Загальна характеристика мохів. Зелені мохи

У більшості мохів, на відміну від водоростей, тіло розділене на стебло і листя. Лише у деяких, наприклад у маршанція, тіло представлено талломом, що не розчленованим на органи. Корній у мохів немає, їх функції виконують ризоїди.

2. Чим мохи прикріплюються до ґрунту?

Мохи кріпляться до субстрату за допомогою ризоидов. Це тонкі одноклітинні або багатоклітинні вирости. Вони розташовані в нижній частині тіла рослини.

3. Що перше утворюється при проростанні спор Кукушкіна льону?

При проростанні спор спочатку утворюються тонкі розгалужені нитки зеленого кольору – протонема. На ній через деякий час виникають нирки. З нирок виростають нові рослини гаметофіту Кукушкіна льону.

4. Які тканини є у мохів?

Мохи мають фотосинтезуючі, а також покривні і механічні тканини. У найбільш складно влаштованих мохів з’являються і спеціальні клітини, що виконують провідну функцію. Але типові ксилема і флоема у мохів відсутні.

5. Яке покоління домінує в життєвому циклі мохів?

Характерною особливістю всіх мохів є переважання в життєвому циклі статевого покоління над безстатевим.

6. Як влаштований спорофіт Кукушкіна льону?

Спорофіт зозулиного льону являє собою коробочку зі спорами на ніжці, на верхівці гаметофіту.

7. Які умови необхідні мохам, щоб відбулося запліднення і утворилася зигота?

Для запліднення мохів необхідна наявність води.

8. Яке значення в житті мохів має чергування поколінь?

Чергування поколінь забезпечує безперервність існування виду, допомагає пристосується і розмножуватися при різних умовах середовища.

Мохи. Зелені мохи

Моховидні – вічнозелені, багаторічні рослини. Сучасна флора Моховидних налічує близько 25 000 видів. Тіло Моховидних являє собою або слань, притиснуте до субстрату, або стебло з листям. У мохів коренів немає, є тільки ризоїди, що виконують роль коренів. У мохів слабо виражені провідні, запасаючі і механічні тканини.

Фотосинтезуюча тіло Моховидних являє собою гамето- фит. На гаметофите розвиваються чоловічі (антеридии) і жіночі (архегонії) статеві органи. У антеридиях утворюються двужгутіковие сперматозоїди, а в архегоніях – великі яйцеклітини. За допомогою води (в сиру погоду) сперматозоїди виходять з антеридиев, і один з них проникає в архегоній і запліднює яйцеклітину. Із зиготи виростає спорофіт – безстатеве покоління. Спорофіт представлений коробочкою, що сидить на ніжці. У коробочці утворюються спори.

При проростанні спори формується протонема – тонка розгалужена нитку. На протонема утворюються бруньки, які дають початок новим гаметофіту. Гаметофіти здатні до вегетативного розмноження.

У вологих, затінених місцях і на болотах росте зозулин льон, зелені стебла якого утворюють подушечки. Кукушкін льон – рослина дводомна: на верхівці одних стебел розвиваються архегонії, а на інших – антеридии. Запліднення відбувається за допомогою води. Після запліднення на жіночому рослині розвивається спорофіт – коробочка на ніжці. Спорофіт жовтуватого кольору, не здатний до фотосинтезу і живиться за рахунок гаметофіту. У коробочці дозрівають спори, з яких після проростання утворюється нитчатая протонема. На протонема розвиваються бруньки, а з них – нові зелені гаметофити.

Сфагнові мохи широко поширені в помірних і холодних широтах. Вони утворюють суцільний покрив на болотах і у вологих лісах.

Стебла у сфагнума прямостоячі, листя розташовані мутовчато, стебло галузиться, гілки несуть листя. Листя одношарові, складаються з клітин двох типів – живих, зелених, які містять хлоропласти, і безбарвних мертвих. Оболонки мертвих клітин мають великі отвори, через які в них проникає вода, тому сфагнум накопичує воду.

Сфагнум – рослина однодомна: на одному стеблі утворюються архегонії і антеридии. Запліднення відбувається за допомогою води, по якій сперматозоїд підпливає до яйцеклітини. Із зиготи формується спорофит. Він являє собою коробочку на ніжці. Спорофіт – нефотосинтезуючі покоління, він живиться за рахунок зеленого гаметофіту. У коробочці дозрівають спори. Вони висипаються і поширюються за допомогою вітру або води. З спори проростає протонема, на якій розвиваються стебла гаметофіту.

Сфагнум не має ризоидов, він вбирає воду всією поверхнею тіла. Нижня частина стебла сфагнуму занурена у воду і поступово відмирає. Відмерлі частини стебла опускаються на дно водойми, де повільно розкладаються практично без доступу кисню. В результаті утворюється торф. Процес торфообразованія протікає дуже повільно – 1 см за 10 років. Сфагнум містить карболову кислоту, що володіє бактерицидними властивостями, тому в торф’яних відкладеннях добре зберігаються останки тварин і рослин.

