В лиственном лесу
Почти половина нашей страны покрыта лесами. Лесная зона занимает около 11 млн. км 2 . Большая часть этой площади находится на севере, в Сибири. Там преобладают хвойные леса - тайга. В Европейской части СССР тайга не так сильно выражена, как в Сибири. Она не далеко простирается на юг и сменяется переходной зоной - так называемыми смешанными лесами, где уже встречаются деревья лиственных пород: дуб, липа, клен, ясень, граб, бук. Еще далее к югу широколиственные леса образуют зону дубрав, характерная порода которых - дуб. Дубравы широкой полосой вливаются с запада в Европейскую часть СССР. Эта полоса постепенно суживается и за Урал уже не переходит. Лишь в некоторых уголках Алтая можно найти небольшие островки широколиственного - липового - леса. Такое распространение дубрав объясняется тем, что по мере продвижения в глубь континента климат становится суше и холоднее, а широколиственные породы не переносят резко континентального климата. На востоке, вблизи Тихого океана, климат влажный и теплый. Здесь, в Приамурье, Приморье, в Уссурийском крае, также есть широколиственные леса - так называемая уссурийская тайга. Ее видовой состав гораздо богаче, чем состав европейских лесов.
Наши широколиственные дубравы относятся к группе летнезеленых лесов умеренного климата. Летнезеленые леса требуют для своего развития особых климатических условий. По крайней мере 4 месяца в году температура воздуха должна быть выше +10°. Средняя температура самого теплого месяца от +13 до +23°, а самого холодного - не ниже -12°. Наибольшее количество осадков должно выпадать в теплое время года.
Такие климатические условия определяют общие для всех широколиственных пород черты строения и развития. Деревья покрыты листвой лишь летом. Стволы и ветви деревьев защищены от зимних холодов достаточно толстой корой, а почки у большинства пород - смолистыми чешуями.
Общая поверхность листьев дерева огромна. Они нужны ему не только для улавливания солнечной энергии и выработки органического вещества. С их поверхности беспрерывно испаряется вода, а это поддерживает в тканях дерева постоянное движение соков от корней к листьям. Корни всасывают из почвы воду и питательные вещества. Вода испаряется, а питательные вещества остаются в дереве и будут усвоены им для роста и развития. Излишние и ненужные дереву минеральные вещества, взятые им из почвы, скапливаются в листьях и при листопаде возвращаются в почву.
Листопад в нашем климате - необходимый для жизни дерева естественный процесс. Из холодной зимней почвы корни не могут всасывать воду, а листья, если бы они оставались на зиму, продолжали бы испарять влагу. Дерево неминуемо засохло бы. Кроме того, на облиственной кроне задерживалась бы огромная масса снега, и дерево под его тяжестью было бы сломано. Сбрасывая осенью листья, дерево подготовляется к зимовке. Еще задолго до листопада в основании листового черешка появляется разъединяющий слой клеток. Связь листа с веткой становится очень непрочной, и осенью даже легкий порыв ветра отрывает от нее лист.
Листопад у каждого дерева совершается по-своему. Деревья одной породы, иной раз стоящие рядом, сбрасывают листья неодновременно. А у дуба даже есть две формы: дуб-летняк осенью обязательно сбрасывает листья, дуб-зимняк иногда остается на зиму покрытым сухими листьями.
В дубравах затемнение не так сильно, как, например, в еловом лесу. Дуб более светолюбив, чем ель. Кроны дубов не смыкаются в лесу так плотно и образуют сравнительно разреженный полог. Широколиственный лес отличается от хвойного сложным, ярусным строением. Еловый или сосновый лес обычно состоит лишь из одного яруса деревьев одинаковой величины и возраста. Подлеска в настоящем еловом лесу не бывает. В лесах же из широколиственных пород обычно три яруса деревьев и кустарников. Под кронами крупных деревьев - дубов, кленов (остролистных и полевых), вязов, ильмов, ясеней - произрастают деревья меньшей (второй) величины: черемуха, клен татарский, боярышник, дикие яблоня и груша. А под ними растет подлесок - крупные кустарники: орешник-лещина, европейский и бородавчатый бересклеты, волчьи ягоды (жимолость), крушина, калина. Помимо этих трех ярусов деревьев и кустарников, в дубраве можно различить три, а то и четыре яруса травянистых растений.
В ельнике или в сосновом бору почва часто покрыта мхом. Плотная подстилка из опавшей хвои не мешает ему произрастать. В широколиственном лесу надпочвенный слой из опавших листьев рыхлый и толстый. На нем мхи расти не могут. В таком лесу мох встречается лишь на пнях или поваленных стволах. Опавшие листья - ценное удобрение. За год гектар дубравы получает более 5 Т отпада (листья, мелкие веточки и т. д.), а это равно примерно 500 кГ золы. Кроме того, этот отпад утепляет почву, и зимой она не промерзает. Все это создает в широколиственных лесах условия для произрастания многоярусной травянистой растительности.
