«Биология» мамандығы үшін Құрастырғандар

1. 
   Топырақтың механикалық және химиялық құрамының экологиялық маңызы.
   
2. 
   Тұзды топырақтағы өсімдіктер экологиясының ерекшеліктері.
   
3. 
   Топырақтағы тірі организмдердің экологиялық маңызы.
   

Топырақтың өсімдік тіршілігіндегі алатын маңызды орны біріншіден, көптеген жер бетіндегі және су өсімдіктерінің бекіну субстраты болып табылуы, екіншіден, фотосинтез қорлары мен қатар топырақтан өсімдіктер әртүрлі минерал заттары мен суды өз денесінің құрылымын жасауда қолдануға алады.

Өсімдік өзінің дамуы кезінде қоректік заттар, су, ауа және жылуды қажет етеді. Мәдени өсімдіктің осы мұқтаждарын қанағаттандыруға қабілеті бар топырақ кұнарлы топырақ болады.
ТОПЫРАҚТЫҢ НЕГІЗГІ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ МАҢЫЗЫ

Құнарлылық -топырақтың ең басты, негізгі қасиеті.Ал ол топырақтың бірқатар басқа қасиеттеріне байланысты болады.

Топырақтың қасиеті де әртүрлі: сулы, ауалық, жылулық және тұздық.

Топырақтың жұту қабілеті.Өсімдік қоректі өзінің тамырлары арқылы топырақ ерітіндісінен алады. Бірақ ол өзіне қажетті заттарды ала алу үшін ерітінді сұйық, былайша айтқанда көп суға тұздың өте аз мөлшерінің (1 литр суға 2-3 г қоректік тұз шамасы) ерітілген болуы керек. Рас, ерітіндіде тұз өте аз болса өсімдік ашығады, бірақ ол ерітінді өте күшті болса да өсімдік өліп қалады. Мұндай концентрациялы сулы ерітіндіден өсімдік тамырлары тұздарды сорып ала алмайды, сондықтан өсімдік аштықтан өлген сияқты, мұндай жағдайда да өліп қалады.

Топырақтағы су мөлшерінің үздіксіз өзгеріп тұратындығы белгілі. Жаңбырдан кейін ол көп те, құрғақшылықта - аз болады. Демек, топырақ ертіндісінің күштілігі мезгіл-мезгіл құбылып тұрады, ал бұл құбылу өсімдікке өте қолайсыз болып табылады. Осы орайда, өсімдікке оны қоректендіретін топырақтың кейбір қасиеттері, оның сазды бөлшектері мен қарашірік «көмекке» келеді. Топырақтың саз бөлшектері мен қарашірік бөлігі белгілі шамада ерітіндінің күштілігін реттеп тұрады. Ерітіндінің концентрациясы жоғарлаған кезде, еріген заттардың бір бөлегін топырақ бойына сіңіріп алады. Бұл түрлі себептерге байланысты. Топырақтың қатты бөлігі кейбір заттарды күшті сіңіріп, олармен бірге жаңа, қиын еритін қосылыстар және тұздар құрайды. Темір, фосфор қышқылы, көмір қышқылы осылайша берігірек сіңіріледі. Басқа заттар, мысалы кальций, калий, натрий, магний ерітіндіден топырақ бөлшектерінің бетіне жақындап, судың бұл бөлшектерге ең жақын қабаттарында (диффузиялық қабатында) жиналады да, одан басқа элементтерді ығыстырып шығарады. Мысалы, ерітіндіден кальций сіңіреді де, ерітіндіге магний немесе натрий ығыстырылып шығарылады. Ал, кейде керісінше болуы да мүмкін. Әдетте, топырақ ерітіндісіндегі көп элементтер сіңіріледі. Ақырында, үшінші бір заттар топырақ ерітіндісінің концентрациясы өте күшейген кезде кристалға айналып бөлініп шығуы мүмкін, мысалы қаратопырақтарда ізбес, қызыл - қоңыр топырақтарда ізбес пен гипс және басқалар.

Көпшілік жағдайларда өсімдікке керекті заттар, мәселен, калий, кальций, фосфор қышқылы, ізбес сіңіріледі. Дегенмен, топырақ олармен қатар, өзінің барлық қасиеттерін шұғыл нашарлататын натрийді де сіңіреді. Топырақтың, оның қатты бөлшектерінің кейбір заттар мен тұздарды сулы ерітіндіден бойына сіңіріп алу қабілеті топырақтың сіңіру - жұту қабілеті деп аталатыны белгілі.

Топырақтың сіңіру қабілеті ең алдымен ондағы өте уақ (коллоидтық) - минералды, органикалық және органикалық-минералдық бөлшектерге байланысты. Топырақтың бұл бөлімі оның сіңіру кешені деп аталады. Мұндай бөлшектер неғұрлым көп болса, топырақтың сіңіру қабілеті солғұрлым жақсы болады. Демек, құмдақ, құм топырақтар мен қарашірігі аз топырақтарға қарағанда сазды және саздақты, әсіресе қарашірікке бай топырақтардың сіңіру қабілеті әрдайым жақсы (көп) болады. Мысалы, сазды қаратопырақта сіңірілген кальций мен магнийдің мөлшері топырақ салмағының бір пайыз шамасында не одан да көбірек болады, ал құмды күлгіндеу топырақтарда бұл заттар сіңірілген түрінде пайыздың жүзден бірнеше бөліктері шамасында ғана кездеседі.Топырақ сіңірілген заттарды мәңгілік ұстап қалмайды, су көбейген, не өзінің тамырлары арқылы өсімдік «талап еткен» уақытқа дейін ғана «сақталады». Топырақтың ылғалдығы жоғарылаған уақытта бұл заттардың белгілі бір бөлімі тоқтаусыз қайтадан топырақ ерітіндісіне өтеді.

Топырақ кейбір газдарды да, мысалы, жылқы қораларында күшті исі білініп тұратын аммиакты сіңіре алады. Топырақ бойына сіңірген аммиак бактериялардың көмегімен селитраға айналады.

Бірақ, топырақ барлық заттарды бірдей жақсы сіңіре бермейді. Мысалы, өсімдіктер үшін аса бағалы селитраны өте нашар сіңіреді, сондықтан ол басқа заттарға қарағанда топырақтан оңай жуылып кетеді. Сонымен қатар, барлық топырақтардың сіңіру қабілеті бірдей болмайды. Сазды бөлшектер мен қарашірікке бай топырақтар түрлі заттарды жақсы сіңіре алады. Мұндай топырақтарда қоректік заттар берік ұсталады, сондықтан олар суға оңай жуыла қоймайды. Мұндай топырақтарда, егер онысор баспаған болса, сулы ерітіндінің күштілігі бір қалыпта болады, ал бұлөсімдіктердің қоректенуі үшін өте маңызды.

Сазды, қарашірікке бай топырақтарды өсімдіктерге кажетті мөлшерде қоректік заттармен (мысалы, суперфосфатпен) батыл тыңайтуға болады, өйткені егер олар артық болса, топыраққа сіңіп өсімдіктерге зиянын тигізбейді және сумен жуылып та кетпейді. Бірақ сазды топырақтарда да нашар сіңетін болғандықтан селитраны көп жұмсауға болмайтынын ескеру қажет. Сол себептен де, практикада оны әдетте топырақтың беткі қабатына екі бөліп, бірінші рет - тұқым себу кезінде, екінші рет - өсімдіктердің нағыз жақсы дамып, толықсыған кезінде қосу керек.

Құмды топырақтардың қасиеті мүлде өзгеше болады. Оларда саз бөлшектер мен қарашірік аз. Олардың сіңіру қабілеті болмашы ғана. Олардағы қоректік заттар суға оңай жуылып, өсімдіктер үшін ізсіз жойылып кетеді.

Құрғақшылық болып, топырақ ерітіндісінің концентрациясының күші артқан кезде, құмды топырақ артық тұздарды сіңіре алмайды. Сондықтан егер топырақ суда ерігіш заттармен тыңайтылған болса, өсімдіктердің өліп қалуы мүмкін: олар күйіп кетеді. Сондықтан топырақ ерітіндісінің күштілігі ерекше артық болып, қоректік заттарды пайдасыз жоғалтып алмау үшін құмды топырақтарды аздап, бірнеше рет тыңайтады.

Топырақтың сіңіру қабілетінде сазды бөлшектер және қарашірікпен қатар онда өмір сүретін микроағзалардың да маңызы үлкен. Топырақта көбейе отырып, олар өзінің денесін құрау үшін топырақ ерітіндісінен азот, фосфор, калий, кальций және басқалар сияқты түрлі қоректік заттарды сіңіреді. Өлгеннен кейін микроағзалардың денелері шіриді, ал оның сіңірген заттары топыраққа, топырақ ертіндісіне қайтып оралады да, оны өсімдіктер пайдалана алады.

Топырақтың реакциясы.Егер топырақта қышқылдар (мысалы, глее - күлгін топырақтардағы сияқты фульвоқышкылдары) немесе сілтілер (мысалы, сортаң топырақтағы сода) өте көп болса, мәдени өсімдіктернашар өседі, немесе мүлде өліп қалады. Мәдени өсімдіктердің көпшілігінің жақсы өсуі үшін топырақ ертіндісі қышқыл, немесе сілтілі де болмауы керек. Ол орташа, бейтарап болуы керек.

Топырақтың реакциясы (қышқылдығы, сілтілігі) оның қандай заттарды (элементтерді) сіңіргендігіне де өте тығыз байланысты. Егер топырақ (оның қатты бөлшектері) сутегін немесе алюминийді сіңірсе, ол қышқыл болады; ерітіндіден натрийді сіңірген топырақ сілтілі, ал кальцийге қаныққан топырақтың реакциясы бейтарап, былайша айтқанда, орташа болады.

Табиғатта түрлі топырақтардың реакциясы түрліше болады. Мысалы батпақ, күлгін және қызыл топырақтар - қышқыл, сортаңдар - сілтілі, ал каратопырақ - орташа реакциялы болады.

