Весна в житті лісу (петрів в

Нашу довгу снігову зиму лісові рослини проводять в стані спокою. У цей час у них не видно ніяких проявів життя, немає помітних ознак зростання. Вони немов завмерли, заціпеніли. І так триває майже півроку.

Зима - важкий, несприятливий для рослин час року. Небезпечні насамперед суворі морози, але є багато й інших труднощів. Хвойним деревам загрожує, наприклад, налипання великих мас снігу. Воно має катастрофічні наслідки. Під вагою снігу одні дерева нахиляються і потім падають на землю, інші ламаються.

Зимові негаразди відчувають на собі всі мешканці лісу. Але різні лісові рослини зимують в різних умовах. Найважче доводиться деревам. Майже вся їх надземна частина підноситься над снігом і ніяк не захищена від морозу. У перші ж сильні холоди стовбури і гілля промерзають наскрізь, а хвоїнки і тонкі гілочки замерзають ще раніше. Однак деревах мороз сам по собі не небезпечний, якщо тільки він не надто суворий. Основна небезпека, яка чатує на дерева взимку - висихання. Саме це головна загроза. Якщо в зимовий час почне підсихати якась хвоїнки або гілочка, вона неминуче загине. Адже під час холодів пересування води по дереву немає і заповнити втрати вологи неможливо. А випаровується вода взимку досить добре (згадайте, як швидко сохне білизна на морозі).

Все сказане повною мірою відноситься, звичайно, і до досить великим чагарниках, гілки яких підносяться над снігом. Цим рослинам в холодну пору року теж загрожує висихання. Для чагарників, так само як і для дерев, воно більш небезпечно, ніж мороз.

Однак взимку дерева і чагарники не гинуть від висихання. Вони надійно захищені від втрати води; їх стовбури, гілки, хвоинки покриті з поверхні особливим водонепроникним шаром. Хвоїнки, наприклад, одягнені найтоншої прозорою плівкою-кутикулою, яка добре захищає від випаровування. Ця плівка складається з особливої ​​речовини - Кутіна, що не пропускає воду, По поверхні хвоинки розкидані мікроскопічні клапани-продихи, але вони взимку завжди щільно закриті, і через них вода не може випаруватися, "Працюють" продихи тільки в теплу пору року. При їх відкриванні всередину хвоинки проникає вуглекислий газ - один з вихідних продуктів для створення органічних речовин. Чим більше надходить цього газу, тим краще для рослини. Однак відкриті продихи представляють і відому небезпеку. Через ці канали з хвоинки виходять в атмосферу пари води, хвоїнки втрачає частину своєї вологи. Тому продихи не бувають довгий час відкритими. Вони періодично то відкриваються, то закриваються.

Тонкі гілочки дерев і чагарників також покриті зовні захисним шаром, який оберігає їх від втрати води. Проте, ця група має абсолютно іншу будівлю, ніж на хвоїнки. Він складається з багатьох дрібних клітин, що нагадують порожні ящики з досить товстими стінками. Внутрішнього вмісту в клітинах немає, вони мертві, а стінки їх непроникні для води. Оболонки клітин опробковілими, просочилися особливим жироподібним речовиною - суберином. Окремі клітини міцно "склеєні" між собою, і проміжків між ними немає. Тільки за цієї умови захисна покривна тканина може повністю виконати своє призначення. Таким чином, гілочки дерев і чагарників покриті зовні тонким шаром пробкової тканини, непроникною для води. Товщина цього шару на молодих гілочках невелика - трохи товщі аркуша звичайного паперу. Коли гілочки стають товщі, наростає і корковий шар. Він покриває іноді не тільки великі сучки, а й стовбури молодих дерев. Тут захисний шар може бути вже в палець завтовшки і навіть більше. Однак згодом у міру подальшого потовщення будова його змінюється. Стовбури старих дерев покриті зовні дуже товстою корою, яка представляє собою абсолютно особливе складне утворення. Правильна назва цього шару - кірка, а не кора.

Простежити, як змінюється з віком дерева захисний покрив стовбура, найкраще у берези, У маленьких берізок, висота яких не більше півметра, стовбур, схожий на прутик, покритий дуже тонким коричневим сдоем пробки. Через десяток-другий років стовбур одягнений вже суцільним білим покривом берести. Це теж корковий шар, але тільки більш товстий і інакше пофарбований. У опробковевшей клітинах берести міститься біле барвник - бетулін. Ще через деякий час на білому стовбурі з'являються глибокі темні тріщини, це починає формуватися товста шкірка. Чим старше дерево, тим більше на кірці тріщин. У старій берези стовбур внизу майже весь темний, тільки де-не-де залишаються окремі білі острівці берести.