В хвойном лесу травяной покров заменяют очень невысокие кустарнички. Их стволы и ветви сбрасывают осенью листву и на зиму не отмирают.
В широколиственном лесу побеги большинства травянистых растений отмирают осенью и даже в начале лета, а весной развиваются из подземных запасающих органов - луковиц, клубней, корневищ. Некоторые травянистые растения сбрасывают листья не осенью, а весной, при появлении новой листвы. У листьев злаков и других травянистых растений лиственного леса более широкие листовые пластинки, чем у родственных им видов, растущих на лугу или на болоте. Широкие листовые пластинки и у типичных для широколиственного леса растении - копытня, кошубского лютика, сныти, пролески.
Еловый лес, когда в него ни придешь, всегда одинаков - как говорится, «и зимой и летом - одним цветом». Общий вид лиственного леса беспрерывно меняется. Вот сошел последний снег, бурая лесная почва покрыта слоем перегнивших листьев, опавших в прошлом году. А дня через три она оденется нежной зеленью первых весенних растений. Вскоре появятся и цветы. Кое-где в оврагах еще лежит снег, а рядом в резком контрасте с ним расцветают желтые или сиреневые хохлатки, золотистые ветреницы, чистяк, желтоцветные гусиные луки, голубые пролески, синяя медуница, малиновый сочевичник.
Все эти многолетние растения называются эфемероидами. Ранней весной они образуют в лесу пестрый цветущий ковер. Но уже в начале лета, когда деревья покрываются листвой и лесная почва затенится кронами, надземные части эфемероидов отмирают. Их подземные органы уже запаслись питательными веществами, к осени на их корневищах разовьются зимующие почки. Из этих почек весной следующего года вновь появятся побеги эфемероидов.
В окраске весенних лесных цветов преобладают желтые, розовые и голубые тона. Они издалека видны опыляющим насекомым - шмелям и бабочкам. У некоторых растений, цветущих весной, изменяется окраска цветков. Когда цветки медуницы и сочевичника только что распустились, они ярко-розовые; опыленный цветок становится лиловым, а затем синеет. Это происходит потому, что кислая реакция клеточного сока после опыления цветка сменяется на щелочную. Насекомые отличают опыленные цветки по окраске и уже не посещают их.
Вскоре после появления первых весенних цветов начинает зеленеть орешник, и кое-где выделяются его буро-желтые сережки. А через несколько недель распускаются листья дуба. Травяной покров становится еще ярче и зеленее. Зацветают деревья и кустарники. Черемуха покрывается, как снегом, ароматными цветочными кистями.
Наступает лето. Деревья и кустарники полностью покрываются листьями. В лесу усиливается затенение. Яркие весенние цветы отцвели. У большинства растений, цветущих летом, например у звездчатки, цветки белые. Опыляются они преимущественно мухами.
Ближе к осени отцветают все лесные растения. На зеленом фоне листвы выделяются лишь яркие ягоды кустарников. Но вот наступает осень. Листья деревьев и кустарников становятся золотисто-желтыми и багряными, а травянистая растительность - соломенно-желтой. Очень красивы в это время бересклеты. Их листья принимают осенью розоватую окраску, на тонких нитях висят растрескавшиеся розовые створки плодовых коробочек, а под ними ярко выделяются черные семена, окруженные оранжевой оболочкой. Недолог этот красочный убор леса. Ветер и дождь оборвут последние листья, и оголенная дубрава станет светлой и прозрачной.
Зимой лес покрыт толстым слоем снега. Жизнь растений замирает. Но, раскопав снег, можно увидеть: то там, то здесь сквозь слежавшуюся листву пробиваются белесоватые ростки. И в каждом ростке можно различить будущие листочки, слившиеся со стеблем, и даже бутоны цветков. Под снегом растение не только живет, но и растет. Ближе к весне ростки эти станут значительно больше. А перед самым стаиванием снега, под его уже неглубоким слоем, ростки весенних растений начинают зеленеть, а бутоны - окрашиваться.
