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

Автор книги: Александр Кожевников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 15 страниц)

ЕЛЬ – ПОБЕДИТЕЛЬНИЦА В БОРЬБЕ С ДРУГИМИ ПОРОДАМИ

Каждая древесная порода имеет свои жизненные особенности. Одна более светолюбива, другая, наоборот, теневынослива; одна более, а другая менее требовательна к влаге и питательным веществам почвы. Знать эти жизненные особенности – биологические свойства отдельных древесных пород – необходимо каждому, кто хочет ближе познакомиться с жизнью леса.

Ель – дерево, замечательное во многих отношениях. Прежде всего, она принадлежит к числу наиболее теневыносливых пород, уступая в этом отношении лишь пихте. Это позволяет ели селиться под пологом других деревьев и прекрасно там развиваться. Напротив, в тенистом еловом лесу ни одно дерево, за исключением пихты, нормально развиваться не может; вот почему в условиях нашей лесной полосы ель в борьбе с другими древесными породами за место неизменно оказывается победительницей.

Если свести еловый лес, на осветленной лесосеке на следующий же год бурно развиваются различные травы: высокорослый злак вейник с лиловыми крупными метелками и кипрей, «иван-чай», цветущий хорошо знакомыми вам кистями розовых цветков. Вместе с этими травами на лесосеке появляются и древесные породы, в первую очередь осина, которая, находясь еще под пологом елового леса, страдала там от недостатка света, теперь же, очутившись в благоприятных условиях, сразу начинает быстро развиваться, размножаясь при помощи длинных корневых отпрысков.

Вместе с осиной на лесосеке появляются также береза и сосна. Эти породы являются светолюбивыми, а потому всходы их находят на лесосеке прекрасные условия для своего роста, тогда как всходы ели, наоборот, страдают на открытом месте от весенних заморозков. Эта особенность ели чрезвычайно интересна: хотя ель – одно из наиболее холодостойких деревьев и зимой нисколько не страдает от самых трескучих морозов, однако ее нежные молодые побеги, только что начавшие развиваться из почек, не приспособлены к внезапным резким понижениям температуры. Под густым же материнским пологом заморозки для ели не страшны. Таким образом, на лесосеке наиболее благоприятные условия для своего роста находят береза, сосна и осина, и через какие-нибудь 15—20 лет она покрывается молодым лесом из этих пород. Однако как только деревья подрастут, под их защитой поселяется ель, которая начинает быстро развиваться. Очень часто можно видеть характерную картину, как под сенью березняка или осинника развивается сплошной темнозеленый покров из молодых елочек, который, смыкаясь, не дает уже возможности селиться всходам других древесных пород. С этого момента победа за елью обеспечена, и вскоре на месте прежней лесосеки развивается еловый лес, внутри которого можно найти угнетенные и заглушенные стволы светолюбивых пород.

ОСОБЕННОСТИ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ЕЛИ

Обычно у большинства древесных пород можно отличить главный корень, идущий отвесно вниз, и боковые, располагающиеся по его сторонам. Иначе построен корень у ели. У нее нет главного корня. Правда, на первых порах своей жизни всходы ели имеют главный корешок, однако к третьему году он уже перестает развиваться и к 10—15 годам становится совершенно незаметным. В дальнейшем боковые корни разрастаются в сторону, и в результате получается широкая, но неглубокая система, расположенная у самой поверхности почвы. Последнее обстоятельство объясняет чрезвычайную ветровалкость ели, широкая крона которой представляет огромную парусную поверхность. Очень часто после бури, особенно близ опушки леса, можно видеть поваленные ели, корневая система которых вместе с окружающей землей образует своеобразные земляные стенки, похожие на искусственно созданные укрепления.

