Почему в пустыне не растут деревья
Растения пустыни
Жаркий климат, песчаные бури и отсутствие осадков не мешают некоторым млекопитающим выживать в климате Сахары или Гоби. Растения пустыни тоже приспособились к непростым условиям: мощная корневая система удерживает представителя флоры в почве и питает его подземными водами, а мясистые листья удерживают добытую влагу долгое время.
Самый звёздный представитель флоры пустыни – это кактус. Способность запасать воду позволяет растению выжить там, где остальные засохнут. Корни кактуса простираются под землёй, чтобы захватить как можно больше влаги. Зелёные сочные стебли являются настоящими резервуарами – отдельные рекордсмены способны накопить до 3000 л жидкости! Функцию листьев выполняют колючие шипы – они не дают влаге испаряться. Сотни видов этого колючего растения выделили среди цветоводов особую касту специалистов, занимающихся исключительно кактусоводством. Кактусовые галереи есть во всех странах, не везде в открытом грунте, конечно, но есть: посетители любуются и фотографируются «в обнимку», держа естественную дистанцию.
Алоэ
Пустынная лилия весьма неприхотлива – любители цветов знают, что даже если оставить растение в горшке на какое-то время без ухода, оно не погибнет. Что уж говорить о пустыне – листья с твёрдыми концами и колючками будто покрыты восковым налётом, предохраняющим от потери влаги. За оболочкой скрывается водозапасающая ткань – помимо хранилища жидкости она исполняет роль вместилища питательных веществ, что делает алоэ лекарственным растением. И путь алоэ относится к роду суккулентов, то есть тоже по сути кактус, но очень уж индивидуальный, харизматичный.
Это растение пустыни известно под названием верблюжья колючка. В этой климатической зоне джантак является главным пастбищным кустарником. Корневая система уходит вглубь почти на 20 метров, поэтому верблюжья колючка спокойно переносит засуху. В жару она выделяет так называемую «манну» – сахаристое вещество, которое используют в качестве продукта питания и лекарства. Верблюды, естественно, как следует из названия, включают джантак в свой рацион.
Баобаб
В африканских саваннах определить наличие водотока можно по мощным деревьям. Баобаб как губка впитывает корнями влагу и распределяет её в стволе – так растение обрело славу источника пищи, воды и убежища. Удивительна способность дерева справляться с засухой – когда дела с водой обстоят совсем плохо, гигант скидывает корону из листьев и будто сжимается в объёме.
Утопающие по колено в жгучем песке верблюды и измученные бедуины знают, что одной из точек маршрута будет оазис – водоём посреди пустыни, окружённый растениями. Самым высоким деревом, сохраняющим остальную флору от палящих солнечных лучей, является финиковая пальма. Она не растёт в безводной среде и может выжить только там, где грунтовые воды выходят на поверхность. Это дерево – многофункциональное растение пустыни: из стволов делают балки и двери, листьями покрывают крыши жилищ, волокна служат для изготовления верёвок, а его сок и плоды – продукты питания.
Саксаул
Ещё одно дерево пустыни – это саксаул. Облик растения своеобразен: рыхлая крона, отсутствие листвы, корявый ствол, длинные тонкие веточки. Однако саксаул – чемпион по выживанию! Ему нипочём ни засоленная почва, ни длительная засуха, ни зной. Некоторые виды саксаула в менее засушливых областях способны цвести – очевидцы говорят, что нет ничего привлекательнее нарядившегося в малиновые цветы дерева!
Пустыни бывают разные. Мы говорим о засушливых песчаных территориях и их флоре, небогатой, но очень ценной. Случаются на таких территориях и осадки – тоже ценные. Впитав жизненно необходимую влагу, некоторые растения пустыни кардинально меняют пейзаж, расцветая ярким ковром. Зрелище захватывающее, исключающее из определений пустыни такие слова, как безжизненная и скупая.
Образовательные программы для школьников в ЭТНОМИРе
Калужская область, Боровский район, деревня Петрово
В этом сезоне этнографический парк-музей ЭТНОМИР представляет обновлённые образовательные программы, увлекательные квесты, программы-уроки и новые мастер-классы! Выбирайте темы, бронируйте удобные даты поездки.
Образовательная программа «Путешествие на Восток»
и другие.
Наши менеджеры подберут для вас тур, предложат варианты с питанием в парке, при необходимости организуют трансфер.
Обращайтесь: +7 (495) 023 85 85.
В пустыне вырастут леса
Недавно голландский изобретатель Петер Хофф сконструировал устройство, которое позволит выращивать деревья в пустыне. Похоже, с его изобретением у человечества наконец-то появился шанс остановить распространение пустынь по всему миру, что является на сегодняшний день одной из самых актуальных задач. А то планета может совсем опустеть и жить нам станет негде.