Подстилка из опавших листьев создает в лесной почве много перегноя и покрывает ее, как теплым одеялом. Толстый слой снега также способствует утеплению почвы. Все это позволяет растениям эфемероидам развиваться даже под снегом. Но подснежное развитие свойственно только тем растениям, у которых есть зимующие органы, накапливающие за лето питательные вещества. У чистяка и хохлатки есть клубни, у пролески и гусиного лука - луковицы, у ветреницы и медуницы - корневища. Но не все растения, имеющие такие органы, развиваются под снегом. Например, у ландыша и вороньего глаза есть зимующие корневища, но расти они начинают лишь после того, как снег окончательно сойдет. Растения, начинающие свое развитие под снегом, более полно и продуктивно используют короткий весенний период. Эфемероидам для их развития - роста, цветения и плодоношения - нужен свет. В дубраве много света до появления листвы на кронах. Осенью в широколиственном лесу так же светло, как и весной. Но эфемероиды осенью не растут и не цветут. Для развития их запасающих органов нужен период охлаждения, который они проходят в первую половину зимы. Если луковицу или корневище эфемероида внести осенью в теплицу, они весной не дадут ростков. Если же их предварительно продержать 2-3 месяца при температуре около нуля и лишь потом внести в теплицу, они сразу пойдут в рост.
Почти одновременно с первыми весенними цветами в дубраве цветет орешник. На деревьях и кустарниках еще нет листвы, и ветер свободно проникает в дубраву. Орешник опыляется ветром, потому и расцветают в это время буро-желтые сережки его тычиночных мужских цветков и пурпурные рыльца - женских. Большинство остальных кустарников цветет уже после того, как покроется листвой. Их цветки опыляются насекомыми, а в густой тени леса для насекомых наиболее заметен белый цвет. Поэтому у большинства кустарников широколиственного леса белые цветы - у жимолости, черемухи, калины, рябины, боярышника.
Из древесных пород раньше всех в дубраве зацветает опыляемая ветром ольха. Ее сережки можно видеть, когда в оврагах дотаивает последний снег.
Сравнительно рано зацветает и главная порода широколиственного леса - дуб. На нем одновременно появляются и молодые листочки и цветки. Мужские цветки, мелкие и невзрачные, собраны в соцветия - сережки.
Они образуют большое количество суховатой пыльцы, легко переносимой ветром. Неподалеку от мужских сережек расцветают и женские цветки, сидящие но два, по три на длинных красноватых стебельках. После оплодотворения завязь женского цветка разрастается, образуя плод - желудь. Поспевают желуди в сентябре. Весной под дубом в опавшей листве можно найти много желудевых проростков. Когда стебелек вытянется на несколько сантиметров и у проростка разовьется мощный корень, кончики корня будут оплетены нитями гриба (см. ст. «Симбиоз в растительном мире»), а на стебельке появятся настоящие листья. В первые годы дуб развивается очень медленно и лишь с десятилетнего возраста начинает расти быстрее - по 30-40 см в год.
В разгар лета цветет липа. Она опыляется насекомыми, которых привлекают ее душистые, довольно яркие цветки, собранные в щитковидные соцветия. Плоды многих широколиственных древесных пород, в том числе липа и клен, распространяются ветром и для этого имеют особые приспособления - летучки, крылатки и т. п.
Прорастают семена древесных пород ранней весной. Летучка клена, еще лежащая на тающем снегу, уже может образовать корешки, а как только снег сойдет, начинают развиваться и семядоли.
У основания ствола дуба, березы и некоторых других древесных пород в большом количестве образуются так называемые спящие почки. Если дерево повреждено, сломано ветром или спилено, из этих спящих почек появляются побеги - пнёвая поросль. Из такой поросли вырастают новые деревья. На месте срубленного леса иногда возникает лес порослевого происхождения. Его легко отличить от леса, выросшего из семян. Если из одного корня растут по три, по четыре дерева, расходясь под некоторым углом, это порослевый лес. G хозяйственной точки зрения он мало ценен, так как дает рыхлую, корявую древесину.
Кроме широколиственных лесов, в Советском Союзе часто встречаются леса мелколиственные. Основные породы в них - береза и осина. Обычно мелколиственный лес возникает на месте сведенного хвойного, поэтому его называют вторичным лесом. Береза - дерево-пионер. Она первая быстро захватывает освободившиеся от ели площади. Выгоревшие или вырубленные участки ельника, как правило, зарастают березами или осинами, а под кронами зрелого березняка обычно растут молодые ели. Постепенно они перерастают березы, заглушают их, и, в конце концов, снова восстанавливается еловый лес.
На юге лесной зоны, например в Западной Сибири, березовые леса первичны. В этих местах климатические условия не благоприятствуют развитию хвойных и широколиственных пород.
Другие мелколиственные деревья - тополь, серая ольха, осина - размножаются корневыми отпрысками. Корневая поросль появляется из почек, возникших на корнях первичных деревьев той же породы. Поэтому так густы и непроходимы порослевые леса - ольшаники, осинники и молодые тополевые леса.