичный, ирис-касатик, рогозы, камыш озерный, тростник обыкновенный и др.).

Приспособление водных растений к среде обитания выражаются в следующем:

1.Водные растения отличаются большим развитием поверхности тела по отношению к массе (рассеченные на узкие мелкие доли листья, тонкие разветвленные стебли и пр.).

2.Для корней, стеблей и листьев водных растений характерны различные метаморфозы, т.е. видоизменения (например, корни-якори, плавающие стебли, ловчие пузырьки- листья).

3.Внутреннее строение органов высших растений (водных) характеризуется наличием воздухоносной ткани – аэренхимы, недоразвитием проводящих и механических (опорных) тканей.

4.Подавляющее большинство видов водных растений – травянистые многолетники.

5.У водных растений преобладает вегетативное размножение (частями тела или специализированными зимующими почками – турионами).

Описание водных растений:

Погруженные в воду растения

Строение этой группы растений особенно характерно для водной среды. Корни и побеги этих растений полностью погружены в воду, но цветение проходит над водой. К этой группе можно отнести и водоросли (спирогира, кладофора, хара и др.)

Наибольшее распространение в наших водоемах имеют следующие растения:

Элодея канадская, или водяная чума. Побеги ее, достигающие иногда длины 3 метров, погружены в воду. Соприкасаясь с грунтом, они укореняются при помощи придаточных корней. Листорасположение мутовчатое (по 3-4 листа на узле).

Элодея – двудомное растение, в Европе встречаются преимущественно пестичные (женские) экземпляры, но размножение этого растения происходит очень интенсивно боковыми побегами. Каждый боковой побег, отделившись от растения, может дать начало новым зарослям элодеи (отсюда и название «водяная чума»).

Роголистник. Его листья разделены на несколько узких долек – рогулек. В густой заросли образуется чаща из рогулек, и рогульки эти мало податливы. Корней у роголистника нет, воду с растворенными в ней минеральными солями всасывают клетки кожицы. Роголистник словно притягивает к себе всю «муть» воды. Там, где он растет, вода прозрачна, но сам роголистник покрыт грязным налетом. Роголистник так далеко зашел в приспособлении к водной жизни, что и цветет под водой. Пестичные и тычиночные цветки сидят на одном и том же растении. Пыльцу переносит вода. Улитки не едят роголистник. Его листья – рогульки усажены мелкими зубчиками, а главное содержат дубильные вещества – танин.

Уруть. Это растение похоже на роголистник, но достаточно дотронуться до него рукой, чтобы почувствовать разницу. Роголистник упругий, словно роговой, уруть – мягкая. У вынутого из воды роголистника листья не слипаются, дольки листьев урути слипаются в кисточки. Да и сами листья разные. Уруть имеет корни, но оторванный стебель ее подолгу живет в воде и без корней. Цветет она под водой.

Рдест курчавый. Растут рдесты на глубине водоема, в отдалении от берега. Встречаются они не во всех водоемах: в болотной луже, маленьком прудке рдестов нет. (Только у некоторых рдестов есть плавающие листья, обычно же листья подводные. Длинные, по нескольку метров, стебли крепко держатся за грунт: у рдестов есть корневище. В зарослях рдеста многие рыбы мечут икру, здесь же скрывается рыбья молодь). Рдест растет в проточной воде. В начале июня из зимующих на дне водоема почек рдеста развиваются подводные ползучие укореняющиеся побеги, дающие многочисленные вертикальные веточки. Длина их может достигать 1 м. Края удлиненных узких и тонких листьев рдеста своеобразно сморщены (отсюда и название «курчавый»), что защищает лист от механического воздействия текущей воды. Устьица в эпидермисе листа отсутствуют – обмен веществ идет через всю поверхность, как листа, так и стебля.

