Растения индикаторы почвы металлов

Растения индикаторы почвы металлов

Определение особенностей почв с помощью растений-индикаторов

Срок приема материалов с 5 до 30 сентября 2016 г.

Многие растения приспособились к определенной среде обитания, поэтому по их наличию можно сделать вывод о структуре, химическом составе почвы, степени ее плодородности, уровне залегания грунтовых вод. Эта информация часто подтверждается при проведении исследований на участке и лабораторных анализов почвы с него.
Мы предлагаем провести параллельно химический анализ образцов почв и определение их свойств на одних и тех же участках по растениям-индикаторам. Такое сравнение может дать интересные результаты.

Чтобы изучать почвы по растениям-индикаторам, надо выбрать фитоценозы с дикорастущей растительностью – лес, луг, степь, болото и т.д. Разумеется, окультуренные участки – поля, сады, огороды, парки для этого не подходят. На исследуемой территории надо изучить несколько участков, так как по одному образцу в науке выводы делать нельзя. Для каждого участка необходимо составлять список видов и указывать их обилие, так как некоторые растения могут оказаться случайными . Если вы не знаете видовое название растения, то его надо определить – в полевых условиях, по сделанным фотографиям или использовать метод гербаризации. Заодно так можно получить хороший гербарий. (Как правильно сделать гербарий объясняется в работе «Гербарий своими руками»).

Если вы сами еще не умеете работать с определителем растений, то проконсультируйтесь с учителем биологии.

Можно рекомендовать следующие определители ( многие из них можно скачать или читать он-лайн в интернете, если у вас нет самой книги).

Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006.
Определитель растений средней полосы Европейской части СССР
Автор: Нейштадт М. И. (Издательство: Москва, «Учпедгиз», 1954)

Флора Сибири. В 14 томах
Авторы: Кашина Л. И., Красноборов И. М., Шауло Д. Н., и др.
Издательство: Новосибирск, «Наука». Сибирское отделение, 1988 – 2003
Растения средней полосы Европейской России
Автор: Шанцер И. А.
Издательство: Москва, Товарищество научных изданий КМК, 2007

Травянистые растения СССР. В 2-х томах
Авторы: Алексеев Ю. Е., Вехов В. Н., Гапочка Г. П. и др.
Издательство: Москва, «Мысль», 1971

В.Новиков, И.Губанов Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения Издательство «Дрофа»
И. Пескова. Растения России. Определитель. Издательство: АСТ, 2015 г.

Задание 1. Определение степени плодородности почвы.

По количеству необходимых для растения веществ различают следующие экологические группы растений:

1. Олиготрофы

Это растения, нуждающиеся в небольшом количестве минеральных и органических элементов. В природе на таких землях растут низшие растения — сфагновые мхи и лишайники: кладонии, пельтигера, цетрария, или исландский мох.

Из высших растений это обитающие во влажных лесах и болотах багульник, брусника, вереск, клюква, подбел, черника и растения песчаных почв — белоус, бессмертник, кошачья лапка, ястребинка волосистая и др.

Для того чтобы сделать такие почвы пригодными для культивирования других растений, необходимо повысить их плодородие внесением удобрений.

2. Мезотрофы

Растения-мезотрофы довольствуются средней обеспеченностью почв минеральным питанием. Это зеленые мхи гилокомиум и ритидиадельф, папоротник мужской, вероника дубравная, ветреница лютиковая, земляника лесная, грушанка круглолистная, душица, иван-да-марья, любка двулистная, смолевка поникшая, яснотка пурпуровая, вероника длиннолистая, дудник, гравилат речной, медуница, майник двулистный, купальница, овсяница и другие растения.

3. Эвтрофы

Это растения, нуждающиеся для нормальной жизнедеятельности в большом количестве разнообразных химических элементов. Указателями богатых почв являются растения-эвтрофы и растения-мегатрофы. На плодородных почвах растут: мох мниум, папоротники страусово перо и кочедыжник женский., иван-чай, копытень , коротконожка лесная, крапива двудомная и жгучая, купырь лесной, лебеда, лисохвост, лунник, малина, медуница, мокрица, овсяница гигантская, паслен черный, перелеска благородная , хвощ лесной, чина луговая, костер безостый и некоторые другие виды.

