Факторы окружающей среды. Вода.

Для жизни водных и болотных растений вода является существенным экологическим факто­ром. В особенности важны и оказывают огромное влияние на рост растений подвижность воды, со­отношения течений, жесткость, рН-показатели и состав питательных веществ.

Водные и болотные растения встречаются как в стоячих, так и в проточных водах. Разнообраз­ный характер этих биотопов главным образом оп­ределяется движением воды и соотношениями течений, оказывающих влияние на растения. Си­ла течения, в свою очередь, воздействует и на ка­чество грунта.

Большое число растений живет в биотопах со стоячей водой или медленным течением. Немного растений встречается в быстрых водах, и очень мало видов, приспособившихся к бурным пото­кам.

Течение воды имеет большое значение для различных физиологических процессов обмена веществ. Оно способствует процессам обмена и ускоряет как снабжение питательными вещест­вами, так и удаление продуктов выделения.

В научных опытах (Gessner, 1955) была сопо­ставлена ассимиляция в стоячей и проточной во­дах (виды: роголистник темно-зеленый (Cerato-phyllum demersum), уруть мутовчатая (Myrio-phyllum spicatum), элодея канадская (Elodea canadensis) и рдест пронзеннолистный (Pota-mogeton perfoliatus). При этом было установлено, что при неподвижной воде рост существенно за­медлялся, в отличие от подвижной воды. Ибо в стоячей воде вследствие дыхания и ассимиляции вокруг растения образуется оболочка слабой уг­лекислоты, которая замедляет рост. Позитивное воздействие подвижной воды заключается в том, что она разрушает эту оболочку и тем самым спо­собствует диффузным процессам. При этом дви­жение воды должно быть сильным ровно на­столько, чтобы вокруг растения не образовыва­лось никакой углекислотной оболочки. Ускоре­ние движения воды не обязательно ведет к повы­шению ассимиляционных процессов, а наоборот, может снова привести к замедлению роста. По этим причинам исследования силы течения и со­отношения течений в природных биотопах аква­риумных растений крайне важны и должны рас­сматриваться дифференцированно для каждого отдельного вида.

И хотя множество водных растений в природ­ных биотопах растут в стоячих водах, в подобных жизненных пространствах все же существует не­большое, вызываемое главным образом ветром, движение воды. Поэтому отключение фильтра в аквариуме, как это иногда рекомендуется, не со­ответствует естественным условиям. Застой воды приводит к торможению ассимиляции и в резуль­тате этого к плохому росту растений.

В отличие от биотопов со стоячей водой появ­ление водных растений в проточных водах обус­ловлено главным образом скоростью течения. На­пример, скорость течения у дна значительно ниже, чем в среднем слое или на поверхности воды. Предпочитающие стремительное течение водные растения так приспособились к бурному движе­нию воды, что уже не могут существовать вне его.

Некоторые водные растения, например виды из семейства подостемовых и гидростахиевых, которые встречаются исключительно в стремни­нах и водопадах, из-за этого невозможно выра­щивать их в аквариумах. Они проявляют много­образную приспособляемость к стремительным потокам и скалистому грунту, что способствует даже их генеративному размножению на порогах и в стремнинах.

Далее, природные биотопы наших аквариум­ных растений характеризуются специфическим качеством воды, подверженным колебаниям в из­вестных дневных и сезонных границах. У боль­шинства тропических и субтропических водо­емов, в которых живут водные растения, вследст­вие их бедных минералами грунтов вода мягкая, бедная солями с рН в диапазоне от слабокислого до нейтрального (рН примерно 6,0—7,0). Иногда рН-показатель можно замерить даже в диапазо­не от 5,5 до 6,0; но в подобных водоемах количест­во водных растений заметно снижено. Лишь не­многие растения приспособились жить в крайне кислой среде, как, например, черная вода Рио-Негро.

Сравнительно редко в тропиках и субтропи­ках можно встретить воды средней жесткости или жесткие с более или менее высоким щелоч­ным рН. Образцом для подобного рода биотопов могут служить африканские озера тектоничес­кого происхождения Танганьика и Малави (Ньяса), а также некоторые реки и озера в Мек­сике. Но даже в этих, характеризующихся нео­бычными параметрами воды жизненных прост­ранствах, количество видов водных растений заметно редуцировано. Эти данные опираются не только на многочисленные анализы воды природных биотопов, проведенные автором этой книги, но и согласуются с измерениями других авторов.

Для оптимального развития растений на их естественных участках существенным фактором является полноценное и постоянное наличие в во­де питательных веществ. Часто подземные ключи приносят богатую питательными веществами во­ду и поэтому способствуют росту растений.

