<<
>>

Индикаторы богатства, увлажнения, кислотности и засоления почв

Растительность отражает содержание в почве доступных растениям подвижных соединений основных элементов питания (Ca, N, Р, К, S, Mg) и микроэлементов (В, Мп, Си и др.).

Постоянными индикаторами богатства почвы являются эвтрофные растения приуроченные к богатым почвам и достигающие на них наилучшего развития и максимального обилия. Переменными индикаторами богатства почв служат мезотрофные растения, распространенные на почвах среднего богатства. К отрицательным индикаторам богатства почв относятся олиготрофные растения, приспособленные к существованию в условиях бедного минерального питания.

Шкала богатства почв, разработанная для лугов Л.Г Раменским (1938), включает 16 ступеней.

Ступени 1—3. Виды, в значительном обилии встречающиеся только на очень бедных (олиготрофных) почвах подзолистого и сфагново-болотного типа, pH — 4—4,5. Индикаторы: Carex pauciflora, Empetrum nigrum, Ledum palustre и др.

Ступени 4—6. Виды, преобладающие на бедных почвах, нередко супесчаных и песчаных, сильновыщелоченных, либо торфяных, pH — 5-5,5. Индикаторы: Carex globularis, С. lasiocarpa, Nardus stricta, Festuca ovina и др.

Ступени 7—9. Виды, господствующие на небогатых (мезотрофных), слабокислых, подзолистых, дерново-подзолистых, подзолисто- глеевых и других почвах, pH —5,5—6,5. Индикаторы: Carex aquatilis, Briza media, Calamagrostis epigeois, Agrostis tenuis.

Ступени 10—13. Виды, преобладающие на почвах повышенного богатства (серых лесных почвах, выщелоченных черноземах), pH — 6,0—7,5. Индикаторы: Carex humilis, C. vulpina, Dactylus glomeraba, Festuca pratensis и др.

Ступени 14—16. Виды, приуроченные к богатым почвам (черноземам, каштановым почвам). pH —7,0—7,5. Индикаторы: Carex hirta, C. disticha, Cnidium dubium, Medicago lupulina, Salvia verticillata.

Индикаторами олиготрофных условий являются лишайники Cladonia alpestris, Peltigera aphthosa,долгие мхи Polytrichum juniperinum,P.

piliferum,сфагновые мхи. На менее бедных почвах распространены Polytrichum commune, P. gracile, Pleurozium schreberi, мезотрофных условий - Hylocomium splendens, Fthytidiadelphus triquetrus, эвтрофных - Mnium cuspidatum, Rhodobryum, Calliergon cordifolium.

По отношению к содержанию влаги в почве растения делятся на гигрофитов, мезофитов и ксерофитов. Гигрофиты являются индикаторами избыточно увлажненных почв (Caltha palustris, Typha, angustifolia, Salvia nutans, Stachys palustris, Eguisetum fluviatile, Ranunculus repens и др). Мезофиты предпочитают почвы умеренного увлажнения (Geranium pratense, Galium verum, Majanthemum bifolium, Heracleum sibiricum, Lathyrus vernus, Leontodon autumnalis и др.). Индикаторами сухих почв с недостаточным увлажнением служат ксерофиты (Sedum acre, Dianthus arenarius, Aster amellus, Koeleria glauca, Salvia nemorosa и некоторые другие лесные ксерофиты). Промежуточное положение занимают ксеромезофиты - индикаторы свежих и сухих почв (Phlomis tuberosa, Geranium sanguineum и др.). Индикаторами сырых и влажных почв служат мезогигрофиты (Eguisetum sylvaticum, Lycopodium annotinum, Geum rivale, Oxalis acetosella и др.).

