Галофит
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2008 г. ) |
Галофит , вступая в контакт с соленой водой через свои корни или соленые брызги, например, в солончаковых — это солеустойчивое растение , которое растет в почве или воде с высокой соленостью полупустынях, мангровых болотах, болотах и топях , а также на морских побережьях. Это слово происходит от древнегреческого ἅλας (халас) «соль» и φυτόν (фитон) «растение». Галофиты имеют другую анатомию, физиологию и биохимию, чем гликофиты. [1] Примером галофита является солончаковая трава Spartina alterniflora (корнистой гладкий). Относительно небольшое количество видов растений являются галофитами — возможно, только 2% всех видов растений. Информацию о многих галофитах Земли можно найти в базе данных галофитов .
Подавляющее большинство видов растений представляют собой гликофиты , которые не являются солеустойчивыми и довольно легко повреждаются при высокой солености. [2]
Классификация
[ редактировать ]Галофиты можно классифицировать по-разному. По данным Стокера (1933), по местообитанию он подразделяется преимущественно на 3 вида:
- Аква-халины ( водные растения )
- Появившиеся галофиты (большая часть стебля остается над уровнем воды)
- Гидрогалофиты (все или почти все растение остается под водой)
- Террестро-халины ( наземные растения )
- Гигрогалофиты (растут на болотистых землях)
- Мезогалофиты (растут на незаболоченных, незасушливых землях)
- Ксерогалофиты (растут на засушливых или преимущественно засушливых землях)
- Аэрогалины ( эпифиты и аэрофиты )
Опять же, по Иверсену (1936), эти растения классифицируются по засоленности почвы, на которой они растут. [3]
- Олигогалофиты (количество NaCl в почве 0,01–0,1%)
- Мезогалофиты (количество NaCl в почве от 0,1 до 1%).
- Эугалофиты (количество NaCl в почве >1%)
Для сравнения, морская вода имеет соленость около 3,5%. см . в солености воды Другие контрольные уровни .
Места обитания галофитов
[ редактировать ]Основные места обитания галофитов включают мангровые болота, песчаные и скалистые береговые линии в тропиках, соляные пустыни и полупустыни, Саргассово море , илистые и солончаки, леса и заросли водорослей, соленые озера и соляные степи Паннонского региона, прибрежные полосы. , изолированные внутренние засоленные луга и места, где люди вызвали засоление. [4]
Солеустойчивость
[ редактировать ]Одним из количественных показателей солеустойчивости ( галотолерантности ) является общее количество растворенных твердых веществ в поливной воде, которое может переносить растение. Морская вода обычно содержит 40 граммов на литр (г/л) растворенных солей (в основном хлорида натрия ). Фасоль и рис могут переносить около 1–3 г/л и считаются гликофитами (как и большинство сельскохозяйственных растений ). С другой стороны, Salicornia bigelovii (карликовая солянка) хорошо растет при концентрации растворенных веществ 70 г/л и является многообещающим галофитом для использования в качестве сельскохозяйственной культуры. [5] Такие растения, как ячмень ( Hordeum vulgare ) и финиковая пальма ( Phoenix dactylifera ), могут переносить концентрацию около 5 г/л и могут рассматриваться как маргинальные галофиты. [2]
Адаптация галофитов к засоленной среде может принимать форму солеустойчивости или избегания соли. Растения, которые избегают воздействия высокого содержания соли, даже если они живут в засоленной среде, могут называться факультативными галофитами, а не «истинными» или обязательными галофитами.
Например, недолговечные виды растений, которые завершают свой репродуктивный жизненный цикл в периоды (например, сезон дождей ), когда концентрация соли низкая, будут избегать соли, а не переносить ее. Или вид растения может поддерживать «нормальную» внутреннюю концентрацию соли, выделяя избыток солей через листья, через солевые железы или концентрируя соли в солевых пузырях в листьях, которые позже отмирают и опадают. [1]
В целях улучшения сельскохозяйственного производства в регионах, где сельскохозяйственные культуры подвержены засолению, исследования направлены на улучшение понимания различных механизмов, посредством которых растения реагируют на стресс, вызванный засолением, чтобы можно было развить более устойчивые галофиты сельскохозяйственных культур. Адаптивные реакции на стресс, связанный с засолением, были идентифицированы на молекулярном, клеточном, метаболическом и физиологическом уровнях. [6]
Примеры
[ редактировать ]Некоторые галофиты:
| Таксон | Общее имя (а) | Тип среды обитания | Тип допуска |
|---|---|---|---|
| Анемопсис калифорнийский | йерба манса , хвост ящерицы | Гигро | |
| Атриплекс | солончак, орах, орах | Ксеро | |
| Атталеа спесиоза | бабассу | Мясо | |
| Превратился в панику | проса проса | Месо, Ксеро | |
| Соликорния бигеловии | стеклянница карликовая, маринад | Гигро | Я (морская вода) |
| Спартина альтернифлора | гладкая трава | Появился, Гигро | Я (морская вода) |
| Тетрагония тетрагоноидная | зелень варригала, кокихи , морской шпинат | Гигро | Я (морская вода) |
| Дуналиэлла | (зеленая водоросль) | Гидро | Я (морская вода) |
| Сезувиум портулакаструм | портулак морской, портулак береговой | Гигро | Я (морская вода) |
| Суаэда | сорняки | Гигро | Я (морская вода) |
| Халимионе портулакоидес | портулак морской | Гигро | Я (морская вода) |
| Саркокорния кустарниковая | солянки | ? |
Использование
[ редактировать ]Биотопливо
[ редактировать ]Некоторые галофиты изучаются на предмет использования в качестве предшественников биотоплива «третьего поколения». Галофиты, такие как Salicornia bigelovii, можно выращивать в суровых условиях и обычно они не конкурируют с продовольственными культурами за ресурсы, что делает их перспективными источниками биодизельного топлива или биоспирта . [5] [7] [8]
Фиторемедиация
[ редактировать ]Галофиты, такие как Suaeda salsa, могут хранить в своих тканях ионы солей и редкоземельные элементы, поглощенные из почвы. [9] Таким образом, галофиты можно использовать в мерах по фиторемедиации для регулирования уровня засоления окружающих почв. [10] Эти меры направлены на то, чтобы позволить гликофитам выжить на ранее необитаемых территориях с помощью экологически безопасного и экономически эффективного процесса. [11] Более высокая концентрация галофитных растений на одном участке приводит к более высокому поглощению солей и снижению уровня засоления почвы. [9]
Различные виды галофитов обладают различной поглощающей способностью. [10] три различных вида галофитов ( Atriplex patula , Atriplex hortensis и Atriplex canescans ) Было обнаружено, что восстанавливают почвы, загрязненные дорожной солью, в течение разного периода времени. [11]
См. также
[ редактировать ]- Биосоленость – использование соленой воды для орошения.