Задание 2. Определение по признакам растений количества азота в почве.

Важнейшим элементом питания растений является азот.

При нехватке азота растения слабо растут, имеют чахлый вид, бледную окраску листьев. При достаточном азотном питании развитие надземных органов и общее состоянии растений хорошее.

Индикаторами значительного содержания азота в почве являются растения-нитрофилы. Они растут на обогащенных азотом почвах ольховых лесов — калужница, крапива двудомная, недотрога, паслен сладко-горький, хмель. В верхних слоях почвы под пологом лиственных лесов — звездчатка лесная, пролесник многолетний, на плодородных пустырях — крапива глухая и яснотка пурпуровая, лопух, марь белая, пустырник. На лугах и вспаханных участках растут гусиная лапчатка, подмаренник цепкий, пырей, горец птичий.

Индикаторами низкого содержания азота в почве являются растения-нитрофобы. Ими являются многие бобовые растения: дрок красильный, люцерна, астрагал и другие. Выживать на почвах, бедных азотом, им помогает симбиоз с азотфиксирующими микроорганизмами. Помимо бобовых известно до двух сотен видов других растений, дружащих с азотфиксирующими микроорганизмами. Это лох, облепиха, ольха , шефердия.

Задание 3. Определение водного режима почв.

Растения — индикаторы водного режима почв.

Индикаторами разного водного режима почв явля¬ются растения-гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Влаголюбивые растения (гигрофиты) — обитатели влажных, иногда заболоченных почв: голубика, багуль¬ник, морошка, селезеночник очереднолистный, белозор, калужница, герань луговая, камыш лесной, сабельник болотный, таволга вязолистная, горец змеиный, мята полевая, чистец болотный.

Читайте также:  Titebond клей для металла

Растения достаточно обеспеченных влагой мест, но не сырых и не заболоченных — мезофиты. Это большая часть луговых трав: тимофеевка, лисохвост луговой, пырей ползучий, ежа сборная, клевер луговой, горошек мышиный, чина луговая, василек фригийский. В лесу это брусника, костяника, копытень, золотая розга, плауны.

Растения сухих местообитаний — ксерофиты: кошачья лапка, ястребинка волосистая, очитки (едкий, пур¬пурный, большой), ковыль перистый, толокнянка, полевица белая, наземные лишайники.

Растения — индикаторы глубины залегания грунтовых вод

Установление показателей глубины залегания грунтовых вод имеет значение для уточнения свойств почв и для выработки рекомендаций по мелиорации их. Для индикации глубины залегания грунтовых вод можно использовать группы видов травянистых растений (индикаторные группы). Для луговых почв выделяется 5 групп индикаторных видов (табл. 1).

Индикаторные группы растений — указатели глубины грунтовых вод на лугах

(по Г.Л. Ремезовой, 1976 г.)

Индикаторная группа Глубина грунтовых вод
I. Костер безостый, клевер луговой, подорожник большой, пырей ползучий Более 150 см
II. Полевица белая, овсяница луговая, горошек мышиный, чина луговая 100-150 см
III. Таволга вязолистная, канареечник 50-100 см
IV. Осока лисья, осока острая, вейник Лангсдорфа 10-50 см
V. Осока дернистая, осока пузырчатая 0-10 см

Помимо названных групп растений, есть переходные виды, которые могут выполнять индикаторные функции, например мятлик луговой, может быть включен как в первую, так и во вторую группы. Он указывает залегание воды на глубине от 100 до более 150 см. Хвощ болотный — от 10 до 100 см и калужница болотная — от 0 до 50 см. В качестве биоиндикатора может быть использо¬ван и один вид, если этот вид имеет массовое развитие в конкретном местообитании.

