Галофит представляет собой соль толерантных растение , которое растет в почве или воде высокой солености , вступая в контакт с соленой водой через его корни или путем солевого тумана, например, в засоленных полупустынь, мангровые болота, болота и лугам и морских берегов. Слово происходит от древнегреческого ἅλας (халас) «соль» и φυτόν (фитон) «растение». Примером галофита является трава солончака Spartina alterniflora (кордегерник гладкий). Относительно немногие виды растений являются галофитами - возможно, только 2% всех видов растений.
Подавляющее большинство видов растений представляют собой гликофиты , которые не являются солеустойчивыми и довольно легко повреждаются высокой соленостью. [1]
Классификация
Галофиты можно классифицировать по-разному. Согласно Stocker (1933), это в основном 3 вида, а именно.
1. Аквахалинс
- Появившиеся галофиты (большая часть стебля остается выше уровня воды)
- Гидрогалофиты (целое или почти все растение остается под водой)
2. Террестро-халинс
- Гигрогалофиты (растут на болотах)
- Мезогалофиты (растут на незасушливых и не болотных землях)
- Ксерогалофиты (растут на засушливых или преимущественно засушливых землях)
3. Аэрогалины
Опять же, согласно Иверсену (1936), эти растения классифицируются по засоленности почвы, на которой они произрастают.
1. Олиго-галофиты (количество NaCl в почве от 0,01 до 0,1%).
2. Мезогалофиты (количество NaCl в почве от 0,1 до 1%).
3. Эухалофиты (количество NaCl в почве> 1%) [2]
Места обитания галофитов
Основные места обитания, где процветают галофиты, включают мангровые болота, песчаные и скалистые береговые линии в тропиках, соленые пустыни и полупустыни, Саргассово море, илистые равнины и солончаки, леса и заросли водорослей, соленые озера и солончаки Паннонского региона, омываемые окраины , изолированные внутренние засоленные луга, а также в местах, где люди вызывали засоление. [3]
Терпимость к соли
Одним из количественных показателей солеустойчивости ( галотолерантности ) является общее количество растворенных твердых веществ в поливной воде, которое может выдержать 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 культур ). С другой стороны, Salicornia bigelovii (карликовая ветчина) хорошо растет при концентрации растворенных твердых веществ 70 г / л и является многообещающим галофитом для использования в качестве культурной культуры. [4] Такие растения, как ячмень ( Hordeum vulgare ) и финиковая пальма ( Phoenix dactylifera ) могут переносить около 5 г / л и могут считаться маргинальными галофитами. [1]
Адаптация галофитов к засоленной среде может принимать форму солеустойчивости или избегания соли. Растения, которые избегают воздействия высокой соли, даже если они живут в засоленной среде, могут называться факультативными галофитами, а не «истинными» или обязательными галофитами.
Например, короткоживущие виды растений, которые завершают свой репродуктивный жизненный цикл в периоды (например, сезон дождей ), когда концентрация соли низкая, будут избегать соли, а не терпеть ее. Или растения могут поддерживать «нормальную» концентрацию внутренней соли, выводя излишки солей через листья, посредством гидатода или концентрируя соли в листьях, которые позже отмирают и опадают.
В целях улучшения сельскохозяйственного производства в регионах, где сельскохозяйственные культуры подвергаются засолению, исследования сосредоточены на улучшении понимания различных механизмов, посредством которых растения реагируют на стресс засоления, чтобы можно было вывести более устойчивые галофиты сельскохозяйственных культур. Адаптивные реакции на стресс от солености были идентифицированы на молекулярном, клеточном, метаболическом и физиологическом уровнях. [5]
Примеры
Некоторые галофиты:
- Анемопсис калифорнийский ( йерба манса , хвост ящерицы)
- Лебеды (лебеда, лебеда, лебеда)
- Attalea speciosa (бабассу)
- Panicum virgatum (просо)
- Salicornia bigelovii (карликовый обыкновенный, маринованный)
- Spartina alterniflora (кордграсс гладкий)
- Tetragonia tetragonoides (зелень варригала , кокихи , морской шпинат)
- Дуналиелла (зеленая водоросль)
- sesuvium portulacastrum (морской портулак, прибрежный портулак)
- Суаэда (Сорняки)
- Halimione portulacoides (морской портулак)
- Sarcocornia fruticosa (солянки)
Как биотопливо
Некоторые галофиты изучаются для использования в качестве предшественников биотоплива «третьего поколения». Галофиты, такие как Salicornia bigelovii, можно выращивать в суровых условиях [6] и обычно не конкурируют с продовольственными культурами за ресурсы, что делает их многообещающими источниками биодизеля [7] или биоспирта .
