А.Я. МИШИНА

Причуды растений дождевых лесов

Дождевыми раньше называли леса, расположенные в районах с высоким уровнем осадков, повышенной влажностью и теплым или относительно теплым климатом. К дождевым лесам относили, например, хвойные леса на северо-западном побережье Северной Америки, для которого характерны частые дожди, высокая влажность и мягкая зима. Эти леса образуются обычно одним-двумя доминирующими породами хвойных деревьев и небольшим видовым разнообразием животного мира.

Совсем по-другому выглядят дождевые леса, расположенные в тропических и субтропических зонах, – для них характерны необычайное разнообразие как флоры, так и фауны. В зависимости от расположения эти леса подразделяют на экваториальные, субтропические, горные и муссонные дождевые. Экваториальные леса расположены между 10° ю.ш. до 10° с.ш. Дождевые леса, расположенные южнее или севернее, называют субтропическими. В районах с резким чередованием сезонов дождей и засухи леса называются муссонными (листопадными). Леса, расположенные в тропических горных районах, называют горными дождевыми лесами. К дождевым относятся и мангровые леса.

Тропические леса иногда называют джунглями. Однако, дождевые леса и джунгли – это не одно и то же. Вообще, слово «джунгли» стало известно чуть более 100 лет назад, благодаря Редьярду Киплингу. Именно он ввел это слово в наш обиход, написав «Книгу джунглей», больше известную у нас как «Маугли». Настоящие джунгли – древесно-кустарниковые заросли, увитые лианами, чередующиеся с бамбуковыми рощицами и полянами, заросшими высокой травой, – можно встретить лишь на юго-востоке Азии (Индостан, Индокитай, Зондские острова и др.). На языке хинди они называются «джангал» – заросли, отсюда и произошло привычное нам название.

В нашей статье речь пойдет, в основном, об экваториальных и субтропических дождевых лесах. Эти широколиственные вечнозеленые леса расположены на равнинных территориях. Основным фактором, определяющим их распространение, является высокий уровень осадков, хотя в некоторых случаях играют роль и другие факторы, такие, например, как состав почв. Среднегодовой уровень осадков в экваториальных дождевых лесах зависит от района и составляет от 1500 до 4000 мм при среднегодовой температуре от 25 °С до 35 °С. Экологическая система экваториальных дождевых лесов сформировалась при относительном постоянстве этих климатических параметров, что предопределило и ее видовое разнообразие, и, в то же время, хрупкость.

Влажные вечнозеленые тропические леса распространены в настоящее время в Западной и Центральной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии, на Новой Гвинее, северо-восточном побережье Австралии, в Центральной Америке (и на островах), самые же крупные лесные массивы находятся в бассейне реки Амазонки. В этих местах на протяжении всего года погода практически не меняется: каждый день идут дожди, температура держится в районе 30 °С, в результате здесь постоянно жарко и влажно, как в парнике. Может показаться странным, но почва здесь бедна питательными веществами, несмотря на большое количество опада (листьев, веток, плодов), т.к. дожди вымывают их из почвы быстрее, чем они накапливаются. Тем не менее тропические дождевые леса являются самыми продуктивными сообществами, здесь развивается максимально возможная плотность биомассы.

Давайте совершим небольшую экскурсию под пологом тропического леса и обратим внимание на особенности растений, здесь произрастающих. Первое, что бросается в глаза, – высота деревьев. В лесах средней полосы самые большие деревья едва достигают высоты 30 м. В дождевых лесах такие растения не считались бы высокими. Кроны большинства деревьев здесь находятся на уровне 50–60 м, а отдельные гиганты возвышаются над ними, достигая 80 м и даже более.

Как и в обычном лесу, растения располагаются здесь ярусами, но если у нас обычны 3–4 яруса растительности, то в тропических лесах число ярусов может достигать 8, причем травянистая и кустарниковая растительность здесь практически отсутствует. Густые кроны деревьев верхних ярусов пропускают вниз лишь (0,1–1%), солнечных лучей и только очень немногие растения способны существовать в условиях такого экстремального затенения. Они стремятся получить свою порцию света, располагая листья таким образом, чтобы уловить даже самый тонкий лучик, являя собой наглядный пример листовой мозаики.

Внешне растения дождевого леса часто не похожи на привычные нам растения средней полосы. Своей формой деревья напоминают пальмы или зонтики: высокий прямой ствол начинает ветвиться лишь у самой вершины, вынося все листья к солнцу. Зато крона таких деревьев имеет большую площадь. У особо крупных экземпляров она может достигать величины футбольного поля, а то и двух. Сами стволы – гладкие или в трещинах и наростах. Их цвет самый разный – от белого и светло-коричневого до практически черного.

