Растения – индикаторы в природе

Содержание

Введение                                                                                                                   3

1. Растения – индикаторы в природе                                                                     5

1.1. Индикаторы кислотности почвы                                                                     5

1.2. Индикаторы почвенного плодородия                                                           12

1.3. Индикаторы месторождений полезных ископаемых                                  14

1.4. Индикаторы грунтовых вод                                                                           16

2. Растения – индикаторы загрязненности окружающей среды                       19

3. Растения – часы, растения – синоптики                                                          23

Заключение                                                                                                             27

Список литературы                                                                                                28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Растениями - индикаторами называют растения, тесно связанные с определенными экологическими условиями. По их присутствию узнают о содержании определенных микроэлементов и веществ. На изменения окружающей среды растения - индикаторы реагируют изменением внешнего вида и химического состава; количество их может резко возрасти или, наоборот, уменьшиться.

Растениями - индикаторами пользуются при оценке механического и химического состава почвы, в поисках пресных вод в пустыне и при разведке полезных ископаемых. Им отводится важная роль в индикационной геоботанике, экологии, физиологии и биохимии растений, биогеографии, геологии, геохимии, гидрогеологии и других науках. Видовой состав растений свидетельствует о кислотности почвы, степени ее плодородия, наличии или нехватке тех или иных химических элементов. Умение увидеть и прочитать ту информацию, которой обладают растения, помогает найти уран и золото, узнать новое об окружающей природе, иногда даже спасти жизнь.

С детства мы помним сказки и легенды о богатствах, скрытых  в толще земли, и о растениях, помогающих до них добраться. Действительность оказывается еще чудеснее. Растения способны указать на рудные месторождения для металлургической промышленности, залежи драгоценных металлов, нефти. Некоторые из них в своих органах аккумулируют редкие металлы, повышая их концентрацию в сотни и тысячи раз больше по сравнению с их содержанием в почве. Иногда оказывается выгоднее организовать добычу редких металлов, извлекая их из золы растений, чем добывать их на традиционных рудоперерабатывающих предприятиях. Другие — внешним видом сигнализируют — не проходите мимо, здесь что-то есть! Растения — помощники геологов указывают на подземные залежи полезных ископаемых на глубинах до 20-50 м.

По состоянию растения, внешнему виду листьев и других органов можно достаточно точно определить состав почвы, наличие в ней питательных веществ. Для нормального роста и плодоношения растениям нужны свет, вода, питательные элементы. Если же их не хватает, то растение сразу же сообщает нам об этом. Умение услышать, точнее, увидеть, что именно говорят нам растения, позволяет вовремя прийти к ним на помощь. Взамен они отблагодарят нас прекраснейшими цветами или вкуснейшими плодами.

Не каждое растение может  быть индикатором. Лучшими индикаторами являются так называемые стенобионты  — виды, приспособленные к существованию в строго определенных условиях и не выносящие больших колебаний окружающей среды по сравнению с видами, существующими при значительных изменениях или в различных условиях окружающей среды. Численные соотношения различных видов и популяций часто служат лучшим индикатором, чем численность одного вида, так как целое лучше, чем часть, отражает общую сумму условий. Это особенно явственно проявляется при поисках биологических индикаторов разных типов загрязнения.

С помощью растений намного  дешевле и проще следить за состоянием окружающей среды. При экологическом мониторинге загрязнений использование индикаторных растений часто дает более ценную информацию, чем оценка загрязнения приборами.

Люди и растения связаны  множеством невидимых нитей, и способность разбираться в этих хитросплетениях приносит немалую пользу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Растения  – индикаторы в природе

1.1.Индикаторы  кислотности почвы

 

Одним из главных характеристик  почвы является ее кислотность. Кислотность почвы — это свойство почвы, обусловленное наличием ионов водорода, находящихся в ней. Ее можно выразить при помощи рН - показателя активности ионов водорода.

В соответствии с величиной  рН различают почвы: сильнокислые — рН < 4,5; среднекислые — рН < 4,6 - 5,0; слабокислые — рН —-5,1 - 5,5; близкие к нейтральным — рН 5,6 - 7,0; щелочные — рН > 7,0. Кислую реакцию имеют болотные, дерново-подзолистые и серые лесные почвы, нейтральную — черноземные почвы, щелочную — каштановые почвы и сероземы, сильнощелочную — солонцы.