Для фиторемедиации
Галофиты, такие как Suaeda salsa, могут накапливать в своих тканях ионы соли и редкоземельные элементы, абсорбированные из почвы. [8] Таким образом, галофиты могут использоваться в мерах по фиторемедиации для регулирования уровня засоления окружающих почв. [9] Эти меры направлены на то, чтобы позволить гликофитам выживать в ранее непригодных для проживания районах с помощью экологически безопасного и экономически эффективного процесса. [10] Более высокая концентрация галофитных растений в одном районе приводит к более высокому поглощению соли и более низкому уровню засоления почвы. [8]
У разных видов галофитов разные абсорбционные способности. [9] Три различных видов галофитные ( Лебеда раскидистая , лебеда hortensis , и Atriplex canescans ) были найдены для восстановления почв , загрязненных дорожной соли в течение различных промежутков времени. [10]
Рекомендации
- ^ а б Гленн, EP; и другие. (1999). «Солеустойчивость и урожайность галофитов». Критические обзоры в науках о растениях . 18 (2): 227–55. DOI : 10.1080 / 07352689991309207 .
- ^ «Галофиты: классификация и признаки галофитов» .
- ^ Каплер, Адам. 2019. Среда обитания галофитов. В: Галофиты и изменение климата: адаптивные механизмы и потенциальное использование. Под редакцией Мирзы Хассануззамана, Сергея Шабала и Масаюки Фудзиты. CAB International. Стр. 19-37.
- ^ Гленн, EP; Браун, JJ; О'Лири, JW (1998). "Орошение сельскохозяйственных культур морской водой" , Scientific American , Vol. 279, нет. 8, август 1998 г., стр. 56-61.
- ^ Гупта, Бхаскар; Хуанг, Бингру (3 апреля 2014 г.). «Механизм солености растений: физиологические, биохимические и молекулярные характеристики» . Международный журнал геномики . 2014 : 701596. дои : 10,1155 / 2014/701596 . PMC 3996477 . PMID 24804192 .
- ^ «Информационный бюллетень: Альтернативные виды топлива» . ИАТА . Декабрь 2013. Архивировано из оригинала на 2014-02-01 . Проверено 28 января 2014 .
- ^ Гленн, Эдвард П .; Браун, Дж. Джед; О'Лири, Джеймс У. (август 1998 г.). «Орошение сельскохозяйственных культур морской водой» (PDF) . Scientific American . США: Scientific American, Inc. 279 (август 1998 г.): 76–81 [79]. Bibcode : 1998SciAm.279b..76G . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0898-76 . Проверено 17 ноября 2008 .
- ^ а б Лян, Цзяпин; Ши, Вэньцзюань (2021 г.). «Пересечение хлопчатника и галофитов снижает накопление солей и улучшает физико-химические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур на солончаковых почвах при мульчированном капельном орошении: трехлетний полевой эксперимент» . Исследования полевых культур . 262 : 108027. DOI : 10.1016 / j.fcr.2020.108027 .
- ^ а б Брито, Педро; Каэтано, Мигель; Мартинс, Марсело Д .; Касадор, Изабель (декабрь 2020 г.). «Влияние солончаков на подвижность и биодоступность РЗЭ в эстуарных отложениях» . Наука об окружающей среде в целом . 759 : 144314. дои : 10.1016 / j.scitotenv.2020.144314 .
- ^ а б Манн, Эллен; Раттер, Эллисон; Зиб, Барбара (октябрь 2020 г.). «Оценка эффективности Atriplex spp. В фитоэкстракции дорожной соли (NaCl) из загрязненной почвы» . Загрязнение окружающей среды . 265 : 114963. дои : 10.1016 / j.envpol.2020.114963 .