1. Popište vzhled sphagnum mechu.
Stonky mechů sphagnum se rozvětvují: trsy postranních větví se táhnou od hlavního stonku do stran. Mladé větve, které se nacházejí v horní části hlavního stonku, jsou zkrácené a tvoří hustou hlavu. Listy mechů sphagnum jsou malé. Jsou spirálovitě uspořádány na hlavním stonku a na bočních větvích.
2. Jakou strukturu má stonek sphagnum?
Vnitřní struktura stonku sphagnum je poměrně jednoduchá. Na vnější straně je pokryta několika řadami velkých mrtvých buněk, které mají póry. Voda se do buněk dostává přes póry. Proto se tyto buňky nazývají vodonosné. Další je mechanická tkanina. Ve středu stonku jsou živé buňky parenchymu, ve kterých jsou uloženy živiny. Sphagnum mechy nemají speciální vodivé prvky.
3. Jakou strukturu mají listy sphagnum?
Listy se skládají ze dvou typů buněk uspořádaných v jedné vrstvě. Živé, úzké, vysoce protáhlé buňky obsahující chloroplasty se nacházejí mezi velmi velkými mrtvými buňkami zvodnělých vrstev. V buněčných stěnách buněk zvodněných vrstev jsou póry. Těmito póry se voda dostává do buněk a může se v nich zadržovat.
4. Jak se sphagnum liší od lnu kukačky?
Len kukačka-zelený mech, sphagnum-bílý mech, rašelina. U kukačky se stonek nevětví, ale u rašeliníku jsou tři druhy větví v výhonech kukačky odumřelé buňky, ale u rašeliníku je jich velké množství, jedná se o vzduchonosné buňky; pohlcování vlhkosti.
5. Jak se sphagnum množí?
Sphagnum se rozmnožuje pohlavně i nepohlavně. Během sexuální reprodukce se zárodečné buňky spojí a vytvoří zygotu. Pohlavní buňky se tvoří v antheridii a archegonii. V asexuální metodě dochází k rozmnožování sporami.
6. Jakou roli hrají mechy v přírodě?
Mechy jsou často první, kdo pokryje holé skály a další oblasti postrádající vegetační kryt. Svými rhizoidy postupně ničí horniny, což má za následek tvorbu půdy. Mechy hrají také velmi důležitou roli při regulaci vodního režimu ekosystémů. Mechy absorbují a zadržují velké množství vody. Mnoho druhů mechů, zejména sphagnum, se podílí na tvorbě důležitého minerálu – rašeliny. Vzniká z nerozložených slisovaných zbytků rostlin rostoucích v bažinách. Sphagnum mechy obsahují baktericidní látky, a proto mohou být použity v lékařství.
7. Jak se rašelina využívá?
Rašelina je široce používána lidmi jako palivo a v zemědělství jako cenné hnojivo a podestýlka pro hospodářská zvířata. Z rašeliny se získává řada látek používaných v chemickém průmyslu.
8. Jsou bažiny dobré nebo špatné? Uveďte důvody pro svůj názor.
Mokřady hrají důležitou roli při tvorbě řek. Říká se jim také „plíce planety“, protože velké množství fotosyntetických rostlin uvolňuje kyslík. Bažiny jsou přirozené vodní filtry a pořádky pro agroekosystémy. V bažinách rostou cenné rostliny (borůvky, brusinky, moruška), které člověk využívá k potravě. V bažinách lidé těží rašelinu, která se používá jako hnojivo i v lékařství (bahenní terapie).
Mezi ostatními rostlinami jsou mechorosty pro většinu lidí snad nejméně známé. Obvykle jsou vnímány jako zelený koberec pokrývající půdu nebo skály. A není se čemu divit. Mechy jsou totiž nejmenší ze suchozemských rostlin, nemají ani zářivé květy, ani chutné plody.
Ale hrají velmi důležitou ekologickou roli, protože jsou průkopnickými druhy na holých substrátech. Téměř všechny sukcese (změny biocenóz) začínají mechovými společenstvy. Na suchých píscích se tak nejprve objevuje mech ze skupiny druhů lnu kukaččího - polytrichus chlupatý (Polytrichum piliferum), další druh ze stejné skupiny tvoří na vlhkém písku pionýrské společenství – veřejný polytrich (Polytrichum commune). To je to, co se obvykle nazývá „kukaččí len“. Na otevřených vodních plochách se vyskytují mechy sphagnum a hypnum, jako např velký sphagnum (Sphagnum majus), Warnstorfia plovoucí (Warnstorfia fluitans) A Calliergon gigantea (Calliergon giganteum). Tento seznam může pokračovat donekonečna. Tato první rostlinná společenstva mění stanoviště tak, že se stává příznivým pro osídlení dalších fytocenóz a pokládají základ pro celou řadu změn, které vrcholí v lesním společenstvu. Ale ne všechny mechy jsou takové. Mnohé z nich jsou epifyty, které rostou zpravidla pouze na stromech, jiné se přizpůsobily růstu na kamenech.
Pokud se vyzbrojíte jednoduchou lupou, můžete objevit obrovskou rozmanitost vzhledů těchto rostlin – některé připomínají miniaturní borovici, jiné vánoční stromeček, další vypadají jako bylinky a dokonce i kapradiny. Často to lze provést bez lupy - stačí se sklonit níže. Mezi bryology dokonce existuje nevyslovené pravidlo: je nemožné studovat mechovou flóru jakéhokoli místa, aniž byste si ušpinili kalhoty na kolenou. A aby objevil nějaký ten nejmenší druh, musí bryolog prolézt po čtyřech desítky a stovky metrů čtverečních.
Kdo je klasifikován jako mechorost?
Skupina rostlin sjednocená pod názvem „mechorosty“ zahrnuje nejjednodušeji uspořádané suchozemské výtrusné rostliny, které mají speciální reprodukční orgány - sporogonní, jehož životnímu cyklu dominuje gametofyt- haploidní rostlina s listovým stonkem nebo stélkem.
Všechny mechorosty jsou sdruženy do stejnojmenného taxonu nejvyššího řádu - oddělení Bryophyta(oddělení v botanické nomenklatuře odpovídá typu v zoologickém názvosloví), které je zase rozděleno do tří tříd: Anthocerotaeae(Anthocerotae), Játrovky(Hepaticae) a Listové mechy(Bryopsida, Musci). Nejběžnější jsou zástupci druhé třídy. V přímořských oblastech, kde je vysoká vzdušná vlhkost, se však v pokryvu významně podílejí i játrovky a antoceroty.
Ale první místo v rozmanitosti druhů a forem života mezi mechorosty patří třídě Musci. Ne nadarmo se v něm rozlišují další tři podtřídy - rašeliník(Sphagnidae), andreaceae(Andreaeidae) A holení, nebo vlastně opadavý(Bryidae), mechy.
Životní cyklus mechorostů
Navzdory skutečnosti, že mechy s listovou stopkou na jedné straně a játrovky a anthocerotes na straně druhé jsou umístěny v jednom oddělení, mají mnoho rozdílů ve své struktuře. Jedním z mála znaků, který je spojuje, je jejich životní cyklus, který se skládá ze dvou fází – sporofytu a gametofytu. Na rozdíl od kapradin nebo semenných rostlin je převládající fází gametofyt, jehož buňky obsahují haploidní sadu chromozomů. Gametofyt mechorostu je listová rostlina nebo stélek. Na něm se tvoří pohlavní orgány ze speciálních buněk - antheridia(muž) a archegonie(ženský). Anterozoidy (samčí zárodečné buňky), dozrávají, vystupují z antheridia a spěchají chemotakticky do archegonie s vajíčky. Děje se tak pouze v kapkovito-kapalném prostředí – ve vodě hromadící se na povrchu půdy nebo v dešťových kapkách na listech. Z oplozeného vajíčka vznikne diploidní sporogon, což je tobolka na stopce. Tobolka obsahuje speciální sporogenní pletivo, ze kterého se tvoří spory. Během procesu zrání procházejí spory redukčním dělením, takže jsou haploidní. Než tobolka a výtrusy dozrávají, oddělí se víko, kterým je svrchu pokryto, a výtrusy se zasejí. Ze spor, které se nacházejí v podmínkách vhodných pro klíčení, vyroste protonema - „předrůst“ - což je v některých případech tenké vlákno jedné vrstvy buněk, velmi připomínající zelené řasy, v jiných - laločnatý stél. Na protonemě se tvoří vegetativní pupeny, z nichž vzniká dospělý gametofyt.
Životní cyklus mechorostů (na příkladu sphagnum mechu)
O rozdílech mezi mechy a játrovky
Morfologie listnatých mechů a játrovek je natolik odlišná, že je nelze při identifikaci zaměnit. Vegetativní tělo jaterníků na rozdíl od mechů je stélka. Na základě vzhledu stélky jsou játrovky rozděleny do dvou velkých skupin, které mají hodnost podtřídy v taxonomii: pochodující(Marchantiidae) – s talusem a Jungermanniaceae(Jungermanniidae) - se stélkou zastřiženou do takové míry, že připomíná listnatou rostlinu. U mechů se gametofyt rozlišuje na stonek a listy. Jejich struktura však není vůbec stejná jako u homologních struktur cévnatých rostlin, proto striktní dodržování terminologie přimělo botaniky nazývat stonek mechů kauloid a listy jsou fyloidy. Tyto termíny se však v hovorovém jazyce neujaly ani mezi vědci, proto jsou nadále nazývány tradičními termíny, což znamená, že jejich struktura je jedinečná. To může být způsobeno tím, že vzhled mnoha mechů je miniaturně velmi podobný některým cévnatým rostlinám.
