4.3.4. Значение животных в жизни растений

Велико значение животных в жизни растений. В процессеэволюции растения приспособились к созданию излишковпервичногоорганическоговещества для прокорма животных-фитофагов(растительноядныхживотных). Животные же, являясь необходимым звеном в цепи питания, перерабатывают органические соединения, созданныерастениями,и через ряд других звеньеввпищевойцепи переводят их в исходные неорганическиевещества, за счёт которых зелёныерастения могут вновь создавать органическоевещество.Таким образом, животныеобеспечиваюткруговорот веществ и энергии, необходимыйдляосуществленияжизненныхпроцессов вбиосфере.

Животные, питаясь растениями,повреждаютих:обгрызаюти обламывают листья, побеги, ветви. У ряда растенийвыработалась своеобразнаязащитаот этих поврежденийввидевосстановленияутраченныхчастей. Вероятно, вегетативное размножениемногих растенийявляется результатом защитнойреакции.

Защитныеприспособления предохраняют растения от полного уничтоженияживотными.Специфическое защитноесвойство растения, выработавшееся в борьбе против определённыхвидовмикроорганизмов,растений-паразитови животных, — наличие фитонцидовили биологических антисептиков.

Растительныеяды (эфирныемасла,глюкозиды,алкалоиды) имеют аналогичноебиологическоезначение— защиту от поедания выделяющих их растенийживотными. Узкая специализация по химическому составурастительногокормапривела к сокращению числа врагов у каждого вида растенийи ограничению круга кормовых растенийу каждого вида животных.

Другая форма защиты растений от поедания животными — анатомо-морфологическиеособенности строения. Механической защитойот животных растениям служат кожистые листья, волоски, щетинки, твёрдая кора, шипы, колючки, клейкие выделения и т.д. Правда, этоформа защиты является относительной, так как некоторые животные приспособились к ней. Например,верблюдлегко поедает ряд колючих растений.

Животныепринимаютзаметноеучастиев процессе размножения растений, являясь опылителями растений или распространителями семян от места к месту.Клеверв Европеопыляется шмелями, яблоня — пчёлами.Сойкии дятлы переносятсеменахвойных, а также дуба, каштана,бука,ореха. Перенос совершается и намеренно, и невольно. В последнем случае плодыпоедаются,проходят черезпищеварительныйтракт животного, исеменаизвергаются наружувместе с помётом в значительном удалении от места обитания родительского экземпляра растения. Семена, защищённые стойкой оболочкой, не страдают от органических соков вовремя прохождения через пищеварительныйтракт животного.

Таким образом, животные оказывают существенноевлияние наформированиепочвенно-растительных сообществ и ландшафтов в целом.

4.3.5. Природные системы растительности

Зоны растительности группируются по тепловым поясам. Далее мы рассмотрим основныезоны растительности по каждому тепловому поясу, их особенности.

Холодные поясавключают в себя арктический,субарктический,субантарктическийи антарктический географические пояса.

Зона тундрыпредставляет собой безлесныепространства с господством мхов, лишайников, карликовыхкустарничковиполукустарничков. Растения живут в холоднойпочве,в близком соседстве с неглубокозалегающей многолетнеймерзлотойи часто в условиях заболоченных грунтов. Флоратундры бедна— здесь всего около 500видов высших растений. Растения преимущественномноголетние,так как дляоднолетнихвегетационный период крайне короток и неблагоприятен. Всерастениямалорослыили стелющиеся и имеют неглубокую стелющуюся корневуюсистему — этим ониприспосабливаютсякмаксимальному использованию тепла наиболеепрогретого верхнего слоя почвы. Многим растениямсвойствененксероморфный облик: мелкиелистья в виде игл иличешуй,нередкозавёрнутые, сильноеопушение.

Зона лесотундры и редколесийпредставлена в северном полушарии. Обрамляет тундры с юга.Наблюдаетсячередованиеостровов леса и участковтундры. Деревья невысокие и тонкоствольные, часто характеризуются искривлёнными стволами, обычно стоят далеко друг от друга,междудеревьями на сухих местах почвы растут лишайники,на болеевлажных — зелёныемхи, а на особенно богатых почвах — травянистыйпокров.

Умеренные поясавключают в себя зоны умеренных исубтропическихгеографических поясов.

Зона тайги (хвойных лесов)получила распространения в районах многолетнеймерзлоты, где у деревьев стелющиеся надмерзлотой корни.

Различают две главныегруппыхвойныхлесов:тёмнохвойные(еловыеи пихтовые) исветлохвойные(главнымобразомсосновыеилиственничные).

Еловая тайга мрачная, однообразная, с серыми стволами, тонущими в полумраке, и густым моховымпокровом напочве.Имеются 2–3 яруса растения. Для еловойтайгихарактернырастения, длительновегетирующиев течение всего тёплого времени, не теряющие листвы дажезимой,и вечнозелёные (брусника и др.). ВЗападной Сибиритакой лес называется урман.Он состоит из смесиели, пихты икедра(кедровой сосны) с участием берёзы и осины. Близкая по составутайгаимеется на Алтаеи в Саянах. ВТянь-Шанерастут своеобразныелеса изтянь-шаньскойели.

