Самоочищение водоемов
2. Физико-географическая характеристика района
2.1 Геоморфология
2.2 Климатические условия
3. Методы исследования
Заключение
Библиографический список
Введение
Кореновский район - это золотистые плодородные поля, густые заросли лесных посадок, богатые рыбой реки и водоёмы Кубани. Расположенный в центральной части Краснодарского края Кореновский район по своему местоположению является официальным географическим центром Кубани. В Кореновском районе, как и во многих районах Российской Федерации, наблюдается ряд типичных проблем и особенностей, так и свойственных лишь данному району [Печерин, 1989].
Во флоре сельского хозяйства преобладают зерновые и подсолнечные, так как Кореновский район один из основных поставщиков данного сырья. Являясь районом в той или иной степени урбанизированным, подвергается не малому влиянию загрязнителей на окружающую среду, что несет за собой уничтожение популяций растений [Печерин, 1989].
Прибрежно-водные растения занимают особое положение в системе растительного мира благодаря своим морфологическим, биологическим и экологическим особенностям. Значение и роль прибрежно-водных растений трудно переоценить. Прежде всего, это пищевой ресурс и местообитание многих рыб, птиц и животных. Прибрежно-водные растения используются в качестве промышленного сырья, корма для сельскохозяйственных животных и домашней птицы [Печерин, 1989].
Кроме того, среди них много лекарственных, а так же используемых в пищу человеком растений [Печерин, 1989] .
Целью работы является изучение прибрежно-водной растительности Кореновского района.
В соответствии с целью по литературным данным были поставлены и решены следующие задачи:
1.По литературным данным изучить историю вопроса;
.Выявить особенности флоры водно-болотных систем;
.Рассмотреть проблему водоохраны;
.Изучить индикаторное значение прибрежно-водных растений;
.Рассмотреть, что есть понятие «прибрежно-водные растения».
1. Аналитический обзор литературы
.1История изучения прибрежно-водной растительности
В России изучение растительного и животного мира водоёмов было связано с организацией гидробиологических станций. Целью исследований была разработка методов и способов эффективной эксплуатации природных ресурсов водоёмов. Были изданы определители водных растений отдельных регионов страны: Ростовского уезда, Уральских озёр, средней полосы России и другие [Семенов, 1990].
С 1920-х годов внимание стали уделять классификации и экологии прибрежно-водной растительности. Ряд работ, опубликованных в 1950-х годах, связан с решением проблем, возникших при создании крупных водохранилищ, относительно их зарастания. Эти работы дали начало новому направлению современной гидроботаники. С 1950-х годов большое внимание уделялось изучению продуктивности прибрежно-водной растительности. Исследуется кормовая ценность прибрежно-водных растений, условия их распространения и произрастания, способы заготовки, хранения, культивирования. Смыв в водоёмы минеральных удобрений с сельскохозяйственных угодий, поступление бытовых и промышленных стоков приводит к интенсивному развитию прибрежно-водной растительности. Вследствие этого происходит вторичное загрязнение водоёмов гниющими растительными остатками [Семенов, 1990].
В 60-х годах ХХ в. были обозначены основные направления гидроботанических исследований в нашей стране: геоботаническое, анатомо-морфологическое, систематическое, экологическое, хозяйственное [Емельянов, 2008; Алехин, 1970].
Основной задачей геоботанических исследований на данный момент остаётся выявление общих закономерностей зарастания водоёмов разного трофического уровня и в разных природно-климатических условиях [Емельянов; 2008, Алехин, 1970].
Экологические исследования имеют в основном аутэкологическую и синэкологическую направленность. В работах такого плана представлены сведения об экологии растений водоёмов, особенностях их жизни в водной среде. Освещены трофические взаимоотношения водных растений и обитающих в их зарослях животных, участие в самоочищении водоёмов. Физиологическое направление включает изучение основных сторон жизнедеятельности растений и их функциональных особенностей. В первую очередь это фотосинтез, дыхание, минеральное питание, потребление органических соединений и др. [Гаевская, 1966].
Систематическое направление начало развиваться с 50-х годов ХХ в. Перспективным направлением является изучение растений водоёмов, которые имеют практическое назначение - в качестве технического и лекарственного сырья, корма для сельскохозяйственных животных, для охотничье - промысловых хозяйств [Матвеев, 2004].
1.2Понятие определения «прибрежно-водные растения»
Изучение прибрежно-водной растительности позволило выделить «гидроботанику» в самостоятельный раздел ботанической науки, находящейся на стыке геоботаники, гидробиологии и экологии растений [Садчиков, Кудряшов, 2004].