Торф – цінне добриво, також використовується в хімічній промисловості як сировина для отримання лаків, фарб, пластмас, метилового спирту, карболової кислоти і в якості палива.

Значення мохів в природі в основному пов’язано зі сфагновими мохами, що викликають швидке заболочування і торфообразованіе.

Болотні грунти. Заболочення і торфоутворення. Стадії розвитку болота

Болотні грунти широко розповсюджені на земній кулі в різних природно-кліматичних зонах, але головні їх площі знаходяться в тундрі, бореальних і тропічних лісах на великих водно-акумулятивних рівнинах (площа складає майже 392 млн. га). На Україні площа боліт і заболочених земель становить приблизно 5,5 млн. га,а власне боліт – 1,17 млн. га. Найбільші площі боліт знаходяться в Поліссі, Лісостепу, Карпатському регіоні. Заболоченість території України зменшується, загалом, з північного заходу на південний схід.

Утворення боліт

Причиною максимального утворення боліт у Поліссі є знижена рівнинна поверхня території, високий рівень залягання грунтових вод (0,2-5м), повільний річковий стік, розтягнуті весняні повені, велика кількість опадів, зменшена сонячна радіація тощо. Великою заболоченістю характеризуються: Нечорноземна зона Росії, Західносибірська низовина, Далекий Схід, Білорусь, країни Прибалтики.

Утворення боліт, за В.Н.Сукачовим, може йти двома шляхами:

• заболоченням суші й
• заростанням (наростанням) водоймищ.

Заболочення суші

Заболочення суші відбувається за рахунок, в основному, особливих геоморфологічних умов, поселення специфічної рослинності та дії людини. Серед гідроморфічних умов слід відзначити такий їх комплекс: велика кількість опадів при малій випаровуваності (Кз > 1), знижені ділянки місцевості з утрудненим стоком води, рівнини з відсутнім стоком, місця виклинення грунтових вод.

Рослинний фактор відіграє суттєву роль у формуванні боліт. Часто заболочуються лісові хвойні масиви. Це пов’язано з утворенням під хвойною рослинністю щільного І- горизонту як передумови застою вологи. У таких місцях поселяється вологолюбна рослинність, а в кінцевому результаті і сфагнові мохи, які, маючи вологоємність 1500-3000%, сприяють подальшому перезволоженню поверхні грунту й утворенню болота, в надрах якого знаходяться залишки лісової рослинності.

Негативна діяльність людини з вирубки лісу, а також лісові пожежі різко змінюють гідрологічний режим території, сприяючи її заболоченню.

Заростання водойм

На території України формування болотних грунтів відбувалось переважно завдяки процесам поступового замулення, обміління та заростання (наростання) водоймищ рослинністю.

Заростання властиве водоймам з похилими берегами. Рослини-торфоутворювачі формують концентричні пояси: найглибші ділянки займають водорості, потім – занурені у воду рослини (ряска, тілоріз, рдест), ближче до берега – водяні лілії, очерет, комиш, великі осоки, біля берега – дрібні осоки. Кожен пояс рослинності відкладає на дні водоймища органічні залишки специфічного ботанічного складу. Заповнюючи водойму, ці кільця зсовуються до центру, а шари торфу однакового ботанічного складу утворюють у тілі болота похилені до центру пласти.

На дні водойми осідає велика кількість відмерлих тварин і рослин, планктону. Вони змішуються з мінеральними частками й формують щільну драглеподібну масу – сапропель, потужністю 10-15 см. Він жовтий, сірий, бурий і навіть чорний із зеленкуватим відтінком; поступово ущільнюється, утворюючи сапропеліт і сапропелеве вугілля.

Отже, за 5-100 років водоймище, залежно від його розмірів, може повністю заповнитись органічними залишками й утворитись болото.

Якщо береги водоймища круті й достатньо захищені від вітру, йде наростання на відкриту водну поверхню мохового покриву, поселення на ньому осоки, шейхцерії тощо. Потім розвиваються болотні чагарники. Утворюється так звана сплавина, яка поступово ущільнюється, розростається й вкриває водну поверхню. При цьому таким болотам властиві “вікна” – невеликі ділянки водної поверхні.

Торф і торфоутворення

Утворення боліт, крім оглеєння мінеральної маси, характеризується ще й – накопиченням на поверхні ділянки напіврозкладених рослинних решток. Причина цього явища – сповільнена їх мінералізація й гуміфікація в умовах надлишкового зволоження й нестачі кисню. В анаеробних умовах утворюються проміжні продукти розкладу у вигляді низькомолекулярних органічних кислот, які ще більше пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, що мінералізують і гуміфікують рослинну масу.

