Стебель растений пустыни
Одной из самых важных характеристик растений в засушливой среде обитания является их способность хранить воду в любой из частей тела – корне, стебле и листьях. Возьмем в качестве примера кактус; они запасают влагу в зеленых, сплюснутых, сочных стеблях под названием филлокладий. Эти стебли, выполняют фотосинтез для производства продуктов питания и функционируют таким же образом, как листья большинства видов растений. Они также имеют толстый слой воскового покрытия, которое помогает дольше сохранять влагу, и защищает растения от зноя. Согласно исследованиям эволюции растений, как полагают, кактус является ксерофитной версией семейства розовые.
20 из 20: Верблюжья колючка (Alhagi Sparsifolia)
loonger / Getty Images
Пустыня Такла-Макан на северо-западе Китая – одна из крупнейших песчаных пустынь в мире, где растительность растет только в углублениях среди песчаных дюн, где доступны грунтовые воды. Alhagi Sparsifolia – одна из нескольких видов верблюжьих колючек, желанного корма для многих караван-сараев Шелкового пути. (Alhagi означает «пилигрим» по-арабски.) Пропорционально у этого растения самые глубокие корни среди всех растений: в 5 раз глубже, чем их надземные побеги. Оно используется для борьбы с опустыниванием. ()
Факты о верблюжьей колючке
- Тип растения: лиственное дерево
- Размер растения: 0,6 метра высотой
- Родной ареал: пустыни Ближнего Востока, Западной Азии и Африки
Пустыня Деште-Лут, или «Равнина пустоты».Westend61 / Getty Images
Пустыня Деште-Лут на ближнем востоке, известная на персидском языке как «Равнина пустоты», превосходит Долину Смерти как одно из самых жарких мест на Земле с мировым рекордом температуры 80,77°C, установленным в мае 2021 года. Десятилетием ранее мировой рекорд, также установленный в пустыне Деште-Лут, составлял 70,55°C. (, )
Хотя обстановка настолько потрясающая, что в 2016 году она была внесена в Список всемирного наследия ЮНЕСКО, здесь нет растительной жизни, за исключением отдельных оазисов. Насекомые, рептилии и лисы пустыни выживают за счет перелетных птиц, упавших с неба, пораженных жарой на этой необитаемой земле. В эпоху все более экстремальных условий окружающей среды, подпитываемых изменением климата, «Равнина пустоты» является суровым напоминанием о том, что даже у самых выносливых растений пустыни есть свои пределы. ()
Продуценты
Продуцентыпустынь в целом представлены скудной, разреженной и обычно низкорослой растительностью, приспособленной к дефициту влаги. Растения растут медленно, имеют малое видовое разнообразие. Растительный покров никогда не смыкается своими надземными частями.
В пустынях Евразии преобладают разрозненные кустики полыни, пальчатой травы, заросли верблюжьей колючки, саксаула и тамариска. В пустынях Южной и Центральной Америки главными продуцентами являются травы и редкие кустарники, в оазисах растут финиковые пальмы. На юге встречаются молочаи и растения с клубненосными корнями. Для внутриматериковых пустынь умеренной зоны типичны виды растений склерофитного типа, в том числе безлистные кустарники и полукустарники (саксаул, джузгун, эфедра, солянка, полынь)
Важное место в фитоценозах пустынь этого типа занимают травянистые растения — эфемеры и эфемероиды. Вы с ними познакомились при изучении биома степей умеренной зоны
В тропических внутриматериковых пустынях Африки и Азии также преобладают склерофитные кустарники и многолетние травы, но здесь появляются и суккуленты. К суккулентам относятся кактусы и агавы Америки, молочаи и алоэ Африки и Азии. Широко распространены древовидные юкки, полынь и кустарники. Совсем лишены растительности массивы барханных песков и площади, покрытые солевой коркой.
Значительно отличаются от основной растительности пустынь фитоценозы оазисов, крупных речных долин и дельт. Для долин умеренной зоны Азии характерны заросли листопадных деревьев — тополь туранговый, джида, ива, карагач; для долин рек субтропической и тропической зон — вечнозелёные растения (пальма, олеандр).
Для продуцентов песчаных пустынь характерны следующие приспособительные особенности: способность формировать придаточные корни при засыпании оснований стволов песком, способность корневых систем не отмирать при их обнажении в результате выдувания песка, безлистность многолетних растений, наличие длинных (иногда до 18 м) корней, достигающих уровня грунтовых вод.
