Текст книги "По тундрам, лесам, степям и пустыням"

Автор книги: Александр Кожевников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 15 страниц)

ДРУГИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ СТЕПНЫХ РАСТЕНИЙ К УМЕНЬШЕНИЮ ИСПАРЕНИЯ

Проходя в жаркий летний полдень по степной целине или сухому каменистому склону, вы чувствуете обычно характерный пряный запах, напоминающий запах мяты. Этот аромат зависит от эфирных масел, выделяемых многими степными растениями, особенно различными губоцветными, например богородичной травкой, душицей и др. Эфирные масла, выделяясь из растения в большом количестве, окутывают его густой атмосферой паров, благодаря которой циркуляция воздуха вокруг растений затрудняется и тем самым понижается испарение.

Представление о том, какое большое количество эфирных масел может выделять растение в атмосферу, дает нам следующий факт. Если в жаркий безветренный день поднести к некоторым, особенно богатым маслами, растениям зажженную спичку, воздух вокруг растения вспыхивает ярким пламенем. Этот опыт обычно проделывают с ясенецом (Dictamnus albus), высоким травянистым растением с крупными перистосложными листьями, распространенным на юге нашей степной полосы.

Рис. 59. Листья таволжанки – степного растения (слева) и таволги вязовой, растущей в лесной полосе (справа) (по рис. с натуры Л. Г. Суетовой)

Многие степные растения имеют густое опушение, предохраняющее их от чрезмерного испарения. Прекрасным примером в этом отношении могут служить различные виды коровяка (Verbascum); один из этих видов носит название «медвежьего уха». Листья этого растения покрыты войлоком из звездчатых волосков. Препятствуя циркуляции ветра близ листовой поверхности, эти волоски способствуют как бы образованию воздушного чехла вокруг растения, в силу чего интенсивность испарения значительно снижается. Белый цвет волосков способствует отражению солнечных лучей и тем самым меньшему нагреванию листьев.

Одним из средств уменьшения испарения является также сокращение листовой поверхности. Среди обитателей степей, особенно южных, мы не встретим видов с широкими крупными листьями, которые столь обычны у лесных растений. Если сравнить различные виды одного и того же рода, обитающие, с одной стороны, в лесу или на влажных местах, а с другой стороны, – в степных условиях, то можно заметить существенное различие в характере их листьев. На рис. 59 изображен лист таволги вязовой (Filipendula Ulmaria), обыкновеннейшего растения лесной полосы, и лист таволжанки (Filipendula hexapetala), растущей повсеместно в степях.

Рис. 60. Лист лесного пеона (слева) и степного пеона (справа) (рис. с натуры Л. Г. Суетовой)

На рис. 60 слева мы видим лист с широкими плоскими долями, принадлежащий лесному пеону (Paeonia triternata), растущему в горах Кавказа и Крыма, справа же изображен лист с сильно рассеченными узкими долями, принадлежащий степному пеону-воронцу (Paeonia tenuifolia). Сильно рассеченные листья особенно характерны для различных растений из семейства зонтичных, а также для многочисленных степных полыней, из которых многие, кроме того, имеют беловойлочное опушение. Помимо более мелких и сильно расчлененных листьев, некоторые степные виды отличаются от лесных видов того же рода наличием корневых шишек. Корневые шишки имеет множество степных растений, например уже упоминавшаяся таволжанка, пеон-воронец, некоторые лютики, герань, степная валериана, чина и другие, на севере представленные родственными формами, лишенными утолщений на корнях.

Корневые утолщения являются подземными кладовыми, за счет которых возможно быстрое развитие растений весной, благодаря чему они успевают пройти свой жизненный цикл или по крайней мере значительную его часть до наступления летней засухи.

«ПЕРЕКАТИ-ПОЛЕ»

Представьте себе, что осенью в ветреную погоду вы идете в сумерках по степи и вдруг видите вдалеке какой-то огромный темный предмет, с большой скоростью несущийся мимо вас, тс и дело подпрыгивая словно мяч, на значительную высоту. Если вы впервые попали в степь, вам невольно сделается жутко, пока вы не узнаете, что таинственный предмет – не что иное, как «перекати-поле» – одно из характернейших явлений растительного мира ковыльных, особенно южных степей.

