Водная растительность
В пределах Херсонской области водно-болотная растительность наиболее широко рапространена в плавнях Днепра, а также в пойме Ингульца, речке Каланчак, в озерах, каналах и искусственных прудах. Специфическая водная растительность встречается в соленых озерах, в Сиваше, в заливах и морской воде вдоль побережья районов Черного и Азовского морей.
В состав этого вида растительности входят представители различных систематических групп: водорослей, водных грибов, печеночников и мхов, папоротников и цветковых растений.
Для более примитивных групп (водорослей и грибов) водная среда первична — в ней они возникли и продолжают существовать. Папоротники и особенно цветковые растения вторичноводные: их предки были сухопутными растениями. Краткая схема эволюционного пути высших водных растений такова. На заре развития растительного мира в палеозойскую эру первые растения были жителями морей и океанов. Затем морские растения завоевали прибрежные пространства, устья рек, впадающих в море, и пресные воды, из которых они вышли на сушу. В мезозойскую эру, в меловом периоде и позже, сухопутные растения начали снова осваивать водную среду, сначала пресные воды, а затем и морские. Вот почему они и называются вторичноводными.
Многие водные растения перешли к вегетативному способу размножения, поскольку процессы опыления и оплодотворения в воде затруднены. В то же время облегчено расселение с помощью обрывков стеблей, листьев, которые переносятся водой и прорастают на новых местах.
Внутри стеблей водных растений есть большие воздухоносные полости, воздушная ткань, без которой растение не смогла бы жить в воде, где мало кислорода. Кроме того, воздушная ткань поддерживает растение в плавающем состоянии. А раз так, то у них слабо развита механическая ткань, которая защищает наземные растения от порывов ветра и служит опорой тяжелым стволам и ветвям. В воде же растение поддерживается в вертикальном состоянии, так как равномерно охватывается со всех сторон водой. В листьях многих растений нет устьиц — специальных отверстий для прохода углекислого газа и кислорода. Вся поверхность способна пропускать газы.
Поскольку кислорода в воде мало, то для растений характерна большая поверхность их органов. Листья тонкие, часторассеченные на нитевидные доли, например, у роголистников, урути. Таким листьям ботаники дали меткое название — «листья-жабры», что указывает на большое сходство рассеченных листьев с жаберными лепестками рыб.
Водным растениям стал не нужен корень, с помощью которого наземные растения прикрепляются к почве и всасывают воду с элементами минерального питания. Многие имеют корневище — видоизмененный стебель, например, кувшинка белая, кубышка желтая, стрелолист. С его помощью они закрепляются в илистой почве водоемов и откладывают там большие запасы питательных веществ. У водяного папоротника сальвинии плавающей корни исчезли совсем, а третий ряд листьев видоизменился, стал похожим на корни и служит органом равновесия. Корни роголистников, пузырчатки, рясок, водокраса служат только для удержания растением равновесия. У многих представителей сильно различаются надводные и подводные листья. Такое явление называется разнолистностью. Надводные — это типичные воздушные листья, имеющие прочный черешок и пластинку с хорошо развитой системой воздухоносных полостей. Подводные погруженные листья имеют вид длинных лент и приспособлены к жизни в водной среде.
Большинство высших водных растений — многолетники. В наших широтах, где нередко появляется ледяной покров, они выработали простые и эффективные приспособления для перезимовки. Часть видов целиком опускается на дно водоема, где температура воды не бывает ниже +4°С, а весной всплывает на поверхность. Часть видов зимует в виде клубней, корневищ или специальных почек. Из водных растений наиболее широко распространен тростник обыкновенный, достигающий 3—4 м в высоту. Он образует тростниковые заросли, занимающие большие пространства ниже Херсона по обоим берегам Днепра. Кроме того, он сплошной стеной стоит по левобережью от Днепровского лимана до Каховской ГЭС.
Обычно в водоемах заросли тростника находятся по краям. Дальше от берега, на несколько больших глубинах, растут рогоз узколистный и камыш озерный. Камыш по праву считается пионером зарастания водоемов. В примеси к указанным видам отмечены осоки омская и пузырчатая. Из разнотравья встречаются вьюнок речной, поручейник, окопник лекарственный, незабудка болотная. Изредка в местах со спокойной водой стебли тростника, рогоза и камыша покрывает амфибийный мох амбилистегий береговой.