Глубину почвенно-грунтовых вод в лесных экосистемах и характер увлажнения почв можно определить по табл. 2.

Растения-индикаторы глубины залегания грунтовых вод и характера увлажнения почв

(по СВ. Викторову и др., 1988)

Задание 4. Определение кислотности почв.

Растения- индикаторы кислотности почв

Кислотность — одно из характерных свойств почвы лесной зоны. Повышенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии ряда видов растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вредных для растений веществ, например, растворимого алюминия или избытка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к нарушению семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений.

Повышенная кислотность почв подавляет жизнедеятельность почвенных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении питательных веществ, необходимых растениям.

В процессе эволюции сформировались три группы растений:

ацидофилы — растения кислых почв,

нейтрофилы — обитатели нейтральных почв,

базифилы — растут на щелочных почвах.

Зная растения каждой группы, в полевых условиях можно приблизительно определить кислотность почвы. Кроме того, для конкретных биоценозов характерны почвы с определенными значениями рН.

• Болота, заболоченные местности и места, оставшиеся после осушения болот – сильнокислые субстраты с рН 3-4,5;
• Хвойные леса – кислые почвы;
• Смешанные леса – грунт со средним рН (от 4,5 до 6,0);
• Лиственные леса – слабокислые субстраты — рН 5,0 – 6,4;
• Заливные луга с частичным застоем воды — кислые грунты с показателем рН 5,0 – 6,0;
• Остепненные луга – слабокислые почвы;
• Фитоценозы со степной растительностью — рН грунта от слабокислой до нейтральной.

Растения-индикаторы кислотности почв (по Л. Г. Раменскому, 1956)

1.1. Крайние ацидофилы

Группа Биоиндикатор рН почвы
Сфагнум, зеленые мхи: гило-комиум, дикранум; плаун булавовидный, плаун годичный, плаун сплюснутый, ожика волосистая, пушица влагалищная, подбел многолистный, кошачьи лапки, белоус, щучка дернистая, хвощ полевой, щавелек малый 3,0-4,5
1.2. Умеренные ацидофилы Черника, брусника, багульник, калужница болотная, сушеница, лютик ядовитый, толокнянка, седмичник европейский, белозор болотный, фиалка собачья, сердечник луговой, вейник наземный 4,5 — 6,0
1.3. Слабые ацидофилы Папоротник мужской, ветреница лютиковая, медуница неясная, зеленчук, колокольчик крапиволистный, колокольчик широколистный, осока волосистая, осока ранняя, малина, смородина черная, вероника длиннолистная, горец змеиный, орляк, иван-да-марья, кисличка заячья 5,0-6,7
1.4. Ацидофильно-нейтральные Зеленые мхи: гилокомиум, плеврозиум, ива козья 4,5 — 7,0
Сныть европейская, клубника зеленая, лисохвост луговой, клевер горный, клевер луговой, мыльнянка лекарственная, аистник цикутный, борщевик сибирский, цикорий, мятлик луговой 6,0-7,3
2.2. Нейтрально-базифильные Мать-и-мачеха, пупавка красильная, люцерна серповидная, келерия, осока мохнатая, лядвенец рогатый, гусиная лапка 6,7-7,8
2.3. Базифильные Бузина сибирская, вяз шершавый, бересклет бородавчатый 7,8-9,0

Задание 7. Определение особых признаков почв по растениям.

Некоторые растения приспособились к специфическим условиям произрастания и их наличие на участке позволяет делать определенные выводы об особенностях химического состава почвы.
К кальцефилам относят растения, для жизнедеятельности которых необходимо большое количество кальция. Отсюда они растут около меловых отложений. К ним относятся многие бобовые, лиственница европейская, дуб известковый, ветреница лесная, таволга шестилепестная. Попав на обычную почву, растения-кальцефилы спокойно произрастают и на них. Если отмечается недостаток кальция и земля становится более кислой, то появляются такие растения, как щавелек, белоус, луговик дернистый, а также сфагнум. Они хорошо переносят накопление в почве солей алюминия, железа, марганца. Иногда в отдельную группу выделяют растения-кальцефобы, то есть растения, которые не могут жить на основных кальциевых почвах. К ним относится вся растительность болот (сфагновые мхи, пушица, росянка, подбел).