Топырақтың кеуектілігі.Егер топырақта қоректік заттар жеткілікті болғанмен су немесе ауа жеткіліксіз болса, өсімдік өліп қалады. Сондықтан топырақта қоректік заттармен бірге топырақтың кеуектерінде (скважиналарында) орналаса алатын ауа мен судың болып тұруы өте маңызды болып табылады. Топырақтың бос кеуектері (тесіктер не скважиналар) көп орын алады, олардың көлемі топырақтың барлық көлемінің жартысына жуық болады. Кеуектердің көлемі мен пішіні түрлі топырақтарда ғана емес, тіпті бір түрлі топырақтың өзінде түрліше болады. Уақ кеуектердің тесігі милли-метрдің жүзден, мыңнан бір бөліміндей, не онан да тар болады. Ірі қуыстардың, мысалы топырақ жарықшақтарының тесігі бірнеше сантиметр болуы мүмкін. Сортаңдардың бағаналы горизонтындағы (бағанашалардың ішінде) сияқты өте ұсақ, жіңішке, сондай-ақ өте ірі кеуектер (жарықшақтар) өсімдіктер үшін тіпті қолайсыз жағдай тұғызады. Мысалы, өсімдік тамырларының талшықтары көлденең 0,01 миллиметрден, ал бактериялар - 0,003 миллиметрден кеңірек кеуектер арқылы ғана өте алады. Мәдени өсімдіктер үшін топырақта оны өңдеу және құрылысын (структурасын) жақсарту арқылы орташа мөлшерлі, тесігінің диаметрі бірнеше 0,1 миллиметрден 0,01 миллиметр шамасындағы кеуектер жасау керек, сонымен бірге мұңдай кеуектер топырақтың барлық қабаттарында бірдей болу керек.

Топырақтың су өткізгіштігі.Жауын-шашын түрінде топырақтың үстіне түскен су өзінің салмақ күшінің әсерінен ірі кеуектер арқылы топыраққа етіп, жіңішке қуыстарға не қылтүтіктерге сіңіп жайылады және топырақ бөлшектерін жұқа қабат болып қоршап алады. Топырақтың бөлшектері неғұрлым ірі болса, мысалы құмдарда, олардың аралықтары солғұрлым кең болады да, мұндай топырақ арқылы су соғұрлым оңай өтеді. Өте уақ бөлшектерге бай топырақтарда, керісінше, олардың, аралықтары өте жіңішке болады. Мұндай топырақтарға сазды топырақтар жатады. Құмды топырақтарға қарағанда мұндай топырақтар арқылы су жуздеген есе баяу өтеді. Мұндай жағдайларда су негізінде жарықшақтар, құрттардың ізі және ескі, шіріп кеткен тамырлардың орны арқылы өтеді.

Алайда сазды топырақтарда кездесетін жоғарыда көрсетілген жағдайлар құрылыссыз (структурасыз) саз топырақтарда ғана болатындығын еске алу керек. Егер сазды топырақта қарашірік пен ізбес көп болса, оның жеке бөлшектері топталып, біріне-бірі жабысып, желімдесіп түйіршіктер мен құрткесектер құрайды, ал олар гумус, ізбес қатысқан кезде өте берік болады да судың бұзғыштық әрекетіне өте төзімді келеді. Топырақта олардың аралықтарында құмдардағы сияқты орташа мөлшерлі, не одан ірірек қуыстар пайда болады. Мұндай құрылысты (структуралы) саз топырақтың су өткізгіштігі, оның өте ұсақ бөлшектерден құралғандығына қарамай, аса жақсы болады.

Дегенмен, қаратопырақ сияқты ең жақсы топырақтарда, мәдени топырақтардың жыртылатын қабаттарында және құрткесекшелердің өздерінің ішінде тіпті ылғал, қылтүтіктері суға мейлінше қаныққан уақыттың өзінде де, ауа сиып тұра алатын қылтүтік емес ойықшалар, өзекшелер болады.Бұл қуыстар жәндіктер әрекетінің, тамырлардың шіруінің, жерді өңдеудің және т.б. нәтижесінде пайда болады. Мұндай құрткесекшелер өте бағалы. Олардың ішінде су да, ауа да болады. Олар бактериялар мен саңырауқұлақтардың, өсімдік тамырларының таралуына қолайлы. Олар топырақ құнарлылығын арттырады.

Топырақтың ылғал сиымдылығы.Топыраққа келген су оны ылғалдап, оның ұсақ бөлшектерін бірнеше қабат болып қоршап алады. Су топыраққа жабысып қалады, оны топырақ беткейлігімен берік ұстап тұрады. Судың қабаттары топырақ бөлшектеріне неғұрлым жақын болса, олардың өзара байланысы солғұрлым берік болады да, су топырақта солғұрлым берік ұсталады. Сонымен бірге, су топырақтың тар қуыстарында - қылтүтіктерінде де ұсталады.

Су өз салмағының әсерінен еркін төмен өте алатын жағдайда топырақтың су ұстап қалу қабілетін топырақтың су тұтқырлық қабілеті, ал соған сәйкес жағдайларда ұсталып қалған судың мөлшерін топырақтың ылғал сиымдылығы деп атайды. Түрлі топырақтардың ылғал сиымдылығы да түрліше болады.

Топырақтың су сиғызғыштығы.Егер топырақтың астында су өткізбейтін қабат болса, күшті жаңбыр не суару кезінде оның барлық қуыстары суға толады. Топырақтың қуысы неғұрлым көп болса, оған солғұрлым көп су орналасады. Судың бұл мөлшері топырақтың су сиғызғыштығына сәйкес келеді.

Топырақтың ылғал сиғызғыштығы көлемі жөнінен алып қарағанда өзінің кеуектілігіне тең екендігі анық. Су сиғызғыштықты топырақтың ылғал сиымдылығынан ажырата білу керек, ылғал сиымдылық дегеніміз -топырақ толық ылғалданып, артық су қуыстар арқылы төмен немесе ылдиға қарай жан-жағына еркін ағып кете алатын жағдайларда топырақ ұстап қалатын судың мөлшері.

Топырақтағы судың әр түрі.Топырақтағы судың сапасы бірдей емес. Топырақтағы судың бір-бірінен айырмашылығы үлкен, алты категорияларын ажыратып көрсетуге болады: 1) байланысқан, еріксіз, топырақ бөлшектері өте берік ұстап тұрған су, мұның көпшілік бөлімі өсімдіктерге пайдасыз; бұл гигроскопиялық, өте гигроскопиялық және жұқа қабат түзетін су; 2) топырақтағы орташа мөлшерлі кеуектерде орналасқан қылтүтік суы; 3) топырақтан төмен қарай, не ылдиды бойлап жан-жағына ағып кете алатын еркін, гравитациялық су; 4) топырақ ауасының ішінде болатын бу түріндегі су; 5) топырақ қатқанда пайда болатын қатты (мұз) су; 6) өлген, бірақ шіріп үлгірмеген өсімдіктердің жасушаларында болатын жасушалық(осмостық) су.

Топырақта су көп болса, топырақ оның белгілі бір бөлімін ғана өзінің бетінде ұстап қалады. Қалған су бос, оны өсімдіктер өзінің тамырлары арқылы оңай сорып ала алады; бұл гравитациялық және қылтүтік су. Қылтүтік суы ерекше бағалы, өйткені оны өсімдік оңай пайдалана алады және ол төмен қарай ағып кетпей, топырақтың тамырлар тараған қабаттарында ұсталып тұрады. Бұл судың тағы бір қасиеті топырақтың қылтүтіктері арқылы барлық бағытта: төменнен жоғары, жоғарыдан төмен, жан-жағына қарай қозғала алады. Өсімдік тамыры өзінің айналасындағы суды «ішіп» бітіргеннен кейін, бұл су көршілес, ылғал жерлерден ауысып өсімдікке келе алады. Қылтүтік суы барлық қуыстарды түгел толтырмай, ішінде ауа толған ірірек қуыстармен алмасып отырғаны дұрыс, өйткені ауа өсімдік тамырларының және топырақтағы басқа тірі ағзалардың тыныс алуы үшін керек.

Топырақ құрғай бастағанда ондағы су азая береді. Ол топырақ бөлшектерінің айналасында жұқа қабат түрінде ғана қалады және оны топырақ бөлшектері өте үлкен күшпен тартып, ұстап тұрады. Бұл байланысқан су болады. Жоғарыда айтылғандай, бұл су құрамы жөнінде де біртектес емес. Оның сыртқы жұқа қабаттары бостау келеді. Топырақ оларды бостау ұстайды. Байланысқан судың (бос байланысты, немесе жарғақ су) бұл бөлімін өсімдік өзінің тамырлары арқылы сорып ала алады, бірақ өте қиыншылықпен, баяу алады. Топырақтың ылғалдығы осындай болған жағдайларда өсімдік тамырларының сорып ала алған судан, оның жапырақтары мен сабақтары арқылы булануға кететін судың мөлшері артық болады. Осының нәтижесінде өсімдік өзінің серпімділігін (әдетте тургор деп атайды) жоғалтып, сола бастайды. Топырақтың өсімдіктер сола бастаған кездегі дымқылдығын өсімдіктердің солу дымқылдығы деп атайды.

Топырақ бұдан да күшті құрғап, оның байланысқан суының сыртқы қабаты таусылғаннан кейін топырақ бөлшектерін қаптаған өте жұқа жарғақ су ғана қалады. Бұл тығыз, топырақпен берік байланысқан гигроскопиялық және өте гигроскопиялық су. Бұл суды топырақтың тартып ұстап тұрған күші өсімдік тамырларының сору күшінен басым, сондықтан өсімдіктер оны ала алмайды. Бұл өсімдіктерге пайдасыз су.Топырақта осындай су ғана болса, өсімдік өліп қалады. Топырақта өте ұсақ (коллоидтық) бөлшектер неғұрлым көп болса, ол суды соғұрлым берік ұстап тұрады, өсімдіктерге пайдасыз су соғұрлым көп болады. Саз топырақтар суды көп ұстай алғанмен, кұм топырақтарға қарағанда, онда өсімдіктерге пайдасыз судың да көп екендігін есте ұстау керек.

