Луг как растительное сообщество. Растения низинного луга

Введение
Актуальность работы заключается в том, что до настоящего момента ученые до сих пор спорят о том, что можно считать лугом. Определение луга зависит от основы понятийного аппарата по признаку или группе признаков. У агрономов распространено определение луга как определенного угодья, которое используется человеком под сенокос, а пастбищные угодья используются под выпас скота [8,9].
Подобное определение не отражает, конечно, всей характеристики луга, т.к. к сенокосам также можно отнести и степи, и частично травяные болота. Мы в своей работе за основу положили не форму использования луга человеком, а природные свойства этого удивительного по своей специфичности растительного сообщества.
Среди ботаников есть также несколько определений луга, мы их рассмотрим в основном содержании нашей работы.
Цель: провести исследование особенностей биоразнообразия луга, как растительного сообщества, сделав акцент на низинном лугу.
Задачи исследования:
-изучить материалы научных исследований в области ботаники по изучению луга, как растительного сообщества;
-раскрыть особенности типов лугов;
-изучить современные проблемы в области исследования характеристики низинных лугов, описав морфологические характеристики растений и их экологические особенности.
Субъект исследования: луг, как растительное сообщество.
Объект исследования: низинный луг.
Определение луга
Среди ботаников определение луга рассматривается с точки зрения нескольких подходов (Рисунок 1):

Рис.1-Подходы ботаников к определению луга
В работах А.П.Шенникова луг рассматривается как некий «…тип биогеоценоза, в котором растительность представляется в виде ассоциаций многолетних травянистых мезофитов…». Современными ботаниками это определение уточняется в части экологических групп и их типичного местообитания [7,8].
Для луговых растений наиболее характерны следующие экологические группы:
-ксерофиты;
-мезоксерофиты;
-ксеромезофиты;
-мезофиты;
-мезогигрофиты и гигрофиты.
Именно показатель соотношения этих групп растений в составе луговых фитоценозов и является одним из важнейших показателей местообитания и перспектив развития растений луга.
Исходя из определения Л.Г.Раменского, луг рассматривается как «…угодья высокого, но относительно обеспеченного увлажнения, без резко выраженной летней засухи, в которых образовались травостои в основном многолетними мезофильными травами, вегетирующими весь период вегетации без значительной летней депрессии…» [6].
По определению В.В.Алехина луг-это травянистое пространство со средней степенью увлажненности, с характерной мезофитной растительностью.
Есть предложения ряда ученых включить в определение луга только «сообщества с более или менее развитым многолетним злаковым или злаковидным дерном, имея в виду злаки и осоки, т.к. именно они и являются характерными для лугов, хотя и встречаются в степях, болтах, тундре и т.д. Злаки и осоки наиболее приспособлены к луговым местам, т.к. древесная и кустарниковая растительность оказывается менее конкурентноспособной, создавая высокое насыщение надземной фитомассой и выгодно используя солнечный свет, экономно расходуя при этом минеральные вещества. Все это позволяет хорошо отрастать после скашивания и стравливания, переносить влияние пирогенного фактора. Большое значение для состава луговых фитоценозов имеют растения семейства бобовые, которые имеют способность обогащать почву соединениями азота. Из группы разнотравья наиболее распространенными в Голарктике являются следующие семейства: зонтичные, сложноцветные, губоцветные, лютиковые, розоцветные и другие.
Т.А.Работнов дает нам следующее, более полное определение: «под лугами следует понимать такие биогеоценозы, растительность которых продемонстрирована травянистыми сообществами с сомкнутым травостоем, который образован преимущественно многолетними мезофильными (т. е. растениями среднего водного довольствия), а иногда и гигрофильными травами, имеющими зимний перерыв (или резкое снижение) в вегетации, нормально вегетирующими без летней депрессии; с почвами различного увлажнения (от сухих до сырых), различной переменности увлажнения, различного богатства и с неодинаковым содержанием легкорастворимых солей (от пресных до среднезасоленных) [6].
Таким образом, исходя из выделенных определений, определение луга следует понимать более широко, включая в их определение биоценозы различного происхождения. Луг представляет собой сложный фитоценоз, имеющий свои специфические особенности (Рисунок 2):

Рис.2-Особенности определения луга, как фитоценоза
Флористический состав луга зависит от следующих характеристик:
-состав местной флоры;
-условия произрастания;
-форма интенсивности использования;
-возраст и история фитосообщества;
-возникновение (искусственное, естественное).