Рост числа публикаций привел к появлению новых терминов и понятий применительно к водной растительности, причем очень часто встречаются разногласия относительно их трактовки, что порой затрудняет пользование ими. Многообразие и неоднозначность толкования терминов и понятий - один из острых вопросов гидроботаники, с которыми столкнулась эта молодая наука. Одни считают, что объектом исследования гидроботаники являются водные макрофиты и образованные ими группировки. Это крупные видимые глазом зеленые растения, вне зависимости от систематического положения. Установление родовой (видовой) принадлежности не требует применения оптических приборов с большим увеличением. Другие включают в состав макрофитов представителей низших растений - харовых водорослей и скоплений нитчатых зеленых водорослей (Cladophora, Spirogyra, Rhizoclonium), имея в виду единство методики исследования. Главным критерием этого объединения - способность нормально расти и развиваться в условиях воды и покрытого водой грунта [Садчиков, Кудряшов, 2004].
Однако до настоящего времени ученые так и не пришли к единому мнению относительно ее классификации. Специалисты чаще всего подразделяют водные растения на гидрофиты (обитающих непосредственно в водоеме) и гигрофиты (произрастающих в прибрежной зоне). В некоторых случаях выделяют и группу прибрежных мезофитов. Другие исследователи прибрежно-водные растения делят на следующие группы: воздушно-водные, растения с плавающими листьями и погруженные растения. В последних двух группах выделяют прикрепленные растения и свободноплавающие. Помимо приведенных примеров, в литературе существует много иных терминов и классификаций [Садчиков, Кудряшов, 2004].
В настоящее время в научной и учебной литературе отсутствует единая классификация прибрежно-водной растительности. Нет и общепринятого понятия прибрежно-водной флоры [Садчиков, Кудряшов, 2004].
.3Прибрежно-водные растения
Прибрежно-водные растения занимают обособленное положение в растительном мире благодаря своим морфологическим, биологическим и экологическим особенностям [Горышина, 1991].
Обитание растений в водной среде или в прибрежьях способствовало появлению у них особых черт организации. Среди водных растений эндемиков сравнительно мало, что объясняется нивелирующими физико-химическими условиями водной среды. Это в основном корневищные растения, отличающиеся широкой экологической амплитудой. Они могут расти в самых разнообразных условиях: как в пресных водах, так и в засоленных, непосредственно в водной среде и в виде наземных форм - во влажных местах [Садчиков, Кудряшов, 2004] .
Прибрежно-водные растения - это в основном многолетники; однолетних видов среди них немного. Большинство водных растений цветет и плодоносит над водой. У водных растений наблюдается увеличение поверхности тела по сравнению с их массой, что облегчает поглощение минеральных веществ, кислорода и других газов, которых в воде содержится гораздо меньше, чем в воздухе [Садчиков, Кудряшов, 2004] .
У водных растений сильно развита разнолистность: подводные, плавающие и воздушные листья на одном и том же растении сильно различаются как по внешнему виду, так и по внутреннему строению. Так, подводные листья не имеют устьиц; у листьев, плавающих на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне, у воздушных листьев устьица имеются на обеих сторонах [Якубовский, Мережко, 1976].
Большая плотность водной среды обусловливает слабое развитие механических элементов в листьях и стеблях; немногочисленные механические элементы, имеющиеся в стеблях, расположены ближе к центру, что придает им большую гибкость [Якубовский, Мережко, 1976].
У водных растений слабо развиты или отсутствуют сосуды в приводящих пучках, и в то же время хорошо развиты аэренхима и воздушные полости, которые позволяют им находиться в вертикальном положении. Слабо развита корневая система, а корневые волоски отсутствуют. Очень часто у растений образуются водные корни, которыми они поглощают питательные вещества непосредственно из воды [Садчиков, Кудряшов, 2004].
В воде количество света немного, поэтому у многих водных растений в клетках эпидермиса содержится небольшое количество хлорофилла. Большинство водных растений являются многолетниками, размножаются вегетативно. Некоторые водные растения (например, наяда, роголистник) опыляются под водой; у других цветки поднимаются над водой, где и происходит опыление [Садчиков, Кудряшов, 2004].
Семена и плоды водных растений приспособились к периодическому высыханию водоемов. Семена могут достаточно долго находиться в воде без потери всхожести [Садчиков, Кудряшов, 2004].
Значение и роль прибрежно-водных растений в водных экосистемах трудно переоценить. Они являются пищевым ресурсом и местом обитания для многих рыб, водных и наземных птиц и животных. Водные растения используются в качестве промышленного сырья, корма для сельскохозяйственных животных и домашней птицы. Видовое разнообразие беспозвоночных в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой части водоемов, велика численность и биомасса планктонных и бентосных организмов [Садчиков, Кудряшов, 2004].
