Галофит — это солеустойчивое растение , которое растет в почве или воде с высокой соленостью , вступая в контакт с соленой водой через свои корни или соленые брызги, например, в солончаковых 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 (кордграс гладкий). Относительно небольшое количество видов растений являются галофитами — возможно, только 2% всех видов растений. Информацию о многих галофитах Земли можно найти в базе данных эгалофов.
Подавляющее большинство видов растений представляют собой гликофиты , которые не являются солеустойчивыми и довольно легко повреждаются при высокой солености. [2]
Галофиты можно классифицировать по-разному. По данным Стокера (1933), по местообитанию он подразделяется преимущественно на 3 вида:
Опять же, по Иверсену (1936), эти растения классифицируются по засоленности почвы, на которой они растут. [3]
Для сравнения, морская вода имеет соленость около 3,5%. Другие контрольные уровни см . в солености воды .
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 солончаковые луга и места, где люди вызвали засоление. [4]
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 солевые пузыри 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]
Некоторые галофиты:
Некоторые галофиты изучаются на предмет использования в качестве предшественников биотоплива «третьего поколения». Галофиты, такие как Salicornia bigelovii, можно выращивать в суровых условиях и, как правило, они не конкурируют с продовольственными культурами за ресурсы, что делает их перспективными источниками биодизельного топлива или биоспирта . [5] [7] [8]
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 в ранее необитаемых районах с помощью экологически безопасного и экономически эффективного процесса. [11] Более высокая концентрация галофитных растений на одной территории приводит к более высокому поглощению солей и снижению уровня засоления почвы. [9]
Различные виды галофитов обладают различной поглощающей способностью. [10] Было обнаружено , что три различных вида галофитов ( Atriplex patula , Atriplex hortensis и Atriplex canescans ) восстанавливают почвы, загрязненные дорожной солью, в течение разного периода времени. [11]