Zástupci jaterníků Jungermannia:
1 – Lejeunea ulicena, 2 – Riccia fluitans
Co dodává stonkům a listům mechů specifické vlastnosti? Za prvé, špatná diferenciace stonku na tkáni. U mechů se skládá z centrálního válce vyplněného parenchymatickými buňkami, plnícího funkci zásobní i vodicí. Centrální válec je obklopen několika vrstvami sklerenchymu, který naopak plní vodivé, mechanické a ochranné funkce. Listy mechu jsou desky s jednou nebo méně často dvěma vrstvami buněk, s centrálním provazcem podobným žíle a bez průduchů.
|
Vraťme se však ke srovnání mechů a jaterníků. Klasifikace mechů je založena na takových znacích, jako je jejich vzhled, přítomnost žilek v listech, papily na buněčných stěnách, povaha okraje listu, diferenciace buněk na bázi listu, tvar stonku (cylindrický nebo zploštělý), vzor větvení stonku a přítomnost listových oddenků. Játrovky, jak již bylo zmíněno, se primárně dělí na talovité a opadavé. Čepel listů opadavých neboli Jungermanniaceae se nazývá listová čepel a má další strukturu tzv čepel(lobula). Listové čepele na válcovitém stélku jsou uspořádány ve třech řadách - dvě boční a jedna dole, kde je stélka připevněna k zemi pomocí rhizoidů. Tyto spodní listy se nazývají amfigastrie, nebo ventrální listy. Buňky listů jaterníku obsahují olejová tělíska, která jsou jasně viditelná u živých rostlin. Tobolka játrovek je jednoduchá a po vylití výtrusů ihned odumírá. Nemá čepici, jako skutečné mechy, ale jednoduše se rozpadne na čtyři ventily, když jsou spory zralé.
Jaterní mechové buňky s olejovými tělísky
Životní strategie mechorostů
Jedním z nejtěžších úkolů moderní biologie je přijít na to, jak organismy existují v prostředí, popř životní strategie. Je docela snadné popsat morfologii nebo studovat ontogenetická stádia. Ale objasnění životní strategie vyžaduje mnoho let pozorování, teoretických poznatků obecně je zapotřebí práce více než jedné generace vědců. V posledních letech došlo k takovému průlomu v bryologii. Angličtí vědci navrhli klasifikaci životních strategií mechorostů. Pravda, jako každá výchozí hypotéza je příliš schematická, mnoho druhů do ní zcela nezapadá. Dokonalost nápadu je však otázkou času.
Zástupce anthocerotes – Folioceros fuciformis
Mechorosty se tedy dělí do následujících skupin.
1. "Utečenci"- skupina druhů, které rychle osídlují substrát roztroušenými chomáči, žijí krátce a v prvním roce produkují hodně spor. Patří sem například tak známý druh, jako je funaria hygrometric (Funaria gygrometrica), rostoucí v opuštěných ohništích.
2. "Kolonisté"- skupina druhů, které snadno kolonizují čerstvé substráty v uzavřených koloniích, žijí dlouho a ve 2.–3. roce nesou spory. Příkladem jsou takové obyčejné mechy jako brimově stříbro (Bryum argenteum) A ceratodon fialový (Ceratodon purpureus), které jsou průkopníky otevřených stanovišť.
3. "Roční poutníci"- skupina druhů, které rostou každý rok na novém místě. Rostoucí v daném roce na jednom místě produkují výtrusy a jejich vegetativní části z tohoto stanoviště mizí. Příští rok vyrostou tam, kde dopadly jejich výtrusy. Do této skupiny patří velmi drobné mechy, jako kupř pseudoefemerum (Pseudephemerum nitidum) nebo pottia (Pottia cruda).
4. "Krátkodobí tuláci"– skupina druhů, která může růst na jednom místě několik let, nést spory ve 2.–3. roce a migrovat stejně jako druhy předchozí skupiny. Velmi malá skupina. To zahrnuje pouze několik typů Bryum.
5. "Vytrvalí tuláci"- skupina druhů, které dlouhodobě rostou na silných kmenech listnáčů, plodí výtrusy každé 2-3 roky, rostou pomalu a z biotopu nemizí, dokud nezmizí substrát, na kterém rostou (např. až strom pády). Patří sem epifytické mechy listnatých lesů - krku (Neckera), leukodon (Leucodon), orthotrichum (Orthotrichum).
6. "Sedaví stoleté staletí"- nejpočetnější skupina. Zahrnuje téměř všechny rozšířené lesní a bahenní druhy mechů ( Sphagnum, Drepanocladus, Pleurozium atd.). Liší se tím, že rostou v souvislých kobercích neomezeně na stejném místě a vzácně sporulují.
Význam mechorostů
V dnešní době, kdy lidé konečně plně pochopili důležitost zachování rozmanitosti přírody kolem nás, je nutné uchovávat a studovat nejen exotické a vzácné druhy fauny a flóry, ale i ty běžnější, často ani ne hned. okem znatelný.
Ekologická role mechorostů často spočívá ve stabilizaci půdy a zabránění její erozi. Zabírají jedinečnou ekologickou niku, která je pro mnoho cévnatých rostlin nepřístupná. Slouží jako potrava a domov pro půdní bezobratlé a houby, bez nichž není rozklad odumřelé organické hmoty a oběh látek nemožný. Mechová podestýlka pohlcující vlhkost na suchých stanovištích funguje jako „saje“, která zadržuje určité množství vláhy, zabraňuje jejímu prosakování půdou jako přes síto, a usnadňuje tak klíčení semen jiných rostlin. Mechy jsou schopny přežít nepříznivé podmínky ve stavu pozastavené animace a po měsících i letech obnovit své životní funkce. Tato schopnost může a měla by být využita zejména pro reintrodukci do biotopů, ze kterých z toho či onoho důvodu zmizeli.
Mechy nemají květy, kořeny ani vodivý systém. Mechy se rozmnožují výtrusy, které dozrávají ve sporangii na sporofytu. V životním cyklu, na rozdíl od cévnatých rostlin, převládá haploidní (tj. s jedinou sadou nepárových chromozomů) gametofyt (pohlavní generace). Gametofyt mechorostů je vytrvalá zelená rostlina, často s listovitými postranními výběžky a kořenovými výběžky (rhizoidy), zatímco sporofyt (neboli nepohlavní stadium životního cyklu) je krátkodobý, rychle vysychá a tvoří ho pouze stopka a tobolka, ve které dozrávají výtrusy.
Sporofyt mechorostů (tzv sporogonie nebo sporogon), má jednodušší strukturu než jiné skupiny vyšších rostlin. Není schopen zakořenit a nachází se na gametofytu. Sporofyt se skládá zpravidla ze tří prvků:
· tobolka (nebo sporangium), ve které se vyvíjejí spory;
· stonek (nebo sporofor), na kterém je umístěna tobolka;
· noha, která zajišťuje fyziologické spojení s gametofytem.
V přírodě:
· Podílet se na vytváření speciálních biocenóz, zejména tam, kde téměř zcela pokrývají půdu (tundra).
· Mechový kryt je schopen akumulovat a zadržovat radioaktivní látky.
· Hrají velkou roli v regulaci vodní bilance krajiny, protože jsou schopny absorbovat a zadržovat velké množství vody.
V lidské činnosti:
· Může snížit produktivitu zemědělské půdy a přispět k zamokření.
· Chraňte půdu před erozí, zajistěte rovnoměrný převod povrchových vod do podzemních vod.
· Některé mechy sphagnum se používají v lékařství (jako obklady v případě potřeby).
· Sphagnum mechy jsou zdrojem tvorby rašeliny.
MHI(mechorosty), oddělení vyšších rostlin. Zahrnuje 22–27 tisíc druhů. Rozlišují se mechy antocerotové jaterní mechy A listnaté mechy. Známý z karbonu. Distribuováno všude. Zvláštní význam mají v tundře, kde hrají roli v krajině. V tropech jsou běžné vysoko v horách, kde se nachází zvláštní pás mechových lesů. Většina mechů jsou nízko rostoucí vytrvalé rostliny. Vyznačují se poměrně jednoduchou vnitřní organizací (mají slabě vyjádřené vodivé, mechanické, zásobní a krycí tkáně). Mechy jsou bez kořenů, rozdělené na stonky a listy nebo tvoří stélku (thallus) plazící se po zemi. Jednodomé, dvoudomé nebo mnohodomé rostliny. V střídání generací U mechů dominuje gametofyt (pohlavní generace). Spolu se zajištěním pohlavního rozmnožování plní základní vegetativní funkce (fotosyntéza, zásobování vodou, minerální výživa). Sporofyt (nepohlavní generace) je slabě vyvinut, je vždy spojen s gametofytem (existují společně na stejné rostlině) a nikdy není rozdělen na stonky a listy.