На самом деле в пустынях не очень-то и пусто. Я сам неоднократно бывал в самых разных уголках нашей планеты, где подобная экосистема является доминирующей, и могу сказать, что флора и фауна пустыни весьма оригинальна и не так уж бедна. Однако увидеть ее обитателей не так-то просто, в основном потому, что две трети своего времени они занимаются тем, что прячутся. В первую очередь от солнца.
Из-за того, что почва в пустыне плохо удерживает влагу, деревьям здесь вырасти сложно. Сразу хочу сказать: на самом деле влага в пустыне есть. Просто она прячется глубоко под землей, куда могут добраться лишь корни взрослого дерева. А поверхностный слой достаточно сух, поэтому молодым деревцам действительно нечего “пить”.
Отсутствие деревьев порождает постоянную эрозию, в результате чего почва развеивается ветром, не успев толком сформироваться. А раз нет устойчивых почв, то и влагу на поверхности удерживать нечему — такой вот заколдованный круг получается. Однако совсем недавно один житель Нидерландов придумал, каким образом можно его разорвать.
Голландский изобретатель Петер Хофф изобрел простое устройство, с помощью которого можно и в пустыне сажать деревья. Оно представляет собой нечто вроде полипропиленовой кадки (диаметром 50 сантиметров) с крышкой. Сверху и снизу этого аппарата, получившего название Waterboxx, имеется по одному отверстию. В центре кадки расположен цилиндр, в котором развивается корневая система саженца.
Работает данный прибор следующим образом: Waterboxx собирает дождевую воду и конденсат из воздуха и направляет ее, причем порционно, точно к корневой системе. По капиллярам часть воды поступает в грунт, обеспечивая интенсивный рост корней и создание под растением влажной среды. Одновременно кадка предотвращает испарение влаги и защищает растение от перегрева, сорняков и грызунов.
Откуда же это устройство возьмет воду в пустыне? Ну, во-первых, ее приносят весенние и осенние дожди, которые в большей части этих экосистем все-таки бывают, хотя “мокрый” сезон в пустынях весьма недолог. Однако большая часть влаги будет поступать в Waterboxx утром и вечером, когда в результате резкого перепада температур в воздухе образуется конденсат, который позднее выпадает на землю. Его-то и будет улавливать, чтобы сберечь для растения, хитроумная “водная коробочка”.
Waterboxx первоначально был предназначен для защиты саженцев кедра, баобаба или пальмы в первые месяцы после посадки в пустынной местности, практически лишенной поверхностных и грунтовых вод. Испытания показали, что даже в условиях Сахары при его использовании успешно вырастает около 90 процентов саженцев, в то время как без чудесной “водной коробочки” прорастает только один из десяти.
Интересно, что мысль о создании Waterboxx Хоффу подсказала сама природа. Изобретатель рассказывает: наблюдая за тем, как прорастают упавшие на землю семена, он убедился, что если при падении они прикрываются птичьим пометом, то вырастают в полноценные растения гораздо чаще, чем просто высаженные в землю. А ведь давно известно, что экскременты птиц и животных способны к накоплению на своей поверхности влажного конденсата, который в конце концов усваивается проростком.
Изобретатель уверен, что Waterboxx необходим растению только в первые несколько месяцев после прорастания. Потом кадку можно снять с деревца и установить в другом месте. А если изготавливать устройство из биоразлагаемых полимеров, то со временем оно просто сгниет и станет удобрением для растения (данная идея, видимо, тоже была подсказана случаем с семенами и пометом).
Результаты испытаний говорят о том, что Waterboxx способен кардинально изменить природу и климат даже в такой огромной и безжизненной пустыне, как Сахара. Использование этого устройства может предотвратить опустынивание земель по всему миру, а также возродить леса на сгоревших участках в нашей стране, — например, в Европейской части России, Сибири и на Дальнем Востоке. И хотя сейчас десять устройств Waterboxx стоят около 275 долларов, при массовом производстве их цена может упасть в десять и больше раз.
Поскольку в нашей стране хорошо развита полимерная химия, в принципе мы могли бы обеспечить изобретением Петера Хоффа полмира, следует только заключить контракт на его производство.
Основными покупателями, скорее всего, будут не только страны Северной Африки, но и Китай. Как известно, на территории этой страны расположена одна из самых безжизненных и больших песчаных пустынь мира – Такла-Макан. Ее протяженность с запада на восток – свыше 1000 километров, с севера на юг – до 400 километров, а общая площадь песков – более 300 тысяч квадратных километров.
Несмотря на то что в этой пустыне нет крупных населенных пунктов, через нее проходят важные дороги, соединяющие Центральный Китай с Тибетом и Синцзян-Уйгурским АО. Они имеют стратегическое значение, поэтому их все время нужно поддерживать в рабочем состоянии. Как мы понимаем, в пустыне это сделать непросто — постоянно перемещающиеся барханы грозят похоронить под собой любую трассу.
