Морфо-биологические особенности аквариумных водных растений и влияние абиотических и биотических факторов

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 40 страниц
В избранное:

РЕФЕРАТ

Выпускная работа “Изучение морфо-биологических особенностей аквариумных видов водных растений” содержит страниц компьютерного текста, 5 таблиц, 7 рисунков, библиографический список из 57 наименований и приложения.

Ключевые слова: аквариумные растения, фитодизайн, гидрофиты, высшие водные растения, флора, таксон, абиотические и биотические факторы.

Объект исследования: 4 вида аквариумных растений: Vallisneria spirales, Elodea canadensis, Pistia stratiotes, Sagittaria spec. И 4 вида высших водных растений: Potamogeton pectinatus, Typha latifolia, Sagittaria sagittifolia, Vallisneria spirales.

Цель выпускной работы - изучение био - морфологических особенностей аквариумных растений под влиянием биотических и абиотических факторов (освещенность, температура) .

Задачи работы:

изучение морфологических особенностей водных растений под влиянием абиотических факторов;
изучение влияния биотических факторов на особенности развития объектов исследования;
дать морфологическое описание объектов исследования;

- определения принадлежности объекта исследования к

определённым биоморфам;

- систематический анализ флоры высшей водной растительности

- Казахстана.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ . . . …. 4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ . . . 6

1. 1 Аквариумные растения, их значение и содержание . . . 6

1. 2 Краткие сведения о классификации водных растений . . . 8

1. 3 Классификация, типология, растительные сообщества . . . 10

1. 4 Эко-биологические особенности водных растений . . . 12.

1. 5 Основные факторы среды, определяющие развитие высших водных растений . . . … 15

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫМатериалы исследований . . . 19Методы исследований 19
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ . . . …… 22Морфологическое описание водных растений . . . … 22Анатомическое описание срезов листа растений. 23

3. 3 Влияние абиотических факторов на морфо-биологические особенности аквариумных растений . . 30

3. 4 Влияние биотических факторов на особенности развития аквариумных растений . . . 32

3. 5 Систематический анализ высшей водной растительности . . . …. . 33

ВЫВОДЫ. . 35

Список использованных источников. 39.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время, как никогда, остро встала проблема охраны окружающей среды и планомерного обеспечения населения пищевыми продуктами. Поэтому современная биология изучает не только растительный и животный мир планеты, но прежде всего сложнейшие взаимоотношения

организмов, влияние факторов среды на эти организмы и воздействие последних на среду.

При становлении ботаники как научной дисциплины внимание учёных было обращено прежде всего на наземную растительность, водным растениям уделялось значительно меньше внимания, хотя водное пространство занимает на нашей планете почти в 2, 5 раза большую площадь, чем суша. Причины этого кроются, очевидно, в том, что человек в первую очередь обращал внимание на растительность суши, пригодную для его потребностей, просто не замечая часто из-за микроскопических размеров (фитопланктон), растительный мир водоёмов.

С углублением изучения флоры и растительности из общей ботаники выделились дисциплины, изучающие высшие и низшие растения. Параллельно с геоботаникой развивалась и получила права на существование гидроботаника. Гидроботаника по существу это экология водных растений на физиологической основе. Объектом гидроботаники являются растительные организмы водоёмов вне зависимости от систематического положения и среды обитания (моря, пресные воды, аквариумы) .

Водные растения в водоёмах образуют различные сочетания - сообщества, каждое из которых характеризуется определённым видовым составом гидрофитов, особенностями их роста, развития и различной продуктивностью. Ценность зарослей с хозяйственной точки зрения не одинакова и зависит от составляющих видов.

В некоторых случаях, высшие водные растения служат хорошим субстратом для крепления икры рыб, моллюсков и их кладок. Не менее важное значение имеет водная растительность для питания растительноядных рыб. Гидрофиты играют большую роль в образовании органического вещества и являются первичными созидателями его в водоёмах, они же - основные поставщики кислорода.