Түрлі топырақтардағы су мөлшері.Түрлі топырақтарда, түрлі уақытта судың мөлшері бірдей болмайды. Бұл жергілікті климатқа, жыл маусымына, ауа райына, топырақтың қасиеттеріне, ондағы өсіп тұрған өсімдіктерге байланысты.

Құрғақшылық кезінде топырақта су аз болады, ол тек ұсақ кеуектерді ғана толтырып тұрады. Су көп болатын басқа жағдайларда ол ірі кеуектерді де толтырып тұрады. Сонымен бірге су қарашірік, саз сияқты заттарды да қанықтырады, бұл заттар судың әсерінен ісініп кетеді. Қарашірік пен өсімдіктердің жартылай шіріген қалдықтары суды өте көп сіңіреді. Осындай заттар және саз бөлшектері көп топырақтың ылғал сыйымдылығы жоғары болады. Топырақта су аз болып, тез құрғап қала беретін болса, өсімдік ондай топырақта өсе алмайды. Бірақ судың өте көп болғаны да дұрыс емес, мұндай топырақта ауа жетпегендіктен, өсімдік өліп қалады. Өсімдіктердің көбі үшін топырақтың дымқылдығы орташа болғаны, суға толған кеуектермен (барлық қуыстардың төрттен үш бөлігі шамасында) бірге ауа толған кеуектердің де болғаны қолайлы.

Топырақтың су көтергіштік қабілеті. Топырақтағы судың тек жоғарыдан төмен қарай ғана емес, жан-жағына және төменнен жоғары қарай да қозғала алатындығы анық. Су топырақ бөлшектерінің арасындағы өте ұсақ кеуектер арқылы көтеріледі.

Топырақтың жер астындағы суды сорып алу және көтеру, қылтүтіктер арқылы бір қабаттан екінші қабатқа және жан-жаққа өткізу қабілетінің өсімдіктер өмірі үшін өте үлкен маңызы бар. Топырақтың бұл қабілеті болмаса - ондағы судың көбі пайдасыз ағып кетер еді, ал өсімдіктер үшін, әсіресе құрғақшылық аймақтарда, судың қандай бағалы екендігі белгілі. Топырақтың беткі қабаттары ешқандай ылғал ала алмайтын құрғақшылық кезде өсімдіктер тек қылтүтікгер арқылы келетін сулармен өмір сүреді.

Судың көтерілуі және қылтүтіктерге тартылуы тек жерасты суының деңгейіне (шарасына) не ыза суға ғана байланысты емес, ол мұндай сулар жоқ кезінде де болуы мүмкін екендігін білгеннің маңызы зор. Қылтүтік суы суға қаныққан қабаттардан (горизонттардан) құрғақ қабаттарға қарай да жылжиды. Бұл жағдайларда суға толған ірі кеуектер топырақтың жіңішке түтіктеріне су жеткізіп тұратын су көзі қызметін атқарады.

Сөйтіп, топырақтың қылтүтіктер арқылы су көтеру қабілеті өсімдіктерге ылғалды жақсы және толығырақ пайдалануға мүмкіндік береді.

Топырақтың буландырғыштық қабілеті.Топырақтың сукөтеру қабілетінің топырақтың артық құрғап кетуіне де соқтырады. Бұл топырақтың беткі қабаты нашар қопсытылған, немесе тіпті қопсытылмаған жағдайларда болады. Мұндай үлескілерде топырақтың қылтүтіктері үзілместен, оның беткі қабатына дейін жетеді де, олар арқылы көтерілген су ауада буланып ұшып кетеді. Топырақты қопсытқан кезде біз қылтүтіктерді бұзамыз, сындырамыз. Төменнен көтерілген су қопсытылған қабатқа дейін келеді де, жоғары карай өте алмайды, сондықтан қопсытылған қабаттың астында жиналады.

Егістікті қабыршақ басқан жағдайда да топырақ өте құрғап кетеді. Бұл жаңбырдан кейін болады. Қабыршақта суды өте күшті соратын жіңішке қылтүтіктер көп болады. Егер топырақтың ылғалын сақтау керек болса, культиватор не тырма арқылы мұндай қабыршақты тез бұзу керек.

Демек, топырақтагы көптеген түтіктер, өзекшелер, кеуектер арқылы су кез келген бағытта жылжиды, топырақ бөлшектерінен түрлі тұздарды, соның ішінде өсімдіктерге қажетті тұздарды да, шайып отырады. Еріген тұзы бар су - өсімдіктер мен топырақтағы кейбір басқа тірі жәндіктер үшін қорек.

Топырақтың ауа ырғағы (режимі).Құрғақ топырақтың барлық қуыстары дерлік ауаға толы болады. Бұл ауаның бір бөлігін топырақ бөлшектерінің беткі қабаты күшпен ұстап тұрады. Ауаның бұл бөлігі өте аз қозғалады, сондықтан сіңірілген ауа деп аталады. Ірі кеуектерде орналасқан басқа ауа - бос ауа. Ол анағұрлым қозғалғыш келеді, топырақтан шығып кете алады, атмосфера ауасымен оңай алмасып тұрады.

Топырақ дымқылданған сайын оның ауасы ығыстырылып, сыртқа шыға береді, ауаның және басқа газдардың бір бөлігі топырақ суында ериді. Суда әсіресе аммиак жақсы ериді: 1л су бірнеше жүз литр аммиакты еріте алады. Суда басқа газдар да, көмір қышқыл газы, оттегі және азот ериді, бірақ олар аммиактан анағұрлым нашар ериді.

Мәдени өсімдіктердің көбінің жақсы өсуі үшін топырақта су да, ауа да болуы керек. Мұндай жағдайларда су уақ және орташа кеуектерде болады да, ал ірі кеуектерде ауа орналасады.

Ауадан топырақта оттегі көп жұмсалады. Жоғарыда көрсетілгендей, оттегі өсімдік тамырларының, топырақта мекендейтін жануарлардың тыныс алуына жұмсалады, топырақтағы түрлі заттармен, мысалы темірмен қосылады, ол негізінде түрлі бактериялардың тыныс алуына, өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарының шіруіне және кейбір минералды заттардың тотығуына жұмсалады. Тірі жәндіктерге жұмсалған оттегінің орнына топырақтағы ауада олардың тыныс алуы және өлі органикалық қалдықтардың шіруі кезінде бөлінетін көмір қышқыл газы көбейе бастайды. Топырақ ауасынан көмір қышқыл газы топырақ ертіндісіне де қосылады.

Топырақтағы ауа қозғалыссыз қалмайды. Күндіз күн сәулелерінен топырақ қызған кезде, ондағы ауа да қызады. Оның көлемі кеңіп, бір бөлігі сыртқа шығады. Түнде топырақ, оның ішіндегі ауа салқындайды. Топырақтың ауасы сирейді. Осы бос кеңістікке сырттан жаңа ауа келеді. Бірнеше тәуліктің ішінде топырақтағы барлық ауа құрамы жаңарып та үлгіреді.

Топырақтағы ауаның алмасуы басқа себептерден де болады. Ауа жел соққанда сыртқа шығады, топыраққа өткен су ығыстырып шығарады, бұл екі жағдайда да топырақтан ығыстырылған ауаның орнына атмосфералық жаңа ауа келеді. Атмосфералық қысымның өзгеруінен де топырақ ауасы қозғалады. Қысымның күшеюі топырақ бетіндегі ауаның бір бөлігінің топыраққа енуіне соқтырады. Ал, атмосфера қысымы азайса, керісінше топырақ ауасының бір бөлігі сыртқа шығады. Ақырында, топырақтағы ауа алмасуы желсіз, жаңбырсыз және атмосфералық қысымның бірқалыпты кезінде де тоқтамауы мүмкін. Көмір қышқыл газы мен су буларына бай топырақ ауасы біртіндеп сыртқа шығады да, атмосфералық құрғақ және оттегіне бай ауа топырақ кеуектеріне енеді (бұл үрдіс газдар диффузиясы деп аталады).

Топырақ ауасының жаңаруына түрлі климаттық және топырақ аймақтарында түрлі себептер түрліше әсер етеді. Мысалы, шөлдерде температураның күн мен түнде қауырт құбылуы және топырақ ауасын үрлейтін жел күшті әсер етеді. Жауын-шашыны мол аймақта, мысалы тайгада, ауа алмасуына топыраққа судың сіңуі күшті әсер етеді, т.с.с.

Топырақ ауасы атмосфера ауасынан үнемі дымқылдау болғандықтан бұл екеуінің алмасуы топырақтың құрғауына себеп болады. Демек, топырақ өзіндегі суды тек бетінен буландыру ғана емес, сонымен бірге өзінің ішкі қабаттары мен кеуектері арқылы да жоғалтады. Судың мұндай булануы топырақ ішіндегі булану деп аталады. Топырақ ішіндегі булану жел оңай енетін топырақтарда зиянды мөлшерге дейін жетеді. Тоң кесекті, жарықшақты және ыссы, желді күндері жыртылған жерлер өте тез құрғайды. Сондықтан, шөлейт аудандарда топырақтағы ылғалды жоғалтып алмау үшін, ауа райы жоғарыдағыдай болып тұрған кезде оны терең жыртуға болмайды. Ал егер жыртылып тасталған болса, оны мейлінше жақсылап тырмалап, тегістеп тастайды (сүйретпе не тырманың желкесі арқылы).