Биомасса в пустыне в зависимости от типа растительности колеблется от 1 т/га до 15 т/га. Для пустынь с древесным покровом она составляет более 5 т/га, для эфемерно-кустарничковых пустынь — до 1,25 т/га. Среднее значение биомассы — примерно 7 т/га.
Паспорта комнатных растений пустынь и засушливых мест для детей дошкольного возраста и детских садов
О том, как правильно ухаживать за растением, можно узнать из его паспорта. Да, у растений тоже есть паспорта. В паспортах растений для детей — дошкольников и дошкольных образовательных учреждений обязательно присутствуют условные нарисованные значки — подсказки, «пиктограммы», которые ребенок «читает». С помощью этих значков ребенок получает основную информацию об особенностях ухода за растением. В паспорте также дается словесное описание основных характеристик растения для взрослых.
Автор папки и паспортов растений из этой статьи — Ольга Астраханцева, магистр биологических наук, педагог — биолог, автор блога «Магия биологии», автор рубрики «Детям о комнатных растениях» на сайте «Родная тропинка».
В папке «Паспорта комнатных растений пустынь и засушливых мест» Вы найдете:
- таблицу «Условные обозначения для паспорта растений»,
- паспорта комнатных растений, обитающих в пустынях и засушливых местах: алоэ, каланхоэ, толстянка яйцевидная или овальная, гаворция (хавортия), сансевиерия, эхинопсис гибридный.
В продолжении этой статьи Вы сможете познакомить детей с денежным деревом и сделать интересную поделку. Читайте следующую статью цикла увлекательных рассказов о комнатных растениях. мастерите и познавайте природу вместе с нами!
Автор статьи и рубрики «Детям о комнатных растениях» сайта «Родная тропинка» — Ольга Астраханцева, педагог — биолог, магистр биологических наук, читательница сайта «Родная тропинка», автор блога «Магия биологии» (http://biomagic27.blogspot.ru/).
Еще интересные материалы для игр и занятий с детьми по теме «Комнатные растения пустынь» Вы найдете в статьях сайта:
— Детям про алоэ: рассказы, сказка, опыты и наблюдения, загадки и стихи про алоэ в картинках для детей.
— Кактус Принцесса Ночи: оригинальная поделка для детей в технике объемной аппликации. Мастерим с детьми и познаем окружающий мир.
— Стихи про кактусы для детей: 23 стихотворения для малышей, дошкольников и школьников, а также шуточные стихотворения про кактус с заданиями для детей.
— Загадки про кактус: 23 загадки для детей дошкольного и младшего школьного возраста о кактусах. Загадки от простых до самых сложных.
Получите НОВЫЙ БЕСПЛАТНЫЙ АУДИОКУРС С ИГРОВЫМ ПРИЛОЖЕНИЕМ
«Развитие речи от 0 до 7 лет: что важно знать и что делать. Шпаргалка для родителей». Кликните на ссылку или на обложку курса ниже для
Кликните на ссылку или на обложку курса ниже для
Автор курса — Валасина Ася, кандидат педагогических наук, автор сайта «Родная тропинка»
Уникальные растения пустынь
Флора засушливо песчаных участков суши может похвастаться наличием уникальных растений, которые не встречаются ни в каких-других природных зонах.
Приспосабливаются к недостатку влаги и засушливому климату растения по-разному:
- одни имеют протяженную и хорошо развитую корневую систему, которая достигает глубоко залегающих грунтовых вод;
- другие – мясистые листья, ткани которых способны накапливать большие запасы влаги;
- третьи для закрепления в песках задействуют колючки;
- четвертые, чтобы избежать конкуренции в борьбе за живительную влагу, «селятся» по-одиночке и принимают максимально компактные габариты.
Наибольшее распространение в засушливой зоне получили кактусы и молочаи.
Часто встречаются сакаулы – деревья с толстым перекрученным стволом, укрытым гладкой корой. Саксаулы лишены листьев. С ними они расстались в процессе эволюции ради экономии. Под фотосинтез эти растения приспособили зеленые побеги.