Orgány pohlavního rozmnožování - antheridia (samčí) a archegonia (samičí) jsou často umístěny na rostlině ve skupinách, obvykle obklopené listovitými výrůstky nebo jinými ochrannými formacemi. Oplodnění vajíčka pohyblivými biflagelátovými spermiemi vytvořenými v antheridii je možné pouze v přítomnosti kapalné vody. Fúze gamet a vývoj zygoty nastává uvnitř archegonia. Ze zygoty se po určitou dobu (několik měsíců až 2 roky) vyvine mnohobuněčný diploidní sporofyt (specializovaný reprodukční orgán), zvaný sporogon. Skládá se z horní výtrusné části (lusku) a spodní části - nohy s patkou, která vrůstá do pletiva gametofytu. Ze spor vzniklých redukčním dělením se vyvine mnohobuněčný rozvětvený nitkovitý nebo lamelární útvar - protonema, na kterém se tvoří pupeny, vznikající lamelární stélky nebo listové výhonky - gametofory. Masivní účast mechů ve vegetačním krytu má významný dopad na biotopy ostatních rostlin a živočichů. V oblastech zvýšené vlhkosti v mírných pásmech se hromadí významná (až 11 m mocná) ložiska rašeliny s převahou mechorostů.
Mechorosty (Bryophita) jsou často i v odborných kruzích nazývány lidovým a krátkým názvem – mechy. V přesnějším, vědeckém smyslu jsou však vlastní mechy nazývány zástupci pouze jedné, nejrozsáhlejší skupiny oddělení mechorostů, a to fylofytů neboli pravých mechů (Bryopsida). Patří mezi ně například známý rašeliník a len kukačka.
Mezi vyššími rostlinami tvoří mechorosty nejizolovanější skupinu. Není náhodou, že se mezi botaniky objevil zvláštní profil bryologových badatelů a podle toho se zformovala speciální botanická věda věnovaná studiu mechorostů, bryologie.
Starobylost mechorostů celkem přesvědčivě potvrzují fosilní nálezy. Každopádně v karbonu už rozhodně existovaly. Lze předpokládat, že právě v paleozoiku vznikly hlavní vývojové linie mechorostů jako jsou játrovky, rašeliníky a mechy.
Mechorosty jsou považovány za zvláštní oddělení vyšších rostlin, mezi nimiž jsou nejprimitivnější. Po dlouhou dobu pevně zaujaly své zvláštní místo v ekonomice přírody a udržely si je ve složitých podmínkách formování kontinentů, klimatických změn a vegetačního krytu. Odolaly těmto testům v průběhu geologického času, zůstaly nezmenšené v morfologické rozmanitosti a taxonomické bohatosti a dosáhly velmi širokého rozšíření. Masivní účast mechorostů ve vegetačním krytu Země má významný dopad na biotopy dalších rostlin a živočichů.
Roční přírůstky mechů jsou nepatrné. Obvykle se pohybuje od 1-2 mm do několika centimetrů. Mechy mají schopnost akumulovat mnoho látek (zejména radioaktivních), rychle absorbovat vlhkost a poměrně pevně ji zadržovat. Mechorosty jsou citlivé na přítomnost škodlivých nečistot ve vzduchu. To může být částečně způsobeno jejich nedostatkem vysoce specializovaných krycích tkání a neschopností většiny mechorostů každoročně obnovovat svůj fotosyntetický aparát. Možná je závažnost reakce mechorostů spojena i s jejich malou tělesnou hmotností. Ale rozhodující roli v jejich citlivosti na škodlivé nečistoty samozřejmě hrají vlastnosti samotné protoplazmy, o čemž svědčí skutečnost, že některé mechorosty jsou stále schopny žít v mezích poměrně velkých měst, jejichž atmosféra je silně znečištěný různými škodlivými nečistotami.
Je známo, že nyní je určitý nedostatek bryologické literatury, neboť příručky vydané v 50.-60. letech 20. století jsou z hlediska systematiky znatelně zastaralé. Proto je velký zájem o moderní publikace, jako je „Identifikátor listnatých mechů Karélie“ od autorů I. I. Abramova a L. A. Volkové, vydané v roce 1998, „Flóra mechů střední části evropského Ruska“ ve 2 svazcích od autorů M. S. Ignatova a E. A. Ignatova, vydané v roce 2003, a vynikající metodická příručka určená pro začínající bryology, studenty a badatele „Sběr a identifikace mechů v přírodních rezervacích“, kterou sestavil S. A. Moshkovsky a vydal v roce 1999. Přestože se tyto práce věnují mechorostům jednotlivých regionů republiky, lze je využít ke studiu mechů širšího regionu, než uvádějí autoři.
Svetlana Aleksandrovna Suragina, učitelka na Volgogradském pedagogickém institutu pojmenovaném po A.S. Serafimovičovi, studovala bryoflóru regionu Volgograd. Její práce se věnují studiu diverzity a ekologických a biologických charakteristik listnatých mechů Volgogradské oblasti. Podle jejích údajů zahrnuje flóra listnatých mechů v oblasti Volgograd 129 druhů. Práce S. A. Suragina pojednávají o problému zachování vzácných druhů mechů, jejichž procento v oblasti Volgogradu je velmi vysoké – nejméně 60 % druhů lze klasifikovat jako vzácné.
Fyziografická charakteristika studovaných oblastí.
Volgograd se nachází na jihovýchodě regionu Volgograd, na pravém břehu řeky Volhy. Okres Traktorozavodsky se nachází v severní části Volgogradu. Nachází se mezi 48. a 49. rovnoběžkou severní šířky a 44. a 45. poledníkem východní délky.
Klima je zde, stejně jako v celém městě, mírné kontinentální. Územím regionu protékají dvě malé řeky tekoucí do Volhy - Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka. V oblasti jsou dva největší závody, které mají na svědomí většinu škodlivých emisí – Volgograd Aluminium OJSC a TPR VgTZ LLC. Celková rozloha městských lesů v kraji je 881 hektarů s délkou 12,7 km. Toto je třetí místo mezi ostatními okresy Volgogradu.
Klima regionu se formuje pod vlivem cirkulačních procesů v jižní zóně mírných zeměpisných šířek. Volgograd se nachází ve vyprahlé zóně. Je velké teplo a málo vlhkosti.
V průměru je roční doba slunečního svitu ve Volgogradu 2265,4 hodin Minimální hodnoty trvání slunečního svitu jsou pozorovány v prosinci, což je způsobeno nejkratší délkou dne, a v létě je zaznamenána jeho maximální hodnota.
Reliéf studované oblasti je mírně kopcovitá rovina, členitá roklemi. Půdy studijního území jsou světlé kaštanové, místy slaniska a jílovité plochy; půda je chudá na humus. Charakteristickým rysem půdního pokryvu je nerovnoměrný charakter rozložení půdního a vegetačního pokryvu.
Na území zkoumaného území převažují stepní společenstva a společenstva lužního lesa při ústí řek Mokraya Mechetka a Sukhaya Mechetka. Stepní společenstva se vyznačují převahou bylinné vegetace. Rostou zde zástupci různých systematických skupin. Nejběžnější čeledí jsou Compositae, Cruciferous, Poaceae, Luskoviny, Rosaceae a další, které se přirozeně nahrazují podle ročních období.
Studijní oblast sousedí s malými řekami Mokraya Mechetka a Sukhaya Mechetka. Nejsou zde žádné umělé nádrže, ale jsou zde výpusti pramenů.
Volgogradská oblast se nachází na jihovýchodě Ruské nížiny, na Volžské pahorkatině. Povolžská pahorkatina a Ergeni tvoří rozvodí mezi Volhou a Donem.
Celková plocha regionu Volgograd je 113,9 tisíc metrů čtverečních. km, v severní části města Volgograd, na dolním toku řeky Volhy.
Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje od 5,5 do 8,5˚С a klesá od jihozápadu k severovýchodu regionu. Absolutní minimální teplota vzduchu je 36-42˚C pod nulou a je pozorována v lednu až únoru. Absolutní maximální teplota je 42-44˚C a vyskytuje se v červenci až srpnu.
Roční srážky kolísají v průměru od 270 do 450 mm, od severozápadu k jihovýchodu, kde je nedostatek vláhy, ubývají. Nejvíce srážek spadne v červnu a prosinci (40,3 a 40,4 mm za měsíc). Nejméně srážek spadne v březnu (27,4 mm).
V teplém období převládají v severních oblastech regionu severní a severovýchodní směry větru; v chladném období - východní, severovýchodní. V teplém období převládá vítr s průměrnou měsíční rychlostí 3,1-4,4 m/s, v chladném období - 3,3-5,0 m/s.
Zima ve Volgogradské oblasti obvykle začíná v listopadu a trvá 130-150 dní. Jaro je obvykle krátké, nastává v březnu až dubnu. V květnu jsou často mrazy. Léto začíná v květnu, někdy v červnu a trvá asi 3 měsíce. Podzim trvá od poloviny září do poloviny listopadu. V září jsou často mrazy.
