На предыдущем уроке вы знакомились с темой «Отдел Моховидные. Зелёные мхи». Давайте с вами вспомним:
1)Из чего состоит тело мха?
(Тело мха состоит из стебля и листьев)
2)С помощью чего мхи удерживаются в почве?
(С помощью корнеподобных выростов - ризоидов)
3)Какие ткани имеют мхи? (механическую, проводящую и покровную, но они примитивны)
4)Скажите, пожалуйста, почему нельзя допускать развития мхов в садах и огородах? (Мхи формируют густые дерновники, они уменьшают испарение влаги, поэтому почва под ними переувлажняется, ухудшается газообмен почвы, понижается её температура, накапливается влага)
5)Почему кукушкин лён относится к двудомным растениям? (мужские органы полового размножения развиваются на одних растениях, а женские на других)
6)Как называются органы полового размножения мхов и что в них образуется (антеридии – мужские, обр- ся сперматозоиды; архегонии – женские, обр – ся яйцеклетка)
7) Обязательным условием для осуществления оплодотворения у мхов является что?
(наличие влаги)
8)Что свидетельствует о принадлежности мхов к высшим споровым растениям (тело состоит из стебля и листьев; у высших растений в циклах развития наблюдается чередование поколений – бесполого(спорофита) и полового(гаметофита), у мха гаметофит – само зелёное растение, а спорофит – коробочка со спорами, в цикле развития гаметофит преобладает над спорофитом)
Молодцы, с первой частью работы вы справились, а теперь приступим к изучению новой темы.
3.Запишите, пожалуйста, сегодняшнюю дату и новую тему! «Сфагновые мхи. Значение мхов». Сфагновые мхи по - другому ещё называются «торфяные, болотные или белые мхи». Сфагновые мхи поселяются в сырых лесах и на болотах, где образуют мягкие подушки беловато- зелёной или красноватой окраски. Высота растений 5-20 см. Распространённый представитель – сфагнум. Растение сфагнума обильно ветвится. Ризоидов у него нет. Тогда возникает вопрос: за счёт чего он удерживается в вертикальном положении? (они образуют куртинки). На стебле и ветвях находятся мелкие листочки. Они состоят из одного слоя клеток. Если рассмотреть внутреннее строение листа под микроскопом, то видно, что клетки в листьях неодинаковы. Одни узкие и зелёные. Они богаты хлорофиллом и в них происходит фотосинтез – хлорофиллоносные клетки . Зелёные клетки своими концами соприкасаются друг с другом. Между ними располагаются крупные бесцветные прозрачные водоносные клетки , преимущественно мёртвые. Такие клетки есть и в стебле. В водоносных клетках имеются специальные отверстия – поры. Через них поступает вода с питательными в-ми и перемещается из клетки в клетку. Сфагнум растёт верхушкой. Множество водоносных клеток дает сфагнуму возможность накапливать воды в 30 раз больше собственного тела. Поэтому там, где поселяется сфагнум, начинается быстрое заболачивание территории. Нижние части постепенно отмирают, но при высокой влажности и недостатке кислорода не гниют, а превращаются в торф. К тому же сфагнум выделяет в-ва (кислоты), которые препятствуют гниению.
Более подробно о значении мхов нам расскажет Лена. Пожалуйста, выходи к доске и расскажи какое всё – таки значение играют мхи в природе и в жизни человека.
(Сфагнум способен подавлять развитие многих бактерий. В партизанских отрядах во время ВОВ сфагново-марлевые повязки использовались для перевязок раненых. (Как вы думаете, на каких свойствах основано применение сфагновых мхов для изготовления перевязочных материалов, для использования в качестве подстилок для животных? (на высокой влагопоглатительной способности и наличии в их клетках бактерицидных веществ)) Сухой сфагнум хорошо сохраняет тепло. Поэтому птицы вьют из него гнёзда, звери выстилают норы, люди набивают подушки. Используют в качестве подстилки домашним животным. Такая подстилка хорошо впитывает влагу и препятствует развитию микроорганизмов. Отмирая, они обогащают почву органическим веществом, что даёт возможность для роста других растений. Мхи способствуют заболачиванию и превращению пониженных участков в болото. Болота накапливают влагу, из них вытекают ручейки, которые питают реки. Болота – это место обитания многих редких видов животных и растений, на болотах растёт примерно шестая часть лекарственных растений Беларуси. Осушение болот вызывает изменение климата, почв, обеднение растительного и животного мира. Поэтому наиболее значительные по площади болота Беларуси (Ельня, Выгонощанское, Заозерье) превращены в гидрологические (водные), ботанические и клюквенные заказники. На них охраняются ценные ягодные растения (клюква, черника, брусника, голубика) и редкие виды растений, в том числе и мхи. В Красную книгу РБ занесены сфагнум мягкий, андрея скальная и другие мхи.
А сейчас приступим к выполнению лабораторной работы №8. Откройте, пожалуйста, свои лабораторные тетради на стр. 57. Запишите сверху дату(18 февраля 2008 год).