От поверхностной корневой системы ели зависит и еще одно ее свойство: ель легко повреждается во время лесных пожаров. Лесные пожары в тайге – чрезвычайно частое явление. В ясные летние дни, когда солнце сильно припекает, почва в лесу, покрытая хвоей, сильно накаляется. Во время моего путешествия по тайге Северного Зауралья я однажды буквально обжегся о раскаленную солнцем кедровую хвою, покрывавшую густым слоем почву, и когда затем вскоре развел костер, чтобы вскипятить себе чаю, мне пришлось неожиданно выдержать упорную борьбу с огнем, который бежал от костра во все стороны по хвое, вспыхивающей, как порох.

Неосторожное обращение с огнем, непотушенный костер или небрежное, невнимательное к нему отношение – основная причина лесных пожаров; однако несомненно, что они могут возникать и без вмешательства человека – от удара молнии или солнечного нагрева. Тот, кто много бродил по лесам, вероятно, не раз чувствовал тот своеобразный запах паленого дерева и растопленной смолы, который издают иногда на припеке накаленные солнцем пни.

Большой лесной пожар представляет совершенно исключительное зрелище, и нужно видеть его, чтобы иметь представление об этом море бегущего огня, то скрывающегося в чаще леса, то внезапно взбегающего по сухим сучьям и гирляндам лишайников до самых макушек лесных великанов. Однако гораздо чаще наблюдаются так называемые низовые пожары, когда огонь множеством мелких струек бежит по земле, сжигая траву и хвою и лишь слегка обугливая кору деревьев. Вот при таких низовых пожарах, когда большинство других деревьев не повреждается, молодые ели с их неглубоко расположенными корнями сильно страдают и нередко затем совершенно отмирают.

Ель – дерево, требующее значительной почвенной влаги так как ее поверхностные корни не могут добывать воду из глубоких почвенных горизонтов, но заболачивания она не выносит и гибнет вскоре после того как белый торфяной мох закроет почву сплошным ковром. Несколько дальше мы остановимся подробно на гибели леса от заболачивания.

ЕЛОВЫЕ СЕМЕНА ПУТЕШЕСТВУЮТ ПО СНЕГУ

Во второй половине зимы, после оттепели, в лесу на снегу образуется наст – твердая ледяная корочка, выдерживающая иногда тяжесть человека. В это время можно наблюдать любопытное зрелище, как по насту, скользя по его гладкой поверхности, несутся еловые семена, подгоняемые ветром. Семена ели снабжены особым крылышком. При помощи его они, выпадая из шишек, перелетают, словно на парашюте, некоторое пространство, кружась при этом в воздухе. Упав на снег, еловые семена, более тяжелые, чем их летучка, располагаются так, что крылышко их остается приподнятым наподобие паруса, и, будучи подхвачены порывом ветра, они переносятся на значительное расстояние. Есть данные, указывающие, что эти семена, представляющие собой как бы аэросани, или точнее буера, могут распространяться до 10 километров в сторону от своего родного леса.

Однако может возникнуть вопрос: откуда семена берутся зимой? Дело в том, что шишки у ели созревают поздней осенью, обычно в октябре, но остаются висеть нераскрытыми на деревьях до февраля, когда под влиянием морозов и сухих ветров они начинают растрескиваться, а семена высыпаются и разносятся по ветру.

Видели ли вы когда-нибудь, как цветет ель? Вероятно, вы обращали в мае внимание на красивые малиново-красные и красновато-желтые шишечки, которые украшают в это время ветви ели. Эти шишечки являются собранием цветков. Мужские цветки собраны в красновато-желтые шишки и состоят из спирально расположенных тычинок с крупными пыльниками. Во время цветения пыльники лопаются, и из них по ветру разлетается пыльца, снабженная двумя воздушными мешками, благодаря которым она может перелетать огромные расстояния.

Женские шишки более крупные, малиново-красного цвета. Они состоят из большого количества спирально расположенных чешуек, при основании которых на маленьких кроющих чешуях располагаются семяпочки, женские половые органы растений. У большинства наших растений, так называемых покрытосеменных, к которым относится береза, лилия, земляника, лютик и другие, семяпочки заключены в особый замкнутый орган – завязь; у сосны же, ели и других хвойных семяпочки лежат на чешуях совершенно открыто, почему эти растения и называются голосеменными. В семяпочке находится основная ее часть – яйцеклетка.

Рис. 13. Ель: 1 – ветка с мужскими шишками; 2 – женскими шишками; 3 – зрелая шишка; 4 и 5 – семенные чешуи и семена; 6 и 7 – всходы; 8 – хвоинки (общий вид и поперечный разрез)

Летящая целыми облаками по ветру пыльца попадает на семяпочку и, проникая к яйцеклетке, оплодотворяет ее. После оплодотворения чешуи шишки плотно смыкаются и внутри них начинается процесс образования и созревания семян, который продолжается до октября – ноября.

МШИСТЫЙ ЕЛОВЫЙ ЛЕС

Ель нередко образует смешанные насаждения с другими породами – сосной, березой, а в южной части области своего распространения – с дубом и липой. Для тайги характерны чистые ельники, занимающие огромные пространства. Эти ельники бывают различного характера, но особенно распространены у нас так называемые ельники-зеленомошники, под густым пологом которых сплошным ковром или отдельными куртинами развиваются зеленые мхи. Говоря здесь «зеленые мхи», мы подчеркиваем тем самым их отличие от белых торфяных мхов, развивающихся на торфяных болотах и внедряющихся нередко под полог леса, вызывая в дальнейшем его заболачивание. Эти торфяные мхи поселяются и в еловом лесу, в результате чего ель скоро начинает гибнуть. Что же касается зеленых мхов, то их обитание в ельниках не отражается существенным образом на росте ели, которая в большинстве случаев чувствует себя нормально.

Мшистый еловый лес обладает своеобразным обликом, не лишенным прелести. В тени его всегда царит полумрак. Густой зеленый ковер мягко проваливается под ногами. С отмерших нижних ветвей свешиваются седые бороды лишайников. То тут, то там громоздятся поваленные бурей деревья. В таком лесу почти нет подлеска, да и травянистой растительности в нем мало. Лишь по более осветленным местам – «окнам» – синеватой зеленью выделяются кустики черники или изящные куртинки кислицы, вечнозеленые грушаики и рассеяны кое-где крупные узорные листья папоротников. К осени однообразный зеленый фон мохового ковра оживляют разноцветные шляпки грибов: золотистые рыжики, белые грузди к крупные яркокрасные мухоморы.

Не думайте, однако, что в таком бедном по своей растительности лесу мало интересного для ботаника. Наоборот, много любопытных приспособлений и жизненных особенностей найдем мы у его обитателей, если только поглубже и повнимательней присмотримся к ним.

Рис. 14. Зонтиковидный подрост ели

В мшистом еловом лесу, как мы уже указывали, нет подлеска, то есть различных кустарников, которых много в лиственном лесу. Но в нем мы всегда находим «подрост» в виде угнетенных, нередко совершенно засохших елочек. Интересно сравнить форму этих елочек с формой молодых деревьев, растущих на свободе. Находясь на свободе, они имеют стройный вид и до самого низа покрыты ветвями, здесь же, в тени, они имеют своеобразную зонтикообразную форму (рис. 14). Вся средняя и нижняя части такой елочки лишены веток и только у самой вершины располагаются они таким образом, что мало затеняют друг друга и получают соответственно максимум света. Если срезать такую елочку и сосчитать количество годичных слоев, то сделать это без лупы будет очень трудно, так как при диаметре в 3—5 сантиметров возраст деревца нередко будет достигать 30 или даже 50 лет. Вот какое угнетающее влияние оказывает тенистый материнский полог леса на его возобновление! Стоит, однако, выпасть какому-нибудь дереву в верхнем пологе, как сейчас же этот заглушенный «подрост» оправляется и начинает быстро расти, заполняя своей кроной образовавшийся просвет.

НЕКОТОРЫЕ ОБИТАТЕЛИ ЕЛОВОГО ЛЕСА

Среди обитателей елового леса особенно характерны грушанки, изящные растения, в большинстве случаев с кожистыми вечнозелеными листьями и желтовато-белыми, несколько поникающими цветами, собранными в кисть. Лишь у одной маленькой одноцветковой грушанки (Moneses grandiflora), встречающейся в девственных не тронутых человеком лесах, цветки расположены поодиночке. Грушанок имеется несколько видов, но наиболее обычны из них грушанка круглолистная (рис. 15) и грушанка однобокая, цветки которой расположены на кистях в одну сторону, а листья напоминают по своей форме листья груши, откуда и произошло название растений.

Рис. 15. Грушанка круглолистная и ее корневая система (по Саркисовой-Федоровой)

Цветки у грушанок, как мы уже сказали, белые. Белые или бледно окрашенные цветки имеются также и у других обитателей елового леса – ландыша, майника (рис. 16), кислицы (рис. 17), костянки (рис. 19) и др. Явление это далеко не случайное. В постоянном сумраке елового леса белый цвет заметен лучше, чем какой-либо другой, и насекомым, опыляющим их, эти цветы бросаются в глаза издали.

Рис. 16. Майник и его корневая система

Цветут грушанки в середине лета, а к концу сентября созревают их плоды в виде круглых коробочек. Высыхая, эти коробочки трескаются по швам, и из них начинают высыпаться чрезвычайно мелкие семена: так, у одноцветковой грушанки одно семечко весит всего лишь 0,000004 грамма. Неудивительно поэтому, что даже при том затишье, которое имеется под пологом леса, эти легчайшие семена свободно могут переноситься по воздуху при самом ничтожном порыве ветра.

Многолетний мак в тундре

Наряду с грушанками характерным обитателем еловой тайги является кислица (Oxalis acetosella; рис. 17), нередко образующая в ней сплошной ковер из изящных тройчатых листьев. Эти тройчатые листья обладают замечательной особенностью складываться, или, как говорят, «засыпать» на ночь. Складывание и поникание листочков происходит обычно после заката солнца, пробуждение же наступает часов в шесть утра.

Ручеек в тайге (фото автора)

Интересно отметить, что кислица засыпает не только при наступлении ночи, но также и на чрезмерно ярком свету. Нередко, проходя по лесосеке, можно видеть на припеке целые куртинки «заснувшей» кислицы с опущенными и сложенными конусом листочками. В этом случае явление сна приходится рассматривать как определенное приспособление к защите от усиленного испарения, происходящего на солнцепеке. Дело в том, что устьица – мельчайшие поры, через которые происходит испарение воды из растения, – расположены у кислицы на нижней стороне листа. При опускании листочков они оказываются внутри образовавшегося таким образом конуса, где в условиях замкнутой с трех сторон полости испарение сильно понижается. Есть у кислицы еще одно любопытное приспособление к резкой перемене освещения.

Вид высокогорного пихтового леса (фото С. С. Турова)

Известно ли вам, от чего зависит зеленый цвет растения? Растения кажутся нам зелеными, потому что в их клеточках находятся зеленые хлорофилловые зерна, имеющие огромное значение в жизни растения. При помощи хлорофиллового зерна растения, при участии солнечного света, разлагают углекислоту воздуха и строят из нее и воды органические вещества – различные углеводы: сахар и крахмал.