Ауаның еркін алмасуы барлық топырақта бірдей бола бермейді. Мысалы, құм топырақтардың бөлшектерінің арасындағы кеуектері ірі болады. Бұл топырақтардың терең қабаттарына ауа оңай өте алады. Өсімдік тамырлары мұнда еркін тыныс алады. Су болған жағдайларда өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары мұндай топырақтарда тез шіриді. Структурасыз, саз, тым ылғал топырақтарда мұндай болмайды. Мұнда топырақ бөлшектерінің аралықтары өте жіңішке және оларда көбінесе су толып тұрады. Мұндай топырақтарға ауа өте аз мөлшерде, қиыншылықпен өте алады. Топырақ баяу кұрғайды. Өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары нашар шіриді. Топырақтағы түрлі заттар, мысалы темір оттегімен қосыла алмайды, қайта өзінің құрамындағы бұрынғы оттегін де жоғалтады. Оттегін жоғалтқандықтан темір өсімдіктер үшін у болады.

Селитра құрайтын бактериялар мұндай топырақтарда өмір сүре алмайды. Онда селитраны бүзғыш басқа бактериялар өседі. Яғни, топырақ «дұрыс өмір сүрмейді», «тұншыққандай» болады. Мұндай топырақ біртіндеп батпаққа айналады. Топырақты дұрыс өмірге келтіру үшін оны құрғату керек, жоғарғы қабатын қопсытып, оған ізбес, көң, қи қосу керек, минералды тыңайтқыштар шашу керек.

Күн сәулесінің жылылығынан әртүрлі топырақ әртүрлі жылынады. Ашық түсті, ылғал топырақтарға қарағанда қара, қарашірікке бай, әсіресе құрғақ топырақтар анағұрлым тез жылынады. Ылғал топырақтар әсіресе баяу жылынады. Бұл ондағы суды жылытуға, буландыруға көп жылу жұмсалатындықтан болады. Құм топырақтар саз топырақтардан құрғақтау, сондықтан тезірек жылынады.

Топырақтың жылынуы үшін оның түсі, қарашірік пен судың мөлшерінен басқа, оның қандай жерде орналасқандығының да үлкен маңызы бар: оңтүстік баурайда жатқан топырақтар басқаларға қарағанда анағұрлым жақсы жылынады, шығыс және батыс баурайдағысы азырақ, нашарлау жылынады, ал солтүстік баурайдағысы - бәрінен нашар жылынады.

Топырақ алған жылу оның бөлшектері, су және ауа арқылы төменгі қабаттарға тарайды. Топырақтың қатты бөлшектері мен су жылуды жақсы өткізеді. Ал, ауа жылуды өте нашар өткізеді.

Топырақтағы өсімдіктер мен басқа тірі жәндіктердің дамуы үшін жылы топырақ қолайлы келеді.

Қысқы күндері, топырақты қар басып, ондағы су қатқан уақыттарда және жылылық толқындарының орнына суық толқындар жүре бастаған кезде топырақтағы өмір едәуір дәрежеде бәсеңдейді. Топырақтағы барлық тірі жәндіктер қысқы ұйқыға кетеді, қайнаған жаңа өмір тек келесі көктемде ғана басталады.

Бірақ барлық топырақ жаратылысынан жақсы структуралы бола бермейді. Жыртылған егістік жер структуралы болуы үшін көбінесе табандылықпен жұмыс істеуге тура келеді. Қандай топырақта болмасын структура құру үшін оның қарашірігін көбейту және оны кальцийге қанықтыру керек. Кальцийге қанықтыру үшін қышқыл топырақтарда ізбес, ал сілтілі (мысалы, сортаңдарда) топырақтарда гипс қолданады.

Топырақты көңмен тыңайтып тұру керек, ауыспалы егістерге біржылдық және көп жылдық астық тұқымдас, бұршақ тұқымдас шөптер танабын енгізу, құм топырақтарға люпин және сераделла егу керек. Бұршақ тұқымдас шөптер топырақты кальций мен азотқа, ал барлық - бұршақ және астық тұқымдас шөптер, егер олардың өнімі жақсы болса, топырақты қарашірікке байытады, өйткені олардың тамыр жүйесі сұлы, қарабидай, бидай және басқа егістік, бақша өсімдіктерінің тамыр жүйесінен бірнеше есе көп болады. Онымен бірге, тамыр жүйесі нашар астық және бақша дақылдарына қарағанда, тамыр жүйесі жақсы дамыған шөптер өзінің торланған қалың тамырлары арқылы топырақты түйіршіктер мен құрткесекшелерге бөледі. Ауыспалы егістерге шөп танаптарын барлық жерде бірдей бір үлгі бойынша енгізуге болмайды. Бақылау жүргізе отырып, ауыспалы егістердің шөптер қоспасына жаңа дақылдарды батыл енгізу керек. Мысалы, қара топырақсыз аймақта жоңышқа, атқонақпен бірге райграс, қойкөде және жима тарғақ, құрғақ далаларда беде және еркекшөппен бірге түйе жоңышқа, ноқат, судан шөбі; дымқыл субтропиктерде – бөрібұршақ (люпин), атбұршақ сияқты өсімдіктер өседі.
ТОПЫРАҚ ТҰЗДЫЛЫҒЫНЫҢ ӨСІМДІКТЕРГЕ ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТОПТАРЫ

Біздің планетамыздың топырағының шамамен 25% тұздыланған болып келеді. Топырақ ерітіндісінде болатын тұздылықтың артықшылығы өсімдіктерге токсинді болады. Әсіресе тез ерігіш тұздар зиянды, олар цитоплазмаға оңайлықпен енеді: NaCl, MgCl, CaCl2; ақырын еритін тұздар: CaSO4, MgSO4, CaSO3 аз токсинді. Көптеген тәжірибелерде көрсетілгедей өсімдіктерге сульфаттарға қарағанда хлоридті тұздылық қатты әсер етеді. Сульфатты тұздылықтың аз токсинділігі, Cl¯ ионына қарағанда SO4¯ ионының аз көлемде болсын өсімдіктердің минералды дұрыс қоректенуіне қажет болып, артып кеткен кезде ғана зиянды болады.

Тұздылықтың асқан концентрациясы осматикалық әрекет ретінде болып, өсімдіктердің қалыпты сумен қоректенуінің бұзылуына әкеліп, улануға әкелетін токсинді әсер етеді. Көбінесе, улану азот айналымының лезде бұзылуы нәтижесінде және ақуыз ыдырауынан түзілетіндердің жиналуынан пайда болады. Қатты тұздылық ақуыздың ыдырауын ақырындатып, өсу үрдісін басады. Топырақтың тұзды болуы топырақ микроағзаларының өлуіне (сонымен қатар, жоғары сатыдағы өсімдіктердің тіршілігінде пайдалы топтарға) әсер етеді. Ыстық және құрғақ климатта жер асты сулары болатын жерлердің басым болуынан үлкен аймақтарда (дала және жартылай дала территориялары, шөл аймақтарда) тұздылану жиі кездеседі. Бұл жерлерде тұздылану басым болып жер асты суларының тұздары ғана емес сонымен қатар минрералды тұздар аз мөлшерде болатын атмосфералық жауын-шашын болып табылады. Бұл жерлерде тұздалану суландырудың дұрыс жүргізілмегенінен де болады.

Ылғалды климатта топырақ үнемі шайылатындықтан тұздар жиналмайды және олардың топырақ тұнбасындағы құрамы жүздік немесе мыңдық пайыз бөлігінен аспайды. Теңіз және жер асты суларының қатты тұздылығымен болатын үнемі ылғалдылық кездесетін топырақтан басқалары (ол Балтық, Белое Солтүстік теңізі) жағалаулары тағы бір тұздардың кездесуі – теңіз тұздарының желмен теңіз жағалауы жартастарында жиналуы (импульверизация), көпшілік жағдайда жағалау өсімдіктерінің орташа құрамы мен орналасуына әсер етеді.

Әр түрлі типті тұзды топырақтың ішінен негізгісі - тұзды және сулы реттелуі бірдей емес болып келетін сор (солончак) және сортаңдар (солонцы).

Сор – жоғары деңгейіне дейін тұзды сулармен үнемі және қатты ылғалданған топырақтар («сулы» солончактар, тұзды батпақ) мысалы, өзендердің ащы-тұзды айналысы. Жазда солончактар беті кеуіп, тұз қабыршығымен жамылады да топырақ ерітіндісінде концентрациясы бірнеше ондық пайызға жетеді. Натрий иондары ерітіндіде ғана кездесіп қоймай топырақтың сіңіру комплексінің коллоидтарын да қанықтырады.

Сортаңдар - беті тұздаланбаған, беткі қабаты сілтілі, құрамсыз. Төменгі горизонттары Na¯ тығызданған және қаныққан, кепкен кезде жолақтар мен түзулерге таралған болады. Су ырғағы лезде өзгерулермен сипатталады (көктемде су өткізбеушілік әсерінен ылғалдылық беткейде тұрақтануы жиі байқалады, ал жазда- қатты құрғақшылық). Топырақ түрлерінің аралық қатарында солончакты, солонецты топырақ. Жиі олар арасында кішірек жерлерде, солончакты-солонецты комлексін құрайды (Каспий маңы, Қазақстан т.б.).

Тұзды топырақтарда жоғары тұздылыққа бейімделген өсімдіктер тіршілік етеді – галофиттер. Олар спецификалық түрлермен ерекшеленеді. Осылайша толық галофитті тұқымдастар кездеседі (алаботалылар, свинчактылар, иттабандылар, жыңғылдылар). Галофиттер флорасы аридті зоналарда әртүрлі және бай болады. Галофиттерден басқа тұзды емес жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер – гликофит деп аталады.

Морфофизиологиялық ерекшеліктеріне және тұздылануға адаптациясына байланысты бірнеше галофит топтарын бөлуге болады. (Генгель П.А.)