Цель работы: познакомится с внешним строением мхов на примере кукушкина льна и сфагнума.
Материалы и оборудование: растения кукушкина льна с коробочками, сфагнум.
Ход работы:
Рассмотрите растение кукушкин лён. Найдите у него стебель и листья. На нижней части стебля найдите тонкие бурые выросты- ризоиды.
На верхушке стебля мха найдите ножку и коробочку.
Зарисуйте внешний вид кукушкина льна, сделайте обозначения (в учебнике на стр. 95, рис 102, под №1 находится кукушкин лён, зарисуйте, пожалуйста, в своих тетрадях и сделайте обозначения: стебель, листья, ризоиды, ножка, коробочка)
Зарисуйте несколько хлорофиллоносных и водоносных клеток листа сфагнума, обозначьте поры (вы можете воспользоваться таблицей на доске или рис.104 на стр.99).
Как вы думаете, почему мох сфагнум может впитывать большое количество воды? (Множество водоносных клеток даёт возможность сфагнуму накапливать воды в 30 раз больше собственного веса)
Сравните строение мхов и водорослей. Сделайте вывод, почему мхи относятся к высшим растениям. (В отличие от водорослей, тело мхов разделено на стебель и листья; Это первый признак по которому мхи относят к высшим растениям и второй: наблюдается чередование поколений: бесполого (спорофит) и полового (гаметофит). У мхов гаметофит – само зелёное растение, а спорофит – коробочка со спорами)
Ребята, эти вопросы, которые вы выполнили, идут на «6» баллов. Кто хочет получить более высокую отметку – на доске записаны вопросы на «7,8» и «9, 10» баллов (На «7,8» - Из каких клеток состоит лист сфагнума, какие функции выполняют эти клетки и как приспособлено их строение к выполнению этих функций? (Лист сфагнума состоит из хлорофиллоносных и водоносных клеток, функция хлорофиллоносных клеток: в них происходит фотосинтез, за счёт которого образуются органические вещества, эти клетки узкие и зелёные, богаты хлорофиллом, своими концами соприкасаются друг с другом; функция водоносных клеток: в них имеются поры, через которые в растения поступает вода с минеральными в-ми, множество водоносных клеток даёт сфагнуму возможность накапливать воду в 30 раз больше собственного веса;) ; на «9, 10» баллов – Опишите, как изменились бы внешний вид, свойства и жизнь сфагнума, если бы его листья состояли только из живых зелёных клеток(Сфагнум был бы чисто зелёного цвета, не обладал бы влагопоглатительной способностью, не смог бы жить на суше, т. к.водоносные клетки отвечают за все эти свойства: серебристо-белая окраска обусловлена потерей водоносными клетками воды и заполнение их воздухом, также водоносные клетки поглощают влагу, без водоносных клеток невозможна была бы жизнь на суше ))
Если всё выполнили, сдаём тетради и записываем домашнее задание: §27 и вопросы после параграфа. Если ко мне нет никаких вопросов тогда можете быть свободны. До свидания! Всего хорошего!
31. Рассмотрите рисунок. Подпишите названия частей мха, обозначенных цифрами. Какие функции они выполняют?
1. Коробочка, в ней накапливаются и созревают споры;
2. Стебель, выполняет опорную функцию;
3. Листья;
4. Ризоиды, обеспечивающие прикрепление к почве.
32. Изучите таблицу «Моховидные». Подпишите этапы размножения кукушкина льна.
1. Споры;
2. Прорастающая спора;
3. Гаметофит.
33. Выполните лабораторную работу «Строение сфагнума».
1. Рассмотрите и опишите внешний вид сфагнума. Сделайте его рисунок, подпишите основные органы.
2. Рассмотрите листья сфагнума: все ли они одинаковы, где и как располагаются.
Половина клеток листа содержит хлорофилл, другая половина клеток имеет спиральные утолщения с водоносными порами – отверстиями. Листья располагаются на стеблях по спирали.
3. Приготовьте препарат листа сфагнума и рассмотрите его при большом увеличении микроскопа. Найдите хлорофиллоносные и водоносные клетки.
34. Выполните лабораторную работу «Строение кукушкина льна».
1. Рассмотрите и опишите строение кукушкина льна (форма, окраска, размеры листьев и стебля).
Высокая трава зеленого цвета, с относительно небольшими листьями и высоким стеблем, длинной 10-15 см.
2. Рассмотрите верхушки нескольких стебельков. Найдите мужские и женские экземпляры.
Мужские экземпляры имеют коробочки со спорами, а женские – нет.
Свойства и применение мха сфагнума
Мох сфагнум - многолетнее растение, произрастающее на болотах. Изучено более 40 видов мха в России. Растет еще в лесах и горах, реже на равнинной местности. Благодаря своим качествам используется в промышленных отраслях.
Свойства сфагнума
Мох известен под названием белый, потому что его окрас имеет беловатый оттенок. Особенность сфагнума - почти полное отсутствие корневой системы. Нижняя часть растения отмирает и становится торфом, а верхняя питается от него и развивается.