Черная - прозрачная - белая вода

Многочисленные научные исследования, ко­торые в 50-е годы XX века предпринимались главным образом в водной системе Амазонии (Sioli 1950, Браун 1952, Gessner 1959, Sioli и Klinge 1961), на основе физических (окраска и замутненность) и химических различий многих рек приве­ли к условному разделению вод на три типа. На основе их характерных признаков различают черные, прозрачные и белые воды, между которыми, естественно, имеется и множество проме­жуточных форм, отчего не каждая река или водо­ем подпадает под эту модель.

Реки с типично белой водой имеют глинисто-желтые, мутные воды и, в отличие от прозрачных и черных вод, имеют большое количество неорга­нических взвесей, которые откладываются по бе­регам рек и формируют необыкновенно плодород­ную почву. Примерами рек с белой водой могут служить реки Рио-Солимоес, Амазонка, а также рек Яная-ку в Перу, Сепик в Папуа-Новая Гвинея.

Напротив, реки с прозрачной водой бедны осадочными примесями и имеют очень прозрач­ную, желтовато-зеленоватую до темно-оливково­го цвета воду, которая просматривается на боль­шую глубину. На берегах часто встречаются пля­жи с белым песком. Одной из наиболее подробно изученных рек с прозрачной водой является Рио-Гвапоре на юго-западе Бразилии.

Третью группу образуют реки, вода которых чистая, прозрачная, но отличается темно-корич­невым цветом, который возникает в результате регулярных затоплений близлежащих лесов. При этом вымывается гумус. Черная вода крайне кис­лая и бедна растворенными минеральными веще­ствами. Благодаря своей интересной ихтиофауне Рио-Негро (Бразилия) — весьма известная в аквариумистике река с черной водой.

Основой образования вод различных типов являются свойства грунта, а также климатичес­кие и ландшафтные условия.

Поскольку между этими тремя категориями воды существует большая разница относительно их физических, химических и биологических свойств, отличен также и характер водной флоры соответствующего типа воды. Реки с черными во­дами создают для растений крайне неблагопри­ятные условия. К ним относятся очень кислые во­ды многих рек Амазонии с рН от 3,7 до 4,3, а так­же низким содержанием гидрокарбонатов, при­чем растения в качестве питательных веществ должны довольствоваться чистым диоксидом уг­лерода. Эти свойства исключают развитие боль­шого числа водных растений в черных водах. Только очень немногие виды смогли приспосо­биться к такому местообитанию и не способны су­ществовать в другой среде.

Реки с черной водой встречаются не только в Амазонии и в Гайане, но и во многих других странах мира. Всем рекам с черными водами свойственна значительная бедность флоры. На­пример, типичными водными растениями чер­ных вод Рио-Негро являются СаЪотЬа aquatica, Utricularia foliosa, Azolla caroliniana и различ-

ные виды семейства Podostemaceae, в биотопах с черной водой Гайаны с показателями рН от 3,9 до 4,2 изредка встречаются May аса fluviatilis и Tomna fluviatilis. Но и в азиатских биотопах не­которых видов Cryptocoryne тоже формируется типично черная вода. Одним из подробно опи­санных мест является система каналов Тасек Бера на полуострове Малакка с Cryptocoryne purpurea.

Реки с прозрачными водами обнаруживают кислую среду, тем не менее рН — от 4,6 до 6,6. Прозрачность воды, обуславливающая благопри­ятный световой климат, способствует приспособ­ляемости растений к этим условиям. Реки с про­зрачной водой характеризуются как крайне бед­ные минералами и питательными веществами. Но как показывает анализ воды р. Рио-Гвапоре, все же налицо полное и постоянное снабже­ние питательными веществами, которое способ­ствует разносторонней жизни растительного ми­ра в этих водах в зависимости от времени года. Важнейшими ограничивающими факторами для распространения водных растений являются ко­лебания уровня воды.

Реки с белыми водами имеют очень мягкий состав, но в отличие от черных вод высокое содер­жание растворенных минералов, трансформиру­ющееся в высокую проводимость. Затем у белой воды в диапазоне от слабокислого до слабощелоч­ного показатели рН от 6,6 до 7,2. Хотя богатство питательных веществ этой воды допускает раз­витие многих видов, существенными факторами, ограничивающими рост, являются замутненность и слабая проводимость, а также в зависимости от времени года колебания уровня воды, обычно до­стигающие нескольких метров. Поэтому в боль­шинстве случаев подводные растения в белой во­де отсутствуют, а из растительность имеются плавающие растения видов Azolla и Ceratopteris, Eichhornia crassipes, Phyllanthus fluitans, Pistia stratiotes и т.п.

Представленные на с. 16 данные анализа раз­личных бразильских и перуанских рек поясняют различия между черной, прозрачной и белой во­дами (бразильские реки проанализированы по данным Gessner 1959, Sioli и Klinge 1961, а также автора данной книги. Пробы воды перуанских рек были заимствованы у W. Staeck).