1) Эугалофиттер (солянки). Бұл басым көпшілігі солончак пен тұздалған комплексті сор жерлерде өсетіндер. Мысалы: Европалық бұзаубас, бүршікті сарсазан, Salsola, Petrosimonia, Suaeda, Obione туыс түрлері т.б. Осы өсімдіктердің сырт пішіндері сәйкес келеді. Кейбіреулерінде суккулент ерекшеліктері байқалады: жапырақтар редукциясы, ассимиляциялық ұлпа болатын - 2 қабатты бағаналы (полисадты) паренхима, ортасында шырынды ылғалды сақтайтын ұлпамен толтырыла орналасқан мүшелі етжемді сабақтары. Басқаларында (obione, suacta) жапырақтары әдетте пластикалық, бірақ «голоморфты» пішінді құрылым: қатты тығызданған және суккулентті жапырақты пластинка салыстырмалы үлкен жасушалы болады.

Топырақ тұздылығында осы белгілердің байланысы, өткен ғасырда да хлорлы тұздар мен күкірт қышқыл ерітінділердегі анатомды-морфологиялық тездете өзгерістерінің тәжірибелерінде көрсетілген әлде де кейінгі жұмыстарда (мәдени өсімдіктерге де) көрсетілгендей тұздардың артықтығынан жапырақ пластинкасының жуандауы устицалар көбеюінен: жапырақ суккуленттене бастап, ал жапырақ пластинкасының көлемі кішірейеді. Бұндай жағдайлар тұздыланудың әр түрінде байқалады.

Цитоплазманың тұздылыққа жоғары тұрақтылығына байланысты эугалофиттер тұздардың көп мөлшерде сіңіріп және жинауға қабілетті (күлінің массасының 45-50%). Қазіргі көзқарастар бойынша тұздар тек цитоплазмада ғана емес, тұздар жиналатын орын ретінде алынатын жасушарардың «инертті» құрамында жиналады. Топырақ қаншалықты тұзды болса, тұз жинаушы өсімдіктер соғұрлым құрамында тұз көп болады. Өсімдік бойындағы иондар құрамы әдетте топырақ құрамындағы тұзға сәйкес, бірақ таңдамалы түрде жинаудың белгілері - дәнді дақылдар мен қияқөлеңдер натрийдан гөрі калийді көп жинақтайды, алаботалылар – NaCl, органикалық анион (бастысы оксолат) крестгүлділер – Na мен SO4. Бұзаубас өсімдігі ұлпаларда тіпті жапырақта тұз мөлшері аз болса да, тұзды көп мөлшерде жинақтайды. Жалпылама өсіп шығуда кейбір галофиттер – тұз жинаушылар бұрын сода мен поташ алуда қоры ретінде табылған. (Бұл олардың латынша аталуына әсер етті: salsola kali, s.soda. kalidium туысы). Орта Азияда сексеуіл түбінде қабыршықты цементтелген тұздарының түзілуі жақсы мәлім. Ал Австриялық жартылай далаларында atriplex туыс түрлері топырақты тұзды қылады. Галофиттер өсінділері астында топырақтың сілтіленуі жүреді.

Криногалофиттер (тұз шығарушылар). Бұл өсімдіктер тұзда ерітінді ретінде арнайы жапырақтарындағы бездері арқылы артық тұзды сыртқа шығаруға қабілетті. Бұларға жыңғылдылар, иттабандылар, кермектердің көпшілігі жатады. (ботаниктер жақсы біледі, кеппе шөп (гербарий) жинауда жыңғылды тұзды жамылғысы бар болғандықтан қағазда сорғалаушы жапырағын кептіру қиынға түседі). Тұздың құрғақ ұнтағы жел көмегімен жапырақтан ұшып кетеді, жерге түседі немесе жауын арқылы шайылады. Жапырақ құрылысына қарай көптеген криногалофиттер мезофиттерге жақын келеді.

Гликогалофиттер бұған ксерофильді өсімдіктер жатады (мысалы, дала мен жартылай далада тіршілік ететін көпшілігі ермендер). Гликогалофиттер тұқым жүйесі тұздарды өткізбейді. Сондықтан қатты тұзды топырақта өсетін өсімдіктер ұлпаларында тұз жиналмайды. Бұл «тамыр кедергісі (барьері)» жұмысы белгісіз. Бір авторлар тамыр жасушаларының қабырғаларының жуандауына мән береді, басқалары – зиянды тұздың тоқталуын қамтамассыз ететін биохимиялық үрдістер, үшіншілері - өсімдіктердің су режимі аз кезде тіршілік ету және «бласты» иондарды аз сіңіру қабілеттілігіне ие болады.

Терең тамыр жүйесі арқасында тұздалудан қашатын өсімдіктер топтарын еске салуға болады. Бірақ олар қатты тұздалған жерде тіршілік етеді, олардың сору тамырлары терең аз тұздалған деңгейде орналасады. Мысалы: тростник, Сырдарья қойнауларында өсетін тростниктің химиялық сараптамасы тұздалуды әртүрлі дәрежелі және құрамды болуы жер асты мүшелері мен тамырларының құрамының біртектілігін көрсетеді. Сол кезде осы жерде өсетін біржылдық сораң (солянка) онша терең емес тамырымен жоғары деңгейдегі тұздалған ерекшелігіне байланысты. Қамысқа ұқсас сібір кендірі т.б. түрлер. Бұларды кейде псевдогалофиттер деп те атайды.

Галофиттерде зиянды тұздарды «зиянсыздандыру» және басты айналымнан шығару биохимиялық ерекшеліктері болады. Бұл цитоплазма және органикалық қышқылдар ақуызымен иондарды таңдаулы байланысы және де қорғаныш функциясын атқаратын заттардың (кейбір көміртегі, аминоқышқылдар, пигменттер т.б.) жиналуы қамтамассыз етіледі.

Көптеген галофиттерде тұздар үшін цитоплазма өткізгіштігі төмен, ол көбінесе гидрофильді тұзды аз сіңіріп, су мөлшерін аз жұмсауға әкелетін коллоидты –байланысқан суы көп болады.

Галофиттің жасуша шырынындағы тұз концентрациясы жоғары осматикалық қысымға шамамен 5000 кПа және одан да көпке шарттайды (ал басқа өсімдіктерде жоғары осматикалық қысымы –ксерофиттер- ол қант көмегімен өтеді). Осматикалық қысымның жоғарылауы концентрлі топырақ ерітіндісінен тамырлардың суды сіңіруіне мүмкіндік береді.

Көптеген галофиттерге топырақта тұздардың концентрациясының жоғарылығы – қажетті әрі жағымды фактор болып табылады. Солерос және теңіз жолжелкені өсімдіктерімен әртүрлі топырақ ерітінділерінде жүргізген тәжірибелер олардың өсуіне тұздардың 2-3% концентрациясы қолайлы, ал осы өсімдіктерді тұрақты суға өсіргенде солуы байқалған. Осындай жағымды «тұзды әсер» сарсазан, алабота өсімдіктерінде байқалған. Ол ересек өсімдіктерде де өсіп келе жатқан тұқымдарда да байқалады.

Тәжірибе жүзінде көрсетілгендей галофиттердің әртүрлі физиологиясына тұздылықтың аз мөлшерінің жағымды әсер етуі (әсіресе галофиттермен салыстырғанда байқалады). Мысалы, галофиттерді натрий хлор қосылған қоректік ортада өсіргенде, тұздың айналымына жауап беретін ферменттер белсенділігі 12 г/л қатарлы концентрацияда болса да жоғары болып қала береді (ал гликофиттерде 3 г/л болғанда ақ түседі). Топырақтың қорында келесі өзгерістер болады: галофиттерде белгілі фосфорды сіңіру рН 8-9 болғанда максимальді және Na иондарымен реттеледі, ал гликофиттерде бұл үрдіс үшін рН 5-6 болғанда оптимальді, Na болса оған кері әсерін тигізеді.

Тұздылыққа галофиттердің тұрақтылығы келесі көріністе болады: жапырақшаларымен тұзды ерітіндіге малынған жапырақтарында дұрыс фотосинтез сақталады, ал сол кездерде гликофиттер жапырақтарында фотосинтез бәсеңдеуі, хлорофильдің бұзылуы «тұзды күйінді» (жапырақ тақтасының бөліктерінің өлімі) байқалады.

Бірақта тұзға төзімді галофиттерде тұздылыққа төзімділігінің шегі бар: тұздылық лезде артқан кезде олар зардап шегеді. Бұл солерос пен басқада тұздылығы жоғары топырақта өсетін тұзды солянкаларда жақсы көрінеді.

Салыстырмалы ылғалды солончакта өсетін көптеген галофиттер құрғашылыққа төзімсіз болады. Көбінесе құрғақ топырақта (мысалы, жазда қатты құрғап кететін солончакты солонецтар) ксероморфты ерекшеліктері бар галофиттер өседі: көкпек, қотыр көкпек – түкті жапырақты және терең тамыр жүйесі бар, биүргін – қалың екі қабатты эпидермисі бар. Құрғақ діңгек тәрізді солонецтарда ксероморфты ерекшеліктері көрінген түрлері басымдырақ болады. Қатты түптенген және жүйкеленген жапырақтар (жусан – сирек бас жусаны және Лерха, кесте жусан) немесе ұсақ ине тәрізді жапырақты болады (camphorosma monspeliacum). Осы топырақтарда кейбір тұздылыққа көнетін дала ксерофиттері осы жерлерде тіршілік ете алады, мысалы, типчак. Осыдан қазіргі галофиттерді галоксерофитпен ксерофитке ауысу қатарын байқауға болады.

Басқада аралық топ бар – галомезофиттер. Бұл негізінде шалғындық өсімдіктері, аз тұздыланған орманды дала және дала сулары қоймаларындағы және тұзды жер асты суларының топырақтарында өседі. Сырт пішіні мен құрылысы жағынан қалыпты шалғын мезофиттерінен еш айырмасы жоқ. Бұлар түлкіқұйрық, бытыраңқы ақмамық, теңіз түйнекөлеңі, бессер сәбізшөбі т.б. Олардың кейбіреулері жоғары деңгейлі тұздылыққа ие (осы шалғын шөптеріне тұзды дәм беріп жануарларды еліктіреді) және гутация кезінде оның артығын бөлуге қабілетті.