Источник: Depositphotos
Мох сфагнум применяют в отраслях промышленности из-за его полезных свойств
Свойства мха:
- антибактериальное, противогрибковое, дезинфицирующее свойства. В состав входят элементы: кумарины, антибиотики, сфагнол - бактерицидное вещество. По отдельности полезные компоненты применяют в медицине. Для растений мох используют в качестве субстрата, который защищает черенки от загнивания и других заболеваний. Сфагнум не подвержен болезням, поэтому в нем не развиваются бактерии;
- гигроскопичность. Растение впитывает жидкость, масса которой в 20 раз превышает его собственный вес. Вода равномерно распределяется по клеткам мха. Отдача жидкости начинается, когда сфагнум пропитан на 100 %. Эта особенность объясняется строением стебля и листков: на них находятся полые клетки с воздухом, через которые происходит впитывание и удержание воды внутри;
- воздухопроницаемость. Обеспечивают свойство полые резервуары, которые расположены по поверхности листьев и стеблей. Грунт с добавлением мха становится легкий и рыхлый, при этом в меру увлажненный. За счет этого корневая система культур полноценно развивается.
Белый мох выделяет ионы водорода, которые помогают подкислять грунт. Все составляющие сфагнума обладают описанными свойствами.
Применение сфагнума
Сфагнум применяют в медицине для перевязок, обеззараживания и заживления ран. Во флористике - как водоудерживающий субстрат. Для сохранности корнеплодов во время осенней транспортировки. На его основе делают моющие и дезинфицирующие средства.
Применяют в животноводстве как естественное средство в борьбе с бактериями и неприятными запахами, для удаления лишней влажности. Кладут как наполнитель в лотки для домашних животных. Мох, содержащий отходы жизнедеятельности, - универсальное удобрение для растений.
Используют растение при укладке срубов, потому что оно не дает тлеть бревнам и регулирует влажность. Еще применяют в строительстве в качестве естественного утеплителя. Широкое применение мох нашел в цветоводстве.
Найти мох легко в местах повышенной влажности. Чтобы собрать и заготовить ценный материал, срежьте верхнюю часть, которая находится над поверхностью воды, или извлеките растение полностью. Для ускоренного восстановления сфагнума режьте куски шириной 0,3 м. Отожмите и выветрите сырье, чтобы оно было влажным, но не мокрым или пересушенным.
Перед применением растение не обрабатывайте, потому что полезные свойства теряются при контакте с кипятком, перегревании, полной просушке. Сохраните в герметичных полиэтиленовых пакетах при -10…+5 °С. После разморозки мох оживает и восстанавливает качества.
Белый мох - незаменимый элемент в перечисленных отраслях. Свойства растения обуславливают его широкое распространение. У сфагнума срок восстановления после среза 7–10 лет. За счет высокого спроса и большого количества вырезания растение внесено в Красную книгу.
Сфагнум – это мох далеко не самый обычный, а поэтому заслуживающий пристального внимания и тщательного изучения. Среди остальной лесной растительности он выделяется целым букетом по-настоящему замечательных качеств. Сфагнум – это болотный мох, однако, если быть точным, растение не просто поселяется в заболоченных местах, но именно оно их и создает. Кроме этого, из него образуются запасы торфа. Сегодня мох-сфагнум, благодаря своим уникальным способностям, активно используется в медицине.
Мох-сфагнум: описание и состав
Белый, торфяной мох – так еще в народе называют сфагнум.
Он представляет собой мелкое травянистое болотное растение, которое объединено под общим родовым названием – Sphagnum и входит в отельное семейство сфагновых или торфяных мхов Sphagnaceae.
Науке известно много различных видов сфагнума, отличающихся строением стеблей и листьев, а также величиной, окрасом и местообитанием. Если вас интересует вопрос, где взять мох сфагнум, то отправляйтесь на болото, где он образует сплошной зыбкий ковер, который называется дерновина.
Давайте рассмотрим, как образуется сфагновый торф и что это такое. Сфагновую дерновину встречают не только на болотах, но и на озерах. Здесь она мирно плавает на поверхности воды. Дерновина состоит из множества мелких экземпляров сфагнума, которые ежегодно отращивают новые верхушки, при этом их нижняя часть отмирает и, опускаясь на дно, со временем образует залежи торфа. Таким нехитрым способом и происходит образование болот.
Важно! Помните: сфагнум размножается на грунтах с низкой аэрацией. Чтобы не допустить на своем участке разрастания мха, следует организовать качественную вентиляцию почвы.
Сфагнум имеет ветвистые стебли. Ветки растения сильно скучены на верхушке, но, благодаря сильному вытягиванию в длину междоузлий, по мере роста они начинают удаляться друг от друга, благодаря чему их ветви обращаются в разные стороны. По мере взросления мха в старых частях его стебля образуются полости.
Кора стеблей сфагнума состоит из нескольких слоев клеток большого размера, которые лишены плазмы и ее включений, благодаря чему они способны накапливать воду подобно губке, а затем длительное время ее удерживать.