Regionální stepní rezervace "Kamensky" je rezervace (rozloha asi 400 hektarů) nacházející se na území sousedícím s obcí Kamenny, okres Gorodishchensky, region Volgograd. Rezervace se nachází v horním toku řeky Erzovka, která teče po dně Erzovské rokle. Zeměpisné souřadnice: 49˚ severní šířky a 44˚ 30’ západní délky.
Převládají zde společenstva kostřav a lipnicových stepních společenstev s dominancí ukrajinského pérovce a chlupáče, vyskytují se zde i plochy solonců se skupinami pelyňku a trávy. Úzké pruhy rokle a lužního lesa. Jsou zde drobné umělé výsadby borovice lesní.
Půdy v regionu jsou světlé kaštanové, písčité, s přirozenými výchozy pískovce, slaniska a jílovité oblasti, chudé na humus. Charakteristickým rysem rezervace je porost podél svahů roklí druhů červené knihy Volgogradské oblasti, jako je tulipán Schrenckův, kosatec nízký, volžský Adonis, drůbež Fischerova a kozinec pallidum.
Okres Traktorozavodsky města Volgograd je vzdálen 25-30 km od přírodní rezervace Kamensky v regionu Volgograd.
Charakteristika zkoumaného objektu.
Taxonomie oddělení mechorostů.
Mechorosty jsou velkou skupinou zevně extrémně rozmanitých rostlin. Mechorosty jsou považovány za zvláštní oddělení mechorostů v rámci vyšších rostlin. Oddělení mechorostů se dělí do tří tříd: anthocerotopsida neboli mechy „rohovité“, - Anthocerotopsida, jaterníky, Hepaticopsida a mechy, neboli mechy na listech, Bryopsida. Třída játrovek se zase dělí na dvě podtřídy: Marchantiaceae - Marchantiidae a Jungermanniaceae - Jungermanniidae a třída listnatých mechů se dělí na tři: mechy sphagnum - Sphagnidae, Andreaeidae - Andreaeidae a brie, nebo zelené mechy - Bridae.
Celkem roste na zeměkouli asi 25 000 druhů mechorostů. Z tohoto počtu patří 300 druhů do třídy Anthocerotes, asi 10 000 k játrom a asi 15 000 k fylofytním mechům. V Rusku žije přibližně 15 000 druhů mechů, z toho 129 druhů se nachází v oblasti Volgograd (podle S. A. Suragina mezi vyššími rostlinami zaujímají mechorosty druhé místo v počtu druhů po kvetoucích rostlinách).
Biologická charakteristika mechorostů.
Převážnou většinu tvoří mechorosty – nízké vytrvalé rostliny o velikosti od 1 mm do několika centimetrů, méně často do 60 cm i více. Tělo některých mechorostů je stélka, zatímco u jiných je to stonek a listy. Absorpci vody a přichycení k substrátu u mechorostů provádějí rhizoidy. U listnatých mechů jsou rhizoidy vlákna jedné řady buněk oddělené šikmými přepážkami. U jaterníků a anthocerotů jsou rhizoidy jen velmi protáhlé jednotlivé buňky. Mechorosty mohou být jednodomé nebo dvoudomé.
Mechorosty tvoří spolu s cévnatými rostlinami skupinu vyšších rostlin. U všech vyšších rostlin dochází ke střídání generací – pohlavních a nepohlavních. Pohlavní generaci představují gametofyty, které mají ve svých buňkách haploidní sadu chromozomů a vyvíjející se reprodukční orgány - gametangia. Gametofyt produkuje antheridia (samčí gametangia) a archegonia (samičí gametangie). Antheridium je protáhlé, poněkud vakovité těleso u jaterníků je často zaoblené. Má stěnu z jedné vrstvy sterilních buněk. Celý jeho vnitřní prostor je vyplněn samčími gametami – spermiemi, neboli anterozoidy. Když antheridium dozraje, objeví se na jeho konci vzdálený od místa uchycení díra a anterozoidi, každý vybavený dvěma bičíky, vstoupí do kapénko-tekutého prostředí a dosáhnou samičí gametangie. Archegonium je často úzké baňkovité nebo lahvovité tělo s úzkou a dlouhou horní částí (krk) a rozšířenou spodní částí (břicho). Krk má stěnu z jedné vrstvy buněk, břicho - z několika. Ženská gameta, vajíčko, se nachází v břiše.
Fúze dvou gamet dává vzniknout asexuální generaci neboli sporofytu. Sporofytové buňky obsahují dvojitou sadu chromozomů. Jak se sporofyt vyvíjí, vytváří sporangium - orgán nepohlavního rozmnožování, ve kterém se v důsledku meiózy tvoří haploidní spory. Výtrusy jsou malé velikosti, obvykle pokryté silnou, odolnou skořápkou, schopnou přetrvávat po dlouhou dobu a šířit se na velké vzdálenosti a vyklíčit a produkovat nové gametofyty.
U mechorostů v životním cyklu převládá gametofyt a ve skutečnosti mu říkáme „rostlina“, mluvíme-li o mechách. Gametofyt je fotosyntetická část těla mechu. Sporofyt mechu se skládá ze stonku a tobolky a také z nožičky - zvláštního útvaru ukrytého v tkáni gametofytu, kterým gametofyt přijímá z gametofytu látky nezbytné pro svůj vývoj. Při popisu jednotlivých druhů mechů se tedy výrazy „velké rostliny“, „lesklé rostliny“ atd. vždy vztahují k gametofytu, zatímco u cévnatých rostlin se „rostlinou“ obvykle rozumí sporofyt.
Mechorosty jsou někdy obecně považovány za rostliny spojené ve svém životě s dostatečnou, často nadměrnou vlhkostí. Význam této závislosti by se však neměl přehánět. Za prvé, vývoj gametofytu probíhá ve vzduchu. Mechorosty vykazují značnou odolnost vůči dlouhodobému vysychání a jsou schopny růst v místech nerovnoměrné i velmi krátkodobé sezónní vlhkosti. Bez újmy snesou dlouhodobé (měsíce) vysychání, ztrátu viditelných známek života a snadno se znovu oživí, když nastanou příznivé podmínky.
Techniky sběru a sběru mechů.
Nejběžnější metodou pro studium mechů je jejich sběr a následné určení jejich druhu. Je třeba mít na paměti, že správný odběr vzorků je již začátkem jejich studia a další úspěšnost stanovení do značné míry závisí na tom, jak promyšleně k němu dojde. Před odběrem vzorku je potřeba místo pečlivě prozkoumat (nejlépe lupou, nejlépe desetinásobnou), vybrat více či méně vyvinuté exempláře, pokusit se najít gametangia a sporofyty a teprve poté sbírat. Je třeba mít na paměti, že během studie se část materiálu ztrácí, takže má smysl sbírat skrovné vzorky skládající se z jednotlivých výhonků pouze tehdy, existuje-li podezření, že se jedná o něco obzvláště zajímavého nebo zvláště vzácného.
Také byste nikdy neměli sklízet trávník úplně, pokud v okolí nejsou žádné jiné. Je třeba mít na paměti, že může být poslední a svou sbírkou můžete zničit druhy v oblasti.
Složení a povaha vzorku.
Většina druhů mechů je docela dobře rozpoznatelná s určitou dovedností, kterou není těžké získat, pokud máte možnost vzorky ihned po odběru studovat pod mikroskopem a identifikovat je. Vlastnosti vzhledu a barvy, které je extrémně obtížné popsat slovy a zadat klíči, jsou velmi charakteristické a lze je rychle „chytit“, což umožňuje následně rozpoznat mnoho druhů lupou nebo dokonce pouhým okem.
Při sběru mechů je třeba mít na paměti, že podle počtu odebraných vzorků lze posoudit četnost výskytu konkrétního druhu.
Důležitým požadavkem pro sběr mnoha mechů je přítomnost sporofytů. Pokud se tedy na stanovišti vyskytují sterilní a úrodné rostliny, měly by se tyto sbírat.
Při odběru se vzorky vloží do papírových obálek. Pro usnadnění další identifikace druhů během sběru v terénu je třeba dodržovat pravidlo „jedna obálka – jeden druh“.
Mechy mají tendenci tvořit smíšené trávníky, které často obsahují rostliny různých rodů a čeledí. Většinu listnatých mechů lze snadno rozlišit při pečlivé vizuální kontrole, takže lze snadno rozlišit rostliny různých druhů.
Před umístěním mechů do obálky je opatrně uvolníme z podkladu, dokud se vzorek „nepřivede“ do jedné roviny. To platí zejména pro malé mechy. Obvykle vypadnou spolu se substrátem. Při sběru velmi vlhkých trsů je před vložením do obálky lehce vymačkejte, aniž byste poškodili rostliny. Je lepší umístit bažiny a vodní mechy do obálky ze silného papíru.
Některé problematické skupiny mechů nelze vždy identifikovat podle gametofytu. Zároveň mezi dvoudomými mechy tvoří některé druhy tobolky extrémně zřídka, takže byste je neměli nechávat ve sterilním stavu. Při sběru mechů by se nemělo zamezit duplikaci vzorků dříve odebraných druhů.