Ерекше топты теңіз жағалауы галофиттері және галомезофиттері құрайды – «марштар өсімдіктері» (теңіз жағалауы шалғындығы өсімдіктері), литорал, дюндер мен дюндарға қатысты аймақтар, теңіз жартастары өсімдіктері. Осы тіршілік ету орталарында теңіз суынан топыраққа сіңген тұздыланған жер асты суларынан немесе желмен келген тұздылықтың артықшылығы кейбір түрлерге ылғалдылықтың көп болуымен сәйкестенеді (құйылу кезінде уақытша анаэробиоздану), басқаларына биік және құмды субстратта – шектеулі мөлшерде болатын ылғалдылық сәйкес келеді. Теңіз жағалауы флорасының түрлік ерекшелігі (Европа көлемінде) біртекті болып келеді. Бұл жерлерде қарапайым галофит – солерос және галоморфты түрлері – суккулентті жуан жапырақты (Honkenya peploides, Glaux maritima, Mertensia maritima т.б.) және тұздылынған құмда өсетін осындай ерекшеліктері бар галопсаммофиттер (Фин жағалауында кездесетін кесек астық тұқымдастарының ірі қияқкөкшіл балауызды жамылғысы бар жапырақтарымен қопаларды көруге болады). Литва теңіз жағалауы өсімдіктерінде зерттеулерде көрсеткендей, жасуша шырынының асқан концентрациясымен жоғары осматикалық қысымы бар (2200-5300 кПа дейін) және жер үсті бөліктерінде минералды тұздардың мөлшерін жинайды (күл салмағының 12-22%). Кейбір кездерде теңіз жағалауы галофиттерімен бірге тұздылыққа шыдамды гликофиттер өседі: мысалы, тұщы сулар жағалауында өсетін түр – кербезгүл, ол топырақ рН - 2,0-12,0 дейін және тұздылық концентрациясы 3% дейінгіні көтереді.

Тұзды жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер арасында ерекше топта мангралы орманды және мангралар – тропикалық жағалаулардың топанды ормандары, теңіз сулары аймақтарында немесе тропикалық өзендер эстуарияларында өсетіндері кездеседі. Бұл аймақтардың аса тұздылануы теңіз сулары арқасында жағалауларда тұз жиналу, желмен тұздардың шаңдарының келуіне әсер етеді. Мангралық ағаш түрлері ретінде Aviccenia, Rhizphora т.б. туыс түрлері таралған.

Тұздылыққа бейімделу оларда кейбір физиологиялық механизмдерінде иондарды таңдаулы сіңіруін орындауда байқалады. Мысалы, улы натрий калийға қарағанда аз сіңіріледі. Тұздардың артықшылығы лептесіктерден бөліну арқылы белсенді бөлініп азаяды, сондықтанда астыңғы эпидермис тұзды қабыршықпен жабылған болады. Бұл тұздар басқадан қонған емес, шынымен, жапырақтан бөлінгендігін интактілі жапырақты шайғаннан кейін тұзды қабыршықтың қайта пайда болуынан байқауға болады, әсіресе, «желді көлеңкеде», тұзды шаңның қонуы мүмкін емес болғанда байқалған. Мысалы: Шығыс Африкада өсетін Аvicennia, оның жапырағынан бөлінген ерітіндіде хлор, калий, натрий иондары болады және осы ерітіндіде олардың концентрациясы жоғары екендігі зерттеулерде дәлелденіп, көрсетілген. Мангралық ағаштар мухитті «ерітіндіден» тұщы суды қарапайым фильтрация (метаболитті емес) арқылы сіңіруге қабілетті. Осмотикалық қысым мангралық ағаш түрлерінде жоғары шамамен 5000-7000 кПа болады. Оның ауыспалы болуы мүмкін: Ява аралында Аvicennia су қайтуы кезінде осматикалық қысымы 16300 кПа, ал су келуі кезінде 200 кПа жетеді. Мангралық ағаштарда тұздардың концентрациясы жоғары болған кезде фотосинтезі қалыпты жүреді, ал гликофиттерде оны бәсеңдетеді.

Тіршілік ету ортасының тағы бір түрі белгілі, тұздылыққа өсімдіктердің бейімделуінің қажеттілігі – ол мұхиттар мен теңіздер сулары. Әлемдік мұхиттардың сулары 3-4 % тұзды сақтайды. Ол біздің планетамыздың шамамен 97% құрайтынын еске саламыз. Бірақ теңіз өсімдіктерінің тұздылыққа бейімделуі әлі де аз кездеседі.

Кейбір деректерде, теңіз балдырлары ұлпаларында көп мөлшерде тұздарды жинақтауға қабілетті болатыны байқалады (құрғақ салмақтың 60% дейін). Көптеген түрлер тұщыланған ортада өсіргеннен нашарлай түсу белгілері пайда болады. Сөйтіп, галофильді балдырларға NaCl 3-12% концентрация ерітіндісі қолайлы, тұщы суда тіршілік ету бұзылып, олар өлімге ұшырайды. Осы мағынада кейбір авторлар теңіз өсімдіктері облигатты галофиттер деп санайды, ал жер үсті өсімдіктері - тек факультативті, себебі олар тұздылығы жоқ топырақта өсуге қабілетті.

Су немесе жер үсті өсімдіктерде тұздың концентрациясына қатысты анатомиялық-морфологиялық өзгерістері ұқсас болып келеді. Содан, тұщы су балдырлары тұз ерітіндісіне көшкенде жасушалар көлемі үлкейеді, ал ядро мен ядрошықтары да үлкейеді (галофильді суккуленттерде сияқты). Теңіз суынан гөрі концентрациясы жоғары ерітінділерде өсетін теңіз балдырлары қарапайым түрлерден өзгешеленеді. М: галофиль гүлді өсімдіктер ұлпаларының борпылдақ құрылымымен, механикалық элементтер аз дамуымен, жүйеленуінің аздығымен өзгешеленеді.

Соңғы 10 жылдықта жаңа мәселе туындады, ол өсімдіктердің тұздылыққа тұрақтылығымен – көше бойларында топырақта тұздардың жиналуымен байланысты.1968 жылы қыста АҚШ Солтүстік штаттарында (шоссе) көшелерінде 6 млн. т тұз (95% NaCl + 5% KCl) қолданылған.Жаңа Англия аудандарында қыста жолдарда шамамен 6 кг тұз әр метр екі жаққа қалады. Осыдан көрші аймақтың тұздылануы басталып, осы себепті көше бойы отырғызылғандарға тұзға төзімді түрлердің қажеттілігі туындайды. АҚШ-та тұздылықтан қантты үйеңкі, Канада тсугасы, қарағайлардан шегеді (өсудің нашарлауы, сарғаю, өлу). Ал цитрустармен алмалар төзімді болады, ағаштарға қарағанда шөптесін өсімдіктер төзімдірек.

Тұздыланған топырақты арнайы мелиорация арқылы жақсартады.(дренажбен, шаюмен, сіңген натрийді химиялық жолмен кетіру). Өсімдіктерді қолдануға да болады, ол фитоелиорация оның әсерінен жер асты суларының тұздылығы азайып, топырақ тұзсызданады.
ПСАММОФИТТЕР МЕН ЛИТОФИТТЕР

Псаммофиттер мен литофиттер морфологиясымен биологиясында топырақтың механикалық ерекшелігі және онымен шарттанған экологиялық жағдай көрінеді.

Топырақ субстраты ретінде құм ерекшелігі мен көшетін құм өсімдіктері псаммофиттер. Бірақ құм туралы көрініс шөл даламен байланысты болғанымен құмды сілемдер (массивы) аридті және көбінесе қоңыржай белдеулерде таралған. Шығу тегі жағынан құмдар: теңіз жағалауының, өзен жағалауы, көл жағалауы (осы су қомалары жағалауына таралған) болады; мұздықтыр көшіне байланысты (қазіргі және ерте кездегі)- флювигляциальді, немесе жел арқылы – эоловты (эоловыми)төкпелі, ағынды, жел арқылы көшетін (мысалы, көшпелі шөл дала бархандары немесе теңіз жағалауының көшпелі дюндары) және өсімдік жамылғысына бекіген құмдар деп айыруға болады.

Субстрат ретінде құмды ерекшеліктері болады, олар өсімдіктің бейімделуіне қажеттілік туындатады. Біріншіден, ол жылу режимі: аз жылу сиымдылығымен және жоғары жылу өткізгіштігімен, құмдар қатты қызу мен тәуліктік температураның өзгертуіне қабілетті (әсіресе беткейінде).Орта Азия шөл даласында ыстық күндерде беткі температура 70-78ºС ал көлеңкеде 40-43ºС жетеді (2м биіктікте). Осыдан жерүсті қабатта ауаның қатты қызуы байқалады.

Өсімдіктердің құмда су ырғағы жақсы қалыптаспайды. Ол жауын-шашынның тез және кедергісіз төменге өтуімен сипатталады, өйткені құмның ылғалдылықты ұстау күші өте төмен. Құмның аз капилярлануынан жерасты суларынан кері ағынының күші мүлдем аз. Осы құмды топырақтың ерекшеліктері беткейлі горизонттарды өсімдіктердің тамыр жүйесіне аз сумен қамтылу жағдайы жасалады.