Этот вид мха имеет сидячие листья, которые широкой частью прикрепляются к его стеблям и внешне очень похожи на язычки. Листья делятся на продолговатые, крупные и одиночные. Листья, растущие на ветках мха, узкие, имеют слегка удлиненную форму и черепичное расположение. А растущие на верхушках ветвей их головки являются отогнутыми. К слову сказать, все виды листьев мха имеют полые клетки, способные накапливать воду.
В мире известно более 300 различных видов мха-сфагнума, при этом 40 из них обитают на севере России, образуя там сфагновые болота. Сфагнум преимущественно растет в лесных зонах и тундре северного полушария. В южном полушарии мох встречается высоко в горах и очень редко в умеренных климатических зон на равнинах.
Сфагнум размножается спорами или отпрысками, причем второй способ является более распространенным: каждый год одна из веток начинает более интенсивно развиваться и достигает размеров материнского растения, в результате этого она несколько удаляется от куста и превращается в самостоятельное растение.
Какие вещества содержит сфагнум:
- целлюлоза;
- тритерпены;
- сфагнол;
- кумарины;
- сахара;
- пектины;
- фенолокислоты;
- смолы;
- минеральные соли.
Знаете ли вы? Жители северных районов России клали сфагнум своим младенцам в колыбельки, чтобы крохе было тепло, сухо и комфортно. Также его использовали при строительстве ульев, для утепления стен домов или в качестве впитывающей подстилки в стойлах и хлевах.
Чем полезен мох-сфагнум, применение лечебных свойств
Сегодня сфагнум нашел свое широкое применение как в народной, так и в традиционной медицине. Сфагнум обладает уникальными лечебными свойствами.
Тщательное изучение растения подтвердило, что мох-сфагнум имеет прекрасные бактерицидные свойства,
обусловленные присутствием в его составе кумаринов, сфагнола и органических кислот. Кроме этого, удалось выяснить, что он обладает выраженным противогрибковым действием. Благодаря этому мох сфагновый нашел свое применение при лечении гнойных ран, а также других травматических повреждений кожи. Он используется в качестве подложки в при иммобилизации переломов в экстремальных условиях.
Сфагнум обладает тремя очень важными для медицины качествами:
- высокой гигроскопичностью;
- прекрасной воздухопроницаемостью;
- антибактериальным и противогрибковым действием.
Знаете ли вы? Обычная хлопчатобумажная вата обладает на целых 25 % меньшей гигроскопичностью, чем сфагнум, который даже во влажном состоянии сохраняет прекрасную аэрацию.
Сфагнум имеет бесценные лечебные свойства, которые в своей практике активно применяют народные целители и травники.
Ниже мы рассмотрим, при каких заболеваниях помогает сфагнум и как его правильно использовать.
Профилактика пролежней.
Здесь задействованы гигроскопические и бактерицидные свойства сфагнума. Из мха издавна обустраивают подстилку для лежачих людей, что предупреждает появление пролежней и неприятного запаха, так как он прекрасно адсорбирует пот и обладает мощным бактерицидным воздействием.
Лечение остеохондроза, ревматизма и радикулита. Сухой мох заваривают крутым кипятком в соотношении 1: 10 и настаивают до полного остывания, после чего фильтруют и выливают в ванную, разбавляя теплой водой. Принимают ванную с отваром не более 40 минут, после чего все пораженные суставы растирают любой согревающей мазью, укутывают и ложатся спать. Иногда для снятия воспаления с одного либо нескольких суставов на них ставят компрессы из мха. Для приготовления компресса необходимо взять столовую ложку сфагнума и залить половиной литра кипятка, дать настояться. После этого мох следует процедить и прикладывать к пораженным суставам смоченные отваром повязки.
Для профилактики ОРЗ, ОРВИ и гриппа рекомендуется умываться настоем сфагнума, полоскать им горло и промывать носовые ходы.
Использование сфагнума для производства спирта
Торф сфагнума – это богатейший источник различных химических продуктов. Из него получают медицинский, винный и древесный спирт, битум, кормовые дрожжи и гуминовые кислоты.
Для приготовления спирта берут молодой мховый торф, который посредством серной кислоты под давлением в автоклаве переводится в сахар. Затем полученные сахаристые растворы сбраживаются при помощи дрожжей на спирт. И если верить профессору Мозеру, то из 100 пудов торфа можно получить от 5 до 6 ведер 90-градусного спирта.
Бактерицидные свойства при порезах и ожогах
Такие полезные свойства мха-сфагнума, как высокая гигроскопичность и бактерицидность, позволяют активно использовать его при лечении ран в качестве лекарственного средства, обладающего выраженным антибактериальным действием.
Использование мха сфагнума целесообразно при:
- переломах в качестве бактерицидной и гигроскопической прокладки между телом и иммобилизующей шиной;
- поверхностных травмах кожи, таких как обморожения, порезы и ожоги.
Знаете ли вы? Из исторических записей известно, что сфагнум использовали в медицинских целях еще с XI века. В XIХ веке сфагнум рассылали как перевязочный материал по всем русским губерниям. Врачи того времени высоко ценили это растение и активно использовали его лечебные свойства для облегчения страданий своих больных.