В химии применяется  набор специальных веществ —  индикаторов (табл. 1), изменяющих под  влиянием увеличения или уменьшения концентрации водородных и гидроксильных ионов окраску раствора, в который их добавляют.

Известным индикатором  является лакмусовая бумага, которая  в щелочном растворе окрашивается в  синий цвет, а в кислом — в  красный. Использование определенных реактивов с последующим сравнением полученной окраски почвенного раствора со стандартной окрашенной шкалой позволяет определить кислотность почвы. Ее можно установить также при помощи специального прибора — рН-метра.

Что же делать, если невозможно выполнить эти анализы? Тогда на помощь приходят сами обитатели земли — на реакцию почвы укажут растения - индикаторы. В качестве помощников могут выступить растения, которые люди пренебрежительно называют сорняками. Разумеется, растения не так точно показывают значение рН, как специальные химические реактивы, но во многих случаях полученной информации вполне достаточно для огородника или садовода - любителя.

Таблица 1.

Индикаторы для разных показателей рН

 

Индикатор

Концентрация и растворитель индикатора

рН

Окраска до и после  перехода

Трансолин

0,1% в воде

11,00 – 13,0

Желтая – оранжево-коричневая

Ализариновый желтый

0,1% в воде

10,1-12,1

Желтая – лиловая

Фенолфталеин

1% в спирте

8,0 - 10,0

Бесцветная - пурпурная

Нафтолфталеин

0,5% в спирте

7,3 - 8,7

Желто-розовая – сине-зеленая

Нейтральный красный

0,1% в спирте

6,8 - 8,0

Красная – желтая

Метиловый красный

0,2% в спирте

4,4 - 6,2

Красная – желтая

Метиловый оранжевый

0,1% в воде

3,1 - 4,4

Красная – желтая

Конго красный

0,1% в воде

3,0 - 5,2

Сине-фиолетовая - красная

Метиловый фиолетовый

0,1% в воде

2,0 - 2,5

Синяя - фиолетовая

Метиловый фиолетовый

0,1% в воде

1,0 – 1,5

Зеленая – синяя

Метиловый фиолетовый

0,1% в воде

0 – 0,5

Желтая - зеленая


 

В таблице 2 приведены  широко распространенные травянистые  растения, которые могут помочь определить кислотность почвы. Некоторые из них изображены на рис. 1,2,3.

Таблица 2.

Травянистые растения –  индикаторы кислотности почвы

 

Характеристика почв

Растения - индикаторы

Кислые

Горец кустарниковый (Polygonum dumetorum)

Звезчатка ланцевидная (Stellaria holostea)

Калужница болотная (Caltha palustris)

Кипрей мохнатый (Epilobum hirsutum)

Куриное просо (Echinochloa crus-galli)

Лютик ползучий (Ranunculus repens)

Лютик едкий (Ranunculus acer)

Подорожник большой (Plantago major)

Сераделла мелкая (Ornithopus persusillus)

Седмичник европейский (Trientalisb europaea)

Фиалка трехцветная (Viola tricolor)

Хвощ луговой (Equisetum pretense)

Щавель воробьиный (Rumex acetosella)

Щавель конский (Rumex confertus)

Нейтральные или слабокислые

Клевер горный (Trifolium montanum)

Клевер ползучий (Trifolium repens)

Крапива жгучая (Urtica urens)

Манжетка обыкновенная (Alchimilla vulgaris)

Мыльнянка лекарственная (Saponaria officinalis)

Пырей ползучий (Erytrigia repens)

Редька дикая (Raphanus raphanistrum)

Ромашка лекарственная (Matricaria chamomilla)

Смолевка поникшая (Silene nutans)

Чистец лесной (Stachys sylvatica)

Щелочные

Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis)

Горчица полевая (Sinapis arvensis)

Дрема белая (Melandrium album)

Живокость полевая (Consolida regalis)

Лебеда раскидистая (Atriplex patula)

Мак самосейка (Papaver rhoes)

Подмаренник цепкий (Gallium aparine)

Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata)

Язвенник крупноголовчатый(Anthyllus macrocephala)


 

Большинство культивируемых растений наиболее успешно развивается в условиях среды, близкой к нейтральной. Поэтому если почва на участке сильнокислая или сильнощелочная, то ее необходимо улучшить. Кислые почвы известкуют, добавляя известняк, гашеную известь, доломитовую муку, мел, мергель, торфотуф или печную золу. Доза внесения извести зависит от кислотности почвы, ее механического состава и выращиваемой культуры.