Водная растительность также представлена в комнатных условиях (аквариумах), которые в первую очередь призваны решать эстетические проблемы закрытых помещений (проблема фитоценоза) . В связи с этим нам представляется интересным изучение морфо-биологических особенностей строение аквариумных видов высших растений, их видового разнообразия.

Для достижения цели перед нами стояли следующие задачи:

- изучение морфологических особенностей водных растений под влиянием абиотических факторов;

- изучение влияния биотических факторов на особенности развития объектов исследования;

- дать морфологическое описание объектов исследования;

- определения принадлежности объекта исследования к определённым биоморфам

- систематический анализ флоры высшей водной растительности Казахстана.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫАквариумные растения, их значение и содержание

Значение растений в аквариуме: Растения играют важную роль в обмене веществ в аквариуме и, прежде всего в обмене газов, необходимых как для самих растении, так и для рыб. Выделение кислорода и одновременно поглощение углекислого газа, присущие одним только растениям, нельзя заменить даже хорошим продуванием воды воздухом. Большую роль играет и поглощение растениями различных органических и неорганических веществ, появляющихся в воде в результате жизнедеятельности рыб и разложения остатков пищи и отмерших растений. Усваивая растворенные в воде вещества, необходимые для их роста и развития, зеленые растения совместно с бактериями осуществляют биологическую обработку воды, благодаря чему вода очищается от вредных для рыб веществ естественным путем. Никакие фильтры не могут заменить в этом отношении растения и бактерий.

Очень велика и эстетическая роль растений в аквариуме. Растения, находящиеся в полном расцвете, благодаря сменяющемуся ландшафту, побуждают рыб к более полному проявлению особенностей их поведения. Они оттеняют яркость окраски рыб и подчеркивают их красоту, радуют глаз наблюдателя. Для некоторых видов рыб, ведущих скрытый образ жизни, растения необходимы как укрытия; кроме того, они дают возможность самкам спрятаться от настойчивого ухаживания слишком активных самцов. Среди растений рыбы прячутся от преследования агрессивных особей своего или другого вида; особенно нуждаются в укрытии молодые рыбы, содержащиеся вместе со взрослыми. Для многих видов рыб растения являются естественным субстратом, на который они мечут икру. Одни виды рыб приклеивают икру к растениям, другие мечут ее среди их зарослей. Для многих растения служат укрытием икры от пожирания ее родителями. Некоторые рыбы, проявляющие заботу о потомстве, используют растения

для постройки гнезда. Растения следует подбирать с учетом особенностей условий, в которых они будут развиваться. В некоторых случаях приходится обращать внимание и на так называемый антагонизм растений.

Практика аквариумистов показала, что иногда некоторые растения (криптокорина и валлиснерия) не уживаются друг с другом (причина этого до сих пор не ясна) . В каждом аквариуме одни растения процветают, другие растут хуже, а иногда и совсем не приживаются, что зависит от целого ряда

сложившихся условий. В большинстве случаев лучше приобретать молодые кустики, делая исключения лишь для криптокорин и некоторых других видов растущих медленно и начинающих размножаться лишь в возрасте нескольких месяцев и даже лет. Кустики и веточки надо выбирать совершенно зеленые.

Совершенно неправильно называются все водные растения водорослями; в действительности же в аквариумах культивируются только немногие виды растений, относящиеся к группе водорослей, такие, как блестянка, топняки некоторые другие. Присутствие представителей большинства видов водорослей в аквариуме нежелательно, так как они вызывают “цветение” воды, обрастание стенок аквариума и самих растений. В основном аквариумные растения относятся к высшим цветковым, есть среди них также мхи и папоротники /1/.

Растениям в аквариуме водоросли могут принести много сложностей. Нижеследующая большая таблица помогает составить представления о том, какой ущерб могут нанести водоросли аквариуму и как можно этому противостоять.