Для лечения длительно не заживающих, гноящихся ран и язв следует взять сухой измельченный мох, залить кипятком до образования кашицы, которую затем теплой прикладывают к ранам. Не менее эффективными будут такие компрессы при лечении ожогов, опрелостей, ушибов и обморожений. Для дезинфекции гноящихся ран и язв их также можно присыпать сухим порошком мха, оставляя в таком виде рану на несколько минут, после чего хорошо промывают настоем сфагнума и накладывают асептическую повязку.
Как применяют мох-сфагнум при дерматологических болезнях
Мох-сфагнум способен принести огромную пользу и при лечении дерматологических заболеваний. Его часто используют для лечения грибка ногтей.
Чтобы победить заболевание, в обувь вкладывают стельки, изготовленные из засушенного мха, которые не вынимают на протяжении всего дня.
Сфа́гнум (лат. Sphagnum) - болотное растение, род мха (обычно беловатой окраски), из которого образуется торф; торфяной мох.
Включает 320 видов; в СССР 42 вида. Преимущественно болотные мхи, произрастающие густыми плотными скоплениями, образующими крупные подушки или сплошные ковры на сфагновых болотах; реже С. встречаются во влажных лесах. Прямостоячий (высотой 10-20 см) мягкий стебель с пучковидно расположенными ветвями и однослойные листья С. содержат большое количество мёртвых водоносных (гиалиновых) клеток с порами, легко впитывающих воду, что обусловливает высокую влагоёмкость С. и способствует быстрому развитию верховых болот в местах, где появляются эти мхи. Стебли С. ежегодно в нижней части отмирают (рост стебля продолжают верхушечные ветви), образуя торф. Распространены преимущественно в тундровой и лесной зонах Северного полушария; в Южном полушарии встречаются высоко в горах, реже на равнинах умеренного пояса.
Окаменевшие остатки протосфагновых мхов найдены в отложениях уже раннего Пермского периода.
На территории России распространено более 400 видов мхов, из которых сфагнум имеет наибольшее экологическое и экономическое значение.
Строение
Сфагнум - многолетнее растение с сильно ветвящимся стеблем, который может быть довольно плотным у одних видов сфагнума, и мягким, пористым у других. Ветви располагаются на стебле по спирали кластерами, расстояние между которыми ближе к верхушке уменьшается, и они образуют косматую головку (capitulum). Мелкие светло-зеленые листья, покрывающие стебель и ветви, состоят из клеток двух хорошо различимых под микроскопом типов. Узкие зеленые клетки, в которых происходит фотосинтез, соединены концами и образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки. Стебель также покрыт снаружи этими клетками. Именно обилие мертвых клеток-резервуаров позволяет сфагнуму долго сохранять запас воды и питать ей живые клетки. Более того, этот запас пополняется: клетки-резервуары, имеющие отверстия, втягивают и конденсируют пары воды из окружающего воздуха.
Cфагнум не имеет ризоидов (тонких нитей, состоящих из одного ряда клеток), которыми другие мхи (например, кукушкин лен) укрепляются в почве и поглощают из нее воду и минеральные вещества. Он впитывает воду всей своей поверхностью.
Свойства
Мхи и лишайники – растения, не имеющие циркуляторной системы. Они получают влагу из осадков или атмосферы, используя осмотическое давление. Это означает также, что они одновременно поглощают все содержащиеся в окружающей среде вещества, в том числе вредные, не обладая механизмами освобождения от них. Поэтому мхи и лишайники являются прекрасными индикаторами состояния окружающей среды.
В Европе имеются обширные пространства, на которых однажды испытавшие загрязнение мхи исчезли полностью. Накапливая поступающие с осадками минеральные вещества, бриофиты, разлагаясь по завершении жизненного цикла, отдают их подстилающей почве вместе со своей биомассой. Поэтому они жизненно важны для здоровья леса.
Сфагновые мхи способны повышать кислотность окружающей их среды, выделяя в воду ионы водорода.
Наиболее важной особенностью сфагнума, приобретенной в ходе миллионов лет эволюции, является его способность впитывать и сохранять от 12 до 20 весовых частей воды на часть сухого веса (в зависимости от биологического вида сфагнума), а также его бактерицидные свойства.
Исследователи с кафедры аналитической химии Белорусского государственного университета изучили химический состав и абсорбционные свойства белого мха – сфагнума. Они выделили из него большой набор веществ с бактерицидными и противогрибковыми свойствами и подтвердили его высокую впитывающую способность.
Биологически активные вещества извлекали из растения с помощью различных растворителей: дистиллированной воды, этанола, бутанола, эфира и хлороформа. Самым лучшим растворителем для экстрагирования веществ оказалась дистиллированная вода. Исследователи выделили из сфагнума шесть фенокислот (изохлорогеновую, фумаровую, кофейную, хлорогеновую, пирокатехиновую, федуловую) и шесть веществ из класса кумаринов (эскулетинн, эскулин, умбеллиферон, скополетин, кумарин, герниарин). Эти вещества обладали ярко выраженным бактерицидным действием, особенно сильно они действовали на культуры стафилококка и стрептококка. Экстракты из сфагнума оказались также губительными для грибковых инфекций. Ученые предположили, что противогрибковым действием сфагнум обязан прежде всего кумаринам.