Некоторые садовые растения требуют  кислых почв, поэтому для обеспечения  наилучших условий их роста почву  иногда приходится подкислять. Из плодовых культур это, например, американские крупноплодные клюква (Vaccinium macrocarpon), требующая рН 3,5 - 5, и голубика (Vaccinium corymbosum), растущая при рН 4 - 5,5. Наши ягодные кустарники — крыжовник (Grossulaha sp.), малина (Rubus idaeus), черная смородина (Ribes nigrum) также предпочитают слабокислые почвы. Хорошо развиваются в кислой среде белокочанная и цветная капуста (Brassica capitata, Brassica cauliflora), редис (Raphanus sativus). Многие цветочно-декоративные растения — верески (Galluna sp.), гортензии (Hydrangea sp.), рододендроны (Rhododendron sp.), папоротник мужской (Dryopteris filismas) — нуждаются в кислых почвах, поэтому под посадку приходится вносить кислый торф.

Газонные травы — полевица тонкая (Agrostis tenuis), овсяницы обманчивая и тонколистная (Festuca fallax, Festuca tenuifolia) образуют лучший дерн на почве, кислотность которой находится в пределах рН 5,2 - 5,6. Для формирования качественного и долговечного газона важное значение имеют интенсивность скашивания, высота скашивания — у каждого вида газонных злаков она своя — ниже 1 см, 1 - 2,2 - 3, выше 3 см, - а также плодородие почвы и ее кислотность.

 

Рис.1. Травянистые растения – индикаторы кислотных почв: 1 – лютик ползучий; 2 – щавель конский; 3 – подорожник большой; 4 – калужница болотная; 5 – лютик едкий;

 

Рис. 2. Травянистые растения – индикаторы нейтральных или слабокислых  почв: 1 – клевер горный; 2 – ромашка  обыкновенная; 3 – пырей ползучий; 4 – клевер ползучий; 5 – манжетка обыкновенная;

 

Рис.3. Травянистые растения – индикаторы щелочных почв: 1 – вьюнок полевой; 2 – мак самосейка; 3 – дрёма белая; 4 – подмаренник цепкий; 5 – лебеда раскидистая; 6 – подорожник ланцетный;

Плодовые культуры являются растениями лесных сообществ и предпочитают выщелоченные почвы со слабокислой или нейтральной реакцией, хотя могут нормально развиваться и на слабощелочных почвах. Однако на щелочных почвах у них может наблюдаться железное или магниевое голодание, приводящее к хлорозу. Между тем ряд садовых растений лучше развивается, если в почве имеется известь. Из плодовых культур — это вишня (Cerasus vulgaris), кизил (Cornus mas), миндаль (Amygdalus communis), из овощных — спаржа (Aspagagus officinalis), из цветов — бурачок (Alyssum saxatile), гвоздики (Dianthus sp.), ирисы (Iris sp.), настурция (Tropaeolum majus), флоксы (Phlox sp.). Любят известковые почвы орхидея наших лесов — венерин башмачок (Cypripedium calceolus) и обитатель горных вершин — эдельвейс (Leontopodium alpinum).

Важно знать рН почвы  не только агрономам, но и ресурсоведам. Ботаники при характеристике растительных условий по отношению к кислотности почв выделяют: ацидофилы — растения кислых почв; нейтрофилы — растения нейтральных почв; базифилы — виды растений, характерные для щелочных почв. Ацидофилы обычно указывают на кислые и бедные почвы, нейтрофилы и базифилы встречаются на почвах, богатых минеральными элементами.