Пихтовыйлес — тихий, мрачный, почти без подлеска, что обусловлено малым количеством света. Почвасухая, сплошь устланная покровом из игл хвои. Отдельныедеревья достигают в высоту до 50ми 1–1,5мвпоперечнике.

Сосновыесветлые леса состоят обычно изсосны обыкновенной икедровой.Однако в Сибири изсветлохвойныхлесов особенно широко распространенылиственничныелеса, состоящие преимущественно из лиственницы сибирской(в ЗападнойСибири) идаурской (в ВосточнойСибири).

Тихоокеанская тайгав Северной Америке величественна, в ней больше видов, чем в Евразии. Вэтой тайгепроизрастают:секвойя(возраст деревьев 500–800, иногда до 1300 лет, деревьявысотой до 100мпридиаметре 2–6м,а у секвойи гигантской, или мамонтова дерева, — до 15 м), сосна сахарная (с шишками до 0,5 м длины) и жёлтая (до 30–85 м высотой), пихты белая идугласова,ельситхинская.

Зона смешанных и широколиственных лесовсодержит помимо хвойных компонентов разнообразные деревья с крупными листьями: дуб, клён,ясень,бук, ильм, вяз; а также мелколиственные:берёза,осина. Вшироколиственныхлесах наблюдаются два древесных яруса, два кустарниковых и 3–4 яруса втравостое.В травяной покров входят злаки с широкими листовыми пластинками, также осоки, различныедвудольные;при отмирании эти растения образуют густой мёртвый слой.

Зона средиземноморской растительностиформируется в условиях субтропического средиземноморского климата.Растительныйпокров образуется, в зависимости от характера увлажнения и особенностейрельефа,с разным сочетаниемдревостоя,кустарниковых и травянистых форм. В результатеформируется серия разнообразных фитоценозов:

а) заросли вечнозелёныхкустарников, многиеиз которыхэфиромасличныерастения:

• маквис (можжевельник, земляничноедерево, дикая маслина, мирты и др.);

• чапараль(кустистый дуб,чапаро);

• малли-скрэб(кустарниковыеэвкалипты);

б) заросли вечнозелёных полукустарников:

• гарига(бобовые,губоцветные,ладанниковые— дуб кермесовый, дрок, розмарин, тимьян);

в) кустарничкиимноголетниежёсткиетравы:

• фригана(шалфей, лаванда,эспарцет,весной — лук, тюльпаны);

г)заросли кустарников с опадающей листвой:

• шибляк(дикая сирень, держи-дерево, сумах,шиповник,тёрн);

д)хвойныесубтропическиелеса в верхнейчасти склонов(сосна пиния и алепская,кедратласский,ливанскийи калифорнийский, секвойявечнозелёная,сосна сахарная и жёлтая, пихта одноцветная и великолепная);

е) редкостойныевечнозелёныелеса(вечнозелёныедубы —каменный,пробковый,валоновый и др.) —3–4-ярусные,с эпифитами и лианами.

Зона лесостепей— зона сзакономернымчередованиемучастков леса с участками степей. Зона является переходной междузоной лесов и зоной степей.

Зона степей умеренного пояса— этотравянистыефитоценозы с растительностью болееилименеексерофитногохарактера и с болееилименее сомкнутымтравостоем.Приспособления растения к недостатку влаги: листья сизыеот воскового налёта, листья жёсткие или узкие,всухую погоду листья свёртываются, есть растения с глубоко идущими корнями.Опылениеи переноссемян преимущественно осуществляются ветром, встречаютсяформыперекати-поле.Типично присутствиебольшого числадерновинныхзлаков, а такжеболее или менее сухолюбивыхвидов разнотравья. Из травянистых растенийвстепях широко распространенымноголетние дерновинныезлаки и осоки (ковыль, типчак, овёс степной, осоки и др.); многолетниекорневищныезлаки и осоки (овёспушистый, мятлик узколистый,костёр, осокарусская и низкая); разнотравье, то есть многолетние длительновегетирующиетравы;эфемероиды, то есть многолетние коротковегетирующиетравы, завершающие свой цикл весной, снабжённыеобычно луковицами (тюльпан,гиацинт,мятлик луковичный) или клубнями (валериана клубненосная);однолетниерастения, из которых наибольшуюроль играют эфемеры (крупкавесенняяи др.).

Зона пустынь умеренного пояса— тип растительности, в котором господствуютксерофитныеполукустарнички,причём голый грунт занимает поверхность значительно большую, чем растения. Одни растения живут за счёт грунтовых вод, другие— за счёт атмосферных осадков. У пустынных растений приспособления к острому недостаткувлагиисключительно разнообразны:редукциялистьев, нередко до стадииколючек;безлистныеформы спередачейфункции фотосинтезазелёным стеблям; образуются жёсткиекожистыелистья;суккулентностьлистьев и стеблей, глубокая корневая система.

