Гидрилла
Виды растений

Гидрилла
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Королевство:Плантае
Клад :Трахеофиты
Клад :Покрытосеменные
Клад :Однодольные
Заказ:Частухоцветные
Семья:Гидрохаритовые
Род:Гидрилла
Рич.
Разновидность:
H. verticillata
Биномиальное имя
Гидрилла мутовчатая

Hydrilla ( водяной тимьян ) — род водных растений , обычно рассматриваемый как содержащий только один вид, Hydrilla verticillata , хотя некоторые ботаники делят его на несколько видов. Он произрастает в прохладных и теплых водах Старого Света в Азии, Африке и Австралии, с редким, разбросанным распространением; в Австралии — в Северной Территории , Квинсленде и Новом Южном Уэльсе . [2] [3] [4]

Стебли вырастают до 1–2 м в длину. Листья расположены в мутовках от двух до восьми вокруг стебля, каждый лист 5–20 мм в длину и 0,7–2 мм в ширину, с зазубринами или небольшими шипами вдоль краев листа; средняя жилка листа часто красноватая в свежем виде. Это однодомное (иногда двудомное ), с мужскими и женскими цветками , образующимися отдельно на одном растении; цветки мелкие, с тремя чашелистиками и тремя лепестками, лепестки 3–5 мм в длину, прозрачные с красными прожилками. Он размножается в основном вегетативно путем фрагментации и корневищами и турионами (зимующими), и цветы видны редко. [3] [5] [6] [7] У них есть воздушные пространства, чтобы держать их в вертикальном положении.

Гидрилла обладает высокой устойчивостью к солености по сравнению со многими другими пресноводными водными растениями.

Таксономия и наименование

Hydrilla очень похожа на некоторые другие родственные водные растения, включая Egeria densa и Elodea canadensis . [8] Синонимы включают H. asiatica , H. japonica , H. lithuanica и H. ovalifolica . [ требуется ссылка ]

Экология

Hydrilla verticillata является аллелопатическим растением по отношению к роголистнику обыкновенному ( Ceratophyllum demersum ) и роголистнику колючему ( C. muricatum ), то есть она вырабатывает соединения, которые подавляют рост последних двух видов. [9]

Как водные макрофиты, гидриллы играют важную роль в экосистеме. Они влияют на циклы питательных веществ и экологию водоема, а также на отложения. [10] Гидриллы взаимодействуют с другими организмами, поставляя им пищу и питательные вещества, а также среду обитания и убежища. [11]

Гидриллы могут оказывать негативное воздействие на водные сообщества. При обилии они влияют на уровень растворенного кислорода, что может привести к снижению популяций рыб, беспозвоночных и других видов растений. [12]

Статус инвазивного растения

Введение

Детали листвы

Hydrilla натурализовалась и стала инвазивной в Соединенных Штатах после выпуска в 1950-х и 1960-х годах из аквариумов в водные пути во Флориде из-за торговли аквариумами . [8] В настоящее время она распространена в некоторых частях южной Канады и в Соединенных Штатах от Коннектикута до Техаса , а также в Калифорнии . [13] К 1990-м годам контроль и управление обходились в миллионы долларов каждый год. [14]

Растение было представлено, когда торговец аквариумами с западного побережья Флориды отправил живую гидриллу из Шри-Ланки под общим названием «индийская звездчатая лоза». [15] Эти растения были признаны неудовлетворительными и были сброшены в канал около залива Тампа , где они процветали. [15] К 1955 году растения нашли свой путь из Тампы в Майами , поскольку их перевозили для выращивания и продажи в качестве домашних животных. [15] Считается, что за этим последовало несколько незадокументированных случаев случайного или неосторожного выпуска, поскольку гидрилла широко распространилась по всей Флориде и юго-востоку Соединенных Штатов . [15]

Проблемы

Густые заросли гидриллы в Национальном морском заповеднике залива Маллоуз-Ривер-Потомак в округе Чарльз , штат Мэриленд .

Благодаря сочетанию устойчивости к гербицидам, высокой скорости роста, высокой экологической адаптивности, способности к рассеиванию и низким требуемым ресурсам, Hydrilla способна проникать практически в каждый регион мира и распространяться с пугающей скоростью, негативно влияя на экосистему. [16] Высокая скорость фотосинтеза Hydrilla приводит к истощению растворенного углекислого газа в дневное время, что повышает pH и к более высоким концентрациям кислорода. Ночью кислород используется для окислительного фосфорилирования , что приводит к аноксии, а углекислый газ восполняется, что, в свою очередь, снижает pH. [17]

Как инвазивный вид во Флориде, Hydrilla стала самой серьезной проблемой водных сорняков для Флориды и большей части США. Поскольку это была такая угроза как инвазивный вид, одним из первых экономически эффективных широкомасштабных гербицидных средств контроля был флуридон . К сожалению, этот одноразовый гербицид привел к появлению Hydrilla , устойчивой к флуридону . «Поскольку в прошлом Hydrilla быстро распространялась в озерах по всему югу Соединенных Штатов, расширение устойчивых биотипов, вероятно, создаст значительные экологические проблемы в будущем». [18] [19]