Заросли прибрежных растений являются мощным очистительным агентом водоемов от различных органических и минеральных загрязнителей [Якубовский, Мережко, 1974].
.4Прибрежно-водная растительность Кореновского района
В результате исследования научной литературы было выяснено, что на изучаемой территории произрастает около 109 видов прибрежно-водных растений, которые относятся к 31 семейству и 93 родам [Сошникова, Тимошевич, 1999; Коровин, 1979].
Таксономический анализ показал, что во флоре прибрежно-водных растений района исследования преобладают олиготипные семейства - 15 семейств (Rosaceae, Cyperaceae, Salicaceae, Poligonaceae, Caryophyllaceae, Papaveraceae и др.); монотипных - 11 (Fagaceae, Primulaceae, Iridaceae и др.); политипных - 5 (Poaceae, Asteraceae, Fabaceae, Lamiacaea, Brassicaceae) [Сошникова, Тимошевич, 1999; Коровин, 1979].
Преобладают мезофиты (около 50%). Hа втором месте стоят гигрофиты (около 16%). Hа третьем месте находятся гигромезофиты (около 14%). Переходные группы ксеромезофиты и мезоксерофиты насчитывают около 20% [Сошникова, Тимошевич, 1999; Коровин, 1979].
.5Индикаторное значение прибрежно-водных растений
Специалисты постоянно делают попытки классифицировать водоемы исходя из интенсивности развития прибрежно-водной растительности с выделением наиболее характерных видов для того или иного типа вод. Однако, как выяснилось, значительная часть водных растений обладает высокой толерантностью, что затрудняет использовать их в качестве индикаторных видов [Питулько, 2006].
Известна группа видов прибрежно-водных растений, которые можно считать индикаторами определенного состояния и трофности водной среды [Питулько, 2006].
Наличие в водоемах полушника озерного (Isoetes lacustris), полушника иглстого (I.echinospora), лобелии Дортманна (Lobelia dortmanna), урути очередноцветковой (Myriophyllum alterniflorum) указывает на чистоту и олиготрофию вод. Массовое развитие рясковых указывает на неблагополучие в экосистеме [Питулько, 2006].
Обилие ряски трехдольной (Lemna trisulca) говорит о большом количестве в среде биогенных веществ, развитие ряски маленькой (L.minor) и многокоренника, помимо эвтрофирования, свидетельствует о сельскохозяйственном загрязнении. Многокоренник способен развиваться на концентрированных стоках животноводческих комплексов. Локальное интенсивное развитие рясковых указывает на места поступления биогенных веществ в водоемы [Воронов, 1973].
О наличии антропогенного воздействия на водные экосистемы свидетельствует пышное развитие стрелолиста обыкновенного (Sagittaria sagittifolia), частухи подорожниковой (Alisma plantago-aquatica), элодеи канадской (Elodea canadensis), телореза алоэвидного (Stratiotes aloides), роголистника погруженного (Ceratophyllum demersum) и урути колосистой (Myriophyllum spicatum) [Воронов, 1973].
При индикации трофности водной среды с помощью отдельных видов растений могут быть использованы признаки жизненного состояния растений (развитие нормальное, выше или ниже нормального) и общий облик растений. Чрезмерное развитие или угнетенное состояние растений свидетельствует о необходимости обратить внимание на состояние качества воды [Питулько, 2006].
Большими (по сравнению с отдельными видами растений) индикаторными возможностями обладают растительные сообщества, так как они размерами своих ареалов способны отражать всякие, даже незначительные изменения в условиях среды [Питулько, 2006].
Анализ развития водной растительности в водоемах, подверженных разной степени эвтрофирования, позволяет сделать следующие выводы:
. Погруженная растительность достаточно полно характеризует состояние водоемов и происходящие в них изменения [Кокин, 1963];
. Антропогенное эвтрофирование водоемов приводит к структурной перестройке сообщества гидрофитов. В результате изменяется видовой состав доминирующего комплекса, появляются или исчезают индикаторные виды [Кокин, 1963];
. Прибрежно-водная растительность более консервативна, чем сообщества фитопланктона, зоопланктона и бентоса, поэтому видовой состав макрофитов, их биомасса и проективное покрытие могут являться показателями изменения качества воды [Кокин, 1963].
Таким образом, видовой состав прибрежно-водной растительности позволяет достаточно точно охарактеризовать экологическое состояние экосистемы [Кокин, 1963; Шутов, 1926].