Отже, надземна частина наших дерев в достатній мірі захищена від зимового випаровування. Стовбур дерева, його товсті і тонкі гілки, хвоїнки - все це покрито відповідним захисним шаром. На наймолодших частинах дерева (хвоїнки, однорічних гілочках) шар дуже тонкий, на старих - більш товстий. Точно так само йде справа і у чагарників.

Мають захист від зимового випаровування, звичайно, і нирки, всередині яких зимують крихітні ніжні зачатки майбутніх листя. Зовнішні луски бруньок непроникні для води, а самі луски дуже щільно налягають один на одного, не залишаючи вільних проміжків.

Таким чином, наші дерева і чагарники добре пристосовані до зимівлі, надійно захищені від висихання. Тільки в особливо суворі зими деякі з них, найбільш теплолюбні, страждають від морозу (наприклад, ясен, дуб, ліщина). В цьому випадку згубними виявляються занадто низькі температури, а не висихання надземних органів. Після особливо жорстоких холодів теплолюбні рослини можуть повністю загинути, або отримати серйозні пошкодження (відмирання верхівки стовбура або всієї надземної частини, морозобойние тріщини і т. Д.).

Як зимують низькорослі лісові рослини, які цілком приховані під снігом? В їх число входять чагарники (вони відрізняються від справжніх чагарників тільки меншими розмірами), трави, надгрунтові мохи та лишайники. Всі ці рослини проводять зиму в незрівнянно більш сприятливих умовах, ніж дерева і чагарники. Вони майже весь час перебувають під захистом снігового покриву, не підносяться над ним. Цим рослинам набагато менше загрожують зимовий висихання і суворі морози.

Під покровом снігу зимувати не так небезпечно, як на відкритому повітрі, без будь-якого захисту.

Лісові чагарники в наших лісах представлені порівняно небагатьма видами. До числа їх відносяться брусниця, чорниця, мучниця, линнея і деякі інші. Всі ці рослини зимують під снігом, і їм не загрожує висихання. Проте вони мають на поверхні своїх стебел і листя захисну покривну тканину, яка захищає від втрати води. Захисний шар зберігається на рослинах круглий рік. Він особливо необхідний влітку і в деякі періоди холодної пори року (наприклад, на початку зими, коли неглибокий сніг покриває чагарники тільки частково, а морози вже наступили). Трави, що ростуть в лісі, досить численні і різноманітні. Серед них є такі, які зимують під снігом зеленими - їх стебла і листя не змінюють свого річного вигляду. Прикладом можуть служити грушанки, копитняк, зеленчук. Якщо прийдете взимку в ліс і розкопаєте сніговий покрив, побачите на землі живі зелене листя цих лісових мешканців. Стебла рослин, про які йде мова, зазвичай невисокі, ледь піднімаються над поверхнею ґрунту, листя теж розташовуються у землі. Взимку всі надземні частини притиснуті снігом, розпластані по поверхні грунту. На стеблах крім листя зимують ще й бруньки, з яких наступної весни виростуть нові молоді пагони. Нирки теж розташовуються біля самої землі. Словом, все надземні живі органи рослин даного типу не піднімаються високо над грунтом. Морози і висихання цим рослинам взимку не дуже небезпечні: сніговий покрив надійно захищає їх від зимових негараздів.

Багато з рослин даного типу втрачають свою надземну частину досить пізно - лише восени. Але є і такі, у яких це відбувається на самому початку літа (проліска сибірська, рясту, види гусячого лука, чистяк і ін.). Тільки-но з'явившись на світ, ці рослини вже цвітуть, потім дають плоди і незабаром засихають. Активне життя їх триває всього кілька тижнів - з ранньої весни до початку літа. Іншу частину року, в тому числі теплі літні місяці, вони проводять під землею в стані спокою. Тут зберігаються їх бульби, цибулини, соковиті кореневища, що містять запаси поживних речовин (в основному крохмалю). Такі рослини характерні для дібров і отримали назву "дібровні ефемероїди". Умови перезимівлі їх дуже сприятливі: грунт в діброві майже завжди залишається незамерзаючих і вологою. Багато з рослин даного типу пробуджуються вже в кінці зими, перебуваючи ще під снігом. У них починають рости нирки і починають рости зачатки пагонів. Великих розмірів ці паростки під снігом, як правило, не досягають.