На засоленных почвах могут жить особые растения – галлофилы. К ним относятся солянки, солерос, анабазис, тамариск , некоторые виды полыни, бессмертники, Они распространены на морских побережьях, а также в местностях с сухим климатом — пустынях, полупустынях и даже степях на особых типах почвы — солонцах и солончаках. Нередко такие растения имеют суккулентный облик — с толстыми стеблями и вздутыми листьями, что способствует сохранению труднодоступной влаги.
Звездчатка средняя и коровяк предпочитают песчаники. На суглинках и глинистых почвах распространены лютик ползучий и одуванчик. На участке, где в почве присутствуют соли тяжелых металлов, растут прострел и фиалки. Если в составе земли отмечается недостаток бора, то обычно высокие полынь, прутняк и солянка превращаются в карликовые.
При высоком содержании цинка и свинца изменяются формы лепестков у некоторых растений, например мака. При избытке в почве меди и молибдена у шток- розы лепестки становятся узкими, неестественно рассеченными.

Итак, если вы хотите установить типы почв по характерным растениям, то надо выбрать несколько типичных участков вашей местности (можно изучить один фитоценоз или несколько — лес, луг, болото ). Это интереснее, так как получится сравнение.
Далее необходимо совершать приятные прогулки, описывая, собирая и определяя растения, характерные для этих участков.
Разумеется, вы не найдете все растения из списка. Надо обращать внимание на наличие одновременно нескольких видов растений типичных для конкретного вида почвы или обилие одного-двух видов. Например, на участке в огромном количестве могут расти почти только одни хвощи, и это означает, что почва кислая.

Желаем интересных открытий! Они ждут нас даже в обыденной жизни.

Источник

Растения-индикаторы почв

Многие наверняка слышали, что раки водятся только в чистых водоемах. Это действительно так, ведь раки — биоиндикаторы загрязненной воды. Что такое биоиндикаторы? Организмы, чувствительные к различным характеристикам и изменениям среды их обитания.

Биоиндикаторами могут быть и животные, и насекомые, и грибы, и, конечно, растения. По росту или сокращению популяции биоиндикаторов, по изменению их внешнего вида или поведения можно судить о состоянии той среды, в которой они обитают. Помимо ракообразных можно привести в пример стрекоз, целые семейства которых способны жить только в чистой проточной воде. Или жужелиц — скопление этих жуков говорит о влажности почвы.

Биоиндикаторы помогают экологам, биологам и ботаникам судить о состоянии окружающей среды. Впрочем, они будут полезны и для простых садоводов и огородников.

Взять хотя бы почву на участке. Как определить ее кислотность, влажность, засоленность? Самый простой способ — по некоторым сорным растениям, которые обитают на приусадебных угодьях. Эти представители царства Флоры так и называются — растения-индикаторы.

Растения-индикаторы кислотных, нейтральных и щелочных почв

В зависимости от степени кислотности почвы можно разделить на:

  • кислые (pH от 6,5 и ниже),
  • нейтральные (pH от 6,6 до 7,2),
  • щелочные (pH от 7,3 и выше).

Показатель pH отражает степень кислотности или щелочности среды.

Планируя посадки в саду или огороде, очень важно знать, какова мера кислотности почвы на участке, и в зависимости от этого выбирать культуры или попытаться изменить свойства грунта. Если почва слишком кислая, ее можно нейтрализовать известкованием, щелочные почвы нужно подкислить.