Популяции гидриллы нанесли экономический, экологический и природоохранный ущерб. [14] Известно, что гидрилла является агрессивным и конкурентоспособным растением, вытесняющим и вытесняющим местные виды, такие как рдесты и взморник . [15] [20] [21] Таким образом, гидрилла создала монокультуры , области, в которых доминирует один вид, а не существует баланса между многими видами, как в обычной экосистеме. [21]

В Австралии Hydrilla может стать инвазивным растением, если в нарушенных экосистемах повысится уровень питательных веществ, хотя, как правило, это не считается проблемой. [22]

Гидрилла может содержать биопленку цианобактерий Aetokthonos hydrillicola , которые могут вырабатывать бромированный нейротоксин этоктонотоксин — возбудитель вакуолярной миелинопатии птиц , смертельного заболевания, вызывающего потерю мозга у водоплавающих и хищных птиц. [ 23]

Управление

Коллекция Hydrilla verticillata на озере Семинол , Флорида

Гидриллу можно контролировать гербицидами , а также белым амуром , [20] который сам по себе является инвазивным видом в Северной Америке. Насекомые, используемые в качестве биологического контроля вредителей для этого растения, включают долгоносиков рода Bagous и азиатскую минирующую муху гидриллу ( Hydrellia pakistanae ). [20] Клубни представляют собой проблему, поскольку они могут находиться в состоянии покоя в течение нескольких лет, что еще больше затрудняет их удаление из водных путей и эстуариев. Гидрилла может эффективно распространяться как через клубни, так и через турионы . [21]

В 2011 году залив озера Каюга , одного из озер Фингер в штате Нью-Йорк, столкнулся с появлением Hydrilla . Город Итака и другие местные власти использовали химический гербицид эндоталл , чтобы попытаться предотвратить его появление в озерах Фингер, что было бы катастрофическим для их экосистем. В первый год было потрачено около 100 000 долларов и много человеко-часов на то, чтобы искоренить заражение Hydrilla . Последующие обработки были запланированы как минимум на пять лет. [24]

В августе 2021 года Hydrilla была обнаружена растущей в небольшой лодочной пристани, соединенной с рекой Ниагара в городе Норт-Тонаванда , штат Нью-Йорк. Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк работает над сдерживанием заражения. [25]

В сентябре 2021 года Управление по охране реки Коннектикут заявило, что гидрилла уже много лет заполоняет притоки, бухты, заливы и берега реки. Келси Вентлинг, речной управляющий Управления по охране реки Коннектикут, заявила: « Гидрилла может распространяться посредством процесса, известного как фрагментация, при котором растения из-за какого-либо нарушения распадаются и вырастают заново в другом месте. Фрагментация часто происходит, когда лодки проходят через участок гидриллы . По этой причине крайне важно, чтобы те, кто использует весельные лодки, моторные лодки, гидроциклы и рыболовное снаряжение в реке Коннектикут, знали об инвазивной гидрилле и затем принимали меры по сокращению ее распространения». Местные пристани для яхт и муниципалитеты также сообщили, что они больше не могут получить доступ к определенным лодочным причалам и докам из-за плотности гидриллы . В сентябре 2021 года организация Connecticut River Conservancy обратилась к местным жителям с просьбой провести обследование, чтобы помочь в дальнейшем контроле за инвазивными растениями. [26]

Фиторемедиация

Этот обильный источник биомассы является известным биоремедиационным гипераккумулятором ртути , кадмия , хрома и свинца и как таковой может использоваться в фиторемедиации . [27 ]