На відміну від гумусоутворення, при торфоутворенні біологічний кругообіг речовин загальмований, зольні елементи й азот слабо залучаються в нові цикли, тому в торфі спостерігається нестача елементів живлення рослин. У більшості випадків постійний анаеробіозис характерний тільки для нижніх шарів торф’яного болота, у верхніх його горизонтах періодично виникають аеробні умови, тому там можуть формуватись горизонти сильно розкладеного торфу (ТН) або навіть мінералізованого (ТС).

Торфоутворювачами можуть бути різні рослини: трави (осока, пушиця, очерет, війник, шейхцерія, рогоза, хвощі, папороті), чагарники (багно, голубиця, підбіл, журавлина, верба), дерева (вільха, береза, сосна, ялина), мохи (білі сфагнові, зелені гіпнові, зозулин льон). Видовий склад рослин-торфоутворювачів характеризується поняттям ботанічний склад торфу. Виділяють за ним такі види торфу й роди торф’яних грунтів: деревинний, деревинно-осоковий, деревинно-моховий, сфагновий тощо. Від ботанічного складу значною мірою залежить здатність торфу мінералізуватись, а значить – і властивості торф’яних грунтів. Найшвидше мінералізуються мохові торфи, най-повільніше – деревинні.

– процентний вміст в ньому зольних елементів. Порівняно з іншими грунтами, вміст зольних елементів у торфі дуже низький (0,5-20%), а в мінеральних – 80-99%. Згідно з останньою класифікацією торф’яних грунтів за зольністю вони поділяються на:

– співвідношення між розкладеним органічним матеріалом (темною аморфною масою) і тим, який зберіг свою рослинну клітинну структуру. Визначається морфологічно під мікроскопом:

• слаборозкладені (5-20%);
• середньорозкладені (20-40);
• гуміфіковані (40-60);
• перегнійні (60-80);
• мінералізовані (> 80%).

Типи боліт. Стадії розвитку болота

Залежно від водного режиму, гідрохімічних умов, характеру рослинності й ботанічного складу торфу, виділяють три типи боліт:

Виникнення цих трьох типів найкраще простежується за еволюцією болота, що утворилось при заростанні водойми. У даному випадку стадії еволюції такого болота збігаються з типами боліт.

1. Перша стадія еволюції: низинне болото. Потужність торфу не перевищує висоти капілярного підняття грунтових вод і тому в торф надходять води, що містять порівняно високу кількість мінеральних речовин. Розвивається вимоглива до умов мінерального живлення рослинність: злаки, осоки, верба, береза, вільха. При їх розкладі утворюється високозольний торф (7-15%), часто сильно-розкладений (30-60%), слабокислий або нейтральний, з великим вмістом валового азоту (4% і більше), фосфору (0,2-0,4%)) – інколи у вигляді вівіаніту.
2. Друга стадія еволюції: перехідне болото. З наростанням торфовища вверх відбувається відрив його від грунтових вод, головним джерелом поживних речовин стають дощ, пил. Отже, погіршується поживний режим, злакова рослинність замінюється менш вимогливими пушицею, шейхцерією, гіпнумом, болотною сосною. На купинах ростуть багно, підбіл, вереск, голубиця. Проходить підкислення середовища, зменшується зольність, кількість фосфору тощо.
3. Третя стадія еволюції: верхове болото. Йде подальше нарощування шару торфу, він повністю відривається від грунтового живлення. У торфовищі розвивається промивний водний режим, спостерігається виніс зольних елементів із нього, накопичуються Fe, Al. Серед рослинності панують мохи. Зольність, ступінь розкладу незначні. Верхове мохове (сфагнове) болото – завершальна стадія його розвитку. В центрі нього може виникнути опуклість із моху висотою до 5 м.

Отже, типи боліт значно залежать від умов їх мінерального живлення. При заболоченні суші, залежно від хімічного складу води та ТВЖ, також можуть виникати різні типи боліт. При заболоченні атмосферними водами безкарбонатних легких порід, що підстилаються важкими, поселяються мохи й утворюються болота верхового типу. При заболоченні жорсткими грунтовими водами, які містять велику кількість мінеральних сполук, розвивається різноманітна рослинність і утворюються низинні болота. Аналогічні виникають також при заболоченні алювіальними водами. Далі вони можуть переростати в перехідні й верхові.

Болотні грунти

Болотний грунт – продукт розвитку специфічного ландшафтного утворення – болота.

Болотний грунт – це верхній шар болота, в якому спостерігаються змінні окисно-відновні процеси, тобто це його “діяльний” шар, утворений за рахунок торфоутворення і (рідше) оглеення.

Класифікація болотних грунтів в Україні досить детально розроблена. Типи болотних грунтів виділяються за типом боліт, на яких вони утворились: верхові, перехідні, низинні (табл. 17). В Україні переважають низинні торф’яні грунти (95%).