Як зимують мохи, що розвиваються на грунті в лісі? Умови їх перезимівлі досить сприятливі. Всю зиму ці низькорослі рослини покриті снігом. Втім, вони можуть замовити і без снігу, абсолютно відкрито. Справа в тому, що мохи дуже невибагливі. Вони не бояться сильних морозів, їм абсолютно не небезпечно висихання. У цих мешканців лісу немає будь-яких пристосувань, що оберігають від втрати води як взимку, так і влітку, немає ніякого захисного шару на поверхні листя і стебел.

Життя мохів взагалі дуже своєрідна. Вони, наприклад, поглинають воду зовсім не так, як багато інших, порівняно великі рослини. Вода надходить всередину моху не знизу, з грунту, через коріння, а головним чином зверху, з атмосфери, через листя і стебла. Справжніх, добре розвинених коренів у мохів немає, і рослини вбирають воду всій своїй надземною частиною, немов губка. Пройде дощ - мох моментально намокає. Так як на поверхні стебел і листя немає ніякого захисного шару, вода відразу ж поглинається зовнішніми клітинами рослини, а потім проникає всередину. Мох вбирає воду абсолютно пасивно. Ніяких спеціальних пристосувань для добування води у нього немає.

Настільки ж пасивно і при цьому порівняно швидко мох віддає воду. Ніяких пристосувань для утримань води рослина теж не має. Якщо довго немає дощу, мох повністю втрачає вологу, висихає до повітряно-сухого стану. Однак він при цьому не гине, а просто переходить в стан спокою. Багато інших, більш великі рослини в цьому випадку напевно б загинули, а мох залишається живим. Перед нами приклад дивовижної пристосованості до повного висихання. Пояснюється це чудове явище особливими властивостями протопласта - живого вмісту клітин мохів. Протопласт мохів не гине навіть після сильного висихання. Отже, мохів безпечна втрата води ні влітку, ні взимку. Ось чому умови перезимівлі не мають для них великого значення. Мохи добре переносять зиму в будь-яких умовах - як під захистом снігового покриву, так і без нього.

Подібним же чином йде справа і у лишайників, що розвиваються в лісі на грунті. Вони також не страждають від висихання і невибагливі до умов зимівлі. Ніяких пристосувань для поглинання води і для її утримання у цих дрібних рослин немає. Протягом свого життя вони багато разів висихають до хрусткого, ламкого стану і потім знову намокають, але це анітрохи не заважає їм нормально розвиватися. Лишайники завжди добре переносять зиму в лісі і ніколи не страждають від зимових негараздів.

Ми познайомилися з тим, як зимують різні лісові рослини: дерева, великі чагарники, дрібні чагарники, трави, надгрунтові мохи та лишайники. Вони проводять зиму в різних умовах: одні - над снігом, інші - під снігом. Тим з них, які підносяться над сніговим покривом, взимку загрожує висихання. Але ці рослини добре захищені від втрати води в зимовий час особливим водонепроникним шаром. Замерзання надземної частини, що підноситься над снігом, не представляє небезпеки. Тому ніякої спеціальної захисту від низьких температур рослини не мають. Вони добре переносять звичайні, не надто суворі морози.

Так як зима в наших широтах завжди супроводжується морозами, зимові холоди стали життєвою потребою багатьох лісових рослин, необхідною умовою їх нормального розвитку. Це можна показати на прикладі дерев і чагарників. Нирки їх нормально розпускаються тільки після природного зимового охолодження. На початку зими вони ще не "дозріли". Зірвіть в перші тижні зими гілки різних дерев і чагарників, поставте їх в воду в кімнаті. Ви побачите, що нирки почнуть розпускатися мляво, не відразу, а тільки через досить довгий час. Одні з них будуть прокидатися раніше, інші пізніше, багато хто взагалі залишаться без змін. Зовсім інше ми побачимо, якщо повторимо досвід в кінці зими. Нирки почнуть рости швидко і дружно - вони відразу ж почнуть розпускатися. Незабаром з'являться і молоді, ніжні листочки, а у деяких дерев і чагарників - навіть квітки. В кінці зими нирки вже цілком готові до нормального розпускання. У природі вони в цей час залишаються в спокої тільки з тієї причини, що їм не вистачає тепла. Як тільки настане тепла погода, відразу ж починається зростання. Такий стан називають вимушеним спокоєм.