Ссылки

  1. ^ Zhuang, X. & Beentje, HJ (2017). "Hydrilla verticillata". Красный список МСОП. Виды, находящиеся под угрозой исчезновения . 2017 : e.T167871A65905991. doi : 10.2305/IUCN.UK.2017-1.RLTS.T167871A65905991.en . Получено 12 августа 2023 г.
  2. ^ Flora Europaea: Гидрилла
  3. ^ ab Флора Тайваня: Гидрилла Архивировано 2007-11-26 на Wayback Machine
  4. ^ "Hydrilla". Australian Plant Name Index (APNI) . Centre for Plant Biodiversity Research, Australian Government . Получено 15 марта 2023 г.
  5. ^ Флора Северо-Западной Европы: Hydrilla verticillata Архивировано 08.12.2007 на Wayback Machine
  6. ^ Блейми, М. и Грей-Уилсон, К. (1989). Флора Британии и Северной Европы . ISBN 0-340-40170-2 
  7. ^ Хаксли, А., ред. (1992). Новый словарь садоводства RHS . Macmillan ISBN 0-333-47494-5 . 
  8. ^ ab "Общая информация о гидрилле". Штат Вашингтон, Департамент экологии. Архивировано из оригинала 2014-12-20 . Получено 20 декабря 2014 .
  9. ^ Манджула Кулшрешта; Б. Гопал (1983). «Аллелопатическое влияние Hydrilla verticillata (LF) Royle на распространение видов Ceratophyllum ». Водная ботаника . 16 (2): 207–09 . Бибкод : 1983AqBot..16..207K. дои : 10.1016/0304-3770(83)90095-5.
  10. ^ Барко, Джон В.; Смарт, Р. Майкл; Макфарланд, Дуилетт Г.; Чен, Рекс Л. (1988). «Взаимосвязи между ростом Hydrilla Verticillata (Lf) Royle и доступностью питательных веществ в осадке». Водная ботаника . 32 (3): 205–216 . Bibcode : 1988AqBot..32..205B. doi : 10.1016/0304-3770(88)90116-7.
  11. ^ Пеличиче, Фернандо Майер; Агостиньо, Анджело Антонио; Томаз, Сидиней Магела (2005). «Рыбные сообщества, связанные с Эгерией, в тропическом водоеме: исследование влияния растительной биомассы и суточного периода». Акта Экологика . 27 (1): 9–16 . Бибкод : 2005AcO....27....9P. дои : 10.1016/j.actao.2004.08.004.
  12. ^ Симберлофф, Дэниел (2021). «Управление поддержанием и искоренение устоявшихся водных захватчиков». Hydrobiologia . 848 (9): 2399–2420 . doi : 10.1007/s10750-020-04352-5. PMC 7407435. PMID  32836349. 
  13. ^ Флора Северной Америки: Hydrilla verticillata
  14. ^ ab "Экологические и экономические издержки, связанные с Hydrilla (Hydrilla verticillata)". Северо-восточная группа по вредным водным видам. Архивировано из оригинала 20 декабря 2014 г. Получено 20 декабря 2014 г.
  15. ^ abcde Masterson, J. (4 октября 2007 г.). Hydrilla verticillata (технический отчет). Smithsonian Marine Station at Fort Pierce . Получено 20 декабря 2014 г.
  16. ^ Лангеланд, Кеннет А. (1996). «Hydrilla verticillata (LF) Royle (Hydrocharitaceae), «Идеальная водная трава»». Castanea . 61 (3): 293–304 . JSTOR  4033682.
  17. ^ Колон-Го, Хосе-Чеко; Келсо, У.Е.; Резерфорд, Д.А. (2004). «Пространственное распределение макробеспозвоночных, населяющих заросли Hydrilla и Coontail в бассейне Атчафалайя, Луизиана». Журнал управления водными растениями . 42 (1): 85–91 .
  18. ^ «Комитет по изучению распыления в воде — SB2286 — 15 ноября 2018 г.».
  19. ^ Петерсон, AT; Папес, М.; Клуза, DA (2003). «Прогнозирование потенциального инвазивного распространения пяти чужеродных видов растений в Северной Америке» (PDF) . Weed Science . 51 (6): 863. doi :10.1614/P2002-081. S2CID  86208277.[ постоянная мертвая ссылка ‍ ]
  20. ^ abc Langeland, Kenneth A. (1996). "The Perfect Aquatic Weed". Castanea . 61 . Университет Флориды , Институт пищевых и сельскохозяйственных наук . Архивировано из оригинала 2 ноября 2014 г. . Получено 20 декабря 2014 г. .
  21. ^ abc "Экологическое воздействие гидриллы". Cornell University Cooperative Extension. 24 июля 2014 г. Получено 20 декабря 2014 г.
  22. ^ Уильям Томас Парсонс; Эрик Джордж Катбертсон (2001). Вредные сорняки Австралии. Коллингвуд, Виктория: Csiro Publishing. стр.  67–70 . ISBN 9780643065147.
  23. ^ Breinlinger, Steffen; Phillips, Tabitha J.; Haram, Brigette N.; Mares, Jan; Yerena, José A. Martínez; Hrouzek, Pavel; Sobotka, Roman; Henderson, W. Matthew; Schmieder, Peter; Williams, Susan M.; Lauderdale, James D. (2021-03-26). "Охота на орла-убийцу: нейротоксин цианобактерий вызывает вакуолярную миелинопатию". Science . 371 (6536): eaax9050. doi : 10.1126/science.aax9050 . ISSN  0036-8075. PMC 8318203 . PMID  33766860. 
  24. ^ 2011 Hydrilla Eradication Efforts – Cornell Cooperative Extension of Tompkins County. Ccetompkins.org (16.09.2013). Получено 10.08.2017.
  25. ^ https://www.wivb.com/news/local-news/niagara-county/north-tonawanda/patient-hydrilla-plant-found-in-north-tonawanda-marina/ Инвазивное растение «гидрилла» обнаружено в марине Норт-Тонаванда (2021-08-20) Получено 23-08-2021.
  26. ^ Джентиле, Изабелла (21.09.2021). «Connecticut River Conservancy ищет отзывы владельцев лодок об инвазивных растениях, препятствующих доступу к реке». WTNH . Получено 24.09.2021 .
  27. ^ Маккатчеон, Стивен С.; Шнур, Джеральд Л. (2004). Фиторемедиация: трансформация и контроль загрязняющих веществ. John Wiley & Sons. стр. 898. ISBN 978-0-471-45932-3.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Hydrilla verticillata.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydrilla&oldid=1252170829"