- Толерантность сельскохозяйственных культур к морской воде . Устойчивость сельскохозяйственных культур к морской воде – это способность сельскохозяйственных культур противостоять высокой засоленности, вызванной орошением морской водой.
- Галотолерантность – адаптация к высокой солености.
- Солеустойчивость сельскохозяйственных культур
- Натрий в биологии - Использование натрия организмами
- Засоленность почвы – Содержание солей в почве.
- Контроль засоления почвы – Решение проблемы засоления почвы
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Физиология галофитов, TJ FLOWERS, Plant and Soil 89, 41-56 (1985).
- ^ Jump up to: а б Гленн, EP; и др. (1999). «Солеустойчивость и урожайность галофитов». Критические обзоры по наукам о растениях . 18 (2): 227–55. Бибкод : 1999CRvPS..18..227G . дои : 10.1080/07352689991309207 .
- ^ «Галофиты: Классификация и характеристика галофитов» . 29 января 2015 г.
- ^ Каплер, Адам. 2019. Места обитания галофитов. В: Галофиты и изменение климата: адаптивные механизмы и потенциальное использование. Под редакцией Мирзы Хасануззамана, Сергея Шабалы и Масаюки Фудзиты. КАБ Интернешнл. Стр. 19-37.
- ^ Jump up to: а б Гленн, EP; Браун, Джей-Джей; О'Лири, JW (1998). «Орошение посевов морской водой» , Scientific American , Vol. 279, нет. 8 августа 1998 г., стр. 56-61.
- ^ Гупта, Бхаскар; Хуан, Бингру (3 апреля 2014 г.). «Механизм солеустойчивости растений: физиологическая, биохимическая и молекулярная характеристика» . Международный журнал геномики . 2014 : 701596. дои : 10.1155/2014/701596 . ПМЦ 3996477 . ПМИД 24804192 .
- ^ «Информационный бюллетень: Альтернативные виды топлива» . ИАТА . Декабрь 2013 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Проверено 28 января 2014 г.
- ^ Бресдин, Сильфин; Гленн, Эдвард П.; Браун, Дж. Джед (2016), «Сравнение семенного производства и агрономических свойств 20 диких образцов Salicornia bigelovii Torr. Выращенных в тепличных условиях» , Галофиты для продовольственной безопасности на засушливых землях , Elsevier, стр. 67–82, doi : 10.1016/b978-0-12-801854-5.00005-4 , ISBN 978-0-12-801854-5 , получено 5 марта 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Лян, Цзяпин; Ши, Вэньцзюань (2021). «Совмещение хлопка и галофитов снижает накопление солей, улучшает физико-химические свойства почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур на засоленно-щелочных почвах при мульчированном капельном орошении: трехлетний полевой эксперимент» . Исследование полевых культур . 262 : 108027. Бибкод : 2021FCrRe.26208027L . дои : 10.1016/j.fcr.2020.108027 . S2CID 230576810 .
- ^ Jump up to: а б Брито, Педро; Каэтано, Мигель; Мартинс, Марсело Д.; Касадор, Изабель (декабрь 2020 г.). «Влияние солончаковых растений на подвижность и биодоступность РЗЭ в устьевых отложениях» . Наука об общей окружающей среде . 759 : 144314. doi : 10.1016/j.scitotenv.2020.144314 . ПМИД 33338692 . S2CID 229325441 .
- ^ Jump up to: а б Манн, Эллен; Раттер, Эллисон; Зиб, Барбара (октябрь 2020 г.). «Оценка эффективности видов Atriplex в фитоэкстракции дорожной соли (NaCl) из загрязненной почвы» . Загрязнение окружающей среды . 265 (Pt B): 114963. Бибкод : 2020EPoll.26514963M . дои : 10.1016/j.envpol.2020.114963 . ПМИД 32806446 . S2CID 221162683 .
| Национальный | |
|---|---|
| Другой | |