Vzorové značení.
Důležitou fází sběru je dodání vzorků počátečními daty. Bývají umístěny na pracovním štítku, který se ihned při vyzvednutí v terénu vyplní a vloží do pracovní obálky. Štítek může být celý ručně psaný nebo v nejlepším případě by to měl být tištěný formulář s označenými poli, která se vyplňují ručně. Někdy jsou informace napsány přímo na vnější stranu obálky, ale to je možné pouze v případě, že je vzorek víceméně suchý.
Poskytování vzorku daty až po návratu z exkurze do nemocnice se nedoporučuje, protože informace o mikropodmínkách růstu každého vzorku, které mají často vědeckou hodnotu, je obtížné vyvolat z paměti. Hodnota neoznačeného vzorku prakticky neexistuje.
Zde je minimální soubor informací, které musí být na štítku vyplněny:
Při sběru sbírky mechů je vhodné duplikovat obsah etiket odebraných vzorků do speciálního deníku, který se vyplňuje v nemocnici po každé terénní exkurzi. Během následujících stanovení se výsledky zapisují do stejného deníku. Nejpohodlnější je uchovávat takový deník v digitální podobě na počítači pomocí tabulkových procesorů, jako je Microsoft Excel.
Herbarizace vzorků mechu.
Po nasbírání vzorků do papírových sáčků není nutné je rovnat nebo přenášet suchým papírem (i když je to možné urychlit schnutí), ale spíše je rozložit na několik dní na suché místo (drny jsou pevně propleteny s rhizoidní plstí by však měly být rozděleny na malé fragmenty) . Výjimkou mohou být vzácné druhy mezi mechy - masité a vlhké rostliny, jejichž trsy mohou v obálce plesnivět. Je třeba pamatovat na to, že přímé sluneční světlo může změnit barvu sušárny a že čerstvé, vlhké sbírky by se neměly skladovat po dlouhou dobu v igelitovém sáčku v teplých podmínkách.
Po finalizaci se vzorky vloží do čistých obálek vyrobených ze silného nerozbitného papíru. Velikosti standardních obálek jsou obvykle od 12 × 7 cm do 16 × 10 cm (velké vzorky se vkládají do obálek požadované velikosti, malé mechy se vkládají do malých obálek, které se vkládají do standardních). Malý rozpadající se drn lze nalepit na silný papír a teprve poté vložit do obálky. (Ignatov M.S., 2003) Hotové obálky se vzorky se obvykle nalepují na listy papíru Whatman, které jsou ve spodní části signovány názvem druhu. Tyto listy jsou umístěny ve složkách nebo barevných obalech. Hotové herbářové listy jsou seřazeny podle rodových jmen v abecedním pořadí, případně podle čeledí podle přijatého systému. Mechový herbář skladujte v uzavřené skříni v suché místnosti.
Stanovení druhové skladby mechů.
Identifikace mechů vyžaduje optiku a určité vybavení a materiály. Většinu prvků lze studovat pouze pomocí mikroskopu s minimálně dvěma zvětšeními (50 – 100× a 200 – 400×); Přítomnost mikroskopu je hlavní podmínkou možnosti práce. Důležité (i když ne nezbytně nutné) je mít okulárový mikrometr, kterým změříte velikost listových buněk a výtrusů.
Bez stereomikroskopu je obtížné provádět složitější přípravky. Při absenci stereomikroskopu tedy nemusí být vyšetření vzorku vždy vyčerpávající. Sada nástrojů pro přípravu mikropreparátů mechů pro jejich identifikaci obsahuje dvě pinzety o tloušťce méně než 0,5 mm (sentry nebo oko), pitevní jehly, žiletky, oční skalpel, krycí sklíčka a sklíčka.
Po vyjmutí vzorku z obálky je nejprve zkoumán jednoduchým okem, přičemž se zkoumá jeho homogenita, protože přítomnost směsi několika druhů mechů ve vzorku může zkomplikovat jejich identifikaci.
Studium vzorku pomocí binokulární lupy.
Při studiu velkých rostlin, jejichž povaha větvení a listování je jasně viditelná pouhým okem, okamžitě začnou připravovat potřebné mikropreparáty. Trsy malých mechů se umístí pod binokulární lupu a pomocí plánovaného zvětšení (8-15x) se vzorek prohlédne. Pomocí jedné nebo dvou pinzet se ze vzorku izoluje několik celých normálně vyvinutých rostlin a je třeba dbát na to, aby patřily ke stejnému druhu mechu. Je žádoucí, aby byly se sporogony. Vybrané vzorky jsou pečlivě studovány pod binokulární lupou při velkém zvětšení (20-50krát). Rostliny se za sucha zpravidla deformují, proto je před vyšetřením namočíme do vody.
Při zkoumání pod lupou lze hodnotit charakter větvení stonku, vztah listů ke stonku a větvím, přítomnost a tvar přívěsků stonku a plodových orgánů. Pomocí lupy se studuje tvar a barva tobolky sporofytu a vlastnosti stonku. U některých mechů lze tímto způsobem studovat i strukturu peristomu. Hodnota zkoumání preparátu pod lupou oproti zkoumání preparátu pod mikroskopem spočívá v tom, že v tomto případě jsou zachovány trojrozměrné vlastnosti předmětu. Navíc se někdy při výrobě mikropreparátů mohou snadno oddělitelné části rostliny ztratit nebo přehlédnout. Tyto problémy jsou kompenzovány použitím velkého binokulárního zvětšení.
Studium mikropreparátů.
Jedna z rostlin vybraných ze vzorku pro pozorování pod dalekohledem se použije k přípravě mikrosklíček. V tomto případě je vhodné vyrobit přípravky z různých částí rostliny z jedné rostliny. K měření buněk a spór použijte okulárový mikrometr nebo pravítko na stolku mikroskopu.
Pro výrobu permanentních mikropreparátů v bryologii je nejoblíbenější Goyerovo činidlo (arabská guma-glycerol + chloralhydrát), které kromě fixace materiálu také projasňuje materiál buněčných stěn. Preparát lze v některých případech konzervovat pouhým upevněním krycího skla ke vzorku dvěma proužky pásky nebo několika kapkami laku na nehty (při opětovném zkoumání je snadné takové přípravky namočit).
Příprava listů.
Preparace stonkových listů je hlavním přípravkem pro identifikaci mechů s stonkovými listy. Typicky se vybraný stonek rostliny umístí pomocí pinzety do kapky vody na podložní sklíčko. Poté, držte stonek jednou pinzetou drženou v levé ruce, opatrně odtrhněte listy ze stonku druhou pinzetou drženou v pravé ruce. Zbytky stonku se odsunou stranou a preparát se zakryje krycím sklem. Tento postup se provádí pod kontrolou plánovaného zvětšení binokulární lupy. Neměli bychom zapomínat, že listový přípravek by měl pokud možno obsahovat alespoň 15-20 kusů. To platí zejména pro variabilní druhy, kde nemusí mít každý list požadovanou identifikační vlastnost.
Mnoho mechů se vyznačuje větší či menší anizofilií, tedy morfologickými rozdíly v listech od hlavního stonku a jeho postranních větví. Chcete-li připravit přípravek z listů většiny zelených mechů, vyberte stonek s největšími listy.
Ke studiu tvaru listu, jeho okrajů a žilek se obvykle používá plánované zvětšení mikroskopu (100-150krát). Pro zkoumání malé buněčné sítě a zejména pro studium papil a mamil se používá 400násobné zvětšení.
Příprava kapsle a peristomu.
Pro studium je lepší zvolit vyzrálé, ale neotevřené krabice. Mladé nevyvinuté tobolky nemají výrazné diagnostické znaky, u starých chybí víčko a kroužek, navíc může být poškozeno periistome.
Vybraná krabička se položí na podložní sklo a podélně se rozřeže na dvě poloviny. Poloviny krabice se zbaví spor a umístí se do kapky vody. Jedna z polovin se umístí vnější stranou nahoru, aby se prozkoumala vnější část peristomu a průduch epidermis pouzdra, a druhá se položí vnitřní stranou nahoru, aby se prozkoumala vnitřní část peristomu. Poté se přípravek překryje krycím sklíčkem. Popsané postupy se doporučuje provádět pod kontrolou binokulárního zvětšení. K identifikaci některých mechů je nutné prostudovat čepici a prsten.
Průřezy listů a stonků.
Někdy je při distribuci mechů potřeba vytvořit průřezy. Tradičně se k provádění takových řezů používají větve černého bezu. Suchý stonek s listy se sevře mezi části rozštěpeného jádra černého bezu a žiletkou se udělá několik tenkých řezů. Řezy se přenesou z břitvy do kapky vody na podložní sklíčko. K výrobě takových přípravků můžete použít expresní metodu bez použití pomocného materiálu. Suchý stonek s lisovanými listy se položí na podložní sklíčko a přitlačí se k němu prstem levé ruky. Držte čepel bezpečnostního holicího strojku v pravé ruce kolmé k rovině skla i k ose stopky a napravo od prstu levé ruky držící vzorek se vytvoří několik řezů vzorku.