Интересно наблюдать поясное расположение водной растительности. В качестве примера рассмотрим растительность большой заводи, образовавшейся в месте впадения Ингульца в Днепр. Как и на Днепре, возле берегов здесь заросли тростника сменяются зарослями рогоза, а затем камыша озерного. Причем последний располагается отдельными крупными куртинами. В прогалинах зарослей, так называемых окнах, часто произрастает сусак зонтичный, аир болотный, частуха подорожниковая и отдельные стебли стрелолиста, который заходит на значительные глубины. Несмотря на частое скашивание, он быстро возобновляется, и его стреловидные листья, как воины с копьями, снова четким строем стоят вдоль русла.
В центральной части лимана преобладают нимфейные — кубышка желтая и кувшинка белая, или, как ее еще называют, белая водная лилия. Весь объем воды занят их стеблями, цветоносами и листьями.
Красивое зрелище представляет собой водная гладь лимана, реки, озера, когда цветет белая лилия. Снежно-белые лепестки ее цветов нежны и чисты. Глубокий белый цвет действует умиротворяюще на человека. В последнее время и кувшинки, и кубышки стали встречаться гораздо реже. Во многих местах их считают исчезающими видами. Необходимо приложить максимум усилий, чтобы сохранить эти ценные декоративные и лекарственные растения. Это зависит и от нас с вами.
Лишь в одном месте в устье Ингульца обнаружены заросли болотноцветника щитолистного. Это растение с округлыми, похожими на щиты листьями в былые времена встречалось значительно чаще. Теперь вид исчезает, не выдерживая конкуренции с другими водными растениями.
В недавние годы широко был распространен водяной орех, сейчас он сохранился только на небольших участках. Один из них расположен в устье Ингульца возле южной оконечности села Никольское, напротив глубокой степной балки.
Из полностью погруженных в воду растений в устье Ингульца, как и в других местах Нижнего Днепра, массово встречаются роголистник, наяда морская, уруть, элодея канадская, валлиснерия спиральная, рдест, водоросль кладофора.
Из этой группы обращает на себя внимание элодея канадская, имеющая длинный стебель с продолговатыми листьями. Она попала в Европу из Америки в 1836 году, причем были завезены только женские экземпляры, поэтому она может размножаться лишь вегетативным путем. Тем не менее, со временем алодея захватила огромные пространства и так размножилась, что часто заполняет собой водоемы и мешает прохождению судов. За это она получила название «водяной чумы».
Очень много и валлиснерии спиральной, которую используют для аквариумов.
Тихие заводи на Днепре, Ингульце, в озерах, прудах нередко сплошь покрыты зеленой пленкой из плавающих растений: ряски малой и трехдольной, многокоренника, сальвинии плавающей, среди которых встречается водный печеночник риччия плавающая. Из этих видов большое значение имеют ряски. Ряска малая плавает на поверхности, а ряска трехдольная погружена в верхний слой воды. Они обладают большой выносливостью к низким температурам, могут фотосинтезировать и подо льдом, производя кислород, что очень важно для жизни рыб в зимнее время. По данным К. А. Кокина, семена ряски не погибают даже при промерзании водоема до дна. Ряски — хороший корм для свиней и водоплавающей птицы, в сухом виде содержат до 30% белков и 35% углеводов. Когда наблюдаешь заросли ряски в изолированных водоемах, прудах, невольно возникает вопрос: как они туда попали? Ответ оказывается довольно простым — ее распространяют водоплавающие птицы, к телу которых она прилипает.
Среди водных растений много очень древних, реликтовых видов. С конца третичного периода (1,5 млн лет назад) в мало измененном виде к нам дошли водяной орех, валлиснерия спиральная, наяда морская и каулиния (наяда) малая, сальвиния плавающая, болотноцветник щитолистный и многие другие. Водная среда, смягчающая неблагоприятные воздействия, не способствует образованию новых форм, а наоборот, закрепляет уже имеющиеся. В этом причина, что среди водных растений так много реликтовых видов.
Некоторые водные растения приспособились к необычному для представителей растительного мира способу питания — хищничеству, то есть питанию насекомыми. Среди водных растений Херсонщины таких не много, всего два вида: пузырчатка обыкновенная и альдрованда пузырчатая. Пузырчатка произрастает в погруженном состоянии в стоячих водах и заболоченных местах. В июле — августе во время цветения поднимается к поверхности воды, выставляя цветоносы. Часть ее рассеченных листьев превращена в пузырьки с отверстиями, прикрытыми клапанами. Они служат для ловли мелких водных животных. Попав в пузырек, мелкие рачки и насекомые перевариваются там и пополняют недостаток азота в растении. Рассматривая пузырьки под обыкновенным школьным микроскопом, можно увидеть в них непереваренные хитиновые панцири животных.