1.6Водоохрана
В соответствии с научными рекомендациями вдоль рек устанавливаются водоохранные зоны с особым режимом использования. В зону включаются пойма реки, склоны надпойменной террасы, прибрежная овражно-балочная система. Внутри водоохранной зоны выделяется прибрежная полоса, ширина которой зависит от длины реки и расстояния от исток [Хотунцев, 2002].
Важнейшую водоохранную роль на поймах рек играют лесные и кустарниковые заросли. На склонах бассейнов рек водоохранную роль выполняют искусственные лесокустарниковые насаждения [Шикломанов, 1988; Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995; Печёрин, 1989].
.7Регулирование гидроэкологического режима рек и его влияние на экологию водных и околоводных систем
Водный режим рек отличается большой изменчивостью во времени. Наиболее распространенным средством преобразования естественного водного режима рек с целью использования водных и энергетических ресурсов речных систем в XX столетии было регулирование речного стока водохранилищами [Морозов, 2001].
Общий объем водохранилищ на земном шаре на рубеже XIX и XX веков составлял 15 км³, а в настоящее время он превышает 6 тыс. км³, то есть увеличился в 400 раз. На территории бывшего СССР общий объем водохранилищ к 1987 году составил 1195 км³. Их полезный объем (возможность использования воды) - 587 км³, а площадь водного зеркала 8,66 млн га. Речной сток, зарегулированный водохранилищами, составлял в СССР энергетический потенциал, равный 3338 млрд кВт/ч [Авакян, Литвинов, Поддублый, 1995].
.8Промышленные выбросы
Выбросы загрязняющих веществ являются, пожалуй, главной экологической проблемой на сегодняшний день. Проблемой, которая требует не только тщательного изучения, но и скорейшего разрешения. Наибольший процент выбросов загрязняющих веществ на сегодняшнее время приходится на промышленные предприятия. Именно они таят в себе едва ли не главную угрозу окружающей среде и городам. Выбросы загрязняющих веществ, попадая в атмосферу, литосферу и гидросферу, разрушают эти экосистемы, делая их либо малопригодными для существования жизни, либо же совсем непригодными. Выбросы загрязняющих веществ оказывают вредное воздействие на людей, животных, растения, почву, воду, здания, вызывают коррозию изделий из металла, понижают прозрачность атмосферы, повышают влажность воздуха, увеличивают количество туманов, уменьшают видимость и т.д. [Шокодько, Мережко, 1977].
Наибольшей токсичностью обладают суперэкотоксиканты, чрезвычайно опасны бензапирен, N - нитрозодиметиламин, соединения ртути и свинца, оксиды никеля, пятиокись ванадия, мышьяк, оксиды цинка, коксовая пыль [Дексбах, 1964].
Особое место среди загрязнителей занимают радионуклиды, которые опасны тем, что убивают все живое, а природа не может от них самоочищаться, так как периоды полураспада нуклидов длятся годы и десятилетия [Дексбах, 1964].
.9Методы мониторинга гидросферы
Современный мониторинг состояния гидросферы основывается на использовании новейших достижений науки и техники. В процессе мониторинга загрязнения вод вырабатываются количественные подходы к определению ключевых переменных и параметров [Зернов, 1949].
Основная цель службы наблюдений и контроля за уровнем загрязнения вод заключается в получении информации о качестве вод, необходимой для осуществления мероприятий как по охране вод, так и по рациональному использованию водных ресурсов [Мирошниченков, 1998].
Видовой состав и численность обитателей водоема зависят от свойств воды. Главная цель биомониторинга состоит в том, что гидробионты отражают сложившиеся в водоеме условия среды. Те виды, для которых эти условия неблагоприятны, выпадают, заменяясь новыми видами с иными потребностями [Шолодько, Мережко,1977].
Биоиндикация - способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ [Шолодько, Мережко, 1977].
.10Факторы среды, влияющие на прибрежно-водную растительностью
Интенсивность развития водных растений зависит от многих факторов, и в первую очередь - прозрачности и температуры воды, содержания в водоеме биогенных макро- и микроэлементов, газового состава вод, величины рН и др. В этой главе мы рассмотрим влияние некоторых из них на развитие и распределение растений в толще воды [Черепанов, 1995].
Прозрачность воды. Свет является необходимым условием существования всех фотосинтезирующих организмов, в том числе и прибрежно-водной растительности. Солнечные лучи, падающие на водную поверхность, частично отражаются от нее, другая часть, преломляясь, проникает вглубь. Количество отраженного света зависит от высоты солнца, то есть, от угла, под которым солнечные лучи падают на водную поверхность [Короткевич, 1982].
