Теперь немного об естественном отмирании деревьев. В лесу в результате жестокой конкуренции часть деревьев погибает. Но как велика эта часть и как идет сам процесс отмирания на протяжении жизни леса? Возьмем для простоты одновозрастный древостой. Именно такой древостой часто формируется на пожарищах, сплошных вырубках, заброшенных пашнях. Это — нередкое, довольно обычное явление.
Проследим сначала процесс отмирания деревьев с возрастом леса. Когда лес еще совсем молодой и деревца маленькие (не выше роста человека), "плотность населения" очень велика, деревца стоят густо, образуя непроходимые заросли, настоящую чащу. Именно в это время конкуренция между ними особенно сильна и "смертность" наибольшая. Численность деревьев на единице площади резко сокращается в течение немногих лет. И это неудивительно. Деревца быстро увеличиваются в размерах, растут в высоту и ширину, а территория, которую они занимают, не увеличивается, остается прежней. Если совсем маленькие деревца помещались на этой площади, то более крупным уже становится тесно. Всем не хватает места; слабейшие погибают, уступая место более сильным.
С течением времени, когда лес становится старше, а деревья крупнее (много выше роста человека), процесс отмирания несколько затухает, замедляется. Численность деревьев на единице площади уменьшается более медленными темпами, не так резко, как в молодом возрасте; и чем дальше, тем больше это замедление.
Когда деревья становятся старыми, рост их в высоту и разрастание крон в ширину практически прекращаются. Они уже мало конкурируют друг с другом, каждое дерево занимает свое определенное место в лесу и не подавляет своих соседей. Взаимное влияние деревьев остается, но оно довольно слабое. Численность деревьев на единице площади более или менее стабилизируется, мало уменьшается. Если какие-то деревья и отмирают, то это происходит уже не в результате конкурентной борьбы, а совсем по другим причинам. Такими причинами могут быть поломка бурей, сильное повреждение насекомыми, засыхание в связи с возрастом и т. д. Конкуренция здесь не играет существенной роли. Итак, процесс естественного отмирания деревьев с возрастом леса имеет одну очень характерную особенность: вначале отмирание идет очень быстрыми темпами, а затем все более и более замедляется.
Какая же часть деревьев отмирает за время жизни леса, от его "младенческого" возраста до глубокой старости? Эта доля достаточна велика — почти 95%, и большинство из них гибнет в более молодом возрасте в результате суровой борьбы за существование. Следовательно, в число погибших входят в основном не крупные взрослые деревья, а маленькие деревца.
Мы подробно рассмотрели взаимодействие деревьев в лесу и последствия конкуренции между ними.
Обратимся теперь к взаимодействию между другими растительными компонентами леса. Прежде всего надо сказать о влиянии древесного яруса на остальные, нижележащие ярусы лесного растительного сообщества — подлесок, травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый покров.
Деревья оказывают сильное угнетающее влияние на все более мелкие лесные растения. Пути этого влияния разнообразны — затенение, корневая конкуренция, опад листвы и хвои и т. д. Интересно обстоит дело с лесными кустарниками, образующими подлесок. Эти обитатели леса под пологом деревьев растут вполне нормально, хотя и не очень пышно. Они обычно цветут и образуют плоды. Но если какой-либо кустарник пересадить из леса на открытое место, то он сильно увеличивается в размерах, пышно разрастается, начинает обильно цвести. Все это — следствие того, что на открытом месте нет затенения деревьями и корневой конкуренции. То и другое сильно угнетает растения нижних ярусов леса, не дает им развиваться в полную силу.
Кустарники в лесу в свою очередь, конечно, также влияют на деревья. Но влияние это очень мало. И проявляется оно в основном только во взаимодействии корней. Корневые системы кустарников поглощают из почвы часть воды и питательных веществ, которые могли бы достаться деревьям.
Почти так же обстоит дело и в отношении лесных кустарничков и трав. Эти мелкие растения еще более подавлены деревьями, чем кустарники, и еще меньше сами влияют на деревья. Древесный ярус их сильно затеняет, а мощные корневые системы "отбирают" воду и питательные вещества.
Зеленые мхи, развивающиеся на почве в лесу, почти не страдают от затенения деревьями, они очень теневыносливы. Не опасна для них и корневая конкуренция, так как эти мелкие растения поглощают воду и питательные вещества не из почвы, а получают то и другое "сверху", с атмосферными осадками. Зато их сильно угнетает опад лиственных деревьев. Поэтому мхов почти нет в лиственных лесах. Не найдем мы их и под куртинами лиственных деревьев среди хвойного леса (например, под большими куртинами берез в ельнике). Обратное влияние мхов на деревья невелико. Существенно оно только на сырых, избыточно увлажненных почвах. В этих условиях обычно образуется мощный моховой покров, чаще всего из мха кукушкина льна. Он как губка впитывает воду и препятствует доступу воздуха в почву. А это затрудняет жизнедеятельность корней деревьев, которым нужен кислород.