В случае, когда возможности поменять кислотность почвы нет, следует подобрать подходящие именно для такой земли культуры. Так, например, на кислых почвах неплохо растут картофель, дыня, кукуруза. К слабокислым почвам устойчивы томат, огурец, кабачки (большинство овощных растений), а также абрикос, виноград, смородина, малина и т.д. Нейтральные почвы предпочитают кабачки, морковь, лук и капуста. На слабощелочной и щелочной земле могут произрастать облепиха, вишня и слива.

Существует немало способов определить кислотность почвы — от специальной лакмусовой бумаги до электронного измерителя. Однако один из самых простых — сорные растения-индикаторы.

Сорняки, которые предпочитают кислую почву: мята полевая, щавель обыкновенный, пупавка полевая, иван-да-марья, подорожник, хвощ, фиалка трехцветная. Растения, которые, как правило, селятся на нейтральном грунте: редька полевая, василек, крапива, мать-и-мачеха, мятлик, лютик, бодяк овощной. На щелочные почвы указывают фиалка полевая, шалфей луговой, люцерна, горчица полевая и дикий мак.


Делать выводы о кислотности грунта по дикорастущим сорнякам, безусловно, можно и нужно, однако желательно дополнять этот способ другими. Например, провести анализ почвы с помощью уксуса (полить землю 9% уксусом, если образуется обильная пена — почва щелочная, пены не будет — грунт кислый) или лакмусовой бумаги.

Растения-индикаторы сухих и влажных почв

Влажность почвы (процентное содержание в ней воды) — еще одна немаловажная характеристика, интересующая садоводов и огородников. Влага жизненно необходима растениям, и большую ее часть они получают из почвы с помощью корня.

В природе различные типы грунта имеют различную влажность — от недостаточной до избыточной. Самой низкой влажностью обладают песчаные и супесчаные грунты, самой высокой — суглинистые и глинистые.

Влажность почвы на участке можно узнать разными методами, в том числе и с помощью растений-индикаторов.

Сухую почву предпочитают полынь, почти все виды ромашки, дрема (смолевка) белая, аистник обыкновенный, горицвет летний, гелиантемум (солнцецвет), некоторые виды герани, подорожник. На влажной обычно растут такие представители царства Флоры, как мята луговая, таволга вязолистная, калужница, лапчатка гусиная, лютик ползучий, мать-и-мачеха, различные виды хвоща. Очень влажную почву выбирают полевица гигантская, рогоз, осока дернистая и пузырчатая, камыш.


Зная примерное содержание воды в грунте на участке, можно подобрать наиболее приспособленные к существующим условиям культуры. Так, например, засухоустойчивыми считаются петрушка, морковь, томат, фасоль, арбуз. И наоборот, любят влагу капуста, огурец, редис, укроп, щавель, чеснок, свекла, болгарский перец.

Индикаторы, рассказывающие о минеральном, химическом и органическом составе почвы

Помимо кислотности и влажности почва имеет множество других характеристик — механический состав, содержание минералов и органики, насыщенность воздухом и т.д. О чем же еще могут рассказать растения-индикаторы?

Растения-индикаторы азота, калия и магния

Например, о том, что земля богата ил бедна азотом. Азот — один из самых распространённых элементов на планете. Он необходим для существования животных и растений. Почвы с большим содержанием азота — плодородны и как нельзя лучше пригодны для выращивания садовых и огородных культур. Определить количество элемента на участке хотя бы примерно помогут сорняки-индикаторы.

Азот любят горец развесистый, крапива двудомная, горчица полевая, борщевик, вероника, осот, марь, сныть обыкновенная, пастушья сумка, бузина, ромашка, одуванчик, паслен, яснотка, пырей ползучий. На низкое содержание азота в почве указывают пикульник, ракитник, ромашник непахучий, чистец.


Среди садово-огородных и цветочных культур азот особенно любят картофель, капуста, тыква, перец, кабачок, малина, ежевика, земляника, вишня, слива, георгин, пион, роза, настурция, фиалка, сирень. С некоторым дефицитом элемента в почве способны мириться горох, фасоль, листовой салат, лук, редис, груша, тюльпан, гладиолус, камнеломка, примула, маргаритка, можжевельник, космея, портулак, рододендрон.