Типы лугов
В зависимости от расположения лугов на различных элементах рельефа местности луга подразделяются на следующие типы (Таблица 1):
Таблица 1 – Типы лугов (рельеф)
Тип луга Общая характеристика Особенности
Суходольные -занимают возвышенные, хорошо дренированные площади;
-почвы сильно и среднеподзолотистые;
-значительная закамененность;
-бобово-разнотравнозлаковый травостой: полевица обыкновенная, мятлик луговой, овсяница красная, душистый колосок и др. -из-за большой глубины грунтовых вод, травостои водой обеспечены в основном за счет атмосферных осадков;
Низинные -расположены в бессточных понижениях, на днищах логов, в речных долинах;
-почвы: болотные, дерново-подзолистые, торфяно-подзолистые, разной сепени оглеения;-травостои представлены разнотравно-осоко-злаковыми: щучка дернистая, мятлик болотный и луговой, тимофеевка луговая и др. -растительность снабжается водой за счет атмосферных осадков и грунтовых вод, залегающих близко;
-во время таяния снега и выпадения сильных дождей может наблюдаться переувлажнение.
Пойменные -занимают прибрежные полосы больших и малых рек;
-почвы: пойменные, дерново-подзолистые, дерновые, дерново-глеевые различного механического состава;
-травостои разнотравно-злаковые с примесью бобовых: ежа сборная, тимофеевка луговая, овсяница луговая, мятлик луговой и др. -травостои обеспечены влагой в основном только за счет атмосферных осадков, а в балках и долинах могут за счет грунтовых вод;
-территория, прилегающая к русле часто затапливается полыми водами.
Болотные -распространены в глубоких понижениях на водоразделах, по берегам озер, притеррасной части пойменных рек;-почвы: торфянистые, торфяно-глеевые, иловато-глеевые;
-разнотравно-осоковая растительность: лабазник вязолистый, манник большой, меч-трава обыкновенная, осока пузырчатая и др. -избыточное увлажнение;
-вода может застаиваться на поверхности;
-
Таким образом, для лугов следует выделить [1,3]:
- характерную ярко выраженную изменчивость, связанную с сезоном и годами;
-быстрые изменения под воздействием выпаса;
-быстрые изменения под воздействием сенокошения.
Различия между типами лугов нивелируются их интенсивным использованием и уходом, выраженными в правильно организованном выпасе и внесением удобрений и др. в большей или меньшей степени [2,4].
Таким образом, к разным типам лугов следует отнести такие природные сообщества, основу которых составляют многолетние травянистые растения-мезофиты, требующие особых климатических условий и богатых теплых почв с достаточной аэрацией. Следует отметить важный момент, что при снижении почвенной температуры и содержания кислорода, луговые сообщества могут менять свои типы, становясь, например, болотами с преобладанием растений-гигрофитов. А при увеличении сухости почвы и повышенной температуры может произойти формирование степной растительности с преобладанием ксерофильных видов. Можно подвести вывод, что резких границ между лугами обычно не существует.
В основном луга свойственны лесной зоне и равнине, горам. Но почти все луговые сообщества возникли в результате деятельности человека, после которой луга снова могут зарастать лесом.
Характеристика низинного луга
Низинные луга отличаются в своей характеристике сильной задерненностью и кочковатостью поверхности, а также наличием мохового покрова, что естественным путем затрудняет развитие ценных видов злаковых и бобовых. Моховой покров играет одну из важнейших ролей в минерализации организмов, обеспечивая луговые травы доступными формами азота, позволяющими фиксировать элементы минерального питания внутри луговых почвенных слоев [5,9].
Низинные луга делятся на материковые и водораздельные, характеризующиеся своим весьма разнообразным видовым составом, в основу которого ложится любовь к влаге (Рисунок 3):
Рис.3-Типы жизненных форм низинного луга
Разнообразие жизненных форм представленных на рисунке растений предусматривает расположение этих типов лугов на различных пониженных элементах рельефа, увлажненность которого восполняется атмосферными осадками, стекающей с возвышенностей водой и часто грунтовыми водами и верховодкой.
Рассмотрим территориальную особенность низинных лугов (Таблица 2):
Таблица 2- Особенность растительного покрова низинных лугов в зависимости от территории происхождения
Название Особенности растительного покрова Где территориально встречаются
Влажные и сырые луга замкнутого и натечного увлажнения Полевица собачья, белоус, осока обыкновенная, пушица многоколосковая, ситник нитевидный Лесная зона и Европейская часть России
Влажные и сырые злаково-разнотравные луга грунтового увлажнения Луговик дернистый, мятлик болотный, полевица белая, осока обыкновенная, таволга вязолистая, горец змеиный Лесная зона и Европейская часть России
Аласные луга Выделяют 4 пояса растительности:
-максимальное увлажнение с прибрежно-водной и водной растительностью;
-избыточное увлажнение-заболоченные луга;
-среднее увлажнение-настоящие луга;
-недостаточное увлажнение-остепненные луга. Центральная Якутия
Лиманы Пребывание трав под водой зависит от глубины затопления.
Типец, бескильница, полынь, солянки, желтая люцерна, красный и белый клевер, мышиный горошек, осока Вблизи поймы рек
Низинные луга полупустыни Временные Кратковременно затопляемые лиманы и западины
Описание некоторых растений низинного луга:
Вероника длиннолистная-Veronika longifoliaСистематическое положение- вид рода Вероника (Veronica) семейств Подорожниковые (Plantaginaceae)
Морфологическая характеристика-многолетнее, травянистое растение
Экологические особенности-гигромезафит.