Жаз айларында ортаазиялық шөлдерде құмның беткі қабаты толығымен кепкен болады. Вегетациялық кезеңнің соңына кебу 50-60 см тереңдікке дейін жетеді. Сонымен қатар құмды топырақтарда терең горизонттарда атмосфералық жауын-шашынның ылғалдылық жиналуына жағдай жасалады. Құмдар аз көлемде ылғалдың өлі қорын сақтайтынын ескеру қажет (коэфицент завядания): мысалы, көшпелі құмдарға ол 1% таяу. Шөлді аймақтарға түсетін жауын-шашынның аз мөлшерінде құмның беткі қабаттары терең емес ылғалданады (1 м дейін). Сондықтан гравитациялық су жер асты суларына жетпей, «подвешенный» сулы горизонт құрайды. Осының арқасында шөлдаланың өсімдіктері тіршілік етеді. Терең тамыр жүйесі бар бұталарға су қорының негізі болып жер асты суларының капилярлы қоймасы болып табылады. Кейде (күзде) өсімдіктер топырақ ішіндегі конденсациядан болған ылғалды қолданады.

Құмдар шайылып және сіңіру комплексі жоғары емес болғанда тұздылық аз болады. Өсімдіктері аз болатын шөлді далада органикалық заттардың құмда мөлшері топыраққа органикалық қалдықтар шамалы түскендегідей көп емес болады. Олармен әсіресе бекімеген құм бархандары кедей болып келеді. Тек кейбір шөл дала бұталары мен ағаштардың түбінде гумустың азот қосындысының, минералды тұздардың құрамы көбірек болады.

Өсімдік субстраты ретінде құмның экологиялық ерекшелігі болып, оның топырақ бөлшектерімен нашар байланысымен шарттанған жылжымалдылығы табылады.

Литофит өсімдіктері таулы тасты қорымдарда желдену және жартастарды бұзу нәтижесінде туындайтын ерекше жаңа субстраттар немесе екінші реттік, тау беткейлерінде шектен тыс жайлымдар мен ұсақ грунттың жалаңаштануы әсерінен пайда болады. Өсімдіктер тастақ субстратпен шарттанған экологиялық фактор ырғағына ғана емес, ең алдымен қорымдар жылжымалдылығына бейімделуі қажет. Көптеген өсімдіктер түрлерінде сабақтың бекіну түрлері бар: мысалы, олар жер үстіне тек биік емес жапырақтары мен гүл шоғырының көрінетіндей етіп (бірнеше см) тастақ субстратқа көмілген болады. Басқаларында беткей астынан аз тереңдікте ұзын өрмелеуші өскіндері таралады. Өсімдіктер қорыммен көмілген кезде, субстраттың көшуіне байланысты жанама тамырлар мен жаңа өскіндер түзуге қабілетті. Қорымдарда тамыр жүйесі жарда жоғары бағыттала өседі: өсімдіктер альпинистер секілді жоғары қарай тірекке жармаса өседі. Жиі контрактильді тартымды тамырлар дамиды.

Қорымды тор тәріздене тамырлар мен тамыршалар жаулап, литофит өсімдіктер оның көшуін оған тереңге кететін тамыры бар жерүсті өскінді субстратты жақсы ұстайтын түрлердің бекінуіне мүмкіндік бере отырып, ақырындатып немесе тоқтатып тастауы мүмкін («платиналық» өсімдіктер). Келесі жолда ұсақ топырақтар мен өсімдік қалдықтары жинала басталуы жүріп – топырақ түзу үрдісі басталады. Нәтижесінде осындай тоқтатылған қорымдарда сәнтал өсімдіктер топтары – болашақ биіктаулы шалғын өсімдіктерінің ошағы пайда болуы мүмкін.

Кездейсоқ литофиттер реттінде ескі тасты құрылымда, ескі қамалдарда, тасты бақшаларда өсетін өсімдіктердің түрлері болуы мүмкін. Тастар арасы қуыстарда ұсақ топырақтар (мелкозем) мен шаң жиналатын жерде шөптесін көпжылдық өсімдіктер мен кішігірім ағаш тектес өсімдіктерді кездестіруге болады.

Соңғы жылдары көптеген әдемі гүлдейтін литофиттер экологиясы «альпілік» стильді қолдану үшін гүл шаруашылығын (альпинарийлер) құру мен мәдени жолмен өсіруге жабайы литофиттерді енгізуге байланысты көп көңіл аударылып келеді.

2. 
   ӨСІМДІКТЕР МЕН ӨСІМДІКТЕР ЖАМЫЛҒЫСЫ БОЙЫНША ТОПЫРАҚ-ГРУНТТЫҚ ЖАҒДАЙЛАРДЫҢ ИНДИКАЦИЯСЫ
   

Өсімдіктердің тіршілік ету ортасымен тығыз байланысы тек орта ерекшелігіне сай өсімдіктердің қажеттілігін ғана емес, өсімдіктер сипатына қарай қоршаған орта қасиеттері жайлы, яғни өсімдіктерді индикатор ретінде қолдануға болатындығы белгілі. Өсімдіктер мен өсімдік жамылғысы бойынша орта қасиеттері мен ерекшеліктерін анықтауды ботаниканың ерекше саласы – фитоиндикация, немесе өсімдік индикаторлар туралы ғылым жүргізеді.

Фитоиндикация өткен ғасырдың аяғында В. В. Докучаев пен Е. Варминг және басқа да ғалымдардың теориялық болжамдарының негізінде дамығандығын, жалпы және табиғаттағы элементтердің өзара байланыстары мен бір элементтің өзгеруі арқылы басқаларының өзгеріске ұшырайтындығы жайлы айтуға болатындығын айтқан. Өсімдіктер жамылғысының индикациялық маңызы өте зор болып табылады. Себебі, ол табиғаттағы басқа элементтердің арасынан ол бақылау жасауға өте жеңіл, сезімтал және ыңғайлы. Ф. Клементестің өсімдік индикаторлар жайлы айтуы бойынша, өсімдік және өсімдік қауымдастығы өзі өсіп тұрған ортаның жағдайларының ең жақсы көрсеткіші, бұл орта ерекшелігін көрсететін ерекше бір «құрал». Өсімдіктер жамылғысы сипаты бойынша, ауылшаруашылығында және де басқадай жағдайларда жерді пайдалануда, топырақтың маңызды қасиеттерін анықтап (құнарлылық, тұздылық, ылғалдылық және т.б.) тез баға беру үшін керек болған фитоиндикацияның практикалық қажеттілігі, оның дамуына ықпал етті. Сонымен қатар соңғы кезде өсімдіктерді зерттеудің дистанционды әдісінің (аэрофотосуретке түсіру және т.б.) пайда болуымен фитоиндикацияның практикалық мүмкіншілігі кеңейе түсті.

Фитоиндикация – ортаның өзгергіштігі мен ерекшеліктерін танып білумен байланысты құбылыстардың кең шеңберін қамтиды. Мысалы, су қоймасының тұздылығын ондағы өсіп тұрған су өсімдіктері арқылы, қала ауасының ластану дәрежесін өсімдіктің құрамы мен жағдайы бойынша және т.б. анықтауға болатын мүмкіншіліктерді береді. Дегенмен, фитоиндикация кең көлемде топырақ-грунттық жағдайларды анықтауда қолданылады.

Фитоиндикация нысаны болып, өсімдік және өсімдік қауымдастығы қандай белгілерді көрсете алады? Бұл: 1) топырақтың қасиеті (химиялық құрамы, құнарлылығы, тұздалу дәрежесі, қышқылдылығы, ылғалдану ырғағы); 2) тау жыныстары мен грунттың құрамы және қасиеттері (геологиялық индикация), сонымен бірге келесідей ерекшеліктер, жаңа тектоникалық үрдістер; 3) топырақ ортасындағы антропогендік өзгерістер (барлық ластану түрлері) және өткеннің ізі (мәденилеу және түрлі бұзылыстар).

Индикатор ретінде әсіресе, белгілі жағдайларға үйлескен және экологиялық амплитудасы аз өсімдіктер түрі алынады.

Мысалы, қара қандағаш - кәдімгі қарағайға қарағанда топырақ жағдайының сенімді индикаторы, себебі оның таралуы эутрофты ылғалдылығы басым тіршілік ету ортасымен шектелген, ал кәдімгі қарағай құрғақ құмда да, суланған батпақ массивінде де борды тақыр жерлерде де кездесе береді.

Индикаторларды жағымды және жағымсыз деп бөледі. Біріншісі орта ерекшелігінің сол не ол емес екеніне көрсетеді (мысалы, гигрофиттердің басым болуы топырақтың ылғалының молшылығын) көрсетеді. Екіншісі белгілі жағдайларды қоспағанда тіршілік ортасын көтере алмауы немесе одан қашуы (топырақ ерітіндесіндегі тұз концентрациясының жоғары екендігін гликофит өсімдігі жоққа шығарады).

Соның ішінде азот қорының молдылығына жапырақтардың жайқалып өсуі және олардың қою жасыл түсті болуы көрсетеді (тек нитрофильді өсімдіктерде ғана емес). Кейде алыстан қарағанда-ақ қандай да бір жағдаймен (жиі зоогенді) топыраққа нитраттар мен амоний тұздары жиналған жерлерде шалғын шөптесіннің үстінен қою дақты байқауға болады.

Жеке аймақтарға және өсімдіктер типіне арнайы индикациялық шкалалар, кестелер мен сұрақ кітапшалар жасалынған, олар өсімдікке қарап топырақ жемістілігінің деңгейін бағалауға мүмкіндік береді.

Топырақ қышқылдылығы индикациясы өсімдіктер жамылғысында ацидофильдер, базифилдер, нейтрофилдер болуы мен қалыптасуында жүргізіледі.

Топырақ тұздылығының индикациясы өсімдіктер жамылғысында галофит-өсімдіктер пайда болуымен және олардың басымдылығы, әр түрлі галофит түрлерінің басым және сандық қатынаста мүмкін болатыны анық. Кейбір жағдайларда өсімдіктер жамылғысының сипаты тұздылық деңгейімен қоса, топырақ ерітіндісінде тұз құрамын анықтауға да мүмкіндік береді.