Таблица 1. Влияние микрофитов на высшие водные растения

Нанесенный ущерб: Нанесенный ущерб

Диагноз: Диагноз

Терапия: Терапия

Нанесенный ущерб: Буроватый налет на камнях и растениях

Диагноз: Бурые водоросли (Diatomae)

Терапия: Их образование связывают с недостатком света. Усилить освещенность.

Нанесенный ущерб: Цвета морской волны, налет в виде пленки. Появляются в разных местах плоскими, лепешковидными колониями, покрывая стекла, растения и камни.

Диагноз: Сине - зеленые водоросли ( Cyanophyceae )

Терапия:

Лечение трипафлавином

(по Хюкштедту) 100 мг на 100 литров аквариумной воды.

Нанесенный ущерб: Налет зеленого цвета; удаляется с большим трудом.

Диагноз: Зеленые водоросли ( Chlorophyceae)

Терапия:

Очень стойкий

вид водорослей, сопротив-ляющийся всем известным средствам. Некоторые специалисты рекомендуют заселять в аквариум рыбу Epalzeorhynchus siamensis, поедающую водоросли.

Нанесенный ущерб: Напоминающие паутину переплетения зеленых нитей, появляющиеся чаще всего поблизости от молодых побегов и способные образовать целые “гнезда “, что существенно задерживает рост насаждений.

Диагноз: Нитчатые водоросли; обычно их относят к зеленым

Терапия: Уничтожение этих водорослей дается с трудом; проще всего механически удалить их, наматывая на деревянную палочку.

Нанесенный ущерб: Лиственная поросль с тоненькими ниточками, способными распространиться по всей ширине

Диагноз: “Бородатые” водоросли, относятся к красным (Rhodophyceae)

Терапия: См. рекомендации по борьбе с зелеными водорослями; другая возможность - многократная замена воды

Продолжение таблицы 1.

Вода по всей толщине становится мутной и темной: Вода по всей толщине становится мутной и темной

Плавающие водоросли, которые чаще всего относят к зеленым; их появление вызвано ярким освещением в сочетании с излишком питательных веществ: Плавающие водоросли, которые чаще всего относят к зеленым; их появление вызвано ярким освещением в сочетании с излишком питательных веществ

Обработка ультрафиолетовыми лучами; частично замена воды несколько раз подряд: Обработка ультрафиолетовыми лучами; частично замена воды несколько раз подряд

Вода по всей толщине становится мутной и темной: Поверхность воды (и только) покрыта зеленой пленкой

Плавающие водоросли, которые чаще всего относят к зеленым; их появление вызвано ярким освещением в сочетании с излишком питательных веществ: Чаще всего - зеленые водоросли

Обработка ультрафиолетовыми лучами; частично замена воды несколько раз подряд: Частичная замена воды несколько раз подряд (тем самым удаляются лишние удобрения)

Требования разных типов водорослей к свету тоже весьма разнообразны. Но одно совершенно ясно: биологическими методами, то есть при помощи рыб и улиток, едва можно уничтожить водоросли на долгий срок. Надо учитывать и то обстоятельство, что при уничтожении низших растений не исключается и нанесение вреда высшим, то есть аквариумным растениям. Сильному замедлению роста водорослей или предотвращению их появления также способствует добавка углекислоты в аквариумную воду.

1. 2 Краткие сведения о классификации водных растений

Аквариумные растения могут быть объединены в следующие биологические группы: 1) плавающие на поверхности воды; 2) плавающие в толще воды; 3) укореняющиеся в грунте. Основное различие их с точки зрения биологических особенностей связано со способом получения органических и минеральных питательных веществ непосредственно из воды или из грунта. Четкого разделения между группами нет, однако по строению корневой системы и листьев можно легко определить тип питания растений. У одних корневая система либо отсутствует совсем, либо развита слабо и служит лишь для прикрепления; листья мелкие, часто рассеченные. У других хорошо развитая корневая система обильна, имеет много ответвлений; листья без вырезов, длинные и узкие либо широкие и относительно короткие /2, 3 /.

