Наличие в тканях растений от 50 до 93% воды свидетельствует об исключительно важном значении ее в жизни растений. Установлено, что злаки и осока содержат меньше воды, чем представители семейства бобовых и группы разнотравья.
Условия увлажнения определяют физиологические и биохимические процессы, протекающие в растениях. При недостатке влаги растения формируют глубокопроникающую, но слабо разветвленную корневую систему и небольшую площадь листовой поверхности. В условиях недостаточного водоснабжения ослабляется интенсивность кущения и побегообразовательная способность, удлиняется период перехода растений от вегетативной фазы к генеративной. Чем суше воздух (большой дефицит влажности), тем больше испарение и больше затрачивается воды на построение единицы сухого вещества (транспирация). Отдельные растения способны переносить почвенную и атмосферную засуху. Способность растений сохранять жизнедеятельность при дефиците влажности воздуха и почвы называется засухоустойчивостью. Засухоустойчивостью отличаются житняк, ковыль, острец, райграс высокий, пырей бескорневищный.
В процессе эволюции сформировались экологическме типы, приспособленные к определенным условиям водного режима. Среди луговых растений различают гигрофиты, ксерофиты и мезофиты.
Гигрофиты — растения, произрастающие в условиях избыточного увлажнения (берега рек, озер, болота, влажные луга). Они отличаются хорошо развитой надземной массой и слаборазвитой корневой системой. Размножаются главным, образом вегетативным путем; характеризуются низкими кормовыми достоинствами, хотя и используются на корм скоту. К гигрофитам относятся тростник обыкновенный, манник водяной, арктофила желтая, тростянка овсяницевая, осока водяная и стройная, камыш озерный, ситник, хвощ болотный и топяной. Гигрофиты встречаются и в группе разнотравья. В большинстве случаев это ядовитые и вредные растения (калужница болотная, лютик ядовитый, вех ядовитый, чемерица Лобеля).
Ксерофиты — растения, произрастающие в условиях недостатка влаги и способные переносить почвенную и воздушную засуху. Они широко распространены в районах сухого и жаркого климата (сухие степи, пустыни и полупустыни). Ксерофиты имеют мощно развитую корневую систему, позволяющую использовать влагу из глубоколежащих горизонтов мелкие листья, нередко покрытые восковым налетом или «волосками, уменьшающими испарение». У некоторых злаковых растений (овсяница бороздчатая, ковыль, тонконог стройный) испарение уменьшается благодаря свертыванию листьев в трубку при наступлении засухи. У ксерофильных растений листья часто видоизменены в колючки, защищающие их от перегрева.
Используя запасы влаги, ксерофиты быстро отрастают с весны, поедаемость их в этот период хорошая. При наступлении засухи рост и развитие этих растений затухают, кормовая масса становится сухой, поедаемость ее резко снижается.
В группе ксерофитов выделяют Суккуленты и Склерофиты. Суккуленты характеризуются тем, что имеют сочные мясистые стебли и листья, в которых накапливается вода, используемая растением по мере надобности. К ним относятся: кактус, алоэ, очиток, сочная солянка. Склерофиты не способны запасать воду в своих тканях, листья и стебли у них сухие. К ним относятся: различные виды полыни и астрагала, верблюжья колючка, саксаул, овсяница бороздчатая, ковыль, тонконог стройный и др.
В тундре и годных районах произрастают растения, приспособившиеся к влажным и холодным почвам (белоус, луговик, овсяница пестрая, мелкий кустарник). В противоположность им растения криофиты растут на холодных, но достаточно сухих почвах.
Mезофиты занимают промежуточное положение между ксерофитами и гигрофитами. Это растения, требующие достаточного, но не избыточного увлажнения. Оптимальная влажность почвы для их роста и развития лежит в пределах 75—80% ПВ. Они распространены в лесной, лесостепной зонах, горных районах, на пойменных и лиманных лугах всех зон.
Мезофиты характеризуются хорошей облиственностью по сравнению с ксерофитами. Листья тонкие, широкие, не мясистые, опушение слабое или отсутствует. Растения, произрастающие на достаточно влажных почвах, формируют поверхностную корневую систему, на более сухих почвах — глубокопроникающую. Большинство мезофитов отличается хорошими кормовыми качествами, хотя среди них встречаются ядовитые и вредные растения. К мезофитам относится большинство луговых злаковых и бобовых растений.
Наряду с основными типами встречаются переходные от мезофитов к ксерофитам и гигрофитам. По внешнему виду они стоят ближе к мезофитам, а по биологии и экологии — к ксерофитам или гигрофитам. Мезо-ксерофитами являются: житняк, люцерна желтая, клевер горный, эспарцет, а также эфемеры и эфемероиды, заканчивающие свой цикл развития весной и имеющие короткий вегетационный период. Мезо-гигрофитами являются: канареечник тростниковидный, лисохвост луговой, мятлик болотный, бекмания Обыкновенная, чина болотная.
Луга, расположенные в поймах рек, низинах, западинах, затопляются весной, а иногда летом или осенью полыми водами или водами поверхностного стока. Растения по-разному реагируют на продолжительность затопления. Одни из них при длительном затоплении погибают, у других после спада воды старые побеги отмирают и заменяются новыми. Способность растений сохранять жизнедеятельность после длительного избыточного увлажнения называется влагоустойчивостью.
А. М. Дмитриев различает устойчивость растений к затоплению полыми водами и устойчивость к подтоплению снизу, из-под почвы. По устойчивости к затоплению полыми водами различают:
- слабоустойчивые, выдерживающие затопление не более 2—5 дней (ежа сборная, житняк, райграс пастбищный, эспарцет);
- среднеустойчивые — до 6—15 дней (овсяница красная, тимофеевка луговая, люцерна синяя, клевер красный, чина луговая);
- вполне устойчивые — от 15 до 30 дней (мятлик луговой и болотный, овсяница луговая, люцерна желтая, клевер розовый и белый, лядвенец рогатый, вика, мышиный горошек);
- особо устойчивые — от 30 до 45 дней и более (полевица белая, лисохвост луговой, бекмания обыкновенная, канареечник тростниковидный, костёр безостый, пырей ползучий, осока стройная, чина болотная).
Весеннее затопление полыми водами растения выдерживают значительно лучше, чем летнее и осеннее. Это связано не только с тем, что растения находятся в начальной стадии развития, но и с тем, что весенние воды богаче кислородом.