Растения кислых почв:

— крайние ацидофилы, растущие на сильнокислых почвах с рН 3,0 - 4,5. В эту группу входят сфагновые мхи — бурый, компактный и магелланский (Sphagnum fuscum, Sphagnum compactum, Sphagnum magellanicum), зеленые мхи (Dicranum sp., Hylocomium splendens), плауны (Lycopodium sp.), белоус (Nardus sticta), вереск (Galluna vulgaris), водяника (Empetrum nigrum), марьянник луговой (Melampyrum pratense), ожика волосистая (Lusula pilosa), пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum), ситник тонкий (Juncus tenuis), щучка (Deschampsia caespitosa);

— умеренные ацидофилы индицируют почвы с рН 4,5 - 6,0. К ним относятся сфагнум балтийский (Sphagnum balticum), багульник (Ledum palustre), брусника (Rhodococcum vitis-idaea), кошачья лапка (Antennaria dioica), седмичник (Trientalis europaea), толокнянка (Arctoctaphylos uva-ursi), фиалка собачья (Viola canina), черника (Vaccinium mytrtillus);

— слабые ацидофилы показывают почвы с рН 5,0 - 6,7. В эту группу входят сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii), папоротник мужской (Dryopteris filis-mas), бор развесистый (Millium effusum), ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides), зеленчук (Galeobdoton luteum), колокольчики широколистный и крапиволистный (Campanula latifolia, Campanula trachelium), купена многоцветковая (Polygonatum multiflorum), медуница неясная (Pulmonaria obscura), овсяница высочайшая (Festuca altissima), осоки волосистая и ранняя (Carexpillosa, Carexpraecox).

Растениями - индикаторами околонейтральных почв с рН 6,0 - 7,3 являются земляника зеленая, или клубника (Fragaria viridis), сныть (Aegopodium podagria) и другие растения.

Нейтральные до слабощелочных  почвы с рН 6,7 - 7,8 индицируют растения - нейтробазифилы: мать-и-мачеха (Tussilago farfara), пупавка красильная (Anthemis tinctoria). Базиофилы — растения, растущие на щелочных почвах: василек русский (Centaurea ruthenica), горчак (Acroptilon repens), кермеки (Limonium sp.), подмаренник (Galium aparine), селитрянка (Nitraria schoberi). Растения - галофиты обитают в засоленных местах и способны накапливать в своих органах большое количество солей. Это не причиняет им ущерба, а не слишком высокие концентрации солей даже способствуют росту. Особенно склонны к накоплению солей растения семейства маревые — Chenopodiaceae. Солерос (Salicomia euroраеа) растет даже при содержании поваренной соли в почве 2 - 3 процентной концентрации, которая для большинства растений является смертельной. Даже если выращивать галофиты на нормальных садовых почвах, они могут накапливать в своих тканях натрий и хлор. Опыты по подбору растений для выращивания на засоленных почвах и при поливе их сильно минерализированной водой позволили выделить формы, пригодные для возделывания в условиях, губительных для обычных сортов культурных растений. Оказалось, что наиболее устойчивые линии росли достаточно хорошо даже при поливе морской водой.

Большие группы растений не могут  служить индикаторами, так как нормально растут в широком диапазоне рН. Это растения - эвритопы, обитающие на почвах с рН от 3,0 - 9,5, то есть от сильнокислых до сильнощелочных, например, мышиный горошек (Vicia crassa).

Растения способны указать нам  и на плотность почвы. Так, дымянка лекарственная (Fumaria officinalis), незабудка полевая (Myosotis arvevsis), пикульник (Galeopsis bifida) растут на рыхлых почвах, а лапчатка гусиная (Potentilla anserina), лютик ползучий (Ranunculus repens), подорожник большой (Plantago major) — на уплотненных.

 

1.2.Индикаторы почвенного  плодородия

 

Растительность подает нам достаточно явные сигналы о структуре почвы, ее водном режиме и балансе питательных веществ. Поэтому с помощью растений можно определить, например, какие выбрать удобрения. Плодородие почвы является ее важнейшей характеристикой. Именно от плодородия зависит и урожай, и красота растений. Растения - индикаторы укажут на уровень плодородия земли, на которой они произрастают.

Если запас питательных веществ  в почве невелик, на них могут произрастать только растения - олиготрофы. В природе на таких землях растут низшие растения — сфагновые мхи (Sphagnum sp.) и лишайники: кладонии (Cladonia sp.), пельтигера (Peltigera sp.), цетрария, или исландский мох (Cetraria islandiса). Из высших растений это обитающие во влажных лесах и болотах багульник (Ledum palustre), брусника (Vaccinium vitis - idaea), вереск (Calluna vulgaris), клюква (Vaccinium oxycoccus, или Oxycoccus quadripetalus), подбел (Andromeda polifolia), черника (Vaccinium myrtillus) и растения песчаных почв — белоус (Nardus stricta), бессмертник (Helichrysum arenarium), кошачья лапка (Antennaria dioica), ястребинка волосистая (Hieracium umbellatum) и другие. Для того чтобы сделать эти почвы пригодными для культивирования других растений, необходимо повысить их плодородие внесением удобрений.

