Вода как экологический фактор для растений может иметь значение в виде атмосферных осадков (их количества, формы (дождь, туман, роса, снег и др.), продолжительности, распределения во времени), а также в виде содержания водяного пара в атмосфере. Не следует забывать и о том, что лимитирующее воздействие на растения фактора влажности может в очень сильной степени зависеть от воздействия других абиотических факторов, особенно если они имеют критические значения. К примеру, низкая температура может препятствовать всасыванию воды из почвы, тогда как излишне высокая — приводить к чрезмерной ее транспирации растениями.
По отношению к воде как к экологическому фактору выделяются следующие группы растений:
ксерофиты — растения сухих местообитаний, которые могут переносить перегрев и обезвоживание. Ксерофиты в зависимости от способа перенесения неблагоприятных условий подразделяются на несколько подгрупп:
о эуксерофиты хорошо переносят длительное обезвоживание и перегрев, так как их протоплазма имеет очень высокое осмотическое давление, а обмен веществ малоинтенсивен. Они имеют сравнительно неглубоко расположенную корневую систему и ксероморфное строение надземных органов (опушение, плотные сильно кутинизированные покровные ткани, в различной степени редуцированные листья и др.);
о гемиксерофиты устойчивы к засухе благодаря мощной корневой системе, достигающей грунтовых вод, интенсивным процессам транспирации и обмена веществ; не выносят обезвоживания;
о суккуленты устойчивы к засухе благодаря сильному развитию водозапасающей паренхимы в стебле, листьях или корне, клетки которой имеют большую вязкость протоплазмы и содержат большое количество связанной воды, а также плотным, часто кутинизированным покровным тканям; не выносят обезвоживания;
о пойкилоксерофиты при обезвоживании впадают в анабиоз;
окриофиты — растения, приспособленные к сухим холодным местообитаниям, например высокогорьям;
о психрофиты — ксероморфные растения, произрастающие на влажных холодных почвах; дефицит влаги у них связан с низкими температурами;
мезофиты — растения, обитающие в условиях с более или менее достаточным, но не избыточным количеством воды в почве. Среди мезофитов выделяют особую группу эфемеров (однолетние растения) и эфемероидов (многолетники), вегетация которых длится всего несколько недель, и они, зачастую обитая в засушливых зонах, для вегетации используют период с достаточной водообеспеченностью;
гигрофиты — сухопутные растения, произрастающие в условиях высокой влажности грунта и воздуха; у них отсутствуют приспособления, ограничивающие расходование воды, и сла
бо развитая корневая система, поэтому даже незначительный недостаток воды вызывает их увядание;
гидрофиты — водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями, с хорошо развитыми корнями, механическими тканями и сосудами.
гидатофиты — водные растения, целиком или большей частью погруженные в воду, с очень слабо развитыми или иногда отсутствующими корневой системой, механическими тканями и сосудами.
При анализе распределения осадков на поверхности нашей планеты выявляются определенные закономерности. Так, наибольшее количество осадков выпадает на экваторе, по направлению к тропикам и субтропикам их количество падает, затем вновь возрастает в умеренных зонах и вновь падает в Арктике и Антарктике. Это зависит от характера циркуляции атмосферы на нашей планете: устойчивый восходящий ток теплого и влажного воздуха в районе экватора, нисходящий ток жаркого сухого воздуха в тропиках, а также ход циклонов в умеренных зонах. Помимо характера циркуляции атмосферы, значительную роль в определении количества годовых осадков играет расстояние от теплого моря: чем оно ближе, тем больше осадков выпадает. Немаловажную роль в перераспределении осадков играют горные системы, которые способны препятствовать нормальной циркуляции атмосферы над сушей. Результатом этого часто бывает чрезмерное количество осадков с одной стороны горной системы и недостаток — с другой.
* * р « • * - • » »
Рис. Изменение глубины залегания грунтовых вод от опушки в глубину
леса (Воронов, 1973)
Осадки, выпадающие над сушей, могут образовывать поверхностный и внутрипочвенный сток, испаряться, а также транс- пирироваться растениями. На все эти процессы растения оказывают существенное влияние. Так, в различных типах растительности с поверхности почвы испаряется различное количество влаги (рис. 8). Как видно из приведенного графика, в лесных сообществах по сравнению с открытыми участками испарение с поверхности почвы значительно уменьшается, чему в значительной степени способствует лесная подстилка. Однако если сравнивать общее количество влаги, возвращающееся в атмосферу, то закономерность будет прямо противоположной. Дело в том, что в лесу значительная доля осадков вообще не достигает поверхности почвы, задерживаясь кронами деревьев. Вода, испаряясь с поверхности листьев, ветвей и стволов, увеличивает относительную влажность воздуха в лесу по сравнению с открытыми пространствами. Именно поэтому в лесных сообществах до 1/3 влаги, выпадающей над ними в виде осадков, может возвращаться в атмосферу, вообще не попадая в почву. Кроме того, деревья, имея, по сравнению с травянистыми растениями, большую лис-
2 46 810 12 24 681012 24 6
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
22 декабря ' 23 декабря
Рис. 10. Влияние леса на сток после ливня:
1 - необлесенная территория; 2 - облесенная территория
(Воронов, 1973)
товую поверхность, транспирируют значительно большее количество воды, понижая при этом уровень грунтовых вод (рис. 9). Лесные сообщества замедляют также поверхностный сток воды во время сильных дождей (рис. 10). Все это приводит к тому, что над облесенными территориями суши выпадает большее количество осадков, чем над открытыми.
гидрофиты — водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями, с хорошо развитыми корнями, механическими тканями и сосудами.