По имеющимся данным, сфагнум сам по себе не подвержен никаким болезням.
Размножение
Сфагнум может размножаться как спорами, так и вегетативно.
Количество спор в спорофите может быть от 20 000 до 200 000 в зависимости от вида мха, а на квадратном метре болота – примерно 15 млн. Спорофит выбрасывает споры в июле. Коробочка как бы взрывается при сухой теплой погоде, и споры разносятся ветром на различные расстояния, так как имеют разный размер, 20-50 мкм. Еще один механизм переноса спор – потоком воды или брызгами от капель дождя. В последнем случае расстояние переноса не превышает десятка сантиметров.
Крупные споры имеют больший запас питательных веществ и, следовательно, лучшие шансы дождаться подходящих условий. По результатам экспериментов, 15-30% спор сфагнума сохраняли способность к развитию через 13 лет хранения в холодильнике, и именно способностью формирования банка спор в окружающей среде объясняют то, что сфагнум колонизировал практически все болотистые, бедные питательными веществами пространства северных лесов.
Размножение спорами является основным при расселении сфагнума на большие расстояния - новые или пострадавшие от пожара или хозяйственной деятельности участки. Для образования растения из споры необходимо, чтобы она попала на подходящую почву – влажный торф. Лучше, если эта почва будет богата фосфором (растительные остатки или помет животных). В целом вероятность благоприятного стечения обстоятельств мала, но у сфагнума много времени.
Другой механизм распространения сфагнума – вегетативный, участками стебля или ветвей. Этот механизм эффективен на малых расстояниях.
На болотах максимальную продуктивность по биомассе имеют sphagnum papillosum и sphagnum magellanicum, однако, наиболее распространенными являются другие, менее требовательные, виды сфагнума.
Места обитания
Основной средой обитания сфагнума в России являются болота, занимающие примерно пятую часть ее территории.
Поверхность моховой дернины очень живописна: на ней видны лишь головки сфагнума всевозможных оттенков, напоминающие узоры персидского ковра.
У сфагнума одновременно протекают процессы роста и разложения. Верхушка растет, вытягиваясь вверх на 1-3 см в год, а нижняя подводная часть отмирает и со временем превращается в торф, поэтому стебель постепенно опускается вниз. Однако, из-за постоянного накопления торфа (до 1 см в год в верхних слоях) поверхность болота медленно поднимается – формируются так называемые верховые болота, в которых обычно нет трясин, а уровень воды находится на 10-20 см ниже поверхности сфагновой дернины.
В вытянутом из дернины пучке мха можно различить три зоны. В верхней зоне толщиной до пяти сантиметров сфагнум живой и зеленый, хотя может иметь множество оттенков, от желтоватого до красного (такая окраска чаще появляется при холодной погоде). Сфагнум никогда не бывает темно-зеленым. Далее, на глубине 5 – 10 сантиметров, живые клетки с хлорофиллом постепенно отмирают, но пустые клетки сохраняются. Эта зона имеет плавный переход от светло-зеленого к светло-желтому цвету. Еще глубже, обычно ниже уровня воды, сфагнум начинает разлагаться и его цвет переходит в светло-коричневый.
Отмирающие нижние части сфагновых мхов формируют многометровые отложения торфа. В верхних слоях идет постепенное разложение органических веществ, нижние под давлением верхних слоев уплотняются – на глубине несколько метров одному году соответствует уже слой толщиной несколько миллиметров, а возраст глубинных слоев составляет несколько тысячелетий (для старых болот Вологодской области – 8000 лет на глубине 2 м, 12000 лет на глубине 4 м). В результате процесса постепенного уплотнения и модификации торфа за этот период образовались месторождения бурого угля.
Способность сфагнума формировать торф обусловлена следующими основными факторами:
1. Исключительной способностью удерживать воду, что обеспечивает насыщение водой и препятствует доступу кислорода к органическим отложениям, замедляя их разложение;
2. Малым содержанием питательных веществ, что еще больше замедляет разложение;
3. Способностью создавать кислую среду, препятствующую деятельности большинства микроорганизмов; и, вероятно,
4. Содержанием природных антибиотиков (сфагновых кислот).
Болота играют важнейшую роль в природе, являясь естественным накопителем и фильтром дождевой воды, очищая ее и питая водоносные слои и реки. Растительность болот, в первую очередь сфагнум, активно поглощает углекислый газ и метан, выделяющийся при разложении торфа, а также другие вещества – недаром сфагнум является биоиндикатором загрязнения окружающей среды.