Чітко проявляється потреба в зимовому охолодженні і у лісових трав'янистих рослин. Без впливу холоду вони теж не можуть нормально розвиватися. Ось досвід, який підтверджує сказане. Викопайте пізньої осені, поки ще не випав сніг, десь в діброві кілька цибулин блакитного проліска (проліски сибірської) і частина з них посадите в одну банку з землею, а частина - в іншу. Землю, звичайно, треба добре полити. Першу банку залиште в кімнаті і в подальшому регулярно поливайте, а другу - закопайте в землю десь в лісі або в городі. У тій банку, яка буде знаходитися в кімнаті, паростків проліска не з'явиться, навіть якщо спостерігати багато місяців - до самого літа. Перебуваючи, здавалося б, в цілком сприятливих кімнатних умовах, цибулини будуть залишатися в спокої. Для нормального розвитку їм не вистачає одного - впливу низьких температур на протязі деякого часу.

Зимове охолодження необхідно і для нормального проростання насіння багатьох лісових рослин. Якщо зібрати пізньої осені зрілі насіння липи, ясеня, клена, модрини та посіяти в банку з землею в кімнаті, де вони будуть проростати протягом тривалого часу і в кінці кінців загинуть. Для того щоб з'явилися сходи, насіння повинні попередньо піддатися тривалого охолодження у вологому стані (саме так буває взимку в природі). Тільки отримавши певну «порцію» холоду, насіння набувають здатність до проростання. Без цього вони після посіву в теплі будуть довгий час залишатися в стані спокою, ніяких змін з ними не станеться.

Працівникам лісового господарства іноді буває необхідно отримати сходи дерев при весняному посіві насіння в грунт. Для цієї мети насіння збирають восени і потім піддають спеціальному охолодження у вологому стані. Така обробка насіння отримала назву стратифікації.

Треба зауважити, однак, що далеко не у всіх наших дерев насіння для нормального проростання вимагають стратифікації. Добре проростають без попереднього охолодження, наприклад, насіння сосни, ялини, дуба.

Серед лісових трав'янистих рослин, як і серед дерев, також чимало таких, насіння яких проростає тільки після охолодження. Хороший приклад подібного роду - кислиця. Якщо посієте свіжозібране насіння цієї рослини в банку з землею і поставите її в кімнаті, ніколи не отримаєте сходів. Але в природі, в лісі, сходи кислиці з'являються навесні у великій кількості. Насіння, що перезимували в природних умовах, отримують необхідне для проростання вплив холоду і дають дружні сходи.

Подивимося тепер, в якому вигляді зимують різні лісові рослини. В цьому відношенні немає одноманітності. Деякі мешканці лісу залишаються взимку такими ж, якими були влітку, наприклад сосна, ялина, ялівець, брусниця, плавуни. Їх ми бачимо зеленими цілий рік. Великих змін при переході від тепла до холоду у цих рослин не відбувається. Вони мало реагують на зміну пір року.

Листяні дерева і чагарники поводяться інакше. З наближенням зими вони скидають листя, гілки їх оголюються. Зимове стан цих рослин сильно відрізняється від літнього. Скидання листя має певний біологічний сенс. При цьому сильно зменшується загальна поверхня надземної частини рослини, а отже, і небезпека зимового випаровування. Скидаючи листя, рослина полегшує собі перезимівлю, скорочує можливі втрати води. Це - одне з пристосувань, що дозволяють краще переносити суворі умови холодної пори року.

Як вже говорилося, багато лісові трави повністю втрачають до зими всю надземну частину. Живими в зимовий час у них залишаються тільки підземні органи - кореневища, бульби, цибулини. Рослини немов йдуть під землю на зиму, ховаються в шарі грунту або опалого листя. Всі лісові мешканці цього типу - багаторічні рослини. Щовесни вони продовжують свій розвиток, а не починають життя спочатку, з насіння.

У лісі є і однорічні трав'янисті рослини, але їх вкрай мало. Життя таких рослин дуже коротка - всього кілька місяців, від проростання перезимували старих насіння навесні до утворення нових насіння в кінці літа. Прикладом однорічників в лісі може бути марьянник луговий. Він з'являється навесні з насіння, швидко розвивається, потім цвіте, плодоносить і до осені повністю відмирає. Зимують тільки насіння рослини, опале в кінці літа на землю. Отже, деякі лісові мешканці, правда далеко не всі, переносять зиму у вигляді насіння.

Такі основні способи перезимівлі лісових рослин. Як бачимо, шляхи пристосування рослин до перенесення зимових негараздів досить різноманітні.