Настоящими долгожителями пустынь являются красавцы баобабы. Радиоуглеродные анализы подтвердили предположение ученых, что деревья живут свыше 1.5 тыс. лет. Эти растения удивительны своим нестандартным внешним видом. При взгляде на дерево создается впечатление, что его перевернули вверх тормашками, подставив корни солнечным лучам. Настоящие скрытые под землей корни добывают живительную влагу. Чем больше в почве грунтовых вод, тем выше вырастет баобаб.
Среди лекарственных растений пустыни наиболее ценны: аргания колючая и дерево жожоба. Из них получают уникальные по своим свойствам эфирные масла, которые широко применяют в медицине и косметологии.
Самые удивительные пустыни
На нашей планете насчитывается свыше 40 различных пустынь. Они покрывают 23% суши. Мы же кратко упомянем лишь о самых удивительных среди них.
Сахара в Африке
Крупнейшая пустыня мира простирается в 600 км с запада на восток и 200 км с севера на юг. На ее территории есть участки, где осадки не выпадали в течение нескольких лет и даже десятилетий. Дожди, даже если идут, то их капли земли не касаются – под действием высоких температур они просто испаряются еще в воздухе.
Мало кто знает, но большую часть площади пустоши занимает каменистая местность, на которой лишь изредка встречаются кустарники и колючие растения.
Главная опасность Сахары – сильные ветры, именуемые как самум. «Огненные ветры» носятся по равнинам и надгорьям, прихватывая с собой песок и каменную пыль.
Приносимая ветрами мелкая пыль проникает везде: в поры растений, в дыхательные пути живых организмов, механизмы транспортных средств. Несущийся на огромной скорости песок, который способен даже рассекать в кровь кожу, африканцы называют «дыхание смерти».
В самом центре Сахары есть настоящее чудо – оазис Гельта д’Аршей. Главной «жемчужиной» в окружении песчаной смерти выступает водоем. Он является пристанищем для редких видов рыб и нильских крокодилов, а также местом водопоя диких верблюдов.
Такла-макан в Китае
Одна из самых крупных пустынь в мире находится в западной части Поднебесной. Ее площадь свыше 300 квадратных километров. На ее территории располагается самая низкая точка суши, достигающая отметки в 154 м ниже уровня моря.
Местность, прославившуюся свои крутым нравом, нередко называют пустыней Смерти. Поскольку осадков здесь выпадает крайне мало, в воздухе постоянно витает много пыли.
10 лет назад вследствие аномального обилия осадков большая часть ее поверхности ее песков была покрыта слоем снега. Зрелище было просто невероятное!
Пиннакл в Австралии
Обширное пространство, укрытое тысячами вертикально установленных башенок из песчаника, является самым знаменитым пейзажем континента. Феномен создания такого необычного инопланетного ландшафта в том, что башенки представляют собой оголенные остатки известковых отложений.
Много веков назад на этом месте бушевал океан. Материалом для строительства столбиков выступили раковины живших в то время моллюсков. После понижения уровня воды известковый слой оказавшегося на поверхности дна стал покрываться песком. В добавок к этому осадочную горную породу стали размягчать своими корнями растения. Работу завершил ветер, придав возвышающимся над песком столбам самые причудливые формы.
Намиб в Южной Африке
Пустыня Намиб является лидером сразу в трех номинациях. Она самая жаркая, самая безводная и к тому же самая древняя на нашей планете. Пустошь образовалась еще во времена динозавров много миллионов лет назад. В жаркие деньки температура здесь может достигать отметки в +70°С, а в зимние месяцы опускаться до +12°С. Недаром название местности на языке народа нама звучит как «место, где нет ничего».
Главное украшение Намиба – фантастические пейзажи с красными дюнами, поражающие чистотой линий и насыщенностью красок.
Несмотря на то, что Намиб является прибрежной пустыней, она очень бедна на влагу. Поэтому обитающие на ее землях растения вынуждены развивать уникальные свойства. К примеру: реликтовое растение вельвичия способно переносить засуху продолжительностью в несколько лет.
В центральной части Намиба есть глиняное плато Соссусфлей. Этот удивительный уголок прославился благодаря мертвой долине, усеянной остовами засохших деревьев. Он является ярким примером тому, как выросшие почти полвека назад деревья все же проиграли битву с засухой и жарой.
Мараньяна в Бразилии
Самой необычной пустыней по праву можно считать Мараньяну. Ее фантастические пейзажи никого не оставляют равнодушными. При осмотре местности с высоты создается впечатление, что перед глазами огромная простыня, отдельные участки полотна которой стали намокать. Трудно представить, но песчаные белоснежные дюны, достигающие высоты в 40 метров, на самом деле погружены в голубую воду пресных озер.