Если азота в почве мало, помогут удобрения — аммиачная, кальциевая и натриевая селитры, сульфат аммония, мочевина.

[!] Учтите, что каждое из этих удобрений подходит для определенных почв. Например, мочевину лучше использовать на нейтральном грунте, а натриевую селитру — на неизвесткованных кислых почвах.

Для питания растений не менее важны и другие элементы, например, калий или магний. Калий участвует в образовании белков и углеводов в клетках, повышает морозостойкость культур, их устойчивость к болезням, улучшает вкус плодов и овощей. Магний необходим для образования хлорофилла, при участии которого происходит процесс фотосинтеза. Растение особенно нуждается в магнии в период роста и вегетации, а также в засушливую погоду.

Как узнать, что ваш участок богат калием или магнием? И снова — по сорнякам-индикаторам. О том, что в почве достаточно калия, расскажут борщевик и лебеда. На земле, богатой магнием, предпочитают селиться дубравник обыкновенный, различные виды наперстянки, дикорастущие морозники.


Если калия или магния в земле немного, на помощь дачникам придут калийные и магниевые удобрения. Как и в случае с азотными подкормками, каждый вид удобрения подходит для определенных почв, времени года и культур. Используйте их строго по инструкции.

Растения-индикаторы глины, песка, известняка

Частицы различных пород, их концентрация и размеры определяют механический состав почвы. От механического состава зависит многое. Например, воздухо- и водопроницаемость грунта. Как организовать полив, как часто рыхлить землю, нужно ли мульчирование? Зная, сколько в земле песка, глины или, например, известняка, каждый садовод без труда ответит на эти вопросы.

Узнать, из чего состоит почва, довольно легко. Нужно лишь вскопать участок. Много песка& Значит, грунт песчаный или супесчаный. Глины? Это суглинок или глинистая земля. Еще одни способ определения механического состава грунта — наличие растений-индикаторов.

На песчаных почвах чаще всего растут сосна, вереск, мак дикий, коровяк, звездчатка, различные виды молочая. Глину отлично переносят бодяк и мята полевые, хвощ, подорожник, лапчатка гусиная, осот, мать-и-мачеха, одуванчик. О том, что в земле много известняка, расскажут люцерна, лютик, мать-и-мачеха, льнянка и прострел.


Из садово-огородных и цветочных культур на песчаных почвах неплохо растут все бобовые, редис, картофель, морковь, земляника, малина, смородина, груша, абрикос, различные виды можжевельника, барбарис, боярышник, барвинок, арабис, гелиантемум. Глины и суглинки предпочитают различные виды хост и роз, кизильник, бузина, томат, лук, свекла, яблоня.

Растения-индикаторы недостатка и избытка гумуса

Плодородие почвы на участке напрямую зависит от того, сколько в ней содержится гумуса — органических соединений, пригодных для пищи растений.

Если гумуса много, растения, как говорится, бушуют, если мало — часто болеют и не радуют урожаем. Восполнять дефицит гумуса приходится внесением органических удобрений.

Некоторые сорняки могут подсказать богата ли гумусом ваша земля или она нуждается в дополнительной подкормке. Там, где гумуса много, отлично растут крапива, дымянка, марь обыкновенная, мать-и-мачеха, черный паслен, щавель туполистный, звездчатка, одуванчик. О недостатке гумуса сигнализируют папоротник-орляк, дикая маргаритка, вереск, златоцвет посевной, кислица, клевер ползучий.


***
Выявляя особенности почвы собственного участка, стопроцентно полагаться на сорные растения-индикаторы конечно нельзя, ведь многие из них приспособились выживать даже в самых неподходящих условиях. Однако, в качестве быстрого способа получше изучить землю, такой экспресс-метод безусловно подходит. Будьте внимательны к дикой природе, и вы узнаете немало полезного.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector