Растительный мир Земли. Т.2 - [3]

Формы роста растений. Во всех аридных областях земного шара прослеживается закономерность: в направлении от степей и саванн, окружающих полупустыни и пустыни, к центрам пустынь растительный покров становится все более редким. Его плотность пропорциональна уменьшению количества осадков. Там, где влаги недостает, на определенной площади существует гораздо меньше растений, чем в местах с большим увлажнением. В пустынях растительный покров лучше развивается в местообитаниях с благоприятным для растений водным режимом, таких, как подножия склонов, долины и низины. Но если в полупустынях растения рассеяны по поверхности почвы все же относительно равномерно, то в пустынях имеются большие участки, где растений нет совсем.

У растений аридных областей имеются разнообразные приспособления, позволяющие им обеспечить себя водой; они способны максимально использовать имеющуюся воду и сохранять ее, снижая интенсивность испарения (транспирацию). Уменьшая поверхность листьев, растения пустынь сильнее развивают корневые системы. Здесь часто обитают растения с широко разросшимися корневыми системами, причем корни занимают во много раз большую площадь, чем надземные органы. Благодаря этому они в состоянии быстро поглощать дождевую влагу с больших участков. Другие растения, особенно кустарники песчаных пустынь, напротив, образуют корни (или широко разветвленные корневые системы), уходящие вглубь на много метров: это дает им возможность использовать грунтовые воды. Наиболее ярким примером может служить род джузгун (Calligonum) из семейства гречишных; у этих кустарников, распространенных от Сахары до пустыни Гоби, корни уходят в глубину на 30 м. Наконец, имеются растения с крупными, распростертыми над поверхностью земли листьями, которые, несмотря на ничтожную влажность воздуха, способны поглощать утреннюю росу.

Климадиаграмма Южной Сахары

Помимо приспособлений, обеспечивающих поглощение воды, растения пустынь обладают еще одной особенностью: они способны переносить даже многолетнюю засуху. Растения пустынь можно разделить на несколько экологических групп. К первой относятся так называемые эфемеры-однолетники. Это растения, живущие непродолжительное время; они развиваются из семян сразу же после выпадения дождей и часто за несколько дней завершают весь цикл развития вплоть до образования семян. В это время наступает редкое явление — пустыня цветет, что можно видеть на приводимом рисунке. Семена этих растений сохраняют жизнеспособность в течение длительных периодов засухи (так называемое латентное существование).

К группе эфемеров-геофитов относятся многолетние растения с типичными подземными запасающими органами (клубни и луковицы). Они развивают над поверхностью земли листья и репродуктивные органы только на непродолжительное время сразу после выпадения дождей. Засуху, которая может продолжаться годами, эти растения переживают в виде подземных запасающих органов, находящихся в состоянии покоя.

Климадиаграмма чилийской прибрежной пустыни

К третьей группе относятся растения пустынь, способные существовать при периодическом увлажнении (их называют пойкилогидрическими); это по преимуществу низшие растения, такие, как некоторые сине-зеленые водоросли и лишайники, а также мхи, немногие виды плаунков (Selaginella) и папоротников и даже очень немногие цветковые растения. Все они способны переносить засуху в состоянии покоя, будучи сильно обезвоженными. После дождей они зеленеют, некоторое время растут и размножаются, а затем снова высыхают.

Климадиаграмма восточноевропейской полупустыни

Широко представленная группа пустынных растений — ксерофиты. Их надземные органы остаются живыми и во время засушливых периодов. В пустынях и полупустынях ксерофиты представлены главным образом жестколистными кустарниками (склерофильными ксерофитами), которые благодаря своим сильно разветвленным и глубоко проникающим корневым системам получают необходимое количество воды и во время засухи. Чтобы уменьшить испарение влаги, их листья густо опушены или сильно редуцированы. В крайних случаях ассимиляцию осуществляют побеги, имеющие вид безлистных прутьев или колючек. Для ограничения испарения воды некоторые из этих растений в засушливый период сбрасывают листья и даже целые ветви. При недостатке влаги устьичные щели у них закрываются. Характерными примерами таких ксерофитных растений пустынь и полупустынь могут служить представители родов гребенщик (Tamarix) из семейства гребенщиковых (Tamaricaceae), джузгун (Calligonum) из семейства гречишных (Polygonaceae), парнолистник (Zygophyllum) из семейства парнолистниковых (Zygophyllaceae), а кроме того, многие виды из семейств эфедровых (Ephedraceae) и каперсовых (Capparidaceae).

Климадиаграмма центральноазиатской пустыни

И наконец, следует упомянуть группу суккулентов. Настоящие (не галофильные) суккуленты содержат в листьях, ветвях, стволах или в подземных органах запас воды, пополняемый во время дождей. В засушливые периоды испарение влаги как в атмосферу, так и в почву крайне ограниченно. Одновременно сильно замедляются процессы обмена веществ и как следствие — рост растений. Типичные представители настоящих суккулентов: кактусовые (семейство Cactaceae) американских полупустынь, а также морфологически во многом сходные с ними растения из других семейств (молочайных, толстянковых, виды родов Senecio и Aloe и др.), особенно часто встречающиеся в южноафриканской полупустыне Карру.