Рис. 61. Отцветший экземпляр кермека (по В. В. Алехину)

Среди обитателей этих степей имеется ряд растений, принадлежащих к самым различным семействам, способных образовывать «перекати-поле». У этих видов стебель обычно сильно ветвится, причем ветви его, в свою очередь, имеют ответвления, так что растение в целом представляет довольно правильный шар. Интересно отметить, что некоторые растения в связи с этим претерпевают специальные изменения. Так, например, у кермека (Statice Gmelini, рис. 61 и 62) соцветие во время цветения имеет щитковидную форму, однако к моменту созревания семян нижние веточки его отгибаются книзу, в результате чего получается правильная шаровидная форма. Сходным образом формируется «перекати-поле» у так называемой травы ветра (Phlomis herba venti), ветки которой, вначале направленные кверху, впоследствии отгибаются горизонтально.

Рис. 62. Оторвавшееся соцветие того же растения, образовавшее «перекати-поле» (по В. В. Алехину)

«Перекати-поле» заканчивают свое развитие к концу лета и к этому времени засыхают на корню, но семена их, заключенные обычно в коробочки, не высыпаются. В это время основание стебля становится очень хрупким, и от сильного порыва ветра или при прикосновении оно с хрустом обламывается, и шарообразный стебель растения, чрезвычайно легкий и вместе с тем представляющий большую парусную поверхность, сейчас же подхватывается ветром. С этого момента мертвый стебель растения начинает свое длительное странствование по степи, перекатываясь с боку на бок и подпрыгивая на малейших неровностях рельефа. Попадая в какую-нибудь котловину, где стихают порывы ветра, «перекати-поле» останавливаются, причем нередко сцепляются здесь друг с другом по нескольку штук и при новом сильном порыве ветра продолжают в таком виде свое путешествие.

Какое же значение для жизни растений имеет это посмертное странствование их стеблей? Нетрудно догадаться, что оно способствует распространению семян, которые, как мы уже указывали, к этому времени еще не осыпались. Однако столь долгое странствование стебля, на первый взгляд, может показаться излишним. Ведь достаточно растению один раз перевернуться «вверх ногами», чтобы все семена из зрелых открывшихся или потрескавшихся коробочек высыпались наружу. Тем не менее это не так. По наблюдениям профессора В. В. Алехина, у «перекати-поле» есть специальные приспособления, препятствующие быстрому высыпанию их семян. Так, например, упомянутая выше трава ветра (Phlomis herba venti) имеет на стенках чашечки, на дне которых находятся семена, особые волоски, расположенные перпендикулярно к стенкам и загораживающие выход наружу. Благодаря этому семена высыпаются медленно по одному во время сильных толчков, так что семена одного и того же плода могут рассеяться на десятки километров. Интересно отметить, что у близкого родственника травы ветра – зопника клубненосного (Phlomis tuberosa), характерного обитателя северных степей, подобного рода защитные волоски в чашечке отсутствуют, да и само это растение никогда не образует «перекати-поле», сгнивая на корню. У развесистого качима (Gypsophila paniculata), также относящегося к категории этих своеобразных путешественников, коробочка не раскрывается зубчиками наверху, как это имеет место у нашего обычного сорняка, степного качима (Gypsophila muralis), а лишь образует небольшие отверстия между сомкнутыми зубцами, через которые коробочка постепенно освобождается от семян. «Перекати-поле» – чисто степное явление. Подобного рода приспособление могло выработаться лишь на широких просторах южных степей, и понятно, что оно отсутствует у лесных растений и даже у обитателей северных степей, где частые островки дубрав, столь характерные для лесостепной полосы, неизменно препятствовали бы путешествию «перекати-поле» на значительное расстояние.

СТЕПИ И ЖИВОТНЫЙ МИР

Степи с самых отдаленных времен служили пастбищем. Паслись на них дикие степные животные – сайгаки и тарпаны, а также многочисленные стада, принадлежавшие древним народам. В сохранившихся от распашки степях под влиянием выпаса окота растительный покров степи резко изменяется. При чрезмерной нагрузке он быстро вырождается, превращаясь постепенно в так называемую толоку.

Какие же изменения претерпевает растительность степи под влиянием скотобоя? Заметим, прежде всего, что скот, сильно уплотняя почву своими копытами, изменяет водный режим степи в сторону его оскудения. Наблюдения показывают, что «вода в родниках пропадает от утолка». Происходит это потому, что сильное уплотнение поверхностных слоев почвы препятствует просачиванию в нее воды, которая скатывается по склонам в овраги и балки. Вместе с тем уплотнение почвы ведет к повышению ее капиллярности, вследствие чего вода из нее начинает сильно испаряться. Из растений первыми реагируют на усиленный выпас ковыли, крупные дернины которых разбиваются копытами; в результате ковыли начинают понемногу пропадать, в то время как типчак, имеющий более мелкие дерновины и легче переносящий выпас, развивается, наоборот, сильнее.

