Жизнь в джунглях

Дождевые тропические леса (ДТЛ) отличаются идеальными условиями для жизни растений, когда два главных для них фактора окружающей среды – вода и тепло – находятся в оптимальном соотношении. На первый взгляд кажется, что местная флора не приспособлена к жизненным трудностям. Однако при ближайшем рассмотрении все оказывается не так просто и однозначно.

Классические ДТЛ

Пояс классических ДТЛ, включая горные леса, приурочен к тропикам по обе стороны от экватора. Наибольшие площади заняты ими в бассейнах рек Амазонка и Конго, обширные зоны – в Юго-Восточной Азии, около половины территории Панамского перешейка, а также не столь крупные районы на востоке Южной Америки и в Восточной Африке.

В горных тропических лесах среднемесячная температура составляет около +20 ºС. Количество осадков за год в разных районах различается существенно (от 2 000 до 12 000 мм), однако при условии их равномерного выпадения в среднем бывает около 3 000–7 000 мм в год. Уточним, что средний уровень температур в ДТЛ колеблется от +24 до +28 ºС, оставаясь неизменными практически в течение всего года, а абсолютные максимумы не превышают +33… +36 ºС.

Дождевые тропические леса (ДТЛ) в отдельных географических районах называются сельва (от лат. silva – «лес») и гилея (от греч. hyle – «лес»), в художественной литературе – джунгли.

Вечное лето

Неудивительно, что почки растений некрупные и не защищены почечными чешуями, а кора деревьев чаще тонкая и гладкая. Точки роста защищать не надо – холода здесь не бывает, а мороза тем более. Рост происходит настолько быстро, что механические ткани и хлорофилл в листьях не успевают сформироваться, так что молодая листва выглядит поникшей и окрашена в белый и красный цвет.

На широте тропиков периоды смены светлого и темного времени суток постоянны в течение всего года. Сутки поделены пополам на день и ночь с краткими периодами утра и вечера. Круглый год в 6 утра рассвет, а в 6 вечера – закат. Это сказывается на биоритмике тропических растений. Нет четкой смены сезонов, как в умеренном климате, хотя все-таки можно отметить более массовое цветение весной и в начале лета. В течение всего года встречаются цветущие растения, листопад происходит согласно индивидуальному ритму вида, а для многих характерен веткопад.

В лесу прослеживаются три яруса деревьев, в каждом формируется особый микроклимат.

Царство деревьев

В условиях постоянства температуры и влажности преимущество получают деревья, они составляют около 70 % видового состава высших растений. К слову сказать, именно в тропическом климате сохранились с древнейших времен древовидные папоротники.

Можно утверждать, что благоприятное соотношение температуры и влажности приводит к максимально возможному на Земле раскрытию потенциала деревьев, к формированию ярусной структуры, внутри которой возникают дополнительные ниши для других жизненных форм растений.

В лесу прослеживаются три яруса деревьев, в каждом формируется особый микроклимат, который отражается на строении составляющих его жизненных форм.

Рост происходит настолько быстро, что механические ткани и хлорофилл в листьях не успевают сформироваться, так что молодая листва выглядит поникшей и окрашена в белый и красный цвет.

Великаны джунглей

Самые высокие деревья формируют первый ярус. Для них характерны прямые стволы, многократно ветвящиеся на вершине, широкие, почти зонтиковидные кроны. Этот ярус представлен отдельно стоящими экземплярами, достигающими высоты 50–60 м. Здесь обитают относительно быстрорастущие и долгоживущие светолюбивые виды. Открытые солнцу и ветру, их кроны быстро освобождаются от влаги и даже могут испытывать временный ее недостаток, что объясняет ксероморфные черты листьев видов первого яруса: перисто-рассеченные или ланцетовидные, гладкие и плотные, иногда с восковым налетом.

Находясь в сельве, с земли трудно увидеть кроны этих гигантов, разве что в просветах окон, образовавшихся от падения других деревьев, или с краю опушки. Они возвышаются над общим сомкнутым пологом, в котором деревья высотой 20–30 м стоят достаточно тесно, отчего их кроны приобретают овально-продолговатую форму.

На широте тропиков периоды смены светлого и темного времени суток постоянны в течение всего года.