Stanovení podobnosti biotopů mechů pomocí Jaccardova koeficientu.
Pro srovnání druhové diverzity různých mechových biotopů byl použit Jaccardův koeficient:
A – počet druhů zaznamenaných na první lokalitě;
B – počet druhů zaznamenaných na druhé lokalitě;
C – počet druhů společných pro obě lokality (nejedná se o součet A + B, ale pouze o celkový počet těch druhů, které jsou na obou lokalitách zaznamenány);
K je koeficient shodnosti, vyjádřený v procentech, a čím vyšší je, tím vyšší je druhová podobnost obou srovnávaných společenstev.
Stanovení podobnosti bryofloras pomocí Sørensenova koeficientu.
Také jsme použili Sjørensenův koeficient k porovnání různých bryoflor:
A – počet druhů společných oběma mechoflorám;
B a C – počet druhů v těchto mechoflorách.
Stanovení ekologických skupin mechů ve vztahu k vlhkosti.
Hydrofyty žijí ve vodě; jsou přichyceny rhizoidy ke kmenům nebo větvím utopených stromů nebo k podvodním skalám nebo volně plavou na hladině nebo ve vodním sloupci.
Hygrofyta - mechy nadměrně vlhkých míst (bažiny, břehy řek a potoků atd.); trávníky a rohože hygrofytů jsou obvykle nasyceny vodou většinu roku. Některé rostliny se mohou chovat jako hydrofyty i hygrofyty.
Mezofyty jsou rostliny, které žijí na místech (často stinných) s průměrnými vlhkostními podmínkami (vlhké louky, tmavé jehličnaté lesy apod.). Mezi mechorosty neexistují skuteční xerofyty, tj. rostliny, které snesou sucho, aniž by výrazně snížily svou životní aktivitu, a ty, které žijí na suchých slunných stanovištích (skaly, duny atd.), lze pouze podmíněně nazývat xerofyty. Schopnost takových rostlin růst na suchých stanovištích je zajištěna především schopností jejich plazmy odolávat delší dehydrataci a při zálivce rychle obnovovat svou strukturu. S touto schopností souvisí i různé morfologické adaptace (zmenšení listové plochy, přítomnost chloupků z odumřelých buněk naplněných vzduchem v suchém stavu, kroucení či podélné skládání listové čepele talu při zasychání apod.). Mezi jmenovanými skupinami existují přechodné typy. Například mnoho druhů, které žijí na kůře kmenů (nad hranicí sněhu) v jehličnatých a listnatých lesích mírného pásma, lze nazvat xeromezofyty: za silných mrazů v zimě a během poledních hodin horkého léta, kdy relativní vlhkost vzduchu je velmi nízká, tyto druhy se musí umět vyrovnat s vláhovým deficitem, zbytek času žijí v podmínkách průměrného obsahu vody (ve vzduchu nasyceném vodní párou nebo na deštěm zvlhčené kůře). .
Stanovení ekologických skupin mechů ve vztahu k substrátům.
Substrát pro mechorosty je pouze místem uchycení a zdrojem pro získávání minerálů; není to prostředí, ve kterém žije významná část rostlinného těla. Obecně platí, že mechorosty se mohou usazovat na půdě (epigeu) libovolného mechanického složení – písčité, hlinitopísčité, jílovité, slínovité atd. Usazují se i na matečné hornině (vápenec, ruly, žuly atd.), těsně přiléhající k povrchu skály a kameny s rhizoidy na substrátech organického původu (kůra a listí, stromy, tlející dřevo, rozkládající se zbytky zvířat, trus atd.). Mechy rostoucí na povrchu kamenů - epility - mají především dvě formy růstu - malé keříčky vzpřímených nebo vystoupavých stonků a větví a rohože - drny - těsně přitisknuté k substrátu. Mechorosty žijící na kmenech a větvích stromů a keřů jsou klasifikovány jako epifytické rostliny. Epifytní mechorosty, které se usazují na větvích a kmenech dřevin, nemají na tyto rostliny znatelný inhibiční účinek. Šíření epifytů výrazně omezují dva faktory – teplota a vlhkost. Epifyty dostávají téměř veškerou potřebnou vlhkost z atmosféry, a ne ze substrátu, který je téměř bez vlhkosti. Mechorosty hojně využívají tlející dřevo jako substrát. V závislosti na stupni rozkladu dřeva se mění druhové složení mechů na nich usazených, ale všechny tyto druhy spojuje částečný saprofytismus a více či méně jasně vyjádřený mezofyt. Mechy, které žijí na tlejícím dřevě, se nazývají epixyly.
Mnohem důležitější než mechanické složení substrátu je však pro mechorosty jeho kyselost a chemické složení. Pro hydrofyty a hygrofyty mechorostů je stanovištěm voda; Mnoho druhů navíc úspěšně roste v bažinách ve stojaté studené vodě s nevýznamným obsahem kyslíku a minerálů a s vysokým obsahem organických kyselin).
Výsledky odvedené práce.
Na území okresu Traktorozavodsky ve městě Volgograd jsme identifikovali čtyři klíčové oblasti s přirozenými fytocenózami: 1) lužní les v údolí řeky Sukhaya Mechetka, 2) stepní oblasti severního svahu v údolí Sukhaya Mechetka Řeka, 3) lužní les v údolí řeky Mokraya Mechetka,
4) stepní oblasti severního svahu v údolí řeky Mokraya Mechetka.
Obě řeky jsou malé řeky vlévající se do Volhy. Přirozenými fytocenózami jsou lužní les a kostřava stepní podél říčních svahů. Klíčové oblasti byly vybrány podle dostupnosti vody – hlavní podmínky pro růst mechů. Vzdálenost mezi klíčovými úseky je přibližně 4-5 km.
Na území přírodní rezervace Kamenskij byl výzkum proveden v následujících oblastech: 1) na svazích Erzovské rokle s plochami kostřavových stepí a pískovcových výchozů s lišejníkovými společenstvy, 2) v údolí řeky Kamenky s lužní les, 3) v umělých výsadbách borovice lesní.
Tato oblast byla vybrána jako kontrolní oblast, protože je minimálně vystavena antropogenní zátěži: je vzdálena 25–30 km od okresu Traktorozavodsky města Volgograd a 4–5 km od obce Kamenny, okres Gorodishchensky, Volgograd regionu a je dostatečně vlhký.
Sběr a stanovení probíhalo standardními metodami ve stejných obdobích: duben-květen 2006, září-říjen 2006, březen 2007. a březen 2008 na klíčových a kontrolních místech. Během sledovaného období bylo odebráno celkem 200 vzorků mechu.
Analýza bryoflory Traktorozavodského okresu Volgograd
Výsledkem našeho výzkumu ve vybraných klíčových oblastech jsme našli a identifikovali 6 druhů mechů patřících do 4 čeledí:
Tabulka č. 1. Porovnání druhové skladby mechů v nivách řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka
Rodinný druh Suchý komár Mokrý komár
1 třída uch. : 2 třídy uch. : 3 třídy uch. : 4 stupně uch. :
lužní lesostepní oblasti lužní lesostepní oblasti
Pterygoneurum subsessile +
Tortula ruralis ++
Barbula unguiculata ++
Ditrichaceae Ceratodon purpureus + + + +
Funariaceae Funaria gygrometrica + + +
Podobnost mechových biotopů v lužním lese řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Jaccardova koeficientu je rovna: K = 2 ∙ 100 / (3+2-2) = 200 / 3 = 66,6 %.
Podobnost mechových biotopů ve stepních oblastech nivy řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Jaccardova koeficientu je rovna: K = 3 ∙ 100 / (6+3-3) = 300 / 6 = 50 %
Obecná podobnost bryoflóry nivy řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Sørensenova koeficientu: KS = 2 ∙ 4 / (6+4) = 8/10 = 0,8. Získaná data naznačují velkou podobnost biotopů mechů ve zkoumaných oblastech.
Z hlediska stanoviště všechny uvedené druhy rostou v oblastech travní stepi a v lužních lesích se vyskytují pouze 3 druhy - Funaria gygrometrica, Ceratodon purpureus, Barbula unguiculata.
Podle asociace se substrátem je rozšíření mechů následující: Na kmenech stromů rostou 2 druhy: Ceratodon purpureus a Tortula ruralis; na tlejícím dřevě – 3 druhy: Funaria gygrometrica, Ceratodon purpureus, Tortula ruralis; Všech 6 druhů bylo nalezeno na půdě; na kamenech – 5 druhů: všechny kromě Funaria gygrometrica.
Na základě vlhkostního faktoru byly identifikovány 2 ekologické skupiny:
Xerofyty - Pterygoneurum subsessile, Bryum caespicium, Tortula ruralis;
Xeromezofyty - Funaria gygrometrica, Ceratodon purpureus, Barbula unguiculata.
Analýza bryoflóry Kamenského rezervace, Volgogradská oblast.