Растения - мезатрофы довольствуются средней обеспеченностью почв минеральным питанием. Это зеленые мхи гилокомиум (Hylocomium splendens) и ритидиадельф (Rhytidiadelphus sp.), папоротник мужской (Dryopteris filix-mas), вероника дубравная (Veronica chamaedrys), ветреница лютиковая (Anemone ranuncoloides), земляника лесная (Fragaria vesca), грушанка круглолистная (Pirola rotundifolia), душица (Origanum vulgare), иван-да-марья (Melampyrum nemorosum), любка двулистная (Planantera bifolia), смолевка поникшая (Silene nutans), яснотка пурпуровая (Lamium purpureum) и другие растения.

Указателями богатых почв являются растения - эвтрофы и растения - мегатрофы. На плодородных почвах растут: мох мниум (Mnium sp.), папоротники страусово перо {Matteuccia struthiopteris) и кочедыжник женский (Anthrinum filix-femina), иван-чай (Chamaenerium angustifolium), копытень (Asarum europaeum), коротконожка лесная (Brachypodium silvaticum), крапива двудомная и жгучая (Urtica dioica, Urtica urens), купырь лесной (Anthriscus silvestris), лебеда (Atriplexpatula), лисохвост (Alopecurus pratensis), лунник (Lunaria rediviva), малина (Rubus idaeus), медуница (Pulmonaria obscura), мокрица (Stellaria media), овсяница гигантская (Festuca gigantea), паслен черный (Solarium nigrum), перелеска благородная (Hepatica nobilis), хвощ лесной (Equisetum silvaticum) и некоторые другие виды.

Растения - эвритрофы, то есть растения, которые могут расти и успешно развиваться на почвах разного плодородия, в качестве индикаторов почвенного плодородия использованы быть не могут.

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 (Caltha palustris), крапива двудомная (Urtica dioica), недотрога (Impatiens noli-tangere), паслен сладко-горький (Solanum dulcamara), хмель (Humulus lupulus), в верхних слоях почвы под пологом лиственных лесов — звездчатка лесная (Stellaria holostea), пролесник многолетний (Mercularia perennis), на плодородных пустырях — крапива глухая и яснотка пурпуровая (Lamium album, Lamium purpureum), лопух (Arctium lappa), марь белая (Chenopodium album), пустырник (Leonurus cardiaca). Индикаторами низкого содержания азота в почве являются растения - нитрофобы. Ими являются многие бобовые растения: дрок красильный (Genista tinctoria), люцерна (Medicagolupulina), астрагал (Astragalus sp.) и другие. Выживать на почвах, бедных азотом, им помогает содружество с азотфиксирующими микроорганизмами, которые способны получать азот из атмосферы и снабжать им растения. Клубеньковые бактерии в течение года обогащают 1 гектар бобового поля 200 - 300 килограмм азота. Помимо бобовых известно до двух сотен видов других растений, дружащих с азотфиксирующими микроорганизмами. Это, в частности, лох (Elaeagnus angustifolia), облепиха (Hippophae rhamnoides), ольха (Alnus glutinosa), шефердия (Shephesdia argentea).

Какими бы ни были почвы по кислотности  или плодородию, для нормальной жизнедеятельности растений существенным фактором является и степень солнечного освещения. Различают светолюбивые растения, которые не выносят затенения, теневыносливые и тенелюбивые, которые погибают при прямом солнечном освещении. Растения - гелиофиты нормально развиваются только при интенсивном освещении. В условиях сильного затенения процессы дыхания у них начинают преобладать над процессами фотосинтеза, и растения могут погибнуть. Светолюбивыми растениями являются дрок красильный (Genists tinctoria), земляника лесная (Fragaria vesca), ракитник (Cytisus ruthenicus), фиалка собачья (Viola canina). Теневыносливые растения способны расти и развиваться в широком диапазоне условий освещенности — от сильного затенения до полного солнечного света, например, купена лекарственная (Polygonatum officinale), ландыш (Convallaria majalis), пролеска (Scilla bifolia). Тенелюбивые растения - сциофиты не выносят прямого солнечного света. Это кислица (Oxalis acetocella), майник (Majanthemum bifolium), недотрога (Impatiensnoli-tangere), фиалка удивительная (Viola mirabilis), хвощ лесной (Equisetum silvaticum), хохлатки (Corydalis sp.), растущие в тенистых влажных лесах. Знание о свето- или тенелюбивых культивируемых растениях поможет избежать ошибок при размещении их на садово-огородном участке.