Пузырчатка обыкновенная. Ее можно встретить в стоячих мелких водоемах. У этого растения нет корней, и она плавает. На погруженных в воду побегах этого растения образуются сильно рассеченные листья, часть которых превращена в маленькие пузырьки. Когда мелкие насекомые, обитающие в воде, попадают в эти пузырьки, они погибают там и постепенно перевариваются, обогащая пузырчатку необходимыми для ее жизни веществами. В середине лета пузырчатка цветет. Над водой поднимаются желтые цветки, над водой же созревают семена.

Ряска трехдольная. Это растение распространено в водоемах со стоячей или медленно текущей водой. У ряски маленький плоский стебелек, плавающий на поверхности воды, длиной до 4,5 мм и шириной до 3 мм. Этот стебель очень напоминает листик, за который его принимают. У ряски единственный корень, погруженный в воду. В корне есть пустоты, заполненные воздухом и водой. Осенью воздушные полости сокращаются, а водные увеличиваются – ряска тяжелеет и погружается в воду. Так растение приспособлено к перенесению условий зимы. Стеблевые пластинки узколанцетной формы, полупрозрачные, плавают над поверхностью воды. Отдельные побеги соединены между собой, т.к. у ряски активно идет ветвление и образуются многочисленные группы. Во время цветения побеги всплывают на поверхность воды.

Растения, плавающие на поверхности воды.

Представители этой группы – ряска малая, многокоренник, водокрас.

Ряска малая. Это растение имеет видоизмененные побеги – плоские пластинки шириной до 3мм. и длиной 4 мм. Листья на них не развиваются, от каждой пластинки отходит в воду корень с хорошо заметным кармашком на конце. Сверху и снизу пластинка ряски малой зеленая, на разрезе линзовидная. Цветет растение очень редко, вегетативное размножение происходит отделением дочерних побегов. Обильно размножается летом в стоячих, слегка загрязненных водоемах.

Многокоренник обыкновенный. В виде пластинки плавает на поверхности воды, но с нижней стороны имеет пучок придаточных корней. Пластинка многокоренника плоская с обеих сторон, сверху ярко-зеленая, снизу красновато-бурая, иногда почти фиолетовая, размер ее 0,3-0,5 см. Цветет редко, размножается боковыми побегами-пластинами. С наступлением холодов, как и ряска малая, погружается на дно водоема, где сохраняется до будущей весны.

Водокрас обыкновенный. Водокрас обыкновенный или лягушачий, встречается в стоячих водоемах и медленно текучих водах, зарослях тростников на мелководье. Водокрас – изящное растение с округлыми плавающими в воде листьями. Стебли и отходящие от них многочисленные корни погружены в воду. Растение двудомное, цветки однополые, трехчленные, белые на длинных цветоножках. В течение лета растение быстро размножается при помощи длинных побегов, подобно усам земляники. Во второй половине лета у растения образуются зимующие почки – турионы, опускающиеся на дно с началом холодов.

Растения, укореняющиеся в грунте водоема, с листьями плавающими на поверхности воды.

Это немногочисленная группа, но в нее входят охраняемые водные растения.

Кувшинка белая. Растение имеет мощное корневище, расположенное на дне, от которого отходят толстые придаточные корни. Уровень водоема может изменяться в течение лета, тем не менее, листья и цветки кувшинки остаются на поверхности воды, что достигается либо изгибанием черешков и цветоножки, либо их усиленным ростом. Плавающие на поверхности листья имеют длинные черешки, диаметр листовой пластинки до 20 см, по форме она сердцевидно-овальная. Все кувшинки размножаются семенами, поэтому надо помнить об этом и не срывать цветы. Кроме кувшинки белой встречаются еще два вида: белоснежная и малая.

Кубышка желтая. Многолетнее растение с мощным корневищем, листья подводные (морщинистые, светло-зеленые) и плавающие (глубоко-сердцевидные, плотные с устьицами в верхнем эпидермисе). Желтые лепестки цветка несколько короче чашелистиков. Каждый лепесток имеет в основании нектарник. Цветки опыляются насекомыми. В местах с быстрым течением кубышка образует только подводные листья. На пересыхающих участках водоема может развиться наземная форма – меньших размеров и не цветущая. Таким образом, в зависимости от места обитания кубышка желтая может образовывать ряд экологических форм. Размножается только семенами.