Правительство КНР каждый год выделяет огромные деньги на то, чтобы сдерживать наступление песка. Рядом с дорогами постоянно живут люди, основная задача которых — поддерживать “зеленые стены” из кустарников и деревьев, ведь только они способны сдерживать песчаные полчища. Эти отважные садоводы по нескольку раз в день поливают растения водой из пробуренных глубоких скважин и защищают их от перегрева и чрезмерной солнечной радиации.
Нельзя не восхититься самоотверженным трудом этих людей (зарплата которых, кстати, сравнима с доходами руководителя крупной коммерческой фирмы), однако им часто приходится признавать свое поражение: значительная часть растений все же гибнет. Однако если снабдить их изобретением Хоффа, то урон, понесенный в битве с песками, будет минимален, а, следовательно, защита дорог — намного более эффективной.
Так что, без сомнения, Waterboxx пригодится и россиянам, и китайцам, и всем, кто занимается восстановлением растительности. Похоже, с этим изобретением у человечества наконец-то появился шанс остановить распространение пустынь по всему миру. А то скоро уже и жить-то будет негде…
Читайте также в рубрике “Наука и техника“
Почему в пустыне не растут деревья
Не одно столетие ученых занимает проблема безлесия степей, но ответ они нашли совсем недавно. Исследования отечественных специалистов на эту тему поддержал РФФИ.
Растения на нашей планете распределены по зонам. В лесной зоне господствуют деревья, в степной – травы, в зоне жарких пустынь – кустарники. Ученых издавна интересовали причины зональности. Особенно их занимали взаимоотношения лесной и степной растительности. В самом деле, почему бы в солнечных и теплых степях не расти деревьям?
В разные годы специалисты предлагали разные ответы на этот вопрос. Лет двести назад ученые считали, что природные условия степей вполне благоприятны для роста деревьев и в прошлом степные пространства были покрыты лесами, которые затем уничтожил человек. В середине XIX века преобладало мнение о непригодности природы степей для лесной растительности, тем более что попытки вырастить лес в степи кончались неудачно. К концу позапрошлого столетия специалисты пришли к выводу, что лес надвигается на степь, а благополучному завершению этого процесса мешает деятельность человека. И только относительно недавно стало ясно, что зональность растительности зависит от степени увлажнения и энергетического баланса растений. Сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Б.Д. Абатуров и В.Н. Лопатин, опираясь на данные отечественных ученых, объясняют, почему в степях нет лесов и при каких условиях там могут расти деревья.
Всю энергию растение получает за счет фотосинтеза, который происходит в листьях. Листья внутри очень влажные и к тому же испаряют влагу, поэтому пышную крону могут себе позволить только растения во влажных местах. Чем суше местность, тем меньше листьев, а следовательно, и энергии. В сухих степях растение получает влагу в основном из почвы, потому обязано иметь мощную корневую систему. Доля корней в общей массе степной былинки в шесть раз выше, чем у луговой травы во влажной лесной зоне. Чтобы энергии, которую получает степное растение от своих нескольких листочков, хватило на содержание корней, ему приходится жертвовать всем, что не фотосинтезирует и не всасывает влагу, то есть деревянистыми стеблями и ветвями. Поэтому в степях и преобладают травы. Возможно, в степной зоне могли бы расти редкие деревья, если бы трава не составляла им конкуренции. Доказательством тому служат опыты по выращиванию искусственных лесов в засушливых зонах северного Прикаспия – для успеха этого начинания приходилось постоянно уничтожать все травянистые растения.
Но бывают случаи, когда растение вынуждено сохранить древесный ствол, несмотря на жесточайшую нехватку воды. В пустынях, где гораздо суше, чем в степях, еще и очень жарко, например в Восточных Каракумах, температура у поверхности земли достигает 50–75 градусов. Фотосинтез в таких условиях не идет. Но на метровой высоте воздух нагрет только до 40 градусов, жить можно. Вот и приходится растениям пустынь помещать свои листья в более прохладное место, подальше от земли. Разумеется, быть деревом в пустыне – непозволительная роскошь, а кустарники там прижились, благо им не приходится конкурировать за влагу с травянистыми растениями, которые в таких условиях просто не выживают.
Леса же возможны только во влажных местах, где растения состязаются не за влагу, а за свет. Вот тут-то деревья, которые выносят к солнцу раскидистую многоярусную крону, наконец-то побеждают травы, которым в буквальном смысле не оставляют места под солнцем. Получая вдоволь и света, и воды, деревья могут позволить себе тратить энергию на содержание могучего ствола и многочисленных длинных ветвей.
Исследователи считают, что физиологическая основа зонального распределения растительности, очевидно, не ограничивается только особенностями энергетики растений. Существенную роль могут играть и другие физиологические параметры разных форм растений, но оценка этой роли требует специального анализа.
Источники:
http://ethnomir.ru/articles/rasteniya-pustyni/
http://www.pravda.ru/eureka/1060955-pustynjales/
http://old.lgz.ru/archives/html_arch/lg182003/Tetrad/art11_6.htm