Одна из самых примечательных особенностей тропических лесов – многочисленные лианы. Они лежат на земле, обвивают стволы деревьев, образуют непролазные дебри, ветвясь и перекидывая свои плети с дерева на дерево. Лианы – это внеярусные растения, травянистые или древесные. Они могут подниматься на большую высоту, достигая крон деревьев, но их корни при этом находятся в земле.

Многочисленны и разнообразны здесь эпифиты – их стволы обычно невелики, а корни находятся в воздухе. Эпифиты селятся на стволах и ветвях деревьев, на скалах, в самых неожиданных местах. Их цель та же, что и у других растений – поймать скудные лучи солнца, проникающие сквозь смыкающиеся кроны деревьев верхних ярусов. Эпифиты, как и лианы, придают весьма характерный облик тропическому лесу.

Обращают на себя внимание листья тропических растений. Их форма часто необычна. Повышенная влажность, постоянные дожди вынуждают листья защищаться от потоков воды и избавляться от избытка влаги. Этим обусловлена, например, изрезанная форма листовой пластинки многих крупных листьев или же острое (капельное) окончание других листьев, благодаря которым капли воды скатываются с листа и он быстрее высыхает. Гладкая восковая поверхность также помогает листьям избавиться от излишков воды. Другие растения, наоборот, имеют приспособления для того, чтобы накапливать воду, как, например, листовые розетки бромелиевых.

Окраска листьев может быть разнообразная – багряная, фиолетовая, серая, хотя преобладающий цвет, конечно, зеленый. Листья сменяются постепенно в течение года, листопада и голых ветвей здесь не увидишь – не зря эти леса называются вечнозелеными.

Цветки тропических растений также демонстрируют разнообразные приспособления к существованию под пологом тропического леса. Они стремятся любым способом привлечь опылителей. В сумраке тропического леса это нелегкая задача, и растениям приходится использовать разнообразные уловки и хитрости. Здесь не часто встретишь большие яркие цветки, в большинстве своем они некрупные. Заметными в сумраке тропического леса их делают разные оттенки светлых тонов (особенно яркий белый) или сильный запах.

Орхидеи

Эту особенность тропических растений отмечал еще Альфред Уоллес, писавший, что по мере того, как растительность становится все роскошнее, цветки становятся все незаметнее. Есть, конечно, и всем известные исключения – это, например, многочисленные орхидеи с их великолепными цветками или же растения семейства бромелиевых, также имеющие достаточно крупные разноцветные цветки. А гигантский цветок раффлезии трудно не заметить именно благодаря гигантским размерам, яркой окраске и сильному неприятному запаху.

В тропическом лесу весьма распространена каулифлория, когда цветки располагаются прямо на стволах. По мнению многих исследователей, это также является приспособлением к опылению. В густом сплетении ветвей и листьев цветки, даже крупные и яркие, заметить трудно, по стволам же проходят пути насекомых, пауков и прочих мелких животных. Здесь цветок имеет гораздо больше шансов быть опыленным.

Плоды, в большинстве своем, достаточно большие и тяжелые. Ведь для того, чтобы упасть на землю и прорасти, им нужно «пробиться» через сплетение ветвей и листьев. Мелкому и легкому плоду такое не под силу. Некоторые плоды имеют яркий сочный ароматный околоплодник, привлекающий потенциальных распространителей семян. А вот плодов с приспособлениями для распространения ветром здесь не встретишь: в тропическом лесу они бесполезны.

Нельзя не сказать об удивительных, причудливых, корнях обитателей тропического леса. Они необычайно разнообразны: воздушные, дыхательные ходульные, досковидные… Питательные вещества здесь находятся в верхнем слое земли. Здесь же расположены и корневые системы растений. Поверхностным корням трудно удерживать огромные растения с мощными кронами, поэтому образуются разнообразные поддерживающие приспособления. К ним, например, относятся досковидные корни. Они образуются как вертикальные выросты корней, упирающиеся в ствол и поддерживающие его. Сначала такие корни имеют округлую форму, затем происходит их односторонний рост, в результате чего они уплощаются в вертикальной плоскости и становятся похожими на доски. Высота досковидных корней может достигать 9 м.

Для многих растений, обитающих на заболоченных, бедных кислородом почвах, характерны дыхательные корни, или пневматофоры. Они представляют собой вертикальные отростки корней, образованные пористой тканью. Как понятно из названия, их основная функция – дополнительное дыхание растений.

Ходульные корни выполняют функцию подпорок для растений, имеющих обширную крону. Такие корни отрастают от стволов и ветвей вертикально вниз и укореняются в почве. Вместе с увеличением площади кроны увеличивается и количество ходульных корней. Одно такое растение может образовать непроходимые заросли огромной площади.

О воздушных корнях эпифитов мы уже говорили. Они свободно висят в воздухе либо распластываются по поверхности ствола растения-хозяина. Их основная функция – поглощение влаги из воздуха; иногда они зеленеют, и тогда в них становится возможным фотосинтез.