Альдрованда у нас изредка встречается в воде на болотах, заросших камышом, вместе с сальвинией. Листья ее состоят из двух полукруглых частей, складывающихся по средней жилке. На внутренней стороне имеются чувствительные щетинки. При прикосновении к ним мелких животных листья складываются, и животные попадают в ловушку. Сейчас альдрованда почти исчезла, последний ее экземпляр найден в озере вблизи села Саги Цюрупинского района несколько лет назад. Но в начале века ее было много. И.К.Пачоский указывал на ее произрастание в значительных количествах близ Алешек (ныне Цюрупинск) и в озерах на Белогрудовом острове.
Много на Нижнем Днепре водорослей. В спокойных местах поверхность воды нередко покрыта скользкой на ощупь, зеленого цвета тиной. Это не что иное, как зеленые водоросли, главным образом виды спирогиры. Часто встречается также зигнема, мужоция, вошерия. Возле берегов рек в воде, а часто и на берегу можно увидеть водоросли рода кладофора, их нетрудно узнать по наличию разветвленных нитей. В каналах оросительных систем, реже в озерах произрастает водоросль хара, внешне напоминающая хвощ.
Кроме крупных, видимых невооруженным глазом водорослей, во всех водоемах, в том числе и в морских, обитает множество микроскопических видов: сине-зеленых, диатомовых, желто-зеленых, зеленых и других. Они служат кормом для мелких водных животных, а те, в свою очередь, для рыб и птиц. Таким образом, водоросли — это начальное звено пищевой цепи водных организмов. Многие из них произрастают на дне, другие взвешены в толще воды и могут пассивно или активно в ней передвигаться.
До создания плотины Каховского водохранилища водная растительность на всем протяжении Днепра в пределах Херсонской области была почти одинаковой. В 1953—1956 годах Днепр был перекрыт, и выше плотины образовалось водохранилище общей площадью 215 тыс. га, из которых только 5% составляют мелководья с глубиной менее двух метров. Вся плавневая растительность, в том числе и водно-болотная, аналогичная той, что осталась ниже плотины, в первые годы после затопления водохранилища погибла.
На мелководьях преобладают растительные группировки с господством рогоза узколистного, пятнами встречается тростник обыкновенный. Из прибрежных растений обычны те же виды, которые в сходных условиях произрастают в плавнях. Это сусак зонтичный, стрелолист, горец земноводный, ежеголовник прямой. Многочисленны виды рдестов, под водой растут роголистник погруженный, наяда морская, каулиния малая, элодея канадская. В защищенных от ветра местах обильны спиродела, ряска малая, сальвиния. Много здесь нимфейных — кувшинки и кубышки. Они имеют большое значение в жизни водоема, используются в качестве корма водяной крысой, ондатрой. Листья нимфейных всегда источены мелкими водными животными. Крупные красивые цветки и листья кувшинок и кубышек образуют чудный орнамент на поверхности воды. Их используют для украшения водоемов в ботанических садах, скверах, гидропарках. Изредка в водохранилище встречаются валлиснерия, болотноцветник, пузырчатка, отмечены единичные экземпляры водяного ореха. Словом, видовой состав мелководий водохранилища почти тот же, что был в плавнях этих мест до их затопления.
Совершенно другую картину наблюдаем в акватории с большими глубинами. Особенно глубоководен приплотинный участок ниже города Берислава (глубина больше 18 метров). Водохранилище малопроточно, и водообмен осуществляется всего 1,5—3 раза в год. В этих условиях развивается преимущественно фитопланктон, представляющий собой пассивно или активно передвигающиеся взвешенные в воде водоросли, а также фитобентос, то есть водоросли, обитающие на дне водохранилища.
До зарегулирования стока в Нижнем Днепре встречалось более 150 видов водорослей, из которых больше всего было диатомовых, с телами, одетыми в кремнеземный панцирь. Ныне фитопланктон Каховского водохранилища однообразен и беден видами. Весной преобладают диатомовые водоросли, летом — сине-зеленые, осенью — и те, и другие.
С массовым развитием сине-зеленых водорослей связано такое негативное явление в жизни водоемов, как «цветение» воды. В Нижнем Днепре оно отмечено с 1956 года, то есть со времени заполнения чаши Каховского водохранилища, а впоследствии распространилось вниз по течению вплоть до Херсона и далее. «Цветение» продолжается с июля по октябрь, на 80—95% водной поверхности.