Такой уникальный ландшафт образуется в результате обильных осадков. Вода скапливается между барханами, формируя удивительной красоты прозрачные озера.
Живописный ландшафт дополняют мангровые заросли, в дебрях которых водятся зайцы, кайманы и олени. Озерные воды – место обитания всевозможных рыб, креветок и огромных крабов.
Флора и фауна пустынь
Немного растений и животных могут ужиться в таких сложных климатических условиях. Для них характерны:
- — Длинные корни, чтоб в глубоких слоях почвы добыть влагу;
- — Мелкие жесткие листья, а у некоторых они заменены иголками. Все для меньшего испарения влаги.
Обитатели пустынь меняются в зависимости от расположения пустыни. Полынь, саксаул, солянка, колосняк, джузгун характерны для пустыни умеренного пояса, в субтропических и тропических пустынь Африки и Аравии добавляются суккуленты (кактусы). Много света, бедная почва, отсутствие большого количества воды – все, что нужно кактусам. Кактусы прекрасно приспособились: колючки не позволяют излишне тратить влагу, развитая корневая система собирает утреннюю росу и влагу ночной почвы.
Пустыни Северной Америки и Австралии намного богаче и разнообразнее ( низкорослая акация, эвкалипты, лебеда, прутняк и др.). В оазисах, крупных долинах рек умеренного пояса Азии растут деревья: джида, ива, карагач, туранговый тополь; в субтропических и тропических – вечнозеленые пальма, олеандр. И этот небольшой перечень очень ценен в пустыне. Растения служат пищей верблюдам, для обогрева в холодные ночи.
Животный мир не прихотлив к пище, воде, а окраска приближена к цвету поверхности земли. Для многих характерна ночная жизнь, днем они спят.
Самое известное и распространенное – верблюд, единственный кто может питаться верблюжьей колючкой и обходиться долгое время без воды. Все благодаря своему горбу, в котором содержится запас питательных веществ.
Так же обитают пресмыкающиеся: ящерица, агам, варан. Длина последнего может достигать полутора метров. Разнообразные насекомые, паукообразные, млекопитающие (тушканчики, песчанки) составляют фауну пустыни.
Каков секрет выживания скорпиона в пустынях?
Скорпионы — представители паукообразного вида. И это удивительно, так как они совсем не похожи на пауков. Скорпионы предпочитают сухие и жаркие пустыни, но даже некоторые их виды приспособились к влажным тропическим лесам. Эти паукообразные живут и в России. Например, желтого скорпиона можно встретить в лесах Дагестана и Чечни. В Нижнем Поволжье на пустырях и высушеных пустынных местностях обитает пестрый скорпион, а итальянского и крымского скорпиона находят на Черноморских побережьях.
Так как дыхательная система этих паукообразных плохо приспособлена к сухому и жаркому климату, эта особенность заставляет насекомое укрываться от жары в различных ущелинах, трещинах, под камнями, зарываться в песок или почву. Там они находят хоть какую-то влагу. Именно поэтому, скорпионы ночные животные: днём они спят, пережидая жару, а ночью — добрствуют. Пустынные скорпионы могут обходиться практически без воды, питаясь различными насекомыи, а крупные особи могут съесть и ящерицу или не большого грызуна. Зафиксированы случаи, когда скорпион выживает после голодания от 0,5 до 1,5 лет. В пустыне скорпионы в основном добывают влагу из пищи, но иногда высасывают её из мокрого песка.
Для любого животного и растения пустыни — главная трудность – дефицит влаги, отсутствие воды. Именно эта особенность и даёт миру такие причудливые формы жизни. Кто-то приспособился не пить, ограничиваться влагой, получаемой из пищи. Кто-то часто меняет место пребывания в поисках воды. Кто-то переселяется в сухое время года ближе к воде. У кого-то в процессе обмена веществ образуется метаболическая вода. Так или иначе животные пустыни нашли способ выживать в суровых климатических условиях пустыни.