В средневековой Европе торф активно добывался в качестве топлива, что привело к исчезновению большинства болот. Хозяйственное использование немногих оставшихся болот строго регламентируется, а некоторые объявлены национальными заповедниками, доступ в которые ограничен. Туристы осматривают эти последние островки нетронутой природы, передвигаясь по деревянным настилам. Значение сфагновых болот как экологического, рекреационного и образовательного ресурса только сейчас начинает осознаваться по-настоящему.
Сфагнум может расти в лесу совместно с другими мхами, например, кукушкиным льном. Если условия ему благоприятствуют, он постепенно формирует влажную дернину, под которой почва переувлажняется. На такой почве деревья растут плохо, лес вырождается, еще более уступая сфагнуму, и постепенно заболачивается. В отсутствие мхов почва, наоборот, пересыхает и подвержена эрозии потоками воды, которой некуда впитываться. Механизмы поддержания равновесия в лесу являются довольно тонкими и легко нарушаются в результате климатических изменений и хозяйственной деятельности человека.
Применение сфагнума
Сфагнум издавна был одним из наиболее полезных человеку дикорастущих растений. Он широко применялся для утепления стен, в крестьянских хозяйствах Севера полуразложившийся сфагнум из светло-коричневого слоя, лежащего в болотах выше торфа, использовался вместо соломы в качестве подстилки в стойлах домашнего скота, главным образом из-за его превосходной впитывающей способности. Образующаяся смесь навоза и сфагнума представляла собой прекрасное удобрение. Внедрение промышленных технологий вытеснило из сельского хозяйства этот ценный, но относительно дорогой материал.
На фронтах I мировой сфагнум широко использовался в качестве перевязочного материала, спасшего многие жизни. По впитывающей способности он в 2-6 раз превосходит вату, но главное преимущество – то, что он распределяет ее равномерно во всех направлениях, и только после того, как пропитается весь, выделения выступают на поверхность. Поэтому повязка меняется реже, и пациенту обеспечивается покой. Особенно важно это в фронтовых условиях, когда медперсонал перегружен. Если вспомнить бактерицидные свойства сфагнума, преимущества становятся неоспоримыми. Раны со сфагновыми повязками заживают быстрее и процент осложнений значительно уменьшается из-за содержания в нем многих сложных органических соединений, препятствующих нагноению.
Хотя во многих руководствах рекомендуется стерилизовать сфагнум (в экстремальных условиях – прокаливанием на разогретых камнях), в экстренных случаях его можно использовать и без этого. Сфагнум – прекрасный материал для оказания первой помощи при переломах – обернутые мхом перед наложением шин, конечности лучше фиксируются и не затекают. Не много найдется микроорганизмов, перед которыми сфагнум бессилен. Не стоит рассчитывать на него при перевязке язв, вызванных проказой. К счастью, это редкое заболевание.
В конце II мировой войны на Британских островах возникла целая отрасль промышленности по изготовлению перевязочных материалов из мха сфагнума, добываемого в Шотландии, Ирландии, Уэльсе и Девоне. Для удобства транспортировки часть сфагнума выпускалась в виде прессованных листов, помещенных в марлевые оболочки с большим запасом по размерам, чтобы обеспечить пространство для его набухания.Листовой сфагнум прессовался на заводе в Шотландии на том же гидравлическом прессе, на котором в другую смену прессовались оболочки снарядов.
Перевязочные материалы на основе сфагнума широко применялись нашими партизанами, и сейчас он обязательно упоминается в руководствах по выживанию в экстремальных условиях..
В настоящее время сфагнум снова используется в современных перевязочных материалах, главным образом благодаря Германии, где его ценные качества были совершенно случайно заново открыты в начале восьмидесятых: повязки прекрасно впитывают, «дышат», мягки и комфортны.
Однако, несмотря на то, что внедрение сфагнума в современную медицину выглядит инновацией, предыдущие поколения прекрасно знали его целебные свойства. Сохранились летописные свидетельства о том, что воины накладывали на раны повязки изо мха с мягкой травой. С незапамятных времен мох использовался в народной медицине и быту народов Севера. По свидетельству древнего автора, «лапландские матери кладут в колыбели мох, который меняют утром и вечером, благодаря чему ребенок остается в замечательной сухости, удобстве и тепле».
В настоящее время основным потребителем сфагнума в мире является растениеводство и цветоводство, в первую очередь в США, ЕС и Японии. Большие количества сухого сфагнума импортируются этими странами для выращивания орхидей, приготовления почвенных смесей, флористики и изготовления широкого ассортимента моховых опор и подвесных корзин.
Другими интересными применениями сфагнума становятся биофильтры. Сфагнум слабой степени разложения является ценным сырьем для производства особо эффективных сорбентов.
Ввиду множества возможных применений сфагнума в Канаде и странах Евросоюза разрабатываются технологии его культивирования как возобновляемого биоресурса, в том числе для замены в агротехнике торфа, запасы которого близки к исчерпанию.
