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.