Однако в дальнейшем, если чрезмерный выпас все еще продолжается, страдает и типчак, за счет которого развиваются различные ядовитые, горькие и колючие растения, не поедаемые скотом. Так мало-помалу исчезают дерновинные злаки и выгон покрывается низкорослым клубненосным мятликом (Роа bulbosa), куртинками спорыша (Polygonum aviculare) и колючими ежиками «устели-поля» (Ceratocarpus arenarius).

Быстрое изменение степного покрова под влиянием выпаса указывает нам на то, с какой осторожностью следует производить выпас в степи, чтобы не превращать ее в бесплодную толоку. Однако было бы неправильно думать, что пастьба приносит только вред степным растениям. Интересный опыт в этом отношении был проделан в уже известном нам степном заповеднике Аскания-Нова. Здесь на значительном участке степи выпас был вовсе прекращен на несколько лет, в результате чего, однако, состояние травяного покрова степи стало не улучшаться, а наоборот, ухудшаться. Дело в том, что мощное развитие ковылей привело к образованию большого количества отмершей листвы, так называемого растительного войлока, густой слой которого стал препятствовать нормальному развитию этих злаков. При наличии же умеренного выпаса на степи этого не происходило, так как скот своими копытами разрыхлял войлок и вместе с тем регулировал чрезмерное развитие ковылей за счет угнетения других степных растений. Этот опыт убедительно доказал, что даже в условиях степного заповедника необходимо сохранять умеренный выпас для того, чтобы растительный покров степи оставался неизменным.

Тесные взаимоотношения между растительным и животным миром степей являются следствием того, что растительный покров степей уже в самые отдаленные времена испытывал на себе влияние выпаса, а потому и приспособился к нему своей организацией.

ПОЧЕМУ В СТЕПИ НЕ РАСТЕТ ЛЕС

В качестве первой и, казалось бы, наиболее вероятной причины безлесья наших степей выдвигали неблагоприятные для роста деревьев климатические условия степной полосы: малое количество осадков, общая сухость воздуха наряду с иссушивающими ветрами, сильная испаряемость почвенной влаги и т. п. Однако мы знаем много крупных лесных массивов в степной полосе, как, например, Бузулукский бор в Чкаловской области, Хреновский бор, Шипов лес и Теллермановская роща в Воронежской области и многие другие, существование которых как бы противоречит тому, что климат препятствует росту древесной растительности в степи. Кроме того, эта точка зрения совершенно неприменима к лесостепной полосе, где лес и степь являются равноправными членами природного ландшафта.

Причину безлесья степей искали также в засоленности степных почв и грунтов. Давно уже было замечено, что деревья вокруг солонцов, как, например, в Шиповом лесу, сильно страдают и являются более низкорослыми и суховершинными. Большое количество солей в почве неблагоприятно для роста деревьев в том отношении, что корням в таком случае приходится как бы отнимать воду из концентрированных растворов, благодаря чему поступление и без того скудной влаги в растение еще больше затрудняется.

В 1843 году в открытой степи, в районе Мариуполя, было основано знаменитое Велико-Анадольское лесничество, где на огромной территории был посажен ряд местных и иноземных древесных пород. В течение 40 лет деревья росли превосходно, и вопрос о степном лесоразведении уже считали разрешенным, но после засушливого 1891 года деревья начали заметно страдать, и в конце концов этот искусственный лес в значительной своей части погиб. Сторонники климатических причин безлесья степей видели в этом факте подтверждение правильности своей точки зрения; однако те, кто доказывал первостепенное значение солености грунтов в этом вопросе, полагали, что лес мог расти хорошо лишь до тех пор, пока корни деревьев не достигли более глубоких и более засоленных почвенных слоев, после чего и началась гибель леса.

Из числа других взглядов, высказанных для объяснения причин безлесья степей, укажем еще мнение, согласно которому на произрастание леса неблагоприятно влияют физические свойства степной почвы, в частности ее мелкоземлистость. Чернозем, состоящий из очень мелких глинистых почвенных частиц, – плохо проницаем для воды, которая не успевает просачиваться в более глубокие слои почвы, где располагаются корни древесных растений. Вот почему, согласно этому взгляду, лес не может расти на черноземе, а поселяется в степной полосе лишь на почвах более грубого механического состава, в частности на песках (Бузулукский и Хреновский боры).