 

1.3.Индикаторы месторождений  полезных ископаемых

 

Накопление минеральных веществ  в органах растений можно использовать для того, чтобы путем листового анализа — изучения золы листьев — выявить нехватку или избыток определенных элементов. Растения, таким образом, могут служить индикаторами содержания питательных веществ в почве, а также возможного наличия рудных месторождений.

На засоленных и содержащих соду почвах, в гипсовых впадинах, на почвах с повышенным содержанием тяжелых  металлов и на отвалах пустой породы после промышленных разработок минеральные вещества могут оказывать на окружающую среду токсическое воздействие. Только немногие растения приспособлены к таким почвам. Некоторые из них способны накапливать ионы тяжелых металлов и пригодны для индикации таких почв.

Ярутка (Thlaspi alpestre) встречается на почвах, содержащих цинк и кадмий. Она способна без вреда для себя накапливать в листьях эти металлы в количествах, в сотни и тысячи раз больших, чем на почвах с нормальным содержанием цинка и кадмия, соответственно, 25 грамм и 170 миллиграмм на один килограмм сухого вещества. Отмечена способность бобовых растений - астрагала (Astragalus sp.), донника (Melilotus sp.), клевера (Trifolium sp.) - накапливать много молибдена. Минуартия (Minuartia verna) из семейства гвоздичных индицирует свинец и медь, а букашник (Jasione montana) из семейства колокольчиковых - мышьяк. В местообитаниях, содержащих много свинца, произрастают злаки: овсяница овечья (Festuca ovina) и полевица тонкая (Agrostis tenuis); на цинковых почвах - особые виды фиалки (Viola calaminaria), ярутки (Thlaspi calaminare) и смолевки (Silene sp.). Полынь холодная (Artemisia frigida) помогает найти вольфрам; гладиолус (Gladiolus sp.), качим (Gypsophila patrini), смолевка обыкновенная (Silene vulgaris) - медь. На серпентиновых почвах (богатых хромом, никелем, магнием) встречаются папоротник костенец клиновидный (Asplenium cuneifolium), армерия приморская (Armeria maritima), бурачок Бертолона (Alyssum bertolonii), кипарис Сарджента (Cupressus sargentii) и другие растения.

Кладоискатели используют способность представителей флоры обнаруживать драгоценные металлы. Имеются растения, указывающие на присутствие в почве золота, серебра, платины. В шишках пихты (Abies alba) и сосны (Pinus silvestris), растущих на почвах с содержанием золота 0,00002 процента, его концентрация возрастает в пятьдесят раз. Еще более страстной любительницей золота оказалась кукуруза (Zea mais), не зря прозванная королевой полей. Из тонны золы кукурузных отходов можно извлечь до 60 грамм золота. Не менее активным накопителем золота оказался и неприметный хвощ (Equisetum sp.). Залежи серебряных руд в американском штате Монтана были открыты благодаря эриогонуму (Eriogonum ovalifolium).

В наш атомный век  открыта способность растений указывать месторождения урана. У сосен и можжевельников, растущих над залежами урана, в надземных органах отмечается повышенная концентрация этого элемента. Если в золе листьев содержание урана составит 2 части на миллион, то данное месторождение можно считать пригодным для промышленной разработки. Астрагал двухбороздчатый (Astragalus bisulcatus) и другие виды астрагала могут быть индикаторами селена, а так как селен часто сопутствует урановым рудам, то эти растения также полезны при поиске урановых месторождений. Селен сам по себе является редким химическим элементом, на который имеется повышенный спрос в разных отраслях промышленности. Благодаря астрагалам, накапливающим его в своих тканях, организовать добычу селена можно не путем строительства рудников, а сбором растений с последующим выделением ценного металла из зольного остатка после сжигания растительной массы. Там, где уран встречается вместе с серой, полезными индикаторами могут быть накапливающие серу представители семейств крестоцветных (Brassicaceae) и лилейных (Liliaceae). У растений иван-чая (Chamaenerium angustifolium), растущих над урановыми месторождениями, розовые в норме лепестки становятся белыми. Под влиянием радиоактивного излучения белеют и зеленеют синие плоды голубики (Vaccinium aliginosum).

