БОТАНИКА ТОМ 4 - ЭКОЛОГИЯ - 2007

13. РАСТЕНИЯ В ЖИЗНЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ

13.4. Механические воздействия

Устойчивость к собственной тяжести, давлению снега или эпифитов, противодействие сгибающим и «вырывающим» силам ветра и воды, толерантность к засыпанию опадающей листвой, навеваемыми песками или склоновой эрозией, а также движениям почвы под действием гравитации или образования льда — это те критерии, которые определяют возможность или невозможность существования видов или определенных жизненных форм во многих биомах (рис. 13.10).

Рис. 13.10. Примеры механических нагрузок на растения: А — лед (Eucalyptus pauciflora, 2050 м, Снежные горы, юго-восток Австралии); В — снег (верхняя граница березового леса в Северной Швеции, 700 м); С — песок (дюны в Восточной Австралии); D — щебнистый склон (Cerastium uniflorum в Альпах); Е — опавшая листва (с проростками бука); F — бурелом и ветровал (Picea abies, после урагана Лотар 26.12.1999 г. в Шварцвальде). Следующими примерами были бы движения почвы, затаптывание при передвижении пастбищных животных, нагрузка эпифитами и лианами (см. табл. 15.1) и т. д.

Этими вопросами занимается биомеханика. Она дает оценку эластичности и прочности структур, выясняет причины ветровала и механизмы, с помощью которых одни растения используют другие, чтобы «без лишних затрат» подниматься к свету (вьющиеся, цепляющиеся, использующие растения как опору). Закрепляемость почв на склонах в значительной мерс определяется механическими свойствами корней и корневищ. Равным образом механически мощные системы подземных органов гарантируют, что растения после выпаса не останутся без корней. Многие растения могут сжимать свои корни и таким образом втягивать в глубину после прорастания чувствительную точку роста (см. бокс 4.5, рис. С). Большое экологическое значение имеют те силы, которые возникают при «разрядке» механического напряжения вовремя высыхания («взрывание», выбрасывание семян). Используя тургорное давление (20 бар и более), растения способны взламывать массивные структуры и протискивать свои корни в трещины грунта. Огромную механическую работу выполняют тонкие корни (защищенные на кончиках корневым чехликом), пронизывающие очень плотные субстраты. Жесткость (англ. toughness) листьев — существенный компонент обороны от травоядных, для которой также служат разнообразные «защитные структуры» (колючки, шипы, образование пробки). Способность к перенесению механических нагрузок, развитие физических сил и упомянутых защитных структур часто обеспечивают успешное существование вида и определяют стабильность всей экосистемы. Их экологическая значимость нередко превышает таковую физиологической способности организма к приспособлениям.