Среди водных растений Слепянской водной системы выделяется своим внешним видом уруть колосистая (Myriophyllum spicatum L.), имеющая на поверхности воды необычные цветки.     

Уруть колосистая — многолетнее  водное травянистое растение. Имеет тонкие ветвящиеся стебли 40-200 см длиной. Они красноватого или коричневого цвета, покрыты ярко-зелёными наростами. Растение снабжено корневищем, уходящим в воду на глубину 1-1,5 м. Листья погружены в воду, обычно 1,5-3,5 см длиной, собраны в мутовки, перистые. Цветки собраны в пазушные колосья 5-15 см длиной, вертикально поднимающиеся над поверхностью воды, причём мужские цветки находятся сверху, а женские снизу. Опыление цветков осуществляется водой (гидрофилия), также пыльца может переноситься ветром или насекомыми. Кроме того, имеет место вегетативное размножение. В этом случае новые растения могут образовываться из частей родительского растения. Осенью уруть опускается на дно и образует приспособления — зимующие почки (турионы), которые помогают им приспосабливаться к неблагоприятным условиям.

Уруть колосистая

Условия произрастания: стоячая или медленно текущая вода, рН воды от нейтральной до слабо-щелочной, жесткая вода.

Инвазивность. Уруть колосистая быстро размножается в водоёмах, где нет коренных водных растений. Она способна вытеснять другие растения и образуют густые скопления, препятствующие восстановлению водоёма. За счёт быстрого размножения фрагментами стеблей растение может быстро увеличивать свою численность.

Индикатор качества воды. О наличии антропогенного воздействия на водные экосистемы свидетельствует пышное развитие урути колосистой (Myriophyllum spicatum), которая является индикатором органического загрязнения и загрязнения тяжелыми металлами.

Так как это водное растение чутко реагируют на изменения среды обитания, мы решили оценить состояние популяций урути колосистой, произрастающих в различных условиях  Слепянской водной системы. Исследование проведено  учащейся ГУО «Средняя школа № 108 г. Минска» Красовской Юлией в 2015 году.

Красовская Юлия: сбор урути

Для исследования выбраны 3 популяции с однороднымиусловиями существования, достаточно изолированных друг от друга.     

Популяция 1 урути колосистой

По данным визуального обследования  на участках  отмечен средний  показатель загрязненности  водоема. Глубина, состав донных отложений относительно одинаковы. Жизненность растений в популяциях соответствует  критерию: вид в фитоценозе проходит все стадии развития, но не достигает обычных размеров. Условия обитания способствуют развитию урути колосистой в Слепянской водной системе:  на выбранных участках стоячая или медленно текущая вода, рН воды среднещелочная, жесткость — 500 мг/л. Органолептические свойства взятых проб свидетельствуют о слабой мутности, цветности слабо-желтой  и отсутствии неприятных запахов. Концентрация нитрат-ионов  в воде не превышает предельно допустимую норму (40 мг/л). Однако на участке 1 их содержание  выше, чем в остальных пробах, что вызывает продуктивность водной растительности, способствуя тем самым процессу эвтрофикации водоема.

Изучение свойств проб воды

Для сбора растений использовали водяные грабельки.  Для количественного учета растительности, определения проективного покрытия, подсчета количества стеблей и взятия укосов применяли квадратную рамку, площадью 1 м².

На каждом участке  изучали свойства популяции. Проективное покрытие растений в популяциях неодинаково. Сравнение воздушно-сухого веса урути колосистой на укосных площадках Слепянской водной системы показало: наибольший воздушно-сухой вес (ВСВ)  наблюдается в популяции 1.

Измерение морфометрических показателей. С каждого участка брали растения урути колосистой. Изучали длину листа, количество мутовок, длину междоузлий.

Измерение морфометрических показателей

Популяции достоверно отличаются по среднему значению признака (длина листа, количество мутовок, длина междоузлия), что связано, очевидно, с экологическими различиями местообитания. Высокий коэффициент вариации наблюдается в популяции 1 по длине междоузлий , что свидетельствует об изменчивости признака.

На поверхности водных растений часто осаждаются карбонаты кальция и магния, а так же эпифиты. Эпифиты – виды водорослей, которые поселяются на других водных цветковых растений.  Изучение содержания эпифитов на растениях урути колосистой проводили  с целью выявления их влияния на фотосинтетический аппарат и морфометрические  показатели. С каждого участка брали по 3 растения длиной 20 см. Уруть с узкими листовыми пластинками помещали в чашечку с водой и тщательно полоскали. Затем растение вынимали, а смытый оброст сохраняли для анализа. Чашечку с раствором выпаривали, оставшееся в чаше содержимое взвешивали вновь.

Смыв эпифитов с поверхности растений

Осадок эпифитов

Эпифиты часто развиваются в таких количествах, что отрицательно влияют на фотосинтетические процессы растения-хозяина, это порой приводит к их угнетению. С этой целью мы сравнили результаты анализа содержания основных фотосинтетических пигментов в растительных образцах урути колосистой, проведенного в 2014 году.

Наши выводы:

1. Популяции урути колосистой устойчивы к антропогенной нагрузке: на участках отмечен средний  показатель загрязненности  водоема. Наибольшее влияние на численность, биомассу растений в популяции оказывают условия обитания, в т.ч. содержание в воде нитрат-ионов.
2. Растения в популяциях достоверно отличаются по среднему значению признака (длина листа, количество мутовок, длина междоузлия), что связано с экологическими различиями местообитания.
3. Проверка гипотезы о влиянии массы эпифитов на поверхности урути колосистой на фотосинтетический аппарат и морфометрические показатели растений показала: воздушно-сухая масса растений 2 популяции невысокая по сравнению с другими, наблюдаются изменения в соотношении основных фотосинтетических пигментов.

Выражаем благодарность научному консультанту данного проекта: к.б.н., преподавателю БГПУ им. М. Танка Анне Анатольевне Свирид за оказанную научную помощь.

Источники:

1. Гигиевич Г.С., Власов Б.Г., Вынаев Г.В. Высшие водные растения Беларуси. Эколого-биологическая характеристика, использование и охрана/ Г.С. Гигиевич, Б.Г. Власов, Г.В. Вынаев.  – Мн., 2001.
2. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / гл. ред. В.А. Абакумов.- СПб: Гидрометиздат, 1992.  285 с.