Водоемы, в которые поступают болотные воды, имеют коричневую окраску и низкую прозрачность (чаще всего не более 1 м.). Значительное влияние на распространение света оказывает поверхностный сток, который приносит в водоем различные взвешенные вещества, особенно при паводках. Прозрачность воды сильно снижается при развитии планктонных организмов, особенно при цветении водорослей [Короткевич, 1982].
Световые условия в водоеме меняются в течение суток и по сезону. Зимой ледовый покров и снег на нем сильно сказываются на световом режиме водоемов. Однако при небольшом снежном покрове подо льдом порой бывает достаточно для вегетации водной растительности [Короткевич, 1982].
Так же немаловажным фактором являются и животные, питающиеся водными растениями. К их числу можно отнести самых разнообразных, от рыб и птиц до грызунов и копытных [Якубовский, 1977].
Прибрежно-водные растения - это не только пищевой компонент для организмов, но и среда обитания. Видовое разнообразие животных в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой части водоема; велика численность и биомасса планктонных и бентосных организмов. Растения является поверхностью для развития перифитона; кроме того, они связаны между собой трофическими и метаболическим взаимоотношениями. Растения определяют газовый состав воды, что оказывает непосредственное влияние на многие группы животных. В зарослях водных растений многие виды рыб (лещ, сазан, окунь, щука, карась золотой, карась серебряный, вобла, язь, плотва, верховка, уклейка, белоглазка, густера, линь, вьюн, голец, щиповка, ротан и др.) мечут икру. Здесь же происходит нагул молоди и взрослых рыб, которые питаются различными беспозвоночными и водорослями, обитающими в зарослях водной растительности, а также находят укрытия от хищников. Богатые растительными остатками донные отложения представляют собой питательную среду для бентосных организмов. Донные животные являются одной из наиболее многочисленных групп организмов, имеющих большое экологическое и хозяйственное значение. Они потребляют органическое вещество, принимают участие в самоочищении водоемов, составляют основу питания большинства видов рыб и водоплавающих птиц [Короткевич, 1982].
Сообщества растений играют существенную роль в жизни зоопланктона и других водных организмов. В их зарослях формируются благоприятные температурные условия и газовый режим, способствующие размножению и интенсивному росту животных. Они служат им надежным убежищем и защитой от хищников. Для большинства видов водоплавающих птиц заросли растений служат кормовой базой, а прибрежные растения - местом гнездовий. Водная растительность регулирует не только концентрацию кислорода и углекислоты в воде, но и влияет на минеральный состав воды, кислотность и др. и этим оказывает воздействие на экосистему. В зарослях растений интенсивность физико-химических процессов значительно выше, чем в открытой части водоема. Этому способствуют не только сами растения, но и их обрастатели (перифитон), бактерии, планктонные и донные организмы. Помимо абиотических факторов среды на состав и распределение прибрежно-водных растений значительное влияние оказывают взаимоотношения их с другими организмами водоема. От них зависит состояние водоемов, разнообразие, обилие населяющих их животных, водорослей, бактерий и грибов. В зарослях водной растительности обитает огромное множество разных беспозвоночных, биомасса которых может достигать несколько сот граммов на один квадратный метр поверхности воды [Короткевич, 1982].
Поверхность погруженных в воду растений является средой обитания многих организмов, которые объединены общим термином «перифитон» (от «пери» - вокруг, «фитон» - растение). Под перифитоном понимается сообщество организмов, заселяющих поверхность растений и различных предметов, находящихся в толще воды. В состав перифитона входит большое количество различных организмов, относящихся к бактериям, грибам, эпифитным водорослям, простейшим, нематодам, губкам, мшанкам, личинкам насекомых, моллюскам и др. За счет сорбционных процессов на поверхности растений аккумулируется пищевой субстрат - органические и минеральные соединения. Кроме того, сами растения экскретируют в среду различные органические вещества, которые стимулируют развитие животных и водорослей [Садчиков, Кудряшов, 2004].
.11Самоочищение водоемов
Основными источниками загрязнения водоемов являются хозяйственно-бытовые, промышленные и сельскохозяйственные стоки [Кокин, 1963].
Водоемы обладают уникальным свойством - способностью к самоочищению. Под самоочищением понимается комплекс воздействия химических, физических и биологических факторов на экосистему водоема, в результате деятельности которых качество воды приходит к первоначальному (или близкому к нему) состоянию. Разумеется, это наблюдается при небольшой степени загрязнения водоемов. К физическим факторам относятся такие процессы, как седиментация взвешенных веществ, ветровые перемешивания, течения, колебания температур и др. [Банников, Рустамов, 1985].