Огромное значение в тропическом лесу имеет такое явление, как микориза. Из-за ежедневных дождей питательные вещества из почвы быстро вымываются. В то же время, свежей органики очень много, но она недоступна высшим растениям, поэтому они вступают в тесный контакт с сапротрофными грибами. Таким образом, минеральные вещества поступают в корень непосредственно из гиф микоризных грибов. Именно эффективности микоризы обязана своей пышностью растительность тропических лесов.

В тропических лесах сосредоточено до 90% видов живых организмов планеты. Из 250 тыс. известных растений в этих лесах можно встретить более 150 тыс., причем более 70% видового разнообразия растений приходится на деревья. На 1 га экваториальных дождевых лесов приходится 80–200 древесных пород, в основном двудольных, причем часто бывает, что на такой площади леса находится только один представитель той или иной породы.

Ярусность тропического леса обусловливает особенности его фауны. Верхний ярус дождевого леса, состоящий из крон деревьев, довольно разрежен – кроны находятся на больших расстояниях друг от друга, и сквозь промежутки между ними проходит много света. В этом ярусе кишат разнообразные животные, которые никогда не спускаются на землю. Конечно, это, в основном, насекомые и другие мелкие животные, но встречаются и крупные позвоночные, например орангутаны. По оценкам ученых, в таком лесу, как амазонский, могут обитать до 10 млн видов животных, большая часть из которых еще не описана.

Ученые считают, что тропические леса – древнейшая экосистема планеты, сохранившаяся практически в том же виде, какой она имела 70 млн лет назад. В те времена дождевыми лесами были покрыты даже Британские острова, о чем свидетельствуют остатки пыльцы, найденные английскими палеоботаниками. В 1950-е гг. дождевые леса занимали 14% территории суши, сейчас они сохранились лишь на 6% суши. Скорость сведения тропических лесов, несмотря на различные защитные мероприятия, остается весьма высокой – каждую секунду исчезает 1,5 акра (0,6 га) дождевых лесов. Это соответствует потере в среднем 137 видов растений и животных в день, что ставит эту уникальную экосистему под угрозу исчезновения. Кроме того, нельзя забывать, что тропические дождевые леса населены племенами людей, которые, как правило, плохо приспособляются к изменению окружающей среды и вымирают вскоре после исчезновения их родного леса.

Люди уничтожают тропический лес по разным причинам и разными способами. В странах, где сохранились дождевые леса, очень быстро увеличивается население. Люди пытаются заселить занятые лесом территории. Они валят деревья, а потом поджигают их. На пепелище высаживают культурные растения, но уже после одного-двух урожаев почва теряет плодородность, т.к. весь ее и без того скудный запас оказывается исчерпанным.

Там, где лес сведен, полностью нарушается естественный круговорот веществ. Выращенные здесь сельскохозяйственные культуры после жатвы увозят с поля, поэтому они не возвращают в почву забранные у нее питательные вещества. Поскольку на поле нет крупных деревьев, дающих тень и закрепляющих корнями почву, она иссушается, и ее размывают ливни. Переселенцы двигаются дальше и корчуют новые участки.

Правительства обремененных долгами стран, где есть тропические леса, пытаются получить необходимые финансы, продавая иностранным фирмам огромные участки леса. Эти фирмы уничтожили тропические дождевые леса на огромных пространствах, прежде всего в Южной Америке, заложили на их месте плантации бананов, ананасов, масличных пальм, сои и других культур и завели скотоводческие хозяйства. Последние нуждаются в особенно больших площадях, т.к. животные потребляют много пастбищных кормов.

Еще одна причина сведения лесов – разведка полезных ископаемых. И, наконец, одна из главных причин: махагони, тик, черный, белый, бурый, красный и зеленый эбен, многие виды исключительно красивой по рисунку и цвету древесины поступают из тропиков на мировой рынок. Пальму первенства по сведению тропических лесов держат японские фирмы. Они превращают тропическую лесопродукцию в щепу для целлюлозы, идущей на производство бумаги.

За три десятилетия (1960–1990) 450 млн га – пятая часть мирового запаса тропических лесов подверглась вырубке. В течение этого же времени еще миллионы гектаров леса подверглись деградации. В целом, по оценкам ученых, при сохранении текущих темпов сведения лесов 80–90% влажных тропических лесов будет уничтожено к 2020 г. От прибрежных лесов Бразилии в настоящее время осталось лишь 2%.

Существует множество различных организаций, занимающихся проблемой сохранения тропических лесов, и одной из своих задач они считают информирование наибольшего числа людей о последствиях обезлесения, ведь знание о существовании проблем есть первый шаг к ее решению. Территории тропических лесов должны быть защищены, на поврежденных землях вокруг охраняемых лесов должен быть восстановлен лесной покров.

По материалам печати и сети Интернет