Л.Г Раменским (1938) выделены 110 ступеней увлажнения почв. В его шкале увлажнения значения ступеней следующие: 1—17 ступени -увлажнение пустынное, 18-*-30 - полупустынное, 31—39 - сухостепное, 40—46 - среднестепное, 47-52 - лугостепное, 53—60 - сухолуговое, 61—63 свежелуговое, 64—67 влажнолуговое, 68-76 - сыроватолуговое,

20

77—88 —сыролуговое, 89-93 - болотно-луговое, 94-103 - болотное, 104-109 - местообитания прибрежно-водной растительности, 110-120 - местообитания водной растительности. Детально разработаны растительные индикаторы относительных ступеней увлажнения почв лугов, пастбищных и сенокосных угодий для Европейской части России, Урала, Сибири, Алтая (табл. 3).

Большое значение в почвообразовательном процессе имеет кислотность почв. Для различных районов Северной Европы и Европейской части России известны списки растений-индикаторов кислотности почв.

Обобщив эти данные, Б.В. Виноградов (1964) приводит примеры растений-индикаторов для смешанных лесов.

Индикаторы наиболее кислых почв - виды, имеющие оптимум развития на сильнокислых почвах (pH 3,5-4,5), распространенные также на умереннокислых (pH 4,5-5,5) и отсутствующие или редкие на слабокислых или нейтральных почвах (Luzula pilosa, Carex pauciflora, Nardus stricta, Agrostis tenuis, Lerchenfeldia flexuosa, Ledum palustre, Calluna vulgaris, Rumex acetosella и др.).

Индикаторы среднекислых почв (pH 4,5-5,5) - Luzula multiflora, Calamagrostis canescens, Carex cinerea, Agrostis canina, Rhinanthus minor, Hydrocotyle vulgaris).

Индикаторы слабокислых почв (pH 5,5-6,5) мезофиты с широкой экологической амплитудой (Deschampsia caespitosa, Phalaroides arundinacea, Ranunculus acer, Rhinanthus alectorolophus, Geum rivale, Galium palustre, Anthennaria dioica).

Индикаторы нейтральных почв (pH 6,5-7,3) - Carex flacca, Briza media, Alopecurus pratensis, Festuca pratensis, Aegopodium podagraria.

Индикаторы умеренно щелочных почв (PH 7,3-8,0) - Carex hirta, Phleum pratense, Dianthus superbus, Medicago lupulina.

Индикаторы щелочных почв (pH свыше 7,5-8,0) - Ammophila arenaria, Sedum acre, Sinapis arvensis, Tussilago farfara.

Увлажнение Ступени Индикаторы
Ничтожное 1-17 Artemisia terrae-albae, Anabasis salsa, Salsola arbuscula, Ceratocarpus utriculosus
Крайне недостаточное 18-30 Artemisia maritima, Ceratocarpus arenarius, Agropyrom desertorum, Stipa sareptana, Leymus ramosus
Недостаточное 31-39 Artemisia austriaca, Carex stenophylla, Koeleria cristata,Stipa capillata
Умеренно недостаточное 40-46 Artemisia santonica, Koeleria glauca,Stipa pennata, Thymus marschallianus, Jurinea arachnoidea
Нейтральное 47-52 Phleum phleoides,Filipendula vulgaris, Seseli libanotis, Medicago falcata, Salvia verticillata, Phlomis tuberosa
Умеренно влажное 53-63 Carex humilis, Cynodon dactylon, Brachypodium pinnatum, Artemisia absinthium, Centaurea phrigia
Средневлажное 64-76 Carex digitata, Alopecurus pratensis, Festuca altissima, Leymus paboanus, Calamagrostis arundinacea
Умеренно избыточное 77-88 Carex melanostachya, Beckmannia eruciformis, Cnidium dubium, Filipendula ulmaria, Geranium palustre, Ttripolium pannonicum
Избыточное 89-93 Carex nigra, Equisetim palustre, Eriophorum vaginatum, Phalaroides arundinacea
Сильно избыточное 94-103 Carex vesicaria, Scheuchzeria palustris, Eleocharis palustris, Scolochloa festucacea
Обводненное 104-109 Salvia nutans, Glyceria maxima, Caltha palustris, Butomus umbellatus, Scirpus lacustris
Водное 10-120 Nymphaea Candida, Ponamogeton perfoliatus

Таблица 3
Показателем повышенной кислотности почв в посевах пшеницы, ячменя служит массовое развитие сорняков Matricaria perforata, Spergula arvensis.