Большинство исследователей, объясняющих безлесье степей, так или иначе исходило из недостатка влаги, необходимой для роста деревьев в степи, но была высказана и противоположная точка зрения, согласно которой, в условиях степной равнины лес не может расти в силу застаивания влаги в почве и отсутствия водостоков. Подтверждением этого взгляда склонны были считать то обстоятельство, что лес в степной полосе жмется по оврагам и балкам, которые дренируют местность. Однако факт произрастания леса по оврагам сторонники климатических причин безлесья истолковывали в свою пользу, так же как и сторонники неблагоприятного действия засоления почвы, которые полагали, что в оврагах почва является более выщелоченной, а следовательно, и более пригодной для поселения леса.

Мы не имеем возможности привести здесь все те многочисленные взгляды, которые высказаны для объяснения причин безлесья степи. На некоторых из них мы еще остановимся в дальнейшем, а сейчас отметим лишь, что ни одна из предложенных гипотез не может быть распространена на всю степную область.

Можно считать, что различные взгляды, объясняющие безлесье степей, не исключают, а взаимно дополняют друг друга, и в различных районах нашей обширной степной полосы выступают на первый план то одни, то другие причины безлесья. В большинстве случаев имеет место совокупное действие различных факторов, так как нельзя отделять, например, неблагоприятное влияние степного климата в южных степях от влияния засоления и особенно от деятельности человека.

БЫЛИ ЛИ НАШИ СТЕПИ ВСЕГДА БЕЗЛЕСНЫМИ

Вопрос этот уже в течение долгого времени интересует наших ученых – ботаников, географов и почвоведов. Прежде всего необходимо отметить, что, говоря об извечном безлесье, имеют в виду лишь последнюю страницу геологической истории, то есть послеледниковое время, так как мы уже знаем, что в третичный период место нынешних степей Украины, так же как и большинства районов нашей страны, занимали пышные тропические и субтропические леса.

Большинство ученых до последнего времени считало установленным, что степи испокон веков были безлесными, приводя множество различных доказательств в пользу этого мнения. Указывали прежде всего, что лес, поселяясь на черноземе, сильно изменяет его, о чем мы уже говорили выше. Почва, побывавшая под лесом, неизменно должна сохранять ряд характерных признаков, которые отсутствуют в степных почвах. Кроме того, наличие в степных грунтах ходов роющих степных животных, никогда не встречающихся в лесу, также должно было говорить в пользу извечного безлесья степей. Приводили также и исторические доказательства. Дошедшие до нас летописные материалы седой старины доказывают, что и в те отдаленнейшие времена на юге нашей страны существовали обширные травяные пространства. Указывали также на то, что в лесах Крыма отсутствуют некоторые животные, обитающие в лесной зоне, в частности белка, дикая кошка и соня. Если бы вся территория юга СССР в прежнее время была облесена, эти животные могли бы туда проникнуть, степи же оказались для них непреодолимой преградой. Теперь, впрочем, это обстоятельство уже не может служить доказательством, так как выяснилось, что эти грызуны в свое время жили в Крыму, но затем полностью вымерли.

Основные доводы, выдвигаемые против того взгляда, что степи были испокон веков безлесными, до самого последнего времени основывались главным образом на влиянии деятельности человека. Сторонники этого взгляда указывали на то, что ни климатические, ни почвенные условия степной полосы, за исключением лишь ее самой южной части, не могут и не могли препятствовать существованию леса, который, однако, подвергся уничтожению под влиянием человеческой культуры. Напоминая о той громадной роли, которую играет человек в общем режиме природы, эти ученые считали, что лесные острова в степи могли быть, помимо всего прочего, уничтожены и со стратегической целью, современная же степь в большинстве случаев представляет собой вторичное явление.

В самое последнее время все аргументы, высказанные в пользу взгляда об извечном безлесье степей, подверглись основательной ревизии на основании последних научных данных, и нужно сказать, что эта ревизия в значительной степени поколебала установившееся было мнение о том, что наши степи всегда были лишены лесной растительности. Нельзя отрицать, что южные степи, сравнительно недавно вышедшие из-под моря, ни по своим почвенным, ни по своим климатическим условиям не давали в прошлом соответствующих возможностей для поселения леса; но допустимо, что степи средней части степной полосы в отдаленные времена, гораздо более древние, чем те, о которых сохранились исторические документы, могли быть покрыты, хотя бы в известной своей части, лесной растительностью. Широколиственные леса могли существовать здесь в то время, когда климат, менявшийся после отступания ледника, как мы уже видели, весьма значительно, был более влажным. Наступившее затем изменение климата в сторону его большей сухости, а также непрерывно усиливающаяся деятельность человека привели к значительному сокращению и даже полному исчезновению лесной растительности в степной полосе. На месте леса поселилась степь, растительный покров которой, существуя здесь в течение длительного времени, уничтожил последние следы пребывания леса в почве, накопив в ней большое количество перегноя.

