Сальвиния

Сальвиния (Salvinia), род в семье Salviniaceae, представляет собой плавающий папоротник, названный в честь Антона Марии Сальвини, итальянского ученого 17-го века. Watermoss — это обычное название для Сальвинии. Род был зарегистрирован в 1754 году Жаном-Франсуа Сегье, в его описании растений, найденных вокруг Вероны.

Описание

Свободно плавающий, зеленовато-коричневый, пресноводный папоротник с ветвящимися горизонтальными стеблями и погруженными корнями. Он легко распадается на части и образовывает на поверхности воды плотные маты листвы. Более молодые растения, которые в основном ярко-зеленые, как правило, имеют более мелкие, плоские, листья (первичная форма роста).

По мере того как растения стареют, образуются более крупные листья, которые слегка складываются и сближаются вдоль стеблей (вторичная форма роста). Со временем листья становятся очень сложными по своей природе.

Растения производят тонкие, ветвящиеся побеги и очень быстро формируют растительность. Эти тонкие стебли (толщиной 1-2 мм) сильно разветвлены и вырастают до 30 см в длину (6-25 см в длину), а затем отделяются, образуя новые растения. Длина стебля между суставами (узлами), то есть длина междоузлия, варьируется в зависимости от плотности сорняков. Когда плотность растений низкая, длина междоузлия относительно велика, но с увеличением плотности растений длина междоузлия может стать очень короткой.

Листья овальные или свернутые, на коротких стеблях (черешках) и имеют зеленый или желтовато-зеленый или коричневый цвет. Эти листья (длиной 20–60 мм и шириной 10–15 мм) покрыты водоотталкивающими восковыми волосками (сосочками) на верхней поверхности. Эти волоски (1-3 мм в длину) расположены в четких рядах и имеют характерные структуры в форме яйцеклетки, которые помогают плавучести. Нижняя сторона листьев покрыта густыми спутанными коричневыми волосками. 

Корни (погруженные листья) коричневого цвета и сильно разделены на множество нитей (длиной 2-50 см).

Виды

Salvinia biloba Raddi (Гигантская сальвиния), Salvinia herzogii de la Sota (Гигантская сальвиния), Salvinia auriculata Aubl. (Ушастый водяной мох), Salvinia minima Baker (Водяной папоротник), Salvinia molesta является частью комплекса чрезвычайно похожих видов, которые включают S. biloba, S. herzogii и S. auriculata. Все эти виды включены в Федеральный список вредных сорняков. Salvinia molesta также похож на S. minima. Ключевой особенностью, которая отличает эти два вида, является то, что у S. minima отсутствуют волоски S. molesta в форме «миксера для яиц». Вместо этого волоски S. minima разветвляются на четыре части на концах, но не воссоединяются наверху.

Глобальное распространение

Сальвиния родом из юго-восточной Бразилии, широко распространена в тропическом мире.

Места, в которых Salvinia растет в дикой природе, включают Африку, Индийский субконтинент, Юго-Восточную Азию, теплые районы Австралии и Новой Зеландии, юг США и несколько островов Тихого океана.

Растение быстро растет, образуя толстые маты на реках, ручьях, озерах, плотинах, болотах, ирригационных каналах, дренажных линиях и других водоемах, а также является вредителем рисовых культур во всем мире. В основном сорняк тропических, субтропических и более теплых умеренных регионов. Эти маты сильно мешают использованию водных объектов для катания на лодках, орошения, смягчения последствий наводнений и сохранения дикой природы. В некоторых странах деревенская жизнь нарушена, потому что водные пути больше не являются судоходными. Сальвиния имеет феноменальную скорость роста, удваивая свой сухой вес за два с половиной дня, когда условия подходящие. Отдельные растения (раметы) могут состоять всего лишь из кусочка стебля с двумя плавающими листьями (ветвями) и третьим «листом», который превращается в перистые «корни» и остается затопленным.

Распространение этих растений происходит во время наводнений, а также во время движения воды, вызванного водными потоками или ветром, а также в результате сброса отходов пруда. Сальвиния может также распространяться животными, водными птицами, транспортными средствами и лодками.

Сальвиния была завезена в Папуа-Новую Гвинею в 1972 году, где несколько растений попало в подполье реки Сепик. Восемь лет спустя зараженность достигла более 250 км2. Сообщается о двух крупных заражениях на острове Фиджи (дельта Рева и река Вайдаличе), отметив воздействие на рисовые поля.

Предполагается, что появление плавучего папоротника, образующего мат, в Америке, возникло в результате садоводства или торговли аквариумами, когда растения либо продаются напрямую, либо присутствуют в качестве зелени в аквариуме.

Угроза и контроль

Salvinia находится в федеральном списке вредных сорняков из-за экономических и экологических угроз, которые они представляют. Это растение безудержно растет и может удвоить свою популяцию за неделю. Оно образует непроницаемые маты (толщиной до 10 см), которые блокируют солнечный свет и уменьшают содержание кислорода в воде. Это делает невозможным рыбалку, катание на лодках, плавание и другие развлекательные мероприятия.

В 1978 году ученые CSIRO начали поиск агентов биологического контроля на юго-востоке Бразилии, который они определили как местный ареал сальвинии. Они идентифицировали крошечного долгоносика, Cyrtobagous salviniae, как потенциальный агент биоконтроля. После прохождения необходимых формальностей первые выпуски были сделаны на озере Мундарра, искусственном озере, обеспечивающем воду и отдых для горы Иса в северном Кливленде в 1980 году. К середине 1981 года долгоносик сократил заражение сальвинией до нескольких небольших пятен.

В целом, сальвиния в настоящее время контролируется по меньшей мере в 13 тропических странах. Команда CSIRO, которая раскрыла сложную историю сальвинии и таксономии Cyrtobagous и инициировала проект биологического контроля, получила Премию ЮНЕСКО по науке в 1985 году за работу, выполненную в Папуа-Новой Гвинее, и премию AIDAN (ныне usAid) 1988 года за выдающиеся достижения.

Использование и польза сальвинии

Salvinia molesta широко продается как декоративный вид. Этот вид также обменивается между аквариумистами. Вид регулярно появляется на сайтах водных растений. Плотный рост растения можно использовать для удаления избыточных питательных веществ или загрязняющих веществ из водоемов. Тем не менее, эта методология редко применяется из-за того, что она обычно не экономична. Растение эффективно удаляет питательные вещества (главным образом, общий азот и общий фосфор). Кроме того, следует рассмотреть возможность использования биомассы в качестве компоста растений, в производстве биогаза и в качестве корма для животных.

Сальвиния была широко представлена как декоративное растение и использовалась в качестве мульчи для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах вблизи водоемов, где она растет. Тем не менее, эти виды использования не могут компенсировать общее негативное воздействие этого завода.

Влияние на растения

Маты сальвинии могут вызывать проблемы, аналогичные тем, которые вызваны чрезмерным ростом других плавающих растений; например, маты будут предотвращать фотосинтез в воде под матом (воздействие в любой конкретной ситуации будет зависеть от толщины мата). Salvinia может усиливать осаждение, замедляя течение воды, особенно в мелких водоемах. Формирование мата может оказывать негативное воздействие на местных животных и растения в целом, существенно изменяя водную среду обитания, что может привести к созданию «плавающих» островов в большей воде.

В целом, плотный моно специфичный рост любых видов водных растений может оказывать воздействие на местные сообщества растений. Это может полностью преобразовать и изменить трофическую динамику, что приведет к долгосрочным изменениям.