Химические процессы самоочищения - это окисление и распад органических веществ в водоеме, которые приводят к появлению в среде относительно простых соединений (аммиак, углекислота, нитраты, сульфаты, фосфаты, метан). Последние в дальнейшем утилизируются различными гидробионтами. Биологическое самоочищение водоемов осуществляется за счет жизнедеятельности растений, животных, грибов, бактерий и тесно связано с физико-химическими процессами [Пономарев, Фесенко, 2000].
Самоочищение водоемов осуществляется в анаэробных и аэробных условиях. Анаэробно протекают процессы разрушения органических веществ с преимущественным участием бактерий, грибов и простейших. В этом случае в процессе распада органического материала в среде накапливают промежуточные продукты (аммиак, сероводород, низкомолекулярные жирные кислоты и др.), которые при наличии кислорода окисляются далее. В аэробных условиях разрушение органического субстрата осуществляется в присутствии кислорода до простых соединений, которые в дальнейшем вовлекаются в биотический круговорот. В этом процессе принимают участие практически все население водоемов. Большую роль в процессах самоочищения загрязненных вод играют прибрежно-водные растения [Яковлев, Воронов, 1975].
2. Физико-географическая характеристика района
.1 Геоморфология
Кореновский район расположен в географическом центре края. Площадь территории - 1426 км². Климат района - умеренно-континентальный [Борисов, 2005].
В соответствии с геоморфологическим районированием территория района входит в пределы Прикубанской равнины. Рельеф Прикубанской равнины характеризуется сочетанием невысоких водораздельных плато с широкими, но неглубокими долинами степных рек и балок. В пределах равнины выделяется аккумулятивный рельеф рек и их притоков и денудационно-аккумулятивный рельеф водораздельных пространств. Главными водными артериями равнины являются реки северо-западного направления: Бейсуг, Челбас, Ея и др. Они берут начало в пределах самой равнины и в большинстве не достигают побережья Азовского моря, изобилующего лиманами и косами. На пологих склонах речных долин и некоторых крупных балок выделяются поймы и верхнеплейстоценовые надпойменные террасы. Более мелким геоморфологическим таксоном является возвышенная равнина, покатая, аккумулятивно-денудационная, эрозионно-аккумулятивная, лессовая, пологоволнистая (юго-восточная часть Прикубанской равнины). Из покровных отложений развиты эолово- делювиальные отложения, представленные в большинстве суглинками легкими, просадочными I и II типа грунтовых условий по просадочности. Непосредственно территория Платнировского сельского поселения включает следующие геоморфологические элементы:
.Пойменная терраса реки Кирпили;
.Склоны водоразделов;
.Водоразделы;
.Ложбины стока и балки.
Пойменная терраса р. Кирпили практически ограничивает южную часть территории изысканий. Как и вышеописанные реки, река Кирпили несет свои воды в субширотном направлении. В целом, пойма ее неширокая и составляет в среднем до 500 м [Борисов, 2005].
Почвенно-климатическая зона в целом благоприятна для возделывания сельскохозяйственных культур. Основную часть территории (90 %) почвенного покрова района составляют чернозёмы. Мощность почвы (чернозём) составляет от 1,5 до 2 м. По шкале оценки биологической продуктивности земли Кореновский район имеет повышенный биоклиматический потенциал и является идеальным для интенсивного развития растениеводства и животноводства. Район преимущественно аграрный [Печерин, 1989].
.2 Климатические условия
прибрежный водный растительность экология
В климатическом отношении территория Кореновского района относится к северо-восточной степной провинции. В орографическом отношении территория входит в состав Азово-Кубанской равнины, которая северо-западнее омывается водами Таганрогского залива, на севере и северо-востоке переходит в Манычскую впадину, на юго-востоке - в Ставропольское плато [Гаврилова, 1961].
Климат носит заметно выраженные черты континентальности (преобладающее влияние суши на температуру воздуха). Основная особенность барико-циркуляционного режима заключается в значительном преобладании в течение всего года антициклонической циркуляции [Буторина, Воробьев, Дмитриева, 2003].
На погоду большое влияние оказывают антициклоны, центры которых находится над Казахстаном и Западной Сибирью. Зимой погоду определяет в основном азиатский антициклон с черноморской депрессией. В связи с углублением антициклона все чаще происходит затоки холодного воздуха из районов Казахстана. Ветры вызывают сильные метели, а в малоснежные зимы - пыльные бури. Большое влияние на погоду зимой оказывает возникновение частых циклонов над восточными районами Черного моря и Краснодарским краем [Буторина, Воробьев, Дмитриева, 2003].