12 – Сурет. Өсімдіктер: А - фреатофиттер, Б – трихогидрофиттер, В – обмроиттер (сызба) І – топырақ беті, ІІ – грунттық су астындағы капиллярлы жолақ; ІІІ – грунттық сулар

Гидроиндикацияның басқа жағы – топырақтың жоғарғы тамыры орналасатын жерінің ылғалдылық жағдайын анықтайтын өсімдіктер. Бұл жағдайда үлкен индикаторлық рөлді өсімдіктердің жамылғысында әртүрлі экологиялық типтегі суға қатысты өсімдіктердің басымдылығы: гигрофиттер, мезофиттер, ксерофиттер және де олардың арасындағы өтпелілер жатады. Индикатор өсімдіктердің топырақ ылғалдылығын анықтауға арналған әртүрлі шкалалар бар. Мысалы, У.М. Ахмедсафин бойынша (1959) Оңтүстік Қазақстанның шөлінің грунттық суларының өсімдік-индикаторлары; Л. Г. Раменский және т.б. бойынша (1956); Кейбір өсімдіктер тек деңгейді ғана емес, сонымен қатар ылғалдылық мерзімді ырғағын көрсетеді. Мысалы, Волго-Ахтубинск қоймасында жатаған бидайық ұзақ емес үзілісті ылғалдылығы бар тіршілік ету ортасын дәлелдейді, ал кәдімгі күреңше керісінше ұзақ және тұрақты су басуды көрсетеді.

Торфтардың кейбір қасиеттерінің индикациясын – мықтылық, химиялық құрамы, жасы, ылғалдану ырғағы т.б. өсімдік қасиеттерін қолдану арқылы жүргізуге болады.

Кейбір өсімдік-индикаторлар топырақтың бір ғана ерекшелігімен байланыспай, топырақ факторларының белгілі үйлесуіне байланысты топырақ индикациясын бір мезгілде екі немесе бірнеше белгілеріне мүмкіндік жасайды. Осы принципте кейбір индикациялық деңгейлер құрылады, мысалы, Раменский Л. Г. (1938) бойынша, шалғындық өсімдіктердің құрамына қарай топырақ құнарлығын және ылғалдануын анықтауға мүкіндік береді. Кейде мұндай деңгейліктерді тор тәрізді көрсетеді. Ұзыннан бір фактор қойып, тігінен басқаны қояды немесе координата түрінде ортадан кеткен сызықтар бірнеше факторлар өзгерісін көрсетеді. Ескеру қажет, мұндай сызбалар қатаң мөлшерлік және геометриялық ойды ұстанбайды, бірақ сол не басқа өсімдікпен өсімдік ассоциациясына индикациялық мағыналығын береді.

Геологиялық индикация өсімдік жамылғысы бойынша тау жыныстарының (мысалы, оның құрамын), мәңгілік мұздықтың жату тереңдігі мен ырғағын және т.б. сипатын көрсетеді. Әсіресе, аса маңызды сала геологиялық индикация дамуының нәтижесінде өсімдік индикаторын пайдалы қазбаларды табуда қолдану болып табылады. Тау жыныстарының минералды құрамы белгілі бір дәрежеде топырақ қабаттарына әсерін тигізеді: топырақтың арнайы минералдану шегі пайда болады. Олар өсімдік жамылғысынан не өсімдік жағдайынан көрінеді. Индикаторлы белгілердің бірі – флора құрамы. Тау жыныстарымен минералданған топыраққа бейім индикаторлы түрлері белгілі. Мұндай индикаторлар басқа жағдайда кездеспейді және белгілі элементтерге мықтылығымен ерекшеленеді (кейде талаптана). Сәйкес «флоралар» белгілі: «галмейлі» (Viola calaminaria және т.б.) - топырақтық цинкқа бай екенін көрсетеді; «Серпентинитті» (немесе серпентинді) серпентинатта магний көп; «даломитті», «мыстылы» (соның ішінде «мысты» мүктер); кобальт, селеннің және т.б. индикатор - өсімдіктері. Тек метанды жерлерге бейімделген өсімдіктер түрлері металлофиттер атауына ие болды.

Геологиялық фитоиндикацияда индикаторлы белгі болып, өсімдіктің сырт пішінің өзгеруі де жатады (мысалы, тау жебіршөбі Балкан серпениттеріне бейім, жерге жақын бойы, жапырақтарының суккулентілігі) және әсіресе гүлдерінің түр түсі. Мысалы, ақ бадам магний әсерінен қызғылт түсті, қызылсары эшольция мыс болғанда – көкшіл, жебіршөптің ақ гүлдері серпениттарда – ашық күлгін түсті болады. Серпениттарда кейбір түрлер формалары морфологиялық расса ретінде сипатталатыны тек емес.

Геологиялық фитоиндикация өсімдіктердің химиялық құрамының өзгеруіне де негізделеді (пайдалы қазбаларды биохимиялық әдіспен анықтау). Көптеген өсімдіктер белгілі бір элементтерді жинақтауға қабілетті екені белгілі. Кейде мұндай жинақтау қасиеті кез-келген жағдайда, қоршаған ортаның элементтері аз болғанда да жүреді де, мұндайда индикатор қасиеттері болмайды. Мысалы, қайың тіршілік ету ортасына қарамай темір мен марганецті жинақтайды, теңіз балдырлары – йод, сушырмауық плауны –алюминийді, су жаңғағы - марганец т.б. жинақтайды. Осындай «өтірік индикаторлар» тізімі геологияда жақсы танымал. Басқа жағдайларда сол не басқа элемент концентрациясы өсімдік бойында тіршілік ету ортасында оның асқан құрамында ғана көтеріліп (геохимиялық жазықта), мықты индикациялық белгі ретінде болады. Егер өсімдіктердің құрамында элементтің осы аймаққа әдеттегіден гөрі 5 немесе оданда көп есе жоғары болса, ізену перспективті болады («биогеохимиялық аномалия»). Мысалы, кейбір аудандарда никельді іздеуде әдеттегі дала селеуі, қой бетегесі, шөлдала сұлыбасы сияқты түрлердегі концентрациясы арқылы табуға болады; вольфрамды оның селеуде, суық жусанда және т.б. түрлерінде жинақталған концентрациясы бойынша іздеудеуге болатыны анық.

Фитоиндикацияның археологияда қолданылуы. Территорияны мәдениттендіруде адам әрекетінің топырақ ортасында өзгерістер енгізуі (елді мекен, жол, гидротехникалық құрылыс салу), осы құрылыстардың және осы құрылыстар бұзылғаннан кейін де іздері көпке дейін сақталады, ол дегеніміз олар соншалықты топырақ ерекшелігінен өзгеретін өсімдіктерде де кездесуі тиіс. Өсімдіктердің индикаторлы қасиеттері осы себепті көмілген және қалып қалған құрылыстар, тау жұмыстары, жолдар, қорғалған және ирригационды жүйелерді іздеуде қолданылады. Әсіресе осындайда аэрофотосуретке түсіру, өсімдік жамылғысының ерекше қасиеттерін биік «құс ұшы биіктігінен» түсіруде көмектеседі. Әдетте, өткен кездегі құрылыс орындарында өсімдіктер бөліктері түр-түсі арқылы ерекшеленеді. Осы түс аномалиясы азды-көпті геометриялық сызбалар түрінде, квадрат, дөңгелек т.б. ие болады. осылайша, Оңтүстік Англияда көне кельттік зираттар, Италияда этруссктік қамалдар бұзылған құрылыстары табылып, Сирияда көне римдіктердің шекаралық құрылысы – троялық вал табылған, ол көптеген километрлер бойында эфемерлер бірлестігінің қалың жолында өтіп, әсіресе шөлдала ксерофильді өсімдіктерінің негізінде ерекшеленеді. Орта Азияда өсімдіктер арқылы ежелгі құбырлар мен арықтар жүйесі анықталған. Тундрада да адамға серік - астық тұқымдастар жинақталуымен ежелгі маралды тұрақтарды ашуға болады.

Фитоиндикацияны қолданудың әртүрлілігінің бәрін алғанда да оның мүмкіндіктері шексіз. Маңызды шектеулердің бірі әртүрлі географиялық аудандарда бір түрдің индикаторлы маңыздылығының байланысы ерекше экологиялық талаптарымен жергілікті формалар негіздері нәтижесі бірдей емес және экологиялық факторлар өзара ауыспалы күшінде болуы мүмкін. Мысалы, өсімдіктер орталықта таралғаннан көрі ареалдар маңында топырақты және басқа жағдайларға талаптылығы белгілі. Сондықтан белгілі бір ауданға құрылған индикациялық кестелер әмбебапты (универсальды) емес: басқа аудандарда осы түрлер мүлдем басқа жағдайларды индикациялай алады. Оптимальді (оңтайлы) жағдайларда индикаторларды нашарлатуға әкелетін табиғи байланысын тежейтін өсімдіктердің антропогенді бұзылуы фитоиндикация мүмкіндіктерін шектейді. Өсімдіктердің орта факторларына қатысы жөнінде толық мәлімет әрқашан жеткіліксіз, сондықтан фитоиндикациялық зерттеулерде далалық бақылау жұмыстарын экологиялық оптимумды анықтау үшін эксперименттермен толықтыру қажет.

1. Топырақтың механикалық құрамы, оның экологиялық маңызын сипаттау.

2. Топырақтың химиялық-физикалық құрамы, оның экологиялық маңызымен танысу.

3. Қышқыл, бейтарап, сілтілі топырақтармен танысу.

4. Топырақтағы кальцийдің маңызын анықтау.

5. Минералды коректік элементтер мен танысу.

6. Тұзды топырақтағы өсімдіктердің экологиясымен танысу.

7. Галофиттер. П.А.Генкель (1950) бойынша галофиттердің бөлектенуі.

8. Эугалофиттер, криногалофиттер, гликофиттер (гликогалофиттер).

9. Топырақтағы органикалық заттар, олардың экологиялық маңызын білу.

10. Өсімдіктердің индикаторлық көрсеткіштерінің маңызы, биоиндикаторлардың рөлін ашып көрсету.