Экологическое значение обеспечения почвы другимиэлементами минерального питания

Экологическое значение обеспечения почвы кальцием. Кальций во многом определяет важнейшее свойство почвы — ее плодородие. Растения получают его из почвенного раствора, и он требуется им в значительных количествах как элемент минерального питания. Са необходим для деления клеток, роста и развития молодых органов. Его соединения стабилизируют мембраны, снижают их проницаемость, способствуют устойчивости растений в условиях стресса. Кальций участвует в регуляции активности ферментов. Значительные количества его присутствуют в составе пектиновых веществ клеточной стенки и срединной пластинки. Много Са расходуется на нейтрализацию щавелевой кислоты — продукта обмена растений. Нерастворимые в клеточном соке кристаллы оксалата кальция накапливаются в клетках всех тканей растений и особенно много в старых органах.
От недостатка Са страдают меристематические ткани и корневая система, нарушаются процессы деления клеток. При дефиците Са увеличивается проницаемость мембран, нарушаются сшивки между соединяющими клетки пектиновыми веществами. В результате клеточные стенки ослизняются, корни и части стеблей загнивают, края листьев белеют, затем листья чернеют, скру

чиваются и отмирают. На почвах с дефицитом Са многие растения не могут существовать.
Кроме прямого действия как необходимого химического биогена, Са оказывает на растения значительное косвенное влияние, формируя актуальную кислотность почвы. В присутствии гумуса он способствует созданию прочной комковатой структуры почвы, улучшая ее водно-воздушный, тепловой режимы и плодородие. Соли Са способствуют переводу труднорастворимых фосфатов в более доступные для растений формы.
Углекислый кальций (СаС03) формирует материнские породы (мел, известняк), на которых развиваются почвы, характеризующиеся своеобразными условиями для жизни растений. Тепловой, водный и воздушный режимы этих почв более благоприятны для растений, чем эти же режимы на бескальциевых субстратах. Формируется там и особый световой режим. На меловых почвах встречаются крайне стенотопные виды, отличающиеся своеобразными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями: шиверекия подольская (Schivereckia podolica), норичник меловой (Scrophularia cretacea), солнцецвет (Helianthemum сапит), волчеягодник Софии (Daphne sophia), иссоп меловой (Hyssopus cretaceus) и др. На меловых горах растет своеобразная меловая форма сосны обыкновенной (Pinus sylvestris f. cretacea). Для этих растений характерна ксероморфная световая структура.

Анатомическая особенность их листьев — расположение основной фотосинтезирующей ткани (столбчатой) не только около верхнего эпидермиса, но и около нижнего (рис. 10.4). Это приспособление возникло для восприятия отраженного (нижнего) света (Р. П. Барыкина, Н.В.Чубатова, 2005). Меловые выходы являются син- экологическим, но не аутэкологическим оптимумом для этих рас-

Рис. 10.4. Строение листьев растений меловых обнажений (по А. П. Шенникову, 1950):
А — лист иссопа (Hyssopus officinalis) типичной формы; Б — лист иссопа (Я. officinalis) меловой формы; В — лист смолевки меловой (Silene cretacea)

тений. Они — патиенты, вытесненные на неудобные местообитания более сильными конкурентами.
Богатые кальцием почвы могут формироваться и на других материнских породах: в гипсе (CaS04- 2Н20), доломите (CaMg(C03)2), мергеле. В почве присутствуют кальциевые соли фосфорной, кремниевой, органических кислот. Многие растения с глубокой корневой системой, извлекая Са из глубоких слоев почвы, способствуют его накоплению в верхних горизонтах. К таким накопителям относятся бобовые и некоторые деревья (например, липа — ТШа, ясень — Fraxinus).
По отношению к содержанию Са в почве выделяют три экологические группы растений. Кальций-постоянные виды — нуждающиеся для нормального развития в богатых известью субстратах. Калъцефилы — растения, предпочитающие почвы с кальцием: лиственница сибирская (Larix sibirica), бук (Fagus), ясень (Fraxinus), люцерна серповидная (Medicago falcata), костер речной (Bromopsis riparia), ветреница лесная (Anemone sylvestris), венерин башмачок (Cypripedium calceolus). Кальцефобы — избегающие извести обитатели кислых почв (белоус — Nardus stricta, сфагнумы, вересковые). Они обходятся минимальным количеством Са, необходимым для обменных процессов.
Многие виды, произрастая на юге лесной зоны и в степи на разнообразных почвах (вплоть до кислых и безызвестковых), к северу становятся кальций-постоянными. Таковы, например, дуб пушистый (Quercuspubescens), бук лесной (Fagus sylvatica), костер прямой (Bromus erectus). На северном пределе распространения некоторые виды становятся кальцефилами, так как известковые почвы суше, теплее, лучше проницаемы для воздуха. Таким образом, понятия кальцефильности и кальцефобности условны.

<< | >>

Источник: Березина Н.А.. Экология растений: учеб, пособие для студ. высш. учеб, заведений. 2009

Еще по теме Экологическое значение обеспечения почвы другимиэлементами минерального питания:

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - Экология растений -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйствоСобаки - Экология -