Рис. 17. Кислица. Внизу слева ее растрескивающийся плод (по П. Ф. Маевскому)

Разложение и усвоение углекислоты могут происходить только на свету; но и чрезмерное освещение растения, особенно такого теневыносливого и приспособленного к жизни в условиях рассеянного света, как кислица, вредно. На ярком свету хлорофилловые зерна быстро разрушаются, однако кислица предохраняет себя от этого специальным приспособлением. У нее хлорофилловые зерна в клетках листа способны перемещаться на ярком свету с поверхности в более затененные места клеток, где они располагаются по стенкам, как это показано на рис. 18. Когда прямой солнечный луч света уйдет с листа, хлорофилловые зерна снова возвращаются в исходное положение. Такое передвижение хлорофилловых зерен сказывается на общей окраске листа растения. Освещенный солнцем лист кислицы кажется более бледным, чем лист, находящийся в тени.

Рис. 18. Расположение хлорофилловых зерен в клетках листа кислицы: 1 – на рассеянном свете 2 – после кратковременного и 3 – после продолжительного действия яркого солнца (по В. Н. Любимеико)

Цветет кислица в конце мая и иногда так обильно, что место, где она растет, кажется покрытым свежевыпавшим снегом. Плоды кислицы, имеющие вид коробочек, созревают в августе, причем при созревании они трескаются по швам и находящиеся в них семена, благодаря особому устройству их ободочек, с силой выбрасываются на значительное расстояние. Эти любопытные «стреляющие» плоды кислицы всегда можно легко отыскать среди листьев, и, выбрав среди них еще не обсеменившиеся, слегка надавить пальцами на основание коробочки. Если плоды окажутся зрелыми, то можно наблюдать своеобразную бомбардировку семенами.

Рис. 19. Костяника (по Саркисовой-Федоровой)

КАК РАЗМНОЖАЮТСЯ РАСТЕНИЯ В ТАЙГЕ

У растений елового леса мы видели ряд приспособлений к размножению при помощи семян, но все же семенной способ размножения не является здесь типичным. В постоянной тени цветение растений бывает подавлено, и если даже некоторые из них и цветут обильно, то лишь из немногих цветков образуются в дальнейшем зрелые селена: в еловом лесу мало насекомых, и многие цветки даются неоплодотворенными; помимо того, общий недостаток света препятствует нормальному развитию уже оплодотворенных завязей.

Если подсчитать, сколько встретится вам на небольшом участке леса цветущих и сколько нецветущих ландышей, то окажется, что цветет в самом лучшем случае один стебель из ста, а то и один из тысячи. Однако далеко не каждый цветущий стебель способен дать зрелые семена; кроме того, если даже семена его благополучно рассеются, то здесь при их дальнейшем прорастании молодые нежные всходы встретят ряд затруднений. Сплошной моховой ковер не дает, возможности молодым корешкам достигнуть земли, нередко проростки заглушаются другими растениями или гибнут вследствие общего недостатка света. Все это создает крайне неблагоприятные условия для размножения растений в лесу при помощи семян, в силу чего у них выработался здесь бесполый, или вегетативный, способ размножения.

У большинства растений елового леса мы находим под землей длинные корневища, которые образуют сложную сетку различных ответвлений и заканчиваются стеблями, иногда далеко отстоящими друг от друга. При помощи корневищ растения очень быстро распространяются по лесу и завоевывают себе новые пространства. Выше мы уже указывали, что растения в еловом лесу растут куртин-ками. Особенно хорошо заметны такие куртинки у черники, грушанки и ряда других растений. Если покопаться как следует во мху около отдельных кустиков черники, то нетрудно убедиться, что все они связаны между собой длинными подземными шнурами, достигающими иногда трех метров длины, так что вся куртинка представляет, в сущности, одно сильно разросшееся растение. На наших рисунках у грушанки, майника и кислицы изображены подобного рода корневища, с помощью которых эти растения размножаются. Каждый год корневище нарастает на определенную величину и образует на конце почку, которая перезимовывает; на будущий год из этой почки развивается новое растение, дающее в свою очередь продолжение корневища. У кислицы длина вырастающего за год подземного побега не превышает обычно 13 сантиметров, у ландыша она достигает 25 сантиметров, а у грушанки однобокой – даже 40 сантиметров.