В чем же причина «цветения»? Дело в том, что в последнее время сильно увеличилось количество азота и фосфора за счет естественного стока с поверхности и смыва при этом в реку минеральных удобрений с полей, за счет затопления Каховским водохранилищем почв и растительности, а также за счет промышленных и бытовых стоков. Азот и фосфор как элементы питания стимулируют развитие сине-зеленых водорослей. При массовом развитии этих водорослей (уже при концентрации 40 г на м3) начинается их гибель и разложение, главным образом от затенения. При концентрации их свыше 100 г на м3 ухудшается качество воды, начинается отравление рыбы. Массовое отмирание и бактериальное разложение сине-зеленых водорослей сопровождается поглощением кислорода и выделением ядовитых, неприятно пахнущих продуктов распада: фенолов, цианидов, сероводорода и других.
Достоверно установлено, что сине-зеленые водоросли могут вызывать отравление и падёж домашних животных: лошадей, овец, свиней, кроликов, уток, гусей при употреблении ими для питья воды из «цветущих» водоемов.
Представляют ли сине-зеленые водоросли опасность для здоровья человека? Ряд ученых считает, что они могут быть одной из причин, вызывающих летние эпидемии желудочно-кишечных расстройств. Купание во время «цветения» воды приводит к сильному раздражению кожи, снять которое довольно просто — нужно хорошо помыться с мылом под душем. Возможны отравления при употреблении свежей рыбы, выловленной в «цветущем» водоеме. Прямой угрозы здоровью человека со стороны водорослей нет.
Особенно интенсивное «цветение» воды наблюдается у правого берега Каховского водохранилища.
Для борьбы с «цветением» водоемов предложен механический метод, при котором водоросли всасываются с поверхностного слоя воды, прессуются и используются в народном хозяйстве. Однако он малопродуктивен. Проблема «цветения» очень сложна, плохо изучена и пока еще до конца не разрешена.
В соленой воде Черного, Азовского морей и в Сиваше из цветковых массово произрастают морская трава обыкновенная и морская трава малая. В морских лиманах встречаются руппия морская и занихелия большая. Довольно многочисленны морские красные водоросли, часто встречающиеся в прибойной полосе возле поселков Лазурного, Железного Порта. На острове Джарылгач можно видеть обрывки или целые растения церамия красного, дазии, полисифонии, бангии, филлофоры ребристой. Филлофора — очень ценный для народного хозяйства вид. В Черном море имеются большие ее запасы, особенно в так называемом филлофоровом поле академика Зернова, расположенном в треугольнике Севастополь — Одесса — устье Дуная. Она является основой для агаровой промышленности. Из филлофоры получают агароид — вещество, незаменимое в кондитерском деле и фармакологии. Отходы производства идут на корм сельскохозяйственным животным.
Из бурых водорослей в Черном море наиболее часто встречается цистозейра бородатая. Ее тело — слоевище имеет вид крупных, сильно разветвленных кустов с длинным стволиком, обильно покрытым ветвями, похожими на листья папоротника. В вертикальном положении цистозейру поддерживают расположенные на верхних частях ветвей и выполняющие роль поплавков воздушные пузыри. Обитает она на камнях и скалах, к которым очень плотно прикрепляется выростом нижней части стволика — подошвой. Во время штормов часть особей отрывается и выбрасывается на песчаные берега, где ее можно наблюдать практически круглый год. В соленых водах, как и в пресных, обитает много видов микроскопических водорослей. Большая их часть находится в свободно взвешенном состоянии и пассивно дрейфует в воде.
Фитопланктон использует солнечную энергию и вырабатывает органические вещества, необходимые для всего живого в морях и океанах, и, кроме того, обогащает водную и воздушную среду кислородом. В морском фитопланктоне преобладают диатомовые и перидиниевые водоросли. Диатомовые водоросли бывают представлены одиночными клетками или колониями из многих клеток и тогда имеют самую разнообразную форму, от цепочек и нитей до лент и звездочек. Оболочка клетки диатомовых водорослей пропитана кремнеземом и состоит из двух половинок, надетых одна на другую, как крышечка на коробочку.
Перидиниевые водоросли, в отличие от диатомовых, имеют жгутики, поэтому еще называются панцирными жгутиконосцами. У них в клетках имеется необычно крупное ядро. Некоторые представители способны люминесцировать, то есть испускать холодный свет.