Экологические группы по отношению к солевому составу почв

Под солевым режимом почв понимают состав и количественные соотношения химических веществ в почве, которые определяют содержание в ней элементов минерального питания. Растения реагируют на содержание как отдельных элементов минерального питания, так и всей их совокупности, которая определяет уровень плодородия почвы. Разные виды растений нуждаются для своего нормального развития в различных количествах минеральных элементов в почве.

Экологические группы:

Олиготрофы

Мезотрофы

Эвтрофы (мегатрофы)

1) Олиготрофами называют растения, довольствующиеся очень малым содержанием элементов минерального питания. Олиготрофы часто обладают мелкими жесткими листьями, толстой кутикулой и т. п. Типичными олиготрофами являются растения-ацидофиты древесных форм и растения сфагновых болот (рис. 59-63).

2) Мезотрофы - это растения, умеренно требовательные к содержанию элементов минерального питания. К мезотрофам относятся многие древесные и травянистые формы (рис.67-71).

Рис. 67. Ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior)

Рис. 68. Пихта сибирская (Abies sibirica)

Рис. 69. Осина, тополь дрожащий (Populus tremula)

Рис. 70. Вороний глаз (Paris quadrifolia)

Рис. 71. Седмичник европейский (Trientalis europaea)

3) Эвтрофы предъявляют высокие требования к содержанию элементов минерального питания, поэтому произрастают на высокоплодородных почвах.

К эвтрофам относятся большинство степных и луговых растений, а также некоторые растения низинных болот (рис.72-75).

Рис. 72. Ковыль перистый (Stipa pennata)

Рис. 73. Тонконог гребенчатый (Koeleria cristata)

Рис. 74. Пырей ползучий (Elytrigia repens)

Рис. 75. Тростник обыкновенный (Phragmites australis)

Некоторые автотрофные растения, обитающие, как правило, на болотах (в тропической и отчасти в умеренной зоне), восполняют недостаток азота дополнительным питанием за счет мелких беспозвоночных (насекомых), которые перевариваются при помощи ферментов, выделяемых специальными железками на листьях насекомоядных растений. Обычно способность к такому виду питания сопровождается формированием разнообразных ловчих приспособлений.

У обычной на сфагновых болотах листья росянки покрыты красноватыми железистыми волосками, выделяющими на кончиках капельки липкого блестящего секрета. Мелкие насекомые прилипают к листу и своими движениями раздражают другие железистые волоски листа, которые медленно загибаются и плотно окружают насекомое своими железками. Растворение и всасывание пищи происходит в течение нескольких дней, после чего волоски расправляются, и лист снова может ловить добычу.

Ловчий аппарат венериной мухоловки (Dionaea muscipula), живущей на торфяниках востока Северной Америки, имеет сложное строение (рис. 76). На листьях имеются чувствительные щетинки, которые вызывают резкое захлопывание двух лопастей пластинки при прикосновении насекомого.

Рис. 76. Венерина мухоловка (Dionaea muscipula)

Ловчие листья у непентесов (рис.77), имеют длинный черешок, нижняя часть которого широкая, фотосинтезирующая; средняя - суженная, а верхняя превращена в пестрый кувшинчик, прикрытый сверху крышечкой - листовой пластинкой. По краю кувшинчика выделяется сахаристая жидкость, привлекающая насекомых. Попав в кувшинчик, насекомое соскальзывает по гладкой стенке на его дно, где находится переваривающая жидкость.

Рис. 77. Непентес кувшинчиковый (Nepenthes ampullaria)

В стоячих водоемах у нас обычно погруженное плавающее растение пузырчатка (рис. 78). Она не имеет корней; листья рассечены на узкие нитевидные дольки, на концах которых находятся ловчие пузырьки с клапаном, открывающимся внутрь.

Рис. 78. Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)

Для большинства растений вредным является как недостаточное, так и избыточное содержание минеральных элементов.

Однако некоторые растения приспособились к избыточно высокому содержанию элементов питания.

Наиболее изученными являются следующие четыре группы.

1) Нитрофиты - растения, адаптированные к избыточному содержанию азота.