Жаркий поясвключает в себямежтропические географические пояса: тропические,субэкваториальные и экваториальный.

Зона постоянно-влажных вечнозелёных тропических лесов включает два основныхфитоценоза: гилею и мангры.

Флорагилеи содержит 40–45тыс.видоврастений, что обусловлено её древностьюи отсутствием значительныхперемен в экологических условияхего формирования на протяжении весьма продолжительного времени. Высота деревьев достигает 40–45м,причём ветвятся они только вверху, где образуется сплошной зелёный полог, создающийв лесу постоянныхсумрак, стволы жеподобны колоннадам разнообразнойформы: цилиндрической, утолщённойкнизу, ребристой и др.Под высоким ярусом деревьев располагается более низкийярус (12–15 м)тенелюбивыхрастений, под ним следующий ярус (высотой2–3 м) из карликовыхпальм и древовидных папоротников.В самом нижнем древесном ярусе цветы (а следовательно и плоды) развиваются часто на стволах — явление каулифлории, — например, на шоколадном, хлебном дереве, многих фикусах.Кустарники и травянойпокров под сплошным зелёным пологомсмыкающихся крон деревьев угнетены. Высота деревьев обычно не превышает 45 м, так как насыщенная влагой почва часто превращается в плывун и невыдерживаетбольшойнагрузки.Из-за неглубокойаэрациипочв у деревьев преобладают стелющиеся корни, которые при этом обеспечивают бóльшую устойчивость стволов, последнему способствуют такжедосковидные корни-подпорки. Кора деревьев тонкая, так какне требуется защиты от холода или недостатка влаги. Листья верхних ярусов плотные,глянцеватые, что защищает их от перегрева и механического воздействияливней;в нижних ярусах листья тоньше инежнее.Приспособления растений для борьбы засветразнообразны. Этому служит обилие лиан, обвивающих стволы, свешивающихся с ветвей, перекидывающихся с дерева на дерево или лежащих на земле. Наверхних ветвях крон обитают многие эпифиты (папоротники иорхидные),семена или споры которых, чтобы задерживаться на других растениях, либо очень мелки, либо снабженылетучкамии зацепками, либо имеютлипкуюповерхность. В отличие от эпифитов, на корнях деревьев развивается множество паразитов.

Мангровая растительность формируется на морскихпобережьяхпри отсутствии прибоя в приливно-отливной полосе. Во время прилива нижняя часть мангровых зарослей затопляется,во времяотливаони представляют собой болота сдревесной растительностью на иловатом и подвижном грунте, в котором корнямрастений трудно укрепиться и трудно дышать. Для укреплениявзыбкойпочведеревья мангров имеют множествокорней-подпорок,гибких и упругих, дляоблегчениядыхания вовремя прилива образуется много воздушных корней, остающихся вышеводы. Особенностиразмножения: чтобы приливом не смывало упавшеесемя, оно прорастает ещё на ветке;из плода, имеющего размер куриного яйца, вырастает росток длиной20–70 см и толщиной в палец; падая в воду от сотрясения дерева, росток вонзается в ил и успевает закрепиться в нём до очередного движения воды.

Саванны— тропическийтип травянистойрастительности, сочетающейся с отдельными деревьями или группами деревьев.По мере уменьшения увлажненияменяетсясоотношениеэтих компонентов.Выделяютсяследующие фитоценозы:

а) субэкваториальные редколесья(саванновыеили парковыелеса) — в наиболееувлажнённых местах при 800–1200 мм осадков, группы деревьев сочетаются с подлеском и высоким злаковымтравостоем;

б) высокотравныесаванны — всреднеувлажнённыхместах при 700–1000мм осадков; в составерастительностипреобладают: в Африке — высокиезлаки и баобабы; в Азии — травостойи деревьябаньян,сандаловое, сал; в Австралии —спинифекссочетается с эвкалиптами иказуаринами;

в) сухие (низкотравные) саванны — в менее увлажнённых местах при 300–700 мм осадков; низкий травостой сочетается с акациями и алоэ;

г)сухиередколесья(каатинга)— в наиболее засушливых районах; характерны отдельныебутылочныеибочкообразные деревья при низкомтравостое.

Зона тропических полупустынь и пустынь. Растительность не сомкнута и сильноразрежена.Преобладают ксерофиты, в том числосуккуленты.Приспособления растенийк недостатку влаги: по сохранению влаги (утолщённый стебельили ствол, листья редуцированы в колючки), по сбору влаги(мощная и разветвлённая корневаясистема), особенности размножения (сохранение семян в околоплоднике довыпаденияосадков),летучестьсемян, формыперекати-поле)и краткая вегетация(эфемеры).