Растения, плавающие на поверхности воды. Представители этой биологической группы растений получают питание в виде растворенных в воде веществ почти исключительно через листья, у некоторых и через корни. Листья этих растений обычно нежные, часто мелкорассеченные, с очень большой поверхностью. Большинство из них размножаются быстро. Все плавающие на поверхности растения нуждаются в ярком верхнем свете. Они - лучшие ассимиляторы продуктов жизнедеятельности животных, находящихся в аквариуме. Многие растения этой группы служат некоторым видам рыб (лабиринтовым) материалом для постройки гнезд, среди корней других растений рыбы (например, трехполосый нанностомус) мечут икру.

Водяной салат ( Pistia stratiotes L . ) . Водяной салат (пистия) распространен в

водах тропиков и субтропиков. Его сизо-зеленые листья, покрытые волосками, собраны в розетку; корневая система сильно развита, корешки грязно-белого цвета. Это одно из самых крупных плавающих аквариумных растений. Пистия требует яркого света. Оптимальная температура воды

для нее 22-26°С, минимальная-18°С. Летом она легко размножается вегетативным путем; зимой, как правило, погибает. Пистию можно размножать семенами. Хорошо развитая корневая система служит субстратом для размножения многих рыб /2, 3, 4, 5/.

Растения, плавающие в толще воды . К этой биологической группе относятся наиболее важные для аквариума растения, интенсивно производящие работу по поглощению растворенных в воде органических и неорганических веществ. Эти растения поглощают используемые ими вещества в основном поверхностью своих листьев; слаборазвитые тонкие нежные нити корней служат лишь для прикрепления. Многие растения этой группы могут размножаться из небольшого кусочка. Листья тонкие, нежные, часто мелкоперистые. Мелкорассеченные листья имеют очень большую поверхность, что увеличивает их способность к ассимиляции. Следует отметить, что различные виды перистолистников, кабомб, людвигий, а также гигрофила и амбулия лучше культивируются при наличии почвы, богатой гумусом /6, 7/. Заросли многих из плавающих в толще воды растений служат местом икрометания рыб. Некоторые из растений употребляются для застилания дна нерестилища, чтобы спасти икру от пожирания ее родителями. Декоративная роль их также очень велика. В их присутствии очень быстро устанавливается и особенно хорошо поддерживается биологическое “равновесие” в аквариуме. При ярком верхнем солнечном свете они служат естественным светофильтром, снижающим возможность зацветания воды, чему способствует интенсивная ассимиляция органических и неорганических веществ, необходимых для массового развития водорослей.

Погруженные растения обычно имеют большую поверхность. Это достигается развитием длинных стеблей сильно рассеченных на нитевидные дольки листьев, и увеличением листовой пластинки иногда до 25 - 30 см., как у кувшинки, рдеста блестящего и других. Находящиеся под водой листья лишены устьиц, а у надводных и плавающих - устьица имеются. У первых они находятся, как обычно, на нижней стороне листа, а у вторых - на верхней. Верхние поверхности плавающих листьев покрыты толстой кожицей и восковым налетом, который препятствует их смачиванию. Листья служат не только органами ассимиляции, но и выполняют роль корней, поглощая питательные вещества. Часто наблюдается гетерофиллия - разнолистность, когда плавающие и погруженные листья отличаются по форме и величине. В таких случаях плавающие листья состоят из черешка и цельной пластинки, а у погруженных она рассечена на узкие нитевидные дольки /2, 7, 8/.

Классификация, типология, растительные сообщества

Уже древние пытались расчленить водные растения на группы по степени их приспособления к жизни в водной среде. Так, ученик Аристотеля Теофраст Эрезосский по внешнему виду подразделял растения на собственно водные (éhydra), прибрежные (kàthydra), болотные (heleia) и амфибийные. В начале хх века для погруженных водных растений Шоу (Schouw, 1823) /9, 10, 11/ был предложен термин «гидрофиты», как собственно водные растения (plantae aquaticae verae s. plantaesubmersae), полностью находящиеся под поверхностью воды, прочно вошедший в последующие системы и классификации. В отдельные группы им были выделены растения, часть которых соприкасается с атмосферой, особенно цветы и листья (plantae aquaticae spuriae s. plantae emersae) и растения, живущие как в воде, так и на суше (plantae amphibiae) .

