Франц Фукарек - Растительный мир Земли. Т.2

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.

Расположенная близ поверхности почвы широко разветвленная корневая система кактуса (Ferocactus wislizenii). Наверху: в поперечном сечении; внизу: вид в плане (по Walter)

Вертикальный разрез участка пустыни Сахара.Корни растений используют влагу, скапливающуюся в трещинах скал (по Walter)

В пустынях, и прежде всего в песчаных, под действием ветра происходит интенсивное перемещение частиц субстрата, на котором обитают растения. Чтобы в таких условиях могли существовать многолетние растения, требуются специальные приспособления. Подобно нашим злакам, поселяющимся на дюнах, эти растения также должны противостоять засыпанию; поэтому их побеги растут быстро. Эти кустарники и травы должны возвышаться над отлагающимися вокруг них перевеваемыми песками.

Для растений аридных областей наряду с недостатком влаги и сильной ветровой эрозией большое значение имеет осолонение почв. В результате интенсивного испарения воды почвы как периодически, так и постоянно увлажняемых местообитаний накапливают легкорастворимые соли. Это в первую очередь относится к районам, где грунтовые воды залегают близко к поверхности и осуществляется восходящий ток влаги в почве, к расположенным в низинах местообитаниям, где после дождей на некоторое время образуются лужи, а также к бессточным озерам пустынь. Таким образом, всем наиболее обеспеченным водой местообитаниям пустынь и полупустынь угрожает осолонение (засолонение) почв. Эта же картина наблюдается и в районах с искусственным орошением. Для многих аридных областей характерны расположенные в низинах обширные участки с солонцовыми и солончаковыми почвами. Чаще всего они содержат хлористый натрий и хлористый магний, а также сульфат кальция (гипс). Но последний плохо растворяется в воде и поэтому при засолонении почв имеет второстепенное значение. На засолённых почвах развиваются типичные для таких мест галофитные растительные сообщества. Для того чтобы выжить, галофиты должны приспособиться к относительно высокому содержанию солей в почвах. Этому способствует присущая галофитам солеустойчивость их цитоплазмы, связанная с поступлением в клеточный сок солей и накоплением их в нем. Так, в клеточном соке галофитов, растущих на содержащих хлориды почвах, обнаруживается высокое содержание хлорида натрия. Хлориды вызывают разбухание цитоплазмы, что приводит к увеличению объема (гипертрофии) клеток. Именно этим и объясняется мясистость (суккулентность) растений этой группы. У галофитов, растущих на щелочных почвах, также отмечается суккулентность, тогда как галофиты, развивающиеся на почвах, содержащих сульфаты, суккулентности не обнаруживают, так как под действием сульфатов протоплазма сжимается. Содержание растворимых солей в галофитах достигает 35% веса сухого вещества растений.

Цветение в пустыне Сонора после дождей. На переднем плане цветущие однолетники и Ferocactus wislizenii, за ними — заросли Opuntia bigelovii и цветущий куст Fouquieria splendens

Такова вкратце общая характеристика условий жизни растительных организмов в пустынях и полупустынях, а также специфических приспособлений растений к этим условиям. Перейдем к описанию главнейших пустынь и полупустынь Земли и условиям существования характерных для них растительных сообществ.