В нижних ярусах

В нижних ярусах обитают быстрорастущие и светолюбивые древесные виды (Macaranga, Cecropia). Они стремительно заполняют образующиеся после вывала старых деревьев окна и в течение пары десятков лет заканчивают свой жизненный цикл. Вторая группа деревьев – долгорастущие и долгоживущие, с характерной плотной древесиной.

Третий нижний ярус, на уровне 10 м, включает невысокие и теневыносливые виды деревьев, степень его развития зависит от освещенности. Растения этого яруса отличаются темно-зелеными гладкими, кожистыми овально-эллиптическими листьями с оттянутым кончиком для быстрого стекания влаги, чтобы водная пленка не мешала транспирации. В этом же ярусе можно встретить кустовидные растения и древовидные папоротники.

Еще более низкие кустарники и травы из семейства банановые, ароидные, имбирные могут быть хорошо развиты при разреженном пологе и, напротив, практически отсутствовать в густом древостое, где они разрастаются только в окнах.

В тени под пологом

Градиент освещенности меняется со 100 % на вершине до 1 % в припочвенном слое сомкнутых древостоев, что отражается на облике жизненных форм, осваивающих разные ярусы ДТЛ. Очевидно, что недостаток света под пологом дождевого леса – главный ограничивающий фактор, который способствовал созданию в процессе эволюции таких форм жизни высших растений, как лианы и эпифиты.

Эпифиты, осваивающие нижние ярусы леса, достаточно теневыносливы и влаголюбивы. Среди эпифитных гидромезофитов много папоротников, плаунов, мхов, да и цветковых видов, в частности орхидей. Ближе к вершинам расселяются светолюбивые и относительно засухоустойчивые растения, которые можно отнести к ксерофитам. Подобная закономерность касается и лиан, самые мощные из которых стремятся достичь солнечных лучей.

Травянистые многолетники, произрастающие в напочвенном покрове тропических лесов, характеризуются высокой теневыносливостью, что, кстати, позволило использовать выходцев из данного сообщества в темных городских квартирах в качестве комнатных жителей: бегонии (Begonia), спатифиллумы (Spathiphyllum). Это касается и целой группы лиан, благополучно освоивших наши городские условия: монстер (Monstera), филодендронов (Philodendron), зебрин (Zebrina).

Характерные приметы многих из этих трав – пилеи (Pilea), фиттонии (Fittonia), калатеи (Calathea), – такие как серебристость окраски листьев и опушение в сочетании с сильной гофрировкой, до сих пор не находят четкого объяснения в связи с условиями обитания данных видов в природе. Возможно, такие особенности поверхности листьев способствуют улавливанию скудного солнечного света.

Тропики отличаются обилием животных-опылителей, которые способны более адресно доставить пыльцу по сравнению с ветром. В связи с этим часто наблюдается каулифлория – образование цветков на толстых ветвях, вероятно, для удобства опыления крупными птицами и летучими мышами.

На древних почвах

В условиях достатка тепла и влаги развивается богатое видовое разнообразие ненарушенного дождевого леса. Вторичные сообщества после пожаров и вырубок значительно беднее и в ассортименте видов, и в мощности древостоев. Причина таких различий – в особенностях почвы ДТЛ. Считается, что они очень древние, сильно разработанные, отчего глубина их достигает местами 20 м. В их состав входят ионы железа и алюминия, что сказывается на окраске почв – их называют красноземами. Промывной характер климата сильно обедняет их важными для флоры элементами (азотом, фосфором и кальцием), однако растения хранят в себе запас питательных веществ, добытых из почвы.

Разложение опада происходит очень быстро, опять же по причине теплого и влажного климата. В течение всего года не прекращается круговорот элементов, которые, только высвободившись из засохших и отмерших остатков, тут же захватываются корнями. Они у растений в сельве поверхностные, даже у самых крупных деревьев.

Считается, что поверхностный характер корневой системы лесных гигантов способствует развитию в основании стволов досковидных образований, которые работают как контрфорсы (опоры). Некоторые исследователи связывают эту морфологическую особенность с высокой влажностью почвы, однако и на дренированных участках джунглей это не редкость. Бесспорно одно, что практически все высокие деревья первого яруса имеют досковидные выросты. Многие из второго яруса отличаются так называемыми ходульными корнями, которые буквально напоминают подпорки, отходящие от стволов.

Древовидный папортник

Лианы — вверх к свету

Каулифлория распространена в нижнем ярусе