V důsledku našeho výzkumu v přírodní rezervaci Kamensky (kontrolní oblast) jsme našli a identifikovali 8 druhů mechů patřících do 7 čeledí:
Tabulka č. 3 Porovnání druhové skladby mechů v klíčových oblastech
Přírodní rezervace Kamensky, region Volgograd.
Family View Svahy údolí Erzovky řeky Kamenky Borovice
Ditrichaceae Ceratodon purpureus + + +
Pottiaceae Tortula ruralis ++
Bryaceae Bryum caespicium ++
Bryum lonchocaulon +
Amblystegiaceae Amblystegium varium +
Orthotrichaceae Orthotrichum pumilium +
Encalyptaceae Encalypta vulgaris ++
Grimmiaceae Grimmia pulvinata +
Podobnost biotopů všech tří klíčových oblastí (svahy Erzovské rokle, údolí řeky Kamenky a výsadby borovic) na území rezervace Kamensky podle Sørensenova koeficientu je rovna: = 4 / 9 = 0,4, což znamená nevýznamná podobnost studovaných biotopů.
Nalezené druhy mohou být distribuovány takto:
Podle stanoviště - 6 druhů roste v oblastech kostřavové stepi - Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Bryum caespiticium, Bryum lonchocaulon, Encalypta vulgaris, Grimmia pulvinata, a 4 druhy rostou v lužních lesích - Ceratodon purpureus, Ambilium varium, Amblystegium Encalypta v ulgaris. Na plantážích borovice lesní (na písku) se vyskytují 3 druhy: Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Bryum caespiticium, které se také vyskytují v oblastech stepní trávy.
Podle asociace se substrátem je rozšíření mechů následující: Na kmenech stromů rostou 4 druhy: Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Amblystegium varium, Orthotrichum pumilium; na tlejícím dřevě – 4 druhy: Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Amblystegium varium, Orthotrichum pumilium; Všech 8 druhů bylo nalezeno na půdě; na kamenech – 5 druhů: Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Bryum caespiticium, Amblystegium varium, Grimmia pulvinata.
Na základě faktoru vlhkosti byly identifikovány 3 skupiny prostředí:
Xerofyty - Bryum caespiticium, Tortula ruralis, Bryum lonchocaulon, Grimmia pulvinata.
Xeromezofyty - Ceratodon purpureus, Encalypta vulgaris.
Mezofyty - Amblystegium varium, Orthotrichum pumilium.
Údaje našeho výzkumu potvrzují údaje S. A. Suragina.
Srovnávací analýza bryoflóry okresu Traktorozavodsky ve Volgogradu a přírodní rezervace Kamensky v oblasti Volgograd ukázala následující:
Tabulka č. 5. Srovnání druhové skladby studovaných ploch.
Zobrazit Traktorozavodsky okres Kamensky přírodní rezervace
Funaria gygrometrica +
Ceratodon purpureus ++
Barbula unguiculata +
Pterygoneurum subsessile +
Tortula ruralis ++
Bryum caespicium ++
Bryum lonchocaulon +
Amblystegium varium +
Orthotrichum pumilium +
Encalypta vulgaris +
Grimmia pulvinata +
Podobnost biotopů Traktorozavodského okresu Volgograd a přírodní rezervace Kamenskij podle Jaccardova koeficientu je rovna: K = 3 ∙ 100 / (6 + 8 – 3) = 27 %
Podobnost těchto stejných bryoflorů podle Sørensenova koeficientu je
KS= 3 ∙ 2/ (6+8)=6/14 = 0,4
Tabulka č. 6. Porovnání druhové skladby mechorostů na zkoumaných plochách podle typu rostlinných společenstev.
Zobrazit Traktorozavodsky okres Kamensky přírodní rezervace ST LP
Funaria gygrometrica + + +
Ceratodon purpureus + + + +
Barbula unguiculata + + +
Pterygoneurum subsessile + +
Tortula ruralis + + +
Bryum caespicium + + +
Bryum lonchocaulon ++
Amblystegium varium ++
Orthotrichum pumilium ++
Encalypta vulgaris + + +
Grimmia pulvinata ++
Nalezené druhy se tedy nacházejí na stejných stanovištích okresu Traktorozavodsky Volgograd a regionální rezervace Kamensky. Z 9 druhů vyskytujících se ve stepi - Funaria gygrometrica, Barbula unguiculata, Ceratodon purpureus, Pterygoneurum subsessile, Tortula ruralis, Bryum caespiticium, Bryum lonchocaulon - 4 druhy se vyskytují také v lužním lese: Funaria gygrometrica, Barbule purpuradon, Enculptadon vulgaris.
V lužním lese se vyskytují pouze 2 druhy - Amblystegium varium, Orthotrichum pumilium.
Tabulka č. 7. Porovnání mechů okresu Traktorozavodsky Volgograd a regionální rezervace „Kamensky“ ve vztahu k substrátu.
Zobrazit Traktorozavodsky okres Kamensky přírodní rezervace Stv Gn Poch Kam
Funaria gygrometrica + + +
Ceratodon purpureus + + + + + +
Barbula unguiculata + + +
Pterygoneurum subsessile + + +
Tortula ruralis + + + + + +
Bryum caespicium + + + +
Bryum lonchocaulon ++
Amblystegium varium + + + + +
Orthotrichum pumilium + + + +
Encalypta vulgaris ++
Grimmia pulvinata + + +
Na kmenech stromů se tedy vyskytují 4 druhy mechů - Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Amblystegium varium, Orthotrichum pumilium.
Na tlejícím dřevě se vyskytují stejné druhy jako na kmenech stromů.
Všech 11 druhů mechů se nachází na půdě.
Na kamenech se nachází 7 druhů - Ceratodon purpureus, Tortula ruralis, Barbula unguiculata, Pterygoneurum subsessile, Bryum caespiticium, Amblystegium varium, Grimmia pulvinata.
Tabulka č. 8. Porovnání mechorostů studovaných ploch ve vztahu k vlhkosti.
Zobrazit Traktorozavodsky okres Kamensky přírodní rezervace K K-M M
Funaria gygrometrica ++
Ceratodon purpureus + + +
Barbula unguiculata ++
Pterygoneurum subsessile + +
Tortula ruralis + + +
Bryum caespicium + + +
Bryum lonchocaulon ++
Amblystegium varium ++
Orthotrichum pumilium ++
Encalypta vulgaris ++
Grimmia pulvinata ++
Mezi xerofyty lze tedy zařadit 5 druhů mechů - Pterygoneurum subsessile, Tortula ruralis, Bryum caespiticium, Bryum lonchocaulon, Grimmia pulvinata, z toho 3 - Pterygoneurum subsessile, Tortula ruralis, Bryum caespiticium; do xeromesophytes - 4 druhy - Funaria gygrometrica, Ceratodon purpureus, Barbula unguiculata, Encalypta vulgaris, z toho 3 na území okresu Traktorozavodsky: Funaria gygrometrica, Ceratodon purpureus, Barbula unguiculata, a 2 druhy mesophytes: Amblyegium varium, Orthotrichum pumilium, vyskytující se pouze v přírodní rezervaci Kamensky.
Abstrakt mechové flóry okresu Traktorozavodsky ve Volgogradu a regionální rezervace "Kamensky" v oblasti Volgograd.
Funaria gygrometrica. Podél koryt řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka, v lužním lese na hnijících větvích a v úseku stepi na půdě (podle autora).
Volgograd, mezi stupni centrálního nábřeží, na křižovatce žulových desek fontány; podél koryta řeky Suchý komár na zemi podél svahu..
Encalypta vulgaris. Záplavová oblast řeky Kamenky, jižní svah Erzovské rokle, v lužním lese a v oblastech stepí, na vlhké písčité půdě, mezi trávou. Často se sporogony (podle autora).
Volgograd, na svazích Mamayev Kurgan. Často se sporogony (Suragina, 2001).
Ceratodon purpureus. Niva řeky Sukhaya Mechetka, lužní les, hlína, blízko kořenů vrb, mezi trávou; niva řeky Mokraya Mechetka, stepní úsek svahu, na písčité půdě, na kamenech, na kusech střešní lepenky; niva řeky Kamenky, jižní svah rokle, v lužním lese na trouchnivějícím dřevě a ve stepi mezi trávou, na vlhké písčité půdě a hlíně, na půdě výsadba borovice lesní (podle autora).
Volgograd, podél koryt řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka (Suragina, 2001).
Barbula unguiculata. Záplavová oblast řeky Sukhaya Mechetka, ve stepní oblasti mezi trávou, na břehu potoka na půdě, na skalách na severním svahu (podle autora).
Volgograd, podél koryta řeky. Suchý komár na nezasypané půdě.
Pterygoneurum subsessile. Podél koryta řeky Sukhaya Mechetka, na stepním svahu, na nezpevněné ploše půdy a na skalách. Na úpatí topolu bílého, na písčité půdě, mezi trávou. Často se sporogony (podle autora).
Volgograd, na písčité půdě, na svazích, na předměstí - podél opuštěné orné půdy, poblíž dálnice, v lesních pásech. Se sporogony (Suragina, 2001).
