Что могут рассказать растения о своей окружающей среде

Рассмотрим реакцию растений на изменения отдельного фактора окружающей среды на примере цветения яблонь у нас в Баден-Вюртемберге. Первые цветки яблонь вокруг Кайзерштуля раскрываются в среднем около 20 апреля, на плато Швабский Альб, на восточном склоне Шварцвальда и в Бааре - только 25 мая, то есть более чем на месяц позже.

Если температура вокруг растения превышает определенную границу или не доходит до нижнего необходимого растению предела, растение не сможет жить в таком микроклимате. Так, для виноградарства нужно, чтобы среднегодовая температура была не ниже 8,5°. Другой пример - белая пихта, которой требуется не менее 900 мм осадков за год. Поэтому она особенно хорошо растет во влажном и прохладном горном климате.

На склонах гор четко видно, как по мере изменения условий одно растительное сообщество сменяется другим. Особенно нагляден в этом отношении западный склон Шварцвальда. Так как горный массив задерживает облака, годовое количество осадков возрастает с высотой и с запада на восток - примерно от 600 мм в Рейнской долине до 1500-2000 мм на вершинах гор. Одновременно с подъемом над уровнем моря падает среднегодовая температура. Взаимодействие температуры и осадков при повсюду одинаковой почве создает ряд характерных сменяющихся растительных сообществ. В холмистой местности у подножия гор живут сообщества дубово-грабовых лесов. Здесь возможно полеводство и виноградарство. Выше, но тоже в холмистых предгорьях, расположены буково-дубово-лиственничные леса. Здесь возможно разведение фруктовых садов. Еще выше находятся буково-лиственнично-еловые леса, где условия позволяют закладывать пастбища. Распространены высокогорные еловые леса. Имеются также альпийские пастбища.

Перечисленные растительные сообщества можно подразделять еще более подробно по видам растений. Так, падуб остролистный Jlex agnifolium растет лишь там, где средняя температура самого холодного месяца опускается не ниже минус 1°С.

Подобно климату на распределение растений и их сообществ действуют и другие факторы среды, например почва и ее минеральный состав. Состав и качество факторов, необходимых для жизни растений, изменяются также под действием сельского и лесного хозяйства, мелиорации и орошения, промышленности и ремесел; в зависимости же от изменения факторов меняется и распределение растений. Влияют и методы полеводства, выпас скота, вырубание лесов, применение удобрений и биоцидов, снижение уровня грунтовых вод, орошение и осушение земель, загрязнение водоемов и воздушного бассейна.

Но наряду с этими факторами распределение каждого вида растений зависит от конкуренции с особями того же вида или с другими видами, а также от взаимодействия с животными и человеком. Поэтому отдельные виды растений не всегда хорошо растут там, где, казалось бы, они могли победить в конкуренции с другими видами. Так, можжевельник растет на глубоких, богатых питательными веществами почвах не хуже или даже лучше, чем на вытоптанных, тонких почвах овечьих пастбищ. Но его явно больше на таких пастбищах - не потому, что почва здесь более пригодна для можжевельника, а лишь потому, что другие деревья, попытавшиеся тут вырасти, постоянно стравливаются овцами. Выживает лишь можжевельник, защищенный от овец иголками и побеждающий в конкуренции с другими деревьями.

Знать факторы, от которых зависит распределение видов растений, очень важно для практики. По присутствию или отсутствию определенного вида растений можно делать выводы об условиях в данном месте. Растения словно рассказывают нам о своей окружающей среде. Такие так называемые характерные виды (четко отзывающиеся на определенный комплекс условий) можно использовать как показатели условий среды. Составленные по их распространению геоботанические карты и карты местообитаний - важное подспорье в решении задач по размещению сельскохозяйственных культур и лесных питомников. Геоботанические карты помогают и в планировании землепользования, например при размещении курортов, зон отдыха, лесопосадок, при мелиорации.

Например, по распространению лишайников можно выявить определенные типы загрязнения воздуха. Лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферы. Многие растения четко показывают наличие вредных газов в воздухе. Так, листья (или иголки) салата, винограда, клоповника и сосны окрашиваются в характерные цвета при различных загрязнениях. У хвойных могут наступать изменения в проводящих клетках - трахеидах.

При разработке карт загрязнения водоемов также используются данные о составе их растительных сообществ и берегов.

Для таких целей лучше подходят растения-"специалисты", чем растения-убиквисты, так как в противоположность последним - видам, которые могут встречаться при самых разных условиях среды, - "специалисты" приспособлены к определенному комплексу условий. Так, растение прострел говорит об известковых, вереск - о кислых, осока - о глинистых почвах, трясунка - о сухости, а бодяк болотный - о высокой влажности.