Типичные нитрофиты произрастают на мусорных и навозных кучах и отвалах. К нитрофитам относятся крапива двудомная (Urtica dioica) (рис. 79), яснотка белая (Lamium album) (рис. 80), виды лопуха (Arctium), малина (Rubus idaeus), бузина (Sambucus) и др.

Рис. 79. Крапива двудомная (Urtica dioica)

Рис. 80. Яснотка белая (Lamium album)

2) Кальцефиты - растения, приспособленные к избыточному содержанию в почве кальция.

Они произрастают на карбонатных (известковых) почвах, а также на обнажениях известняков и мела.

К кальцефитам относятся многие лесные и степные растения, например венерин башмачок (Cypripedium calceolus) (рис. 81), ветреница лесная (Anemone sylvestris) (рис. 82), люцерна серповидная (Medicago falcata) (рис. 83) и т. д. Из древесных пород кальцефитами являются лиственница сибирская (Larix sibirica) (рис. 84), дуб пушистый (Quercus pubescens) (рис. 85) и другие.

Рис. 81. Венерин башмачок (Cypripedium calceolus)

Рис. 82. Ветреница лесная (Anemone sylvestris)

Рис. 83. Люцерна серповидная (Medicago falcata)

Рис. 84. Лиственница сибирская (Larix sibirica)

Рис. 85. Дуб пушистый (Quercus pubescens)

3) Токсикофиты объединяют виды, устойчивые к высоким концентрациям определенных тяжелых металлов (Zn, Pb, Cr, Ni, Co, Cu) и способные даже накапливать ионы этих металлов.

Типичными токсикофитами - концентраторами, пригодными для индикации почв, содержащих много свинца, являются овсяница овечья (Festuca ovina) (рис. 86), полевица тонкая (Agrostis tenuis) (рис.87).

На цинковых почвах такими растениями являются: фиалка (Viola calaminaria) (рис. 88), ярутка полевая (Thlaspi arvense) (рис. 89). На почвах, богатых селеном, - ряд видов астрагала (Astragalus) (рис. 90).

На почвах, богатых медью, - оберна (Oberna behen) (рис. 91), качим (Gypsophila patrinii) (рис.92) и т. д.

Рис. 86. Овсяница овечья (Festuca ovina)

Рис. 87. Полевица тонкая (Agrostis tenuis)

Рис. 88. Фиалка (Viola calaminaria)

Рис. 89. Ярутка полевая (Thlaspi arvense)

Рис. 90. Астрагал датский (Astragalus hy-poglottis)

Рис. 91. Оберна обыкновенная (Oberna behen)

Рис. 92. Качим Патрэна (Gypsophila patrinii)

4) Галофиты - растения, устойчивые к высокому содержанию ионов легкорастворимых солей.

Избыток солей увеличивает концентрацию почвенного раствора, в результате чего создаются трудности в поглощении растениями питательных веществ. Галофиты поглощают эти вещества благодаря повышенному осмотическому давлению клеточного сока.

К жизни на засоленных почвах разные галофиты приспособились по-разному.

Одни из них выделяют избыток поглощенных из почвы солей или через особые железки на поверхности листьев и стеблей (кермек (Limonium gmelinii) (рис. 93), млечник (Glaux maritima) (рис. 94).

Или сбрасывая листья и веточки по мере накопления в них предельных концентраций солей (подорожник солончаковый (Plantago maritima) (рис. 95), гребенщик (Tamarix) (рис. 96).

Другие галофиты являются суккулентами, что способствует снижению концентрации солей в клеточном соке (солерос (Salicornia europaea) (рис. 97), виды солянок (Salsola) (рис. 98).

Рис. 93. Кермек Гмелина (Limonium gmelinii)

Рис. 94. Млечник приморский (Glaux maritima)

Рис. 95. Подорожник приморский (Plantago maritima)

Рис. 96. Гребенщик (тамариск) ( Tamarix gallica )

Рис. 97. Солерос европейский (Salicornia europaea)

Рис. 98. Солянка сорная (Salsola tragus)