Индикационные закономерности на лугах лесной зоны

Луга – сложные биогеоценозы, растительный компонент которых представлен многолетними мезофильными травами, а почвенный — связан с проявлением дернового процесса. Луга разнообразны по происхождению и возрасту, по особенностям фитоценозов, почвенных и гидрологических условий. Основная их площадь рас­положена в лесной зоне умеренного пояса. По местоположению они делятся на материковые (водораздельные), пойменные и горные. Большинство материковых и пойменных лугов образо­валось вторично на месте сведенных бывших здесь ранее ле­сов. Если бы луга каждый год не косились и на них не выпа­сался скот, уничтожающий всходы древесных пород, то они вновь покрылись бы лесной растительностью.

Однако, в пределах России, есть область природных материковых лугов — Северо­тихоокеанская. Она занимает Камчатку, Командорские, сред­ние и северные Курильские острова.

Материковые луга вне этой зоны — вторичные и делятся па суходольные, увлажняемые атмосферными осадками, и низин­ные, увлажнение почв которых происходит как за счет атмо­сферных осадков, так и за счет грунтовых вод.

Суходольные луга занимают выровненные пространства и склоны с глубоко расположенными грунтовыми водами. Низинные луга широко распространены в лесной зоне. Они образуют посте­пенные переходы к травяным болотам. Для них характерно близкое к поверхности нахождение грунтовых вод, обусловли­вающее развитие лугово-болотных почв. Пойменные луга отличаются сложными экологическими условиями, связанными с переменным режимом увлажнения почв и растительности. Все почвенные процессы и особенности развития травостоя в пойменных луговых биогеоценозах под­чинены воздействию регулярных затоплений паводковыми во­дами и отложений на поверхности почв слоя аллювия. Это ведет к образованию особых аллювиальных почв, а в расти­тельном компоненте - к господству фитоценозов с доминиро­ванием растений, достаточно выносливых к поемности (дли­тельности стояния паводковых вод) и аллювиальности (отло­жению различной мощности наилка). Почвы и растительность пойм носят как бы земноводный характер, претерпевая то су-баквальный (подводный), то мезофитный (аэральный) периоды жизни.

Строение корневых систем луговых растений тесно связано с особенностями почвенных условий и может быть использовано для индикации. В. Р. Вильямс делит растения лугов по мор­фологии корневых систем на группы.

1.Длиннокорневищные злаки. Имеют длинные ползучие корневища. От них отходят многочисленные надземные побеги, а от мест их прикрепления - мочки корней. При разрезании
корневищ каждый побег и мочка корней могут дать начало новому растению. Примером длиннокорневищных растений будут: костер безостый, пырей ползучий, мятлик луговой, зубров­
ка душистая. Особо выделяются болотно-луговые корневищные виды - манник, тростник, которые имеют систему межклетников, наполненных воздухом. Воздух проникает к растущим окончаниям корней и дает возможность расти на переувлаж­ненной почве, при недостатке кислорода.

2. Рыхлокустовые злаки. Занимают промежуточное положение между длиннокорневищными и плотнокустовыми злаками. Побеги развиваются из узлов кущения, расположенных у самой поверхности почвы, но в почве. Побеги растут косо, образуя поэтому рыхлый «куст» или рыхлую дерновину. Дочерние побеги находятся недалеко друг от друга. Примером их могут быть - овсяница луговая, тимофеевка, ежа сборная, душистый колосок, трясунка, полевица обыкновенная, гребенник. В этой группе еще можно выделить корневишно-рыхлокустовые злаки, имеющие короткое корневище, побеги тогда расположены довольно кучно, на коротких корневищах, как например у лисохвоста лугового.

3. Плотнокустовые злаки. Отличительная их особенность - плотное расположение узлов кущения, находящихся над поверхностью почвы. Побеги образуют «куст» или дернину. Плохая аэрация почв не влияет на их развитие, и они могут развиваться на пересыщенных влагой почвах. Корни этих растений, глубоко проникая в почву, получают воздух по системе межклет­ников, так же как у болотно-луговых корневищных видов. Примером этих растений служат щучка, полевица собачья, белоус.

Такие же группы можно выделить и у осок. Примером длиннокорневищных осок будут осоки острая, вздутая, ранняя. К рыхлокустовым осокам относятся: бледная, лисья, желтая, к плотнокустовым — дернистая, сероватая, омская.

Луговое разнотравье также делится на 5 групп.

1. Стержнекорневые растения — корень один, прямой, сверху утолщенный, идет вертикально вниз. Например, щавель конский, одуванчик, клевер луговой, борщевик, василек луговой, тмин, козлобородник луговой.

2.Корневищные растения — хвощи полевой и луговой, звездчатка злаковая.

3. Корнеотпрысковые растения. Образуют на корнях придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги, - мышиный горошек, молочай лозный, девясил британский, бодяк полевой.­

4. Дерновые растения и кистекорневые растения. У кистенорневых растений главный корень заменен пучком придаточных корней, расположенных на очень коротком вертикальном корневище,— калужница болотная, купальница, чемерица.

5.Луковичные, клубнелуковичные и клубнекорневые растения, например лук угловатый.

Эти морфологические группы растений могут быть использованы для индикации определенных почвенных условий, а также состояния травостоя лугов.

Господство длиннокорневищных мезофитных злаков обычно индицирует легкие по механическому составу, хорошо аэри­руемые почвы, а также указывает на непродолжительный пе­риод заливания полыми водами. На хорошую аэрируемость почв и на достаточно глубокое нахождение уровня грунтовых вод указывают стержнекорневые и стержнеотпрысковые виды разнотравья лугов. Небольшая примесь к злаковому траво­стою стержпекорневых растений говорит о высокой производи­тельности луга и хорошем качестве сена.Развитие дерновинных злаков и осок, а также кистекорневых видов на лугах служит признаком заболачивания лугов, образования торфяни­стых кислых почв с плохой аэрацией. Эти растения указывают и на неправильное использование лугов, на уплотнение почв при чрезмерном выпасе.

Сильное разрастание корнеотпрысковых бобовых, например мышиного горошка, может индицировать обеднение луговых почв азотом. На обеднение почв элементами минерального пи­тания может указать обильное развитие на лугах зеленых мхов (туидиума, ритидиадельфуса) и сфагнума (на влажных поч­вах). «Замоховение» лугов служит признаком вырождения лу­га, уничтожения его травостоя и постепенного перехода в бо­лото.