Более тесные экологические связи с кислотностью почв обнаруживают мхи и лишайники. В смешанных лесах на сильнокислых почвах распространены мхи Sphagnum rubellum, Pleurozium schreberi, слабокислых - Sphagnum subsecundatum, Mnium rostratum, нейтральных Aulacomnium palustre, Drepanocladus vernicosus, слабощелочных - Camptothecium lutescens, Fortella tortuosa.

Кальций относится к группе подвижных элементов, образующих легко- и труднорастворимые соли, энергично мигрирующие в природных водах, играет важную роль в обменных процессах в почве, улучшает ее структуру, входит в состав основных элементов, необходимых для живых организмов. Большая часть кальция содержится в почве в виде карбонатов.

К постоянным индикаторам карбонатных почв относятся растения-кальцефилы. Они предпочитают почвы с содержанием карбоната кальция свыше 3%. В смешанных лесах к

кальцефилам относятся Echinops ritro,Aster amellus,Cypripedium calceolus,Anabasis cretaca, Artemisia saisoloides и др. Большинство мхов приурочены к безизвестковым почвам. Абсолютными кальцефобами являются большинство сфагновых мхов.

Постоянными индикаторами почв, обогащенных азотом, являются облигатные нитрофилы. К ним относятся Amaranthus retroflexus, Urtica dioica, Peganum harmaia, Solanum dulcamara, Atruplex rosea, Chenopodium hybridum, Ribes nigrum. Наиболее надежными из переменных индикаторов повышенного содержания азота в почве являются Aconitum napellus, Mercurial is perennis, Padus avium и др.

К незасоленным относятся почвы, содержащие менее 0,3%, слабозасоленным - 0,3-

  1. средне - 1,1-2,0, сильнозасоленным - 2,1-3,0, солончакам - более 3,0% водорастворимых солей. Постоянными индикаторами засоленных почв являются облигатные галофиты, имеющие оптимум развития при засолении почв свыше 0,6-1,0%. Они относятся чаще к семействам Chenopodiaciae, Portulacaceae, Tamaricaceae и др. (Salicornia herbacea, Halimione verrucifera, Atriplex сапа, Petrosimonia oppositiflora, Kalidium caspicum, Anabasis salsa, Halocnemum strobilaceum, виды рода Suaeda, Kochia, многие Salsola, Tamarix hispida, T. ramosissima, T leptostachys, Nitraria schoberi). В основу составления списка индикаторов засоления почв берется определение средней амплитуды засоления корнеобитаемого слоя почвы основных растений отдельного географического района. Наибольшее количество галофитов встречается в полупустынях и пустынях (табл. 4).
Эдификаторы Колебания плотного остатка в корнеобитаемом горизонте, % Максимальная величина засоления верхнего горизонта,

%

Г

Іостоянньїе галоиндикаторы

Salicornia еигораеа 2,4-4,6 18,8
Halocnemum strobilaceum 1,2-6,1 45,8
Aeluropus littoralis 0,9-5,3 35,9
Kalidium caspicum 1,9-4.1 7.4
Nitraria schoberi 0,8-3,7 31,0
Tamarix hispida 0,6-3,2 23,1
Halostachys caspica 0,3-3,7 35,9
Salsola gemmascens 0,8-3,3 3,2
Limonium suffruticosum 0,8-1,9
Tamarix karelinii 0,4-2,1 11,4

Переменные галоиндикаторы

Haloxylon aphyllum 0,4-1,8
Salsola arbuscula 0,3-1.7
Reaumuria fruticosa 0,3-1,7
Lycium depressum 0,2-1,7 30,9
Alhagi persarum 0,2-1.6               7,3
Phragmites australis 0,2-1,2 35,9
Salsola richteri 0,1-1,1
Calligonum setosum 0,1-0,8