Осока обыкновенная-CárexСистематическое положение- род многолетних трав семейства Осоковые (Cyperaceae)
Морфологическая характеристика-многолетнее, поликарпическое, травянистое растение.
Экологические особенности-торфообразователь, аккумулятор пресной воды, среда и кормовые угодья для многих животных, в особенности водоплавающих птиц.
Клевер белый-Trifolium repensСистематическое положение- род Клевер подсемейство Мотыльковые семейство БобовыеМорфологическая характеристика-многолетнее, травянистое растение.
Экологические особенности-сорничает в посевах,влаго-светолюбив, морозостоек, устойчив к вытаптыванию и стравливанию, почвоулучшатель, медонос  .
Мышиный горошек- Vícia cráccaСистематическое положение- род Горошек (Vicia) семейство Бобовые (Fabaceae).
Морфологическая характеристика-многолетнее, травянистое
Экологические особенности-экология: широкая, кормовое, медоносное, лекарственное растение
Щучка дернистая- Deschampsia cespitosaСистематическое положение- типовой вид многолетних травянистых растений рода Луговик семейства Злаки, или Мятликовые (Poaceae)
Морфологическая характеристика - жизненный цикл отдельного побега довольно сложен: в течение первых двух лет каждый побег существует как укороченный розеточный. В следующий год он формирует 1—2 удлинённых междоузлия, потом — снова формирует розетку листьев. Таким образом, к четвёртому году кочка становится двухъярусной. Только потом возможен переход к генеративной стадии
Экологические особенности-дает грубое малопитательное сено, индифферентен к механическому составу почвы, предпочитает сильное увлажнение, переносит без вреда значительное уплотнение почв
Тимофеевка луговая- Phleum pratenseСистематическое положение- типовой вид рода Тимофеевка (Phleum) семейства Злаки (Poaceae).
Морфологическая характеристика-многолетнее, травянистое растение, образующее кочки. Гемикриптофит.
Экологические особенности- гусеницы некоторых бабочек используют тимофеевку луговую как кормовое растение, например, гусеницы толстоголовки тире (Thymelicus lineola).
Заключение
Луга, как специфические природные сообщества, широко распространены по всей земной поверхности, встречаясь в разных географических областях земного шара. Такие факторы, как климат, рельеф, почвообразование, и конечно хозяйственная деятельность, сказываются на структуре луга, подчас кардинально видоизменяя флористический состав, который в последующем может оказать влияние на сезонную изменчивость. В луговом сообществе, как мы увидели из нашего исследования, наблюдается тесная созависимость не только растений друг от друга, но и от окружающей среды, деятельности человека. Образуя более или менее густой травостой, растения луга способны создавать свой специфичный фитоклимат, оказывающий непосредственное влияние на входящие в состав растительного сообщества виды.
Структура и типы лугов определяются, прежде всего, характерным набором растений, которые относятся к разным жизненным формам и специфическим условиям обитания, делая луга отличительными по вертикальному распределению растений, числу образующихся ярусов и насыщенности видов.
Экологические особенности растений лугов тоже весьма разнообразны и зависят от типа луга. Много в литературе говорится об интересе лугов с точки зрения кормовой базы, хотя из проведенного исследования мы увидели, что среди растений низинных лугов, которые мы изучили более подробно, можно встретить и лекарственные виды (сырье для фармацевтики), ароматические и декоративные растения. Многие растения введены в культуру, использующуюся в эрозивных процессах, как закрепители субстратов. Использование луга в качестве сенокосного и пастбищного угодья предполагает улучшение состава травостоя, искоренение сорных, ядовитых и балластных видов, ухудшающих качество сена и снижающих его урожай.
Список использованных источников:
А.С. Боголюбов, Методы геоботанических исследований: Методическое пособие для педагогов дополнительного образования и учителей М.: «Экосистема», 1996, 21 с.
Горчаковский П.Л. Антропогенная трансформация и восстановление продуктивности луговых фитоценозов.-«Екатеринбург», 1999,155 с.
Горчаковский П.Л. Тенденции антропогенных изменений растительного покрова Земли // Ботан. журн. - 1979. т.64, №12. - С. 1697-1714
Миркин Б. М., Розенберг Г. С., Наумова Л. Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. — М.: Наука, 1989. — 223 с.
Новаковская Т.В. Ботанические экскурсии. Методическое руководство – Сыктывкар: 2009. – 60 с.
Шенников А.П. Луговедение, Л,1941, 510 с.
Шенников А. П. Введение в геоботанику. — Л., 1964
Ярошенко, П. Д. Геоботаника: пособие для студентов педвузов- М.: Просвещение, 1996. - 200 с.
https://spravochnick.ru/biologiya/lug_kak_rastitelnoe_soobschestvo_rasteniya_nizinnogo_luga/ .