В дополнение смотрите документальный фильм BBC из цикла передач «Силы природы», фильм подробно объясняет особенности фирмирования пустынь
Биом пустыни
Элементарным примером флоры пустыни является кактус. Мы часто визуализируем несколько тернистых кактусов при одном упоминании о пустынном биоме. Действительно, определенные виды кактуса составляют преобладающее число видов среди растений пустынных районов. К другим растениям пустыни относятся: энцелия мучнистая, прыгающая чолья, дерево Джошуа, юкка, аризонское железное дерево и креозотовый куст. Эти растения являются ксерофитами и имеют адаптивные способности, несущие ответственность за их выживание в засушливых условиях окружающей среды, в которых другие растения не способны выжить.
Тропические пустыни Африки
Самая крупная и известная пустыня не только в Африке, но и на всем земном шаре – Сахара. Простершись от атлантического побережья на западе до Красного моря на востоке, она стала домом для 500 видов растений и 4000 разновидностей животных. Условия в ней очень непростые: тысячи квадратных километров занимают пески, каменистые и глиняные пустоши, климат – экстрааридный, суточные колебания температур превышают 30 градусов, осадки крайне редки, а сильные ветра вызывают песчаные и пылевые бури.
Однако есть в Сахаре и вода: две реки, Нил и Нигер, около 20 озер (среди них лишь одно пресноводное – озеро Чад), подземные реки и грунтовые воды, которые служат источником богатой жизни в оазисах. Ученые считают, что некогда Сахара была зеленой территорией, но постепенно превратилась в пустыню, и этот процесс продолжается и сейчас. Ежегодно она прирастает на 5-10 квадратных километров.
Пустыни Кару, Калахари и Намиб находятся в Южной Африке, занимая обширные участки в государствах Ботсвана, Намибия и ЮАР. Кару (Карру) – это сеть засушливых плато на самом юге континента. Название этой пустыни произошло из языков группы кхойкхой и означает «суровая пустынная местность». В ней произрастает наибольшее количество суккулентов в мире, включая яркий и необычный мезембриантемум. В период дождей, длящийся всего несколько недель, Кару зацветает. На ее территории издавна обитают люди. Об этом свидетельствуют найденные здесь наскальные рисунки.
Песчаная пустыня Калахари – вторая по величине в Африке после Сахары. На ее красных дюнах живут сурикаты, сернобыки, дикие собаки. Почти 20% территории пустыни составляют заповедники, они сохраняют богатую флору и фауну этих мест. Тут можно встретить особо охраняемых черных и белых носорогов, львов, леопардов и антилоп. Центральная Калахари – дом для бушменов, уникального древнего племени, ведущего кочевой образ жизни.
На юго-западном побережье Африки растянулась тропическая пустыня Намиб – самая сухая и самая древняя на планете. Холодное Бенгальское течение, протекающее вдоль ее берегов, и ограничивающие пустыню с востока горы препятствуют выпадению осадков, их среднегодовое количество тут не превышает 15 мм. Флора и фауна Намиба очень своеобразны. Жук-чернотелка, растения вельвичия, кокербом и нара относятся к эндемичным видам, то есть не встречаются нигде, кроме этой пустыни. На атлантическом побережье попадаются заплывающие сюда морские млекопитающие.
Как растения выживают в пустыне
Когда мы узнаем, каковы характеристики климата пустыни, мы увидим, какие серии адаптаций растениям пришлось произвести, чтобы выжить в этом климате. Посмотрим, какие они:
Большая экономия воды
Растения, которые учатся выживать в пустыне, лучше экономят воду. Мы знаем, что растения теряют воду в процессе эвапотранспирации. Этот процесс представляет собой перемещение воды через растение в атмосферу. Растения с большей поверхностью — это те, которые быстрее потеют и теряют большее количество воды. Им нужно как можно больше воды, чтобы выжить. Многие из засушливых растений имеют миниатюрные листья или шипы, которые уменьшают площадь их поверхности, чтобы минимизировать потерю воды в процессе эвапотранспирации.
Шипы не только уменьшают потери воды, но и помогают удерживать животных от поедания растения. Есть много животных, которые только Они едят растения в пустыне, чтобы обеспечить себе воду. Одна группа растений, у которых есть такая стратегия сохранения воды, — это склеролаена.
Тепловая защита
Еще одна стратегия, позволяющая узнать, как растения выживают в пустыне, — это защита от жары. Мы знаем, что в пустынях очень высокие температуры днем и очень низкие ночью. Растения с зелеными листьями могут поглощать тепло. Значит, в пустыне они не все интересны. В пустыне поглощение тепла — последнее, чего хочет растение. Следовательно