Отрицательные галоиндикаторы

Carex physodes 0,1-0,4
Ephedra strobilacea 0,1-0,3
Artemisia santolina 0,1-0,3
Haloxylon persicum 0,1-0,3
Calligonum arborescens 0,1-0,3
Stipagrostis karelinii 0,04-0,2

Таблица 4

Л.Г Раменский (1938, 1956) выделяет 14 ступеней засоления почв и связанных с ними растений-индикаторов:

Ступени 17-19. Слабозасоленные, солончаковатые сероземные, каштановые солонцовые почвы. Реакция почвенных растворов слабощелочная (pH - 7,5-8,3), в водной вытяжке верхнего полуметрового слоя содержится 0,05% 304“ , 0,01-0,03 % СГ.

Ступени 20-21. Среднезасоленные почвы; обычно это луговые солончаковатые почвы, pH -7,5-8,3, БО/’ - 0,1-0,3%, СГ - 0,05-0,1%.

Ступени 22-23. Сильнозасоленные почвы (солончаки), pH - до 9,1, Э04“ - до 0,5%, СГ

  • до 0,3%.

Ступени 24-28. Резко засоленные почвы (солончаки). Содержание водорастворимых солей в поверхностном слое почвы - несколько процентов.

Ступени 29-30. Злостные солончаки (шоры). Растительность сильно изреживается или полностью отсутствует.

Ступени засоления почв у Л.Г Раменского (1938) начинаются с 17-й, так как шкала засоления у него является продолжением шкалы богатства почв, заканчивающейся 16-й ступенью. Примеры индикаторов ступеней засоления почв приведены в табл. 5.

Таблица 5

Растительные индикаторы относительных ступеней засоления почв на Юго-Вос- токе Европейской части (по: Раменский, 1938, 1956)

Ступени

Степень засоления

Индикаторы

17-19

слабосолончаковатые

Artemisia terrae-albae, Ceratoides papposa, Crinitaria tatarica, Salsola arbuscula

20-21

среднесолончаковатые

Anabasis salsa, Artemisia pauciflora, Juncus gerardii, Salsola orientalis, Silaum silausi

22-23

сильносолончаковатые

Artemisia maritima, Hamilione verrucifera, Frankenia hirsuta, Salsola soda, Saussurea salsa

24-28

резкосолончаковатые

Hamilione pedunculate, Glaux maritima, Halocnemum strobilaceum, Halostachys caspica, Salicornia europaea

Индикаторами хлоридного засоления почв являются Halocnemum strobilaceum, Salicornia europaea, Tamarix ramosissima, сульфатно-хлоридного - Kalidium caspicum, Tamarix hispida, Salsola gemmascens, хлоридно-сульфатного - Aeluropus littoralis, Nitraria schoberi, Halostachys caspica, Haloxylon aphyllum, Petrosimonia oppositifolia, сульфатного - Anabasis brachiata, A. aphylla, Nanophyton erinaceum, Zygophyllum eurypterum.

Индикаторами солонцовых почв с преобладанием Na над Са служат ксерогалофиты Artemisia pauciflora, Camphorosma monspeliaca, солонцеватых - ксеромезофиты Galatella rossica, Lychnis sibirica. Индикатором загипсованности почв служит гипсофит Anabasis gypsicoca и др.

<< | >>
Источник: Каплин В.Г.. Биоиндикация состояния экосистем. Учеб. пособие для студентов биол. специальностей ун-тов и с.-х. вузов/ Самарская ГСХА. - Самара. - 143 с.. 2001

Еще по теме Индикаторы богатства, увлажнения, кислотности и засоления почв:

  1. Введение
  2. Глава 1. ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ И РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА КАК ИНДИКАТОРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
  3. Индикаторы богатства, увлажнения, кислотности и засоления почв
  4. Беспозвоночные как показатели порозности. плотности и механического состава почв