Tortula ruralis. V nivách řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka, v zalesněných oblastech severního svahu, na půdě, kamenech a hnijících větvích. Na pískovci podél jižních a severních svahů Erzovské rokle, v borových výsadbách na půdě, ve stepních oblastech mezi trávou na hlíně, často se sporogony (podle autora).
Volgograd a jeho předměstí - podél dálnic a v opuštěné orné půdě.
Orthotrichum pumilium. Po dně strže řeky Kamenky, v lužním lese, na kůře 20 cm od země a na kořenech plané hrušně, na tlejícím dřevě (dle autora).
Často tvoří smíšené trsy s Orthotrichum pallens
Bryum caespicium. Podél koryt řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka, na stepních částech svahů, na půdě a na skalách. In výsadby borovice lesní na písčité půdě (podle autora).
Nachází se všude v různých biotopech. Charakteristické pro stepi a členité písky na terasách nad nivou; často i na antropogenních stanovištích.
Bryum lonchocaulon. Na severním stepním svahu Epzovské rokle, na mokré hlíně mezi trávou. Nalezeno spolu s Tortula ruralis (podle autora).
Amblystegium varium. Na dně rokle řeky Kamenky, na tlející větvi jilmu malolistého, který spadl do potoka; v lužním lese, na úpatí a na kůře jilmu malolistého ve výšce 25 cm od země, na vlhké písčité půdě, na kameni ležícím ve vodě (dle autora).
Rozšířený a velmi rozšířený druh.
Grimmia pulvinata. Na jižním svahu Erzovské rokle, ve stepní oblasti, na balvanu - přírodním výchozu pískovce, mezi lišejníky; na půdě u paty kamene. Vždy se sporogony (podle autora).
Volgograd, podél betonového výstupu z rozvodu topení (Voroshilovsky okres Volgograd).
Na základě výsledků výzkumu lze vyvodit následující závěry:
1. V okrese Traktorozavodsky jsme našli a identifikovali 6 druhů mechů; z toho všech 6 bylo nalezeno v první a druhé klíčové oblasti (suchá mechetka) a 4 druhy ve třetí a čtvrté klíčové oblasti (mokrá mechetka). Podobnost mechových biotopů v lužním lese řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Jaccardova koeficientu je 66,6 %. Podobnost mechových biotopů ve stepních oblastech nivy řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Jaccardova koeficientu je 50 %. Obecná podobnost bryoflóry nivy řek Sukhaya Mechetka a Mokraya Mechetka podle Sørensenova koeficientu je 80 %. Námi zjištěné Jaccardovy a Sjørensenovy koeficienty ukazují na vysokou podobnost biotopů mechů ve studovaných oblastech.
2. V rezervaci Kamensky bylo objeveno 8 druhů mechů patřících do 7 čeledí. Z toho je 6 druhů na svahu Erzovské rokle, 4 druhy v údolí Kamenky a 3 druhy v borových výsadbách. Podobnost biotopů všech tří klíčových oblastí (svahy Erzovské rokle, údolí řeky Kamenky a výsadby borovic) podle Sørensenova koeficientu je 40 %, což ukazuje na nevýznamnou podobnost studovaných biotopů.
3. Podobnost biotopů Traktorozavodského okresu Volgograd a přírodní rezervace Kamenskij podle Jaccardova koeficientu je 27 %. Podobnost těchto stejných mechoflorů podle Sørensenova koeficientu je 40 %. Studijní oblasti se výrazně liší v druhovém složení.
4. Na zkoumaných plochách jsme zjišťovali ekologické skupiny mechů podle stanoviště, asociace se substráty a ve vztahu k vlhkostnímu faktoru a zjistili jsme, že 6 druhů se vyskytuje v lužním lese, 9 druhů ve stepních oblastech. Epigeální mechy jsou co do počtu druhů největší skupinou. 7 z nalezených druhů patří mezi epilitické mechorosty. Téměř všechny druhy vyskytující se na půdě a skalách se nacházejí také na kmenech stromů a na tlejícím dřevě. 4 druhy patří mezi xeromezofyty, 5 druhů - xerofyty, 2 druhy - mezi mezofyty. Přítomnost mezofytů v rezervaci Kamensky ukazuje na větší vlhkost území ve srovnání s okresem Traktorozavodsky města Volgograd, kde jsme mezofyty nenašli. V důsledku toho má území rezervace příznivější podmínky pro růst mechů.
5. Údaje z naší práce ukazují na špatné druhové složení mechorostů na zkoumaných plochách, což pravděpodobně svědčí o vysokém stupni antropogenního tlaku na přirozené fytocenózy nejen ve městě, ale i v chráněných územích v blízkosti města.
Na základě získaných výsledků jsme vypracovali následující doporučení:
Pokračovat v práci na studiu bryoflóry Traktorozavodského a dalších okresů města Volgograd, stejně jako přírodní rezervace Kamenskij a dalších zvláště chráněných oblastí Volgogradské oblasti.
Prostudovat možnost využití mechů jako bioindikátorů čistoty prostředí.
Pokračovat ve vzdělávací práci mezi studenty s cílem chránit přírodní a umělá rostlinná společenství v okrese Traktorozavodsky ve Volgogradu.
Zapojte se aktivně do regionálního programu „Čistý kraj“, kampaně „Sbírejte plastový odpad! Zachraňte život v oceánu! “, kterou provedl mezinárodní fond na ochranu zvířat IFAW v roce 2008, a další aktivity na ochranu životního prostředí před znečištěním a ničením.
Hygrofyty- rostliny nadměrně vlhkých míst (bažiny, břehy řek a potoků atd.); trsy a rohože hygrofytů, jako je sphagnum, jsou obvykle po většinu roku nasyceny vodou. Některé rostliny se mohou chovat jako hydrofyty i jako hygrofyty: například Ricciocarpus natans může plavat na hladině vody nebo žít na vlhké bahnité půdě podél břehů nádrže.
Mezofyty- rostliny, které žijí na místech (často stinných) s průměrnými vlhkostními podmínkami (vlhké louky, tmavé jehličnaté lesy atd.).
Nemovitý xerofyty, tj. mezi mechorosty nejsou žádné rostliny, které by snesly sucho, aniž by výrazně snížily svou životní aktivitu, a ty, které žijí na suchých, slunných stanovištích (skaly, duny atd.), lze jen podmíněně nazývat xerofyty. Schopnost takových rostlin růst na suchých stanovištích je zajištěna především schopností jejich plazmy odolávat delší dehydrataci a při zálivce rychle obnovovat svou strukturu. S touto schopností jsou spojeny i různé morfologické adaptace (zmenšení listové plochy, přítomnost chloupků z odumřelých buněk naplněných vzduchem při zasychání, kroucení či podélné skládání listové čepele či stélky při sušení apod.).
Mezi jmenovanými skupinami jsou přechodné typy. Například mnoho druhů, které žijí na kůře kmenů (nad hranicí sněhu) v jehličnatých a listnatých lesích mírného pásma, lze tzv. xeromezofytů: při silných mrazech v zimě a během poledních hodin v horkém létě, kdy je relativní vlhkost velmi nízká, se tyto druhy musí s nedostatkem vláhy vypořádat, ale po zbytek času žijí v podmínkách průměrného obsahu vody (ve vzduchu nasycené vodní párou nebo na kůře zvlhčené deštěm ).
Teplý hraje důležitou roli v životě mechorostů, protože nejen rychlost odpařování vody rostlinou, ale také relativní vlhkost vzduchu a půdy a rychlost metabolických reakcí v těle závisí na okolní teplotě. Ve srovnání s jinými vyššími rostlinami je mezi mechorosty mnohem více druhů, které mohou existovat v širokých teplotních limitech a snášet velmi nízké a velmi vysoké teploty. To se vysvětluje především tím, že mnoho mechorostů snadno a bez újmy ztrácí vodu a právě v dehydratovaném stavu snášejí maximální a minimální teploty, v podstatě jsou ve stavu kryptobiózy. Některé xerofytní mechy v suchém stavu vydrží teploty 100 °C po dobu půl hodiny a zůstanou živé.
Mechorosty jsou ve srovnání s mnoha jinými vyššími rostlinami snášeny nepříznivé celkové klimatické vlivy také proto, že jako velmi nízké rostliny žijí ve skutečnosti v jiných teplotních podmínkách než rostliny vyšší. Přízemní mechorosty žijí v jedinečném, mírnějším a vyrovnanějším mikroklimatu, teplotě, vlhkosti vzduchu, síle větru atd., které se výrazně liší od odpovídajících ukazatelů počasí uváděných ve zprávách o počasí. Například v Antarktidě mechy žijící v oázách na skalách obvykle rostou v létě při kladných teplotách „near-rock“ vrstvy vzduchu, zatímco ve výšce 2 m nad zemským povrchem mohou být teploty vzduchu v tomto čas. Přenos nepříznivých klimatických podmínek usnadňuje i tvorba chomáčů, polštářků, rohoží a podobných „životních forem“ u mechů: uvnitř podložky budou například výkyvy teploty a vlhkosti méně prudké než ve vnějším prostředí.
|
Naše původní výukové materiály o botanice a rostlinách Ruska: Průvodci zorným polem: , , , , |