БОРЬБА МЕЖДУ ЛЕСОМ И СТЕПЬЮ

В свое время, говоря о том, почему в тундре не растет лес, мы указывали, что ряд данных красноречиво свидетельствует о том, что граница между лесом и тундрой не остается неизменной, а под влиянием ухудшения климата смещается на юг. Тундра наступает на лес.

Интересно выяснить теперьг как обстоит дело на южной границе лесной зоны, наблюдается ли здесь какое-либо смещение. В лесостепной полосе давно уже был подмечен ряд явлений, говорящих за то, что степь в прежнее время продвигалась дальше на север, теперь же она отступила на юг, уступив свое место лесной растительности. Доказательством этому служит, во-первых, самый характер почвы под лесом, указывающий нам на то, что здесь когда-то был чернозем, а затем также и наличие кротовин степных грызунов, которые в настоящее время в лесу не живут.

Иногда в лесу встречаются курганы. Курганы – характернейшее явление степного ландшафта. Их волнистые очертания оживляют однообразие степных горизонтов,

В некоторых случаях, главным образом на юге, они насыпались над могилами знатных воинов, и поэтому раскопки их давали подчас богатый археологический материал; в других же случаях, особенно на севере, они служила для другой цели. Воздвигнутые где-нибудь на наиболее открытых местах, откуда открывался широкий вид, они служили сторожевыми вышками, на которых дозорные Московского государства высматривали своего врага – степных кочевников. Естественно, что курганы никогда не насыпались среди леса, а потому присутствие их здесь может быть объяснено лишь наступлением леса на степь.

На границе леса и степи происходит постоянная борьба за место, и в этой борьбе, в условиях современного климата, лес оказывается победителем.

Каким же образом происходит наступление леса на степь? Залетающие с опушки в степь семена деревьев находят крайне неблагоприятные условия для своего прорастания. Мощный покров из степных трав заглушает семена, кроме того, известная засоленность почвы также тормозит их развитие.

Поэтому в авангарде наступающей лесной растительности мы находим обычно не деревья, а кустарники, так называемые дерезняки. Дерезняки – это заросли степных кустарников, в числе которых мы находим дерезу (Caragana frutex), колючее растение, родственное желтой акации, степной миндаль (Amygdalus папа), степную вишню -(Primus fruticosus) и терновник (Primus spinosa) (рис.63). Совершенно исключительное зрелище представляют дерезняки ранней весной, когда они, словно дымкой, покрываются белыми и розовыми цветами, распространяя далеко по окрестностям тонкий аромат. В это время они служат убежищем знаменитым соловьям лесостепной полосы, которые находят здесь обильный корм в виде различных насекомых, привлеченных большим количеством цветов.

Рис. 63. Терновник (по П. Ф. Маевскому)

Эти своеобразные дикие фруктовые сады, продукция которых представляет, между прочим, немалый интерес как сырье для нашей пищевой промышленности, поселяясь на степи, вызывают ряд существенных изменений в ее почвенном покрове. Способствуя накапливанию снега, который здесь не сдувается, а, наоборот, наметается с открытых мест в виде больших сугробов, степные кустарники тем самым способствуют большему промыванию почвы, а следовательно, и освобождению ее от различных солей. Таким образом, они подготовляют почву для поселения некоторых наиболее неприхотливых деревьев, как, например, дикая яблоня и груша, всходы которых под пологом кустарников находят благоприятные условия для своего развития. В дальнейшем уже остается один шаг до окончательного завоевания лесом степного участка. На нем поселяется дуб. Так, шаг за шагом, отступает степь под натиском лесной растительности.

Мы познакомились вкратце с растительным миром наших степей. Мы видели, что степь, по крайней мере в европейской части СССР, является исчезающим типом растительности. Все более и более сокращает она свою территорию под влиянием распашки, оставляя при этом человеку богатейшее наследство – чернозем. Мы должны с особенной осторожностью относиться к этому драгоценному наследию и путем введения правильной культуры и применения соответствующей агротехники не допускать его оскудения, а наоборот, заставлять плодородную почву давать все более и более высокие урожаи.