Рдест плавающий. У этого растения есть подводные и плавающие листья. Подводные отмирают до цветения растения, длиной до 50 см. Плавающие листья кожистые, глянцевитые, с бурым оттенком. На разрезе такого листа видны многочисленные крупные воздушные полости. Цветет в июне-июле. Во время цветения цветки выступают над поверхностью воды, опыление происходит при помощи ветра. Семена распространяются водоплавающими птицами. Размножается вегетативно частями побегов.

Земноводные растения.

Растения, относящиеся к данной группе, могут расти как в воде, так и на суше.

Стрелолист обыкновенный. Из не длинного широкого корневища, на котором имеются небольшие клубеньки, произрастает безлистный, достигающий метра, стебель. Листья скомпонованы в розетку, располагаются у корня. Под водой листья выглядят в виде длинных, узких полос. Дорастая до поверхности, некоторые из них формируют овальную, чуть вытянутую пластинку с «ушками» на основании. Над поверхностью воды взрослый стрелолист выпускает трехгранные черешки, которые оканчиваются листовой пластиной, визуально напоминающей наконечник стрелы, за что растение и получило своё интересное название. Формы листьев стрелолиста меняются, в зависимости от подвида и от окружающих условий, становятся длинней или короче, шире или уже, и даже меняют цвет. Когда растение растёт слишком глубоко, недостаток света угнетает его рост. Цветок формирует только подводные, полосовидные листья и затем сразу выпускает стебель, на котором формируется соцветие, а затем и плод. Такая же ситуация происходит в случаях, когда стрелолист растёт в ручье. Сильные потоки воды не дают листьям правильно развиваться и подниматься над водой. На вытянутом трёхгранном стебле, возвышающемся над водой, формируется соцветие, оно состоит из групп, насчитывающих по 3 цветка. Стрелолист раздельнополое растение. В первую очередь, соцветие распускает нижние, женские бутоны, уже после этого раскрываются мужские. За счет этого опыление происходит перекрёстно, в качестве опылителей выступают насекомые. Ближе к сентябрю, из расположенных в основании стебля листовых пазух, стрелолист выпускает длинные полуметровые, округлые побеги белёсого цвета. На конце каждого побега находится несколько вытянутых листков и небольшое уплотнение, которые постепенно, зарываясь в ил, разрастается и превращается в клубневое образование. Материнское растение всю зиму через эти побеги питает клубеньки, а к весне погибает, давая жизнь своему «потомству».