Основной чертой циркуляции атмосферы является ее меридиональная направленность, смена периодов интенсивного потепления периодами резкого похолодания, вызванных затоками холодных воздушных масс с северо-запада [Буторина, Воробьев, Дмитриева, 2003].
Кореновский район относится к зоне умеренного увлажнения. Радиационный режим характеризуется поступлением большого количества солнечного тепла [Буторина, Воробьев, Дмитриева, 2003].
3. Методы исследования
Первостепенное значение для эколога имеют полевые исследования, т. е. изучение популяций видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса экологических факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях [Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995].
Однако наблюдения в естественной обстановке не могут дать точного ответа на некоторые вопросы, например, какой конкретно фактор среды определяет характер жизнедеятельности особи, популяции, сообщества, как он влияет на их функционирование. На эти вопросы можно ответить с помощью эксперимента, задачей которого является выяснение причин наблюдаемых в природе явлений, взаимосвязей и взаимоотношений. В связи с этим экологический эксперимент, как правило, носит аналитический характер. Следует иметь в виду, что выводы, полученные в ходе лабораторного эксперимента, обязательно должны быть проверены в природе [Борисов, 2005].
Полевые экологические исследования обычно подразделяются на маршрутные, стационарные, описательные и экспериментальные [Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995].
Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт [Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995].
К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Стационарные методы включают полевые и лабораторные методики. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды [Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995].
Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде [Авакян, 1995].
Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент) [Авакян, Литвинов, Поддубный, 1995].
В последнее время широкое распространение получил метод моделирования экологических явлений, т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе. Так, в "модельных условиях" были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе. В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла - одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д. [Банников, Рустамов, 1985].
В настоящее время все шире используется компьютерное моделирование экологических ситуаций [Якушина, Попов, 2009].
Заключение
По результатам работы сделаны следующие выводы:
1.В России изучение растительного и животного мира водоёмов было связано с организацией гидробиологических станций. Целью исследований была разработка методов и способов эффективной эксплуатации природных ресурсов водоёмов. Основной задачей геоботанических исследований на данный момент остаётся выявление общих закономерностей зарастания водоёмов разного трофического уровня и в разных природно-климатических условиях. В 60-х годах ХХ в. были обозначены основные направления гидроботанических исследований в нашей стране: геоботаническое, анатомо-морфологическое, систематическое, экологическое, хозяйственное. Основной задачей геоботанических исследований на данный момент остаётся выявление общих закономерностей зарастания водоёмов разного трофического уровня и в разных природно-климатических условиях. Перспективным направлением является изучение растений водоёмов, которые имеют практическое назначение в качестве технического и лекарственного сырья, корма для сельскохозяйственных животных и др.
2.Прибрежно-водные растения занимают обособленное положение в растительном мире благодаря своим морфологическим, биологическим и экологическим особенностям. Обитание растений в водной среде или в прибрежьях способствовало появлению у них особых черт организации. Значение и роль прибрежно-водных растений в водных экосистемах трудно переоценить. Они являются пищевым ресурсом и местом обитания для многих рыб, водных и наземных птиц и животных. Водные растения используются в качестве промышленного сырья, корма для сельскохозяйственных животных и домашней птицы. Видовое разнообразие беспозвоночных в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой части водоемов, велика численность и биомасса планктонных и бентосных организмов. Заросли прибрежных растений являются мощным очистительным агентом водоемов от различных органических и минеральных загрязнителе
.В соответствии с научными рекомендациями вдоль рек устанавливаются водоохранные зоны с особым режимом использования. Важнейшую водоохранную роль на поймах рек играют лесные и кустарниковые заросли. На склонах бассейнов рек водоохранную роль выполняют искусственные лесокустарниковые насаждения.
.Известна группа видов прибрежно-водных растений, которые можно считать индикаторами определенного состояния и трофности водной среды. При индикации трофности водной среды с помощью отдельных видов растений могут быть использованы признаки жизненного состояния растений и общий облик растений. Большими (по сравнению с отдельными видами растений) индикаторными возможностями обладают растительные сообщества, так как они размерами своих ареалов способны отражать всякие, даже незначительные изменения в условиях среды. Видовой состав прибрежно-водной растительности позволяет достаточно точно охарактеризовать экологическое состояние экосистемы.