Связи между растениями в лесу очень многообразны. Невидимые глазу нити связывают между собой практически всех представителей лесной флоры. И здесь надо вспомнить прежде всего о явлениях паразитизма. Многие читатели знают, что между растениями-паразитами и их хозяевами существует тесная связь. Она проявляется в том, что "растения-нахлебники" не могут жить без живого поставщика питания.
Как известно, паразитами называют такие растения, которые сами неспособны вырабатывать питательные вещества. Им непременно нужен какой-то живой источник пищи. Организмы такого типа довольно широко распространены в растительном мире. Есть они и среди цветковых растений, причем таких, которые обитают в лесу. Цветковые растения-паразиты, в отличие от прочих своих собратьев, осуществляющих фотосинтез, полностью лишены зеленой окраски. Они никогда не бывают зелеными. И еще одна их особенность — слабое развитие листьев. Широких, сколько-нибудь крупных листьев у этих растений никогда не встретите.
Познакомимся с одним из распространенных паразитных растений наших лесов, которое называется Петров крест.
Внешний вид этого растения своеобразен. Над поверхностью почвы в лесу поднимаются толстые лохматые "ростки" бело-розового цвета, обычно несколько наклоненные к земле. Длиной они с карандаш, а шириной примерно в большой палец руки. "Росток" состоит из сочного стебля, на котором в нижней части сидят короткие беловатые листья, а в верхней — довольно крупные темно-розовые цветки вперемежку с чешуйчатыми прицветниками. На цветках нередко можно видеть насекомых-опылителей, большей частью шмелей. Растение совершенно лишено зеленой окраски: в нижней части оно белое, а в верхней — темно-розовое.
Увидеть Петров крест в лесу можно только весной и к тому же далеко не везде, а почти исключительно в широколиственных лесах, образованных дубом, липой, кленом и некоторыми другими деревьями. Это интересное паразитное растение мало кому знакомо.
Если же мы придем в лес летом, то найти Петров крест уже не удастся. Надземные лохматые ростки, т. е. стебли, несущие цветки, к этому времени уже засыхают, и от них ничего не остается. Растение развивается быстро. Появившись на свет рано весной, оно вскоре зацветает, а затем плодоносит. На месте цветков образуются плоды-коробочки, а в них созревают черные семена размером как у мака. После этого надземные побеги засыхают.
Петров крест
Но жизнь растения на этом не кончается. В почве остаются мощные подземные органы — длинные мясистые корневища, покрытые снаружи сочными, небольшими листьями. Эти корневища сильно ветвятся и глубоко проникают в почву. От них отходят корни. А на концах корней имеются особые утолщения, причем как раз там, где происходит соприкосновение с корнями деревьев или кустарников (обычно липы или орешника). Это специальные присоски, с помощью которых Петров крест "высасывает" питательные соки из корней своих соседей по лесу.
Короткая, непродолжительная жизнь надземных побегов нашего растения объясняется просто. Бело-розовые "ростки" поднимаются из-под земли только для того, чтобы образовались цветки и рассеялись семена, необходимые для размножения. А для этого вовсе не нужно оставаться над землей все лето, достаточно нескольких весенних недель. Вот сколько разных биологических "секретов" таит в себе Петров крест.
В нашей флоре есть не только настоящие, полные паразиты, подобные Петрову кресту. Встречаются и полупаразиты — растения двойного типа питания. Они имеют зеленую окраску и могут сами вырабатывать органические вещества из минерального "сырья". Но у них есть еще и паразитические наклонности — способность тем или иным способом присасываться к другим растениям, высасывать из них питательные "соки".
Хороший пример полупаразитов — омела, которая образует рыхлые зеленые шары в кронах деревьев. Эти шары остаются зелеными круглый год и особенно заметны зимой, когда деревья стоят без листьев. Омела лучше знакома жителям более южных районов страны — Украины, Кубани, Кавказа, Крыма. Именно здесь она встречается чаще всего. Это растение деревянистое, многолетнее. Раз поселившись на дереве, омела остается там на долгие годы. Листья ее толстоватые, кожистые, они хорошо переносят небольшие морозы. Весной омела цветет, а осенью на месте цветков образуются сочные, мелкие плоды, похожие на белые бусинки. Эти ягодки вместе с находящимися в них семенами охотно склевывают различные птицы. Именно пернатые и переносят омелу с одного дерева на другое. Происходит это благодаря тому, что семена растения очень клейкие, они легко прилипают к клювам птиц. Очищая клюв о кору дерева, птица невольно делает "посев". Когда семя попало на кору, оно начинает прорастать. Появляется корень, который внедряется в живые ткани растения-хозяина. А вскоре внутри ветви разрастаются и специальные присоски, с помощью которых омела питается соками дерева, давшего ей приют.