Сусак зонтичный. Узнать сусак зонтичный довольно легко по характерным крупным соцветиям с яркими цветками. Соцветия эти венчают безлистные стебли, торчащие обычно прямо из воды. Таких стеблей – цветоносов от каждого корневища за летний сезон может вырасти от одного до трех. Все листья сусака зонтичного прикорневые. Вырастают они из почек на верхней стороне корневища. И также их основания находятся прямо в воде. Листья очень длинные и узкие. Лист легко достигает метровой длины, ширина же его не превышает 1 см. Основание листа трехгранное, выше он уплощается. Жилкование параллельное. Корневище в грунте растет горизонтально. Оно длинное и довольно толстое (до 2 см). На нижней стороне корневища растут многочисленные корни, на верхней – листья и стебли. Стебли – цветоносы вырастают из почек, расположенных в пазухах листьев. Там же, в пазухах листьев, располагаются и другие почки – вегетативные. Они легко отрываются, переносятся на некоторое расстояние водой, прорастают и дают начало новым растениям. Листья сусака зонтичного схожи с листьями многочисленных осоковых, произрастающих в тех же местах (например, камыша озёрного и крупных осок). Но вот цветки у сусака совсем иные. Цветок сусака зонтичного достигает в диаметре двух сантиметров. Он обоеполый, с бледно-розовым, розовым или почти белым околоцветником. В строении цветков разных растений нередко имеет место быть некое «магическое число», которому подчиняется количество частей цветка. Для сусака зонтичного такой «магической цифрой» служит тройка. Цветки на верхушке стебля – цветоноса сусака зонтичного собраны в зонтиковидное соцветие. Отсюда и название растения. Соцветие внешне похоже на простой зонтик. Хотя на самом деле все несколько сложней. Поэтому иногда соцветие именуют «ложным зонтиком». Опыляют цветки, богатые нектаром, многочисленные летающие насекомые – мухи, жуки, разнообразные мелкие перепончатокрылые. Пчелы цветки сусака зонтичного тоже охотно посещают. Цветет сусак зонтичный долго, до августа. На смену отцветшим растениям вырастают новые цветоносы с новыми соцветиями. При плодах сохраняются околоцветники отцветших цветков. Подобие зонтика сохраняется, и узнать по этому признаку даже закончившее цветение растение довольно просто. Плоды сусака зонтичного – многолистовки. Каждый плодик листовка вскрывается по шву, высыпая в воду много мелких семян. Семена эти вскоре тонут, но на некоторое расстояние их все, же относит водой. Проросшее на дне семя дает начало новому организму. Хорошо размножается сусак и вегетативно, при помощи отделяемых и переносимых водой вегетативных почек, вырастающих в пазухах листьев на корневище.

Частуха подорожниковая. Она получила такое название, потому что ее внешний вид напоминает растение подорожник. Частуха обыкновенная обладает красивыми ребристыми зелеными листьями, по форме напоминающими яйцо и расположенными на длинных черешках. Соцветия собраны в метелку, в состав которой входят обоеполые цветки с шестью тычинками. Соцветия содержат большое количество маленьких цветочков диаметром 0,5 сантиметра, поэтому выглядят красиво. Плоды у частухи многочисленны. Они немного приплюснуты с боков. Семена расположены в плотных головках подобно кольцу. На стебле отсутствуют листья, он не наклонен к земле, а стоит прямо. Цветки обладают очень светлой окраской, белой либо розоватой. Высота растения варьируется от 30 до 90 сантиметров. Клубни мясистые, имеют шаровидную или коническую форму. Условия окружающей среды могут сильно повилять на его внешний вид. Местом ее произрастания является берег водоема: реки, пруда или озера. Кроме того, частуха может встретиться на мелководье или в болоте. Для того чтобы растение не способствовало образованию болот, нужно регулярно вырубать мертвую траву.

Калужница болотная.

Калужница — травянистое многолетнее дикорастущее растение. Характерная особенность болотной калужницы – это ее высота. Растение достигает до 40 см в высоту при прорастании на лугах и полях, а в водной среде достигает 3 м. Стебель мясистый, облиственный, голый, может быть прямостоячим, поднимающимся, стелющимся или восходящим. Корневая система неглубокая, мочковатая. Растение слабо ядовито.
Листья калужницы темно-зеленые, очередные, голые, сердцевидной формы с зубчатым краем. На тыльной стороне листа ярко выраженные жилки красно — синего цвета. Размер листовой пластины неодинаков в прикорневой зоне. Листья 15 — 20 см в поперечнике, на длинных мясистых черешках. На стебле они меньше по размеру и на коротких черешках. В верхней части стебля возле цветков листья сидячие. При долгом нахождении под яркими прямыми лучами солнца листья скручиваются в трубочку. Цветки 5 см в диаметре, преимущественно жёлтого цвета, но встречаются оранжевые, белые и золотистые экземпляры. Цветки располагаются поодиночке или группами на длинных цветоносах из пазух листьев верхней части стебля. Период цветения апрель-май, первое цветение наблюдается с 8-10 летнего возраста растения. В июне — июле созревает плод – многолистовка с небольшим количеством семян. Зимостойкий вид хорошо переносит самые сильные морозы до -35°С. Влаголюбивые растения могут прорастать и на сухой почве при условии обильного полива.