У костяники (рис. 19), растения, многим хорошо знакомого по его кисловатым сочным плодам, сидящим по нескольку штук вместе в одной чашечке, имеются не подземные, а надземные побеги – усы, стелющиеся по земле или по поверхности мохового покрова. Если осторожно приподнять такой ус, можно заметить, что длина достигает в некоторых случаях двух с лишним метров.

Несомненно, что бесполое размножение при помощи усов и корневищ в условиях елового леса оказывается гораздо более надежным и быстрым, нежели размножение семенами. Вот почему у большинства обитателей елового леса мы и встречаем бесполое размножение.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЫЕ СПОСОБЫ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ ЕЛОВОГО ЛЕСА

Уже давно было замечено, что некоторые растения елового леса при разведении их семенами в ботанических садах нормально развиваться не могут. Появившиеся из семян молодые растения вскоре погибают, несмотря на самый тщательный уход, а взрослые кустики, пересаженные на грядки вместе с корнями, сильно страдают и плохо растут.

Как выяснилось в дальнейшем, это явление объясняется тем, что большинство растений елового леса – черника, грушанка и ряд других – живет в тесном сожительстве с грибами, находящимися на их корнях. В некоторых случаях нити грибов оплетают кончики корней, образуя особый чехол, в других случаях они находятся внутри самих корней, располагаясь в их клеточках. Между грибами и зеленым растением существуют очень сложные и в настоящее время еще не полностью разгаданные взаимоотношения, однако есть все основания считать, что гриб, поселяясь на корнях, приносит приютившему его растению определенную пользу, помогая ему усваивать питательные вещества, находящиеся в лесном перегное. Это своеобразное сожительство высшего растения с грибом, известное под названием микоризы или «грибокорня», во многом напоминает взаимоотношение водоросли и гриба, образующих тело лишайника.

Многие зеленые растения елового леса настолько приспособились к совместной жизни с грибом, что не могут существовать без него и гибнут, если земля, в которую они посажены, не будет взята из родного леса или специально заражена необходимым для них грибом.

Интересно отметить, что семена некоторых орхидей без присутствия определенного гриба вообще неспособны к прорастанию.

Сожительство грибов с корнями высших растений широко распространено в природе и не ограничивается, конечно, одним лишь еловым лесом. Его можно наблюдать вообще в местах, богатых перегноем, и многие наши древесные породы являются микоризными растениями. Некоторые из них свободно могут существовать без гриба, для других же его присутствие обязательно.

Есть среди обитателей елового леса ряд своеобразных растений, совершенно лишенных зеленой окраски. В период цветения, в середине лета, появляются их бледные стебли над поверхностью мохового покрова. На них мы не найдем листьев, которые здесь совершенно утрачены; и лишь на их месте сохранились маленькие чешуйки. Подъельник, маленькие орхидейки – ладьян и надбородник, относятся к числу таких растений.

Каким же образом питаются эти растения, если они лишены зеленой окраски и, следовательно, не имеют хлорофилла? Питание их очень сходно с питанием грибов. Они неспособны самостоятельно строить органические вещества из углекислоты воздуха, а берут их в готовом виде из лесного перегноя. При этом огромную роль здесь играют грибы, образующие микодизу. Ладьян и надбородник совершенно не имеют корней, и их подземные органы состоят из сильно разветвленного корневища, клетки которого густо пронизаны нитями гриба.

Растения такого рода, питающиеся за счет готовых веществ, находящихся в почве, принято называть сапрофитами. Их не следует путать с паразитами, присасывающимися к живым растениям и отнимающим у них питательные вещества. В еловом лесу довольно много сапрофитов, и это, несомненно, стоит в связи со скудными условиями освещения. Приспособляясь к ним, растения утрачивают свою зеленую окраску и переходят к своеобразному образу жизни, напоминающему образ жизни грибов.