Заготовка
Основными поставщиками сфагнума на мировой рынок являются Чили, Новая Зеландия, Австралия и Канада. Свежий сфагнум заготавливают в Германии и Швеции для нужд местного цветоводства, а также экспортируют в другие страны ЕС, главным образом в Нидерланды, страну развитой цветочной индустрии. Небольшие расстояния, значительное и регулярное потребление делают экономически приемлемой транспортировку влажного мха, с одновременной экономией на просушивании и упаковке.
В условиях Вологодской области сфагнум заготавливают с конца апреля до середины июня и с конца июля до середины сентября. Весенняя заготовка осложнена высоким уровнем талых вод и может оказаться вообще невозможна. В середине июня начинается период вегетации сфагнума и максимальной активности кровососущих насекомых, существенно осложняющих работу на болоте. Основная заготовка выполняется в августе-сентябре, при условии сухой и относительно теплой погоды. Дождливая осень может сорвать заготовку из-за невозможности просушки во влажном воздухе. Поэтому заготавливаемое количество может существенно изменяться от года к году.
Места заготовки, как правило, удалены от населенных пунктов и дорог, точнее – близость болот неблагоприятна для проживания и дорожного строительства. Однако, это способствует экологической чистоте болот. При всем многообразии и обилии природных ресурсов в Вологодской области есть лишь несколько болот, пригодных по совокупности факторов для заготовки мха.
Заготовка сфагнума производится в основном вручную. Для заготовки выбираются места, в которых мох нужного вида максимально свободен от растительных примесей (участки болота вдали от леса). Это увеличивает трудоемкость заготовки, так как мох с болота приходится выносить дальше. Влажный мох тяжел, и перед переноской он слегка отжимается. Сильное отжимание не уменьшает влагоемкости и может применяться при заготовке для медицинских и гигиенических целей, однако, для декоративных приложений мох должен собираться максимально бережно.
Сбор мха производится выборочно, «траншеями» шириной 20-30 см с такими же промежутками между ними, оставляемыми нетронутыми. Это позволяет мху постепенно восстановиться на участках сбора. Повторная заготовка на таком участке возможна только через 7-10 лет. Для ускорения восстановления на обнаженной в результате сбора мха поверхности торфа рассыпают измельченные верхние части мха.
К сожалению, в настоящее время нет транспортных средств, позволяющих вывозить груз непосредственно с мест заготовки. Выносить мох с болота приходится самим заготовителям. Влажный мох в мешках накапливается на площадке в приболотном лесу, откуда перевозится на участок обработки (для этого обычно используется техника, арендованная у лесозаготовителей). На участке обработки мох раскладывается на сетчатые лотки, где солнце и ветер удаляют из него избыточную влагу. Одновременно изо мха удаляются возможные примеси (хвоя, чешуйки коры, листья, болотные растения). Просушивание мха – достаточно длительный процесс именно из-за его знаменитой аккумулирующей способности. Использование искусственного подогрева сопряжено с трудностью обеспечения равномерности сушки и риском пересушить мох, в результате чего он становится хрупким и легко перетирается в пыль.
Высушенный и перебранный мох легок и помещается уже в большие тюки, в которых перевозится на участок упаковки. Там он упаковывается для оптовых и розничных продаж, а также служит сырьем для декоративных изделий, моховых опор и подсыпок.
Интересные факты
В мировых запасах сфагнума и сфагнового торфа аккумулировано больше углерода, чем в любом другом виде растений.
Сфагновый торф используется в качестве ароматизатора шотландского виски
В мире встречаются сфагновые болота, вода в которых кислее лимонного сока
Волокно сфагнума и ткань из этого волокна применяются в качестве промышленного протирочного и поглощающего материала, а из мохового торфа производят сорбенты для устранения последствий экологических катастроф. Эти сорбенты, в отличие от мха, почти не впитывают воду, но хорошо впитывают органические вещества.
Во многих европейских городах на мостах можно заметить висящие контейнеры со мхом, предназначенные для мониторинга загрязнения воздуха. Американцы предпочитают использовать для мониторинга сложные автоматические станции, однако, бриофиты выполняют ту же работу гораздо надежнее, но не менее эффективно.
Орхидеи Phalaenopsis экпортируются из Тайваня (крупнейшего поставщика этих растений) в США укорененными в мох сфагнум, в соответствии со специальными соглашениями.
В Австралии разработано моюще-дезинфицирующее средство на основе экстракта мха сфагнума. Эффективность этого средства, по утверждению фирмы-производителя, удовлетворяет санитарным требованиям для госпиталей при полной безопасности применения на любых поверхностях.
Торфяные болота занимают у нас в стране свыше 150 миллионов гектаров - больше, чем в любой другой стране мира. Из торфа и сфагнума можно получить древесный спирт. Спирт – перспективное горючее с октановым числом более 100 для двигателей внутреннего сгорания.
Сфагнум вологодский
Мох сфагнум, заготавливаемый в Вологодской области, произрастает на верховых болотах, расположенных вдали от индустриальных областей России и других стран. Мох заготавливается с соблюдением экологических норм, принимаются меры по его восстановлению на местах сбора. Мы стараемся постоянно улучшать качество поставляемого мха путем поиска лучших мест заготовки и применения более совершенных технологий обработки.