Нефть называют кровью промышленности, и человечество неустанно ищет все новые и новые ее месторождения. Среди множества органических веществ, входящих в состав нефти, имеются соединения, стимулирующие рост растений. Поэтому в нефтеносных местообитаниях некоторые растения выделяются необычайно буйным ростом. Это взморник, или зостера малая (Zostera noltii), достигающая в нефтеносных районах каспийских вод метровой длины, при обычном размере 10 - 40 сантиметров, или петросимония (Petrosimonia triandra), буйно разрастающаяся на битуминозных почвах.

 

1.4.Индикаторы  грунтовых вод

 

Ботаники по нарастающей требовательности к водному режиму выделяют следующие группы растений: ксерофиты, мезофиты и гигрофиты. Первые встречаются в сухих местообитаниях, способны переживать продолжительные периоды сухости почвы и воздуха. Вторые приспособлены к жизни в условиях умеренного (достаточного) увлажнения. Третьи растут во влажных местообитаниях, с большим количеством осадков и постоянно высокой влажностью воздуха. Ввиду многообразия природных условий выделяют также промежуточные (переходные) группы: ксеромезофиты и мезогигрофиты.

Донник белый (Melilotus albus), ковыль (Stipasp.), кошачья лапка (Antennaria dioica), незабудка мелкоцветковая (Myosotis micrantha), очиток едкий (Sedum acre), песчанка узколистная (Arenaria stenophylla), тимьян ползучий (Thymus serpyllum), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus), чистец пушистый (Stachys pubescens), ястребинка волосистая (Hieracium pilosella) указывают на сухость почв.

Индикаторами повышенной влажности являются белокрыльник (Calla palustris), водяной перец(Polygonum hydropiper), дербенник, или плакун-трава (Lythrum salicaha), калужница (Caltha palustris), лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria), лютик ползучий (Ranunculus repens), незабудка болотная (Myosituspalustris), осоки береговая и топяная (Carexriparia, Carexlimosa), рогоз узколистный (Typha angustifolia), сабельник (Comarum palustre), селезеночник (Chrysosplenium alternifolium), тростник обыкновенный (Phragmites communis), чистец болотный (Stachys palustris).

Важно знать не только степень влажности почвы, но и  глубину залегая почвенных вод, в чем нам помогут растения - индикаторы. Глубину залегания грунтовых вод можно определить, ориентируясь на данные, приведенные в таблице 3. Для плодовых деревьев требуется, чтобы грунтовые воды залегали не ближе 1,5 - 2 метров от поверхности. Поэтому если на вашем участке буйно растет осока, то без устройства искусственного дренажа здесь не стоит выращивать ни плодовые деревья, ни ягодные кустарники.

Таблица 3.

Растения – индикаторы грунтовых вод

 

Глубина залегания грунтовых  вод, см

Растения

0 – 10

Осока дернистая (Carex cespitosa)

Осока пузырчатая (Carex vesicaria)

10 – 50

Вейник Лангсдорфа (Calamagrotis langsdorfil)

Осока лисья (Carex vulpine)

Осока острая (Carex arguta)

50 - 100

Канареечник (Phalaris arundinacea)

Таволга вязолистная (Spirea ulmifolia)

100 - 150

Горошек мышиный (Vicia cracca)

Овсяница луговая (Festuca pratensis)

Полевица белая (Agrotis alba)

Чина луговая (Lathyrus pratensis)

Более 150

Клевер луговой (Trifolium pretense)

Костер безостый (Bromus inermis)

Подорожник большой (Plantago major)

Пырей ползучий (Agropyrum repens)


 

В регионах с недостаточным  увлажнением вода является жизненной необходимостью. И не просто вода, а вода, пригодная для питья и земледелия. В пустынях имеются свои растения - индикаторы, позволяющие определить наличие подземных запасов воды, глубину ее залегания, ее качество и степень минерализации (табл. 4).

Растения – индикаторы в природе