Існують різкі відмінності в нагріванні й теплових особливостях поверхневих шарів грунту і верхніх шарів водних басейнів. В грунті тепло поширюється по вертикалі шляхом молекулярної теплопровідності, а в легкорухомій воді - також і внаслідок турбулентного перемішування водних шарів, тому набагато більш ефективно. Турбулентність у водоймах обумовлена течіями й хвилюваннями. Але в нічний час доби та в холодний період року до турбулентності додається ще й термічна конвекція: охолоджена на поверхні вода опускається донизу внаслідок збільшеної густини і заміщується більш теплою водою з нижніх шарів. В океанах і морях деяку роль в перемішуванні шарів і пов'язаної з цим передачі тепла відіграє також і випаровування. При значному випаровуванні з поверхні моря верхній шар води стає більш солоним і щільним, внаслідок чого вода опускається з поверхні вглиб. Крім того, радіація проникає глибше у воду в порівнянні з грунтом. Насамкінець, теплоємність води в 3-4 рази більша за теплоємність грунту, тому одна й та сама кількість тепла нагріє масу води до меншої температури, ніж таку саму масу грунту.
Их нередко объединяют в отдел папоротникообразных; это относительно примитивные представители царства растений. Папоротники, плауны и хвощи обладают проводящей (сосудистой) системой, служащей для транспортировки воды и питательных веществ. Этим папоротникообразные сходны с цветковыми растениями; но, как и у мохообразных, в их жизненных циклах смена поколений выражена очень четко.
Жизненный цикл папоротникообразных.В жизненном цикле папоротникообразных доминирует стадия спорофита, связанная с образованием клеток бесполого размножения – спор. При прорастании спор папоротника возникают небольшие, малозаметные растеньица (заростки), внешне очень похожие на печеночники. Заросток называют гаметофитом, потому что он образует гаметы. Мужские гаметы сливаются с женскими, давая начало новому растению, которое будет образовывать споры. Для обеспечения оплодотворения необходима вода, иначе мужские гаметы не смогут «подплыть» к женским. Зависимость от воды и объясняет тяготение большинства папоротников и хвощей к влажным местам обитания. Эти растения называют также криптогамными, т.е. «тайнобрачными», поскольку прежде ботаники не знали, как у папоротникообразных осуществляется половой процесс: эти растения не образуют пыльцы, плодов и семян.
Где же живут папоротники? Со времен карбона число видов папоротникообразных значительно снизилось, но это не значит, что они утратили свое значение в растительном мире. Достаточно взглянуть осенней порой на золотисто-коричневые склоны поросших орляком холмов, чтобы убедиться, насколько многочисленны еще некоторые виды папоротников. Огромные сложные листья тропических папоротников, совершенно непри для жизни в засушливых и открытых местах обитания, исключительно хорошо улавливают максимальное количество света в затененных влажных лесах и джунглях. Папоротники встречаются также во многих других местах обитания, вплоть до арктической тундры.
А также, известно около 10000 видов папоротников. Наиболее многочисленны и разнообразны (около 2500 видов) они в Юго-Восточной Азии, где папоротники и хвощи не только почти сплошь покрывают почву под пологом леса, но растут и на стволах деревьев. В европейских же странах встречается лишь около 150 видов папоротникообразных.
Полезные и декоративные представители хвощей плаунов папоротников.Лишь немногие папоротникообразные имеют хозяйственное значение, правда, некоторые из них употребляются в пищу, особенно в Японии. Споры плауна Lycopodium очень легки и подвижны, некогда их использовали в физических экспериментах для демонстрационных целей, поскольку с их можно вскрыть вибрационные свойства разных объектов, например колеблющейся мембраны барабана. Экстракт мужского папоротника прежде использовали в качестве весьма эффективного и относительно безопасного, в отличие от листьев тисса, глистогонного средства («мука от червей»). Орляк относится к числу тех немногих папоротников, которые считают сорными. Так, в Англии из-за своей к быстрому росту и неприхотливости он портит значительные территории пастбищных земель.
Многие виды папоротников выращиваются в садах и оранжереях, поскольку легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых растений. Во времена королевы Виктории (1819-1901) широко распространилось коллекционирование папоротников, и некоторые из них, особенно тонколистники, имеющие очень нежные листья, толщиной в один слой клеток, культивировались в закрытых стеклянных сосудах. Это привело к тому, что некоторые виды папоротников стали более редкими как в Великобритании, так и во всей Европе. Коллекционирование нанесло ущерб и другим папоротникам, например видам рода Woodsia, распространенным в высокогорьях.
Хвощи (Equisetum sp.) близки к папоротникам. Их разнообразие велико: от небольших ползучих растеньиц до крупных лазящих растений, поднимающихся вверх на 9 м. Многие виды накапливают в стеблях значительные количества кремнезема (очень твердого, хорошо полирующего вещества). Один из них-«датский камыш», или хвощ зимующий (Е. hyemale),- издавна применялся для чистки кастрюль, его и сейчас еще можно купить в магазинах музыкальных инструментов для полировки языков у кларнетов и саксофонов.
Истинные папоротники легко распознаются, даже когда они вовсе не похожи на типичный папоротник, по характерной манере раскручивания кончиков молодых листьев – спиральное листовое почкосложение. У настоящих папоротников молодые листья напоминают по форме епископский посох или гриф скрипки, отчего их часто так и называли.