.Изучение прибрежно-водной растительности позволило выделить «гидроботанику» в самостоятельный раздел ботанической науки, находящейся на стыке геоботаники, гидробиологии и экологии растений. Рост числа публикаций привел к появлению новых терминов и понятий применительно к водной растительности, причем очень часто встречаются разногласия относительно их трактовки, что порой затрудняет пользование ими. Многообразие и неоднозначность толкования терминов и понятий - один из острых вопросов гидроботаники, с которыми столкнулась эта молодая наука. Одни считают, что объектом исследования гидроботаники являются водные макрофиты и образованные ими группировки. Другие включают в состав макрофитов представителей низших растений - харовых водорослей и скоплений нитчатых зеленых водорослей (Cladophora, Spirogyra, Rhizoclonium), имея в виду единство методики исследования. Однако до настоящего времени ученые так и не пришли к единому мнению относительно ее классификации и понятий.
Библиографический список
1.Авакян А.Б., Литвинов А.С., Поддубный С.А. Гидролого-географические исследования водохранилищ // Географическое направление в гидрологии. М., 1995. С. 180 - 191.
.Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л., 1970. 444 с.
.Банников А.Г., Рустамов А.К. Охрана природы. 1985. 277 с.
.Буторина М.В., Воробьев П.В., Дмитриева А.П. Инжинерная экология и экологический менеджмент, под ред. Н.И. Нванова, И.М. Фадина, М., 2003. 528 с.
.Воронов А.Г. Геоботаника. М., 1973. 384 с.
.Гаевская Н.С. Роль высших водных растений в питании животных пресных водоёмов. М., 1966. 172 с.
.Горышина Т.К. Экология растений. Л., 1991. 189 с.
.Дексбах Н.К. Водная растительность и её значение в борьбе с последствиями промышленных загрязнений. Свердловск, 1964. 170 с.
.Емельянов А.Г. Основы природопользования: учебник для студентов высш. учеб. заведений, стер. М. 2008. 304 с.
.Зернов С.А. Общая гидробиология. М., 1949. 239 с.
.Кокин К.А. О роли погружённых макрофитов в самоочищении загрязнённых вод // Труды ВГБО. 1963. Т. 14. С. 48 - 54.
.Коровин В.И. Природа Краснодарского края. Краснодар, 1979. 279 с.
.Кроткевич П.Г. Роль растений в охране водоёмов. М., 1982. 155 с.
.Матвеев В.И. Экология водных растений. Самара, 2004. 265 с.
.Мирошниченков А.И. Исследование индукционных кривых замедленной флуоресценции зеленых растений // Биофизика. 1998. Т. 43. С. 555 - 559.
.Морозов Н.В. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами. Казань, 2001. 142 с.
.Печёрин А.И. Природа Кубани. Краснодар, 1989. 247 с.
.Питулько В. М. Экологическая экспертиза: учеб. пособие для высших учеб. заведений, 4е изд. М., 2006. 480 с.
.Пономарев О.А., Фесенко Е.Е. Биохимические показатели почв как индикаторы загрязнения их пестицидами: обзорная информация // Биофизика. 2000. Т. 45, № 3. С. 389 - 398.
.Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Экология прибрежно-водной растительности. Издано авторской редакцией, 2004. С. 165 - 172.
.Семенов В.А. Сток рек засушливых территорий. М., 1990. 169 с.
.Сошникова Л. А., Тимошевич В.Н. Многомерный статический анализ. М., 1999. 350 с.
.Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М., 2002. 480 с.
.Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего ССС Р). М. 1995. 992 с.
.Шикломанов И.А. Исследование водных ресурсов суши: итоги, проблемы, перспективы. Л., 1988. 153 с.
.Шокодько Т.И., Мережко А.И. Воздействие хлорорганических пестицидов на активность фотосинтетического аппарата водных растений. М. 1977. С. 152 - 153.
.Шутов Д.М. Ассимиляция водных растений и активная реакция среды. Саратов, 1926. Т. 5, вып. 2. 112 с.
.Яковлев С. В., Воронов Ю. В. Биологические фильтры водоемов. М., 1975. 136 с.
.Якубовский К.Б. О миграции биогенов в водоеме с участием высших водных растений. Первая Всес. конф. по высш. вод. и прибрежно-вод. растениям. Тез. докл. Борок, 1977. С. 153 - 155.
.Якубовский К.Б., Мережко А.И. Значение высших водных растений в формировании качества воды. Формирование и контроль качества поверхностных вод. Краснодар, 1976. С. 136 - 142.
.Якубовский К.Б., Мережко А.И. Поглощение биогенных веществ высшими водными растениями как фактор предотвращения евтрофирования водоемов. Черноголовка. 1974. С. 119- 124.
.Якушина И.В, Попов Н.С. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг. Тамбов, 2009. 188 с.