Датский эколог Варминг предложил классификацию, основанную на зависимости растений от воды и их отношении к воде, выделив 4 группы: гидрофиты, ксерофиты, галофиты и мезофиты. Такая классификация сохранила в общих чертах свое значение и по настоящее время, получив ряд уточнений /9, 12, 13/.

А. А. Уранов, выделяет следующие морфологические группы: ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты и гидатофиты. Объединение всех водных растений, как и растений сырых местообитаний, в общую группу «гигрофитов» /14/ вряд ли можно считать целесообразным, поскольку собственно гигрофиты являются обитателями влажной и теплой атмосферы тропиков, а в средней полосе растут во влажных условиях под пологом леса или на открытых, постоянно сырых почвах.

На Первой всесоюзной конференции по высшим водным и прибрежно-водным растениям была предложена классификация, включающая три основные группы /15/:

Гидатофиты - погруженные растения, весь жизненный цикл которых проходит под водой. Генеративные побеги могут возвышаться над поверхностью воды. Основная растительная масса в толще воды. Не укореняющиеся виды: пузырчатка, роголистник; укореняющиеся виды: элодея, рдесты, полушник, уруть.
Нейстофиты - растения с плавающими ассимиляционными, большая часть вегетативных побегов и листьев плавает на поверхности воды. Не укореняющиеся виды: сальвиния, водокрас, многокоренник; укореняющиеся виды: нимфея, кубышка, рдест плавающий.
Гелофиты - воздушно-водные растения с побегами, часть которых находится в воде, а часть - над поверхностью. Это промежуточная группа между водными и сухопутными растениями.

В практике гидробиологических исследований находит применение также физиономическая классификация Гамса /14, 16/ несколько видоизменённая В. Н. Беклемишевым /17/.

Лемниды - свободно плавающие неукореняющиеся растения: планктонные лемниды - растения, плавающие в толще воды (риччия, пузырчатка, ряска трехдольная) ; нейстонные лемниды - растения, плавающие на поверхности воды (сальвиния плавающая, ряска малая, водокрас, водный орех) .
Прикрепляющиеся растения: листостебельные мхи и харовые водоросли.
Укореняющиеся растения: изоэтиды - растения с коротким стеблем и придонной розеткой погруженных листьев (полушник, лобелия Дортманна) ; валлиснерииды - растения с коротким стеблем и длинными лентовидными погруженными листьями (валлиснерия, подводные формы стрелолиста, ежеголовника и пр. ) ; элодеиды - погруженные растения с длинным стеблем и листьями (элодея, уруть, рдесты, наяды) . У некоторых элодеид наблюдается значительная редукция корневых систем или их полное отсутствие (роголистник) ; нимфеиды - растения с плавающими на поверхности воды листьями (нимфея, кубышка, ужовник, рдест плавающий, водная форма гречихи земноводной) ; линеиды - растения с линейными надводными ассимилирующими органами (тростник, рогоз, осоки, аир) ; фолииды - растения с широкими надводными листьями (сабельник болотный, вахта трехлистная, белокрыльник болотный) /18, 19, 20, 21/

Наиболее отчётливо смена одних экологических группировок водных растений другими наблюдается в условиях озёр с постепенным понижением уровня дна. Тинеман /22/ выделяет в литорали пресноводных озер три зоны: 1) камыши - тростники - рогозы; 2) рдесты (блестящий и пронзеннолистный) и горец земноводный; 3) зона подводных лугов (нижняя граница распространения урути, роголистника, элодеи, мхов, харовых водорослей) .

Выделение зон высших водных растений в озёрах средней полосы Советского Союза приводится у С. П. Аржанова и С. Г. Лепневой Прибрежные растения (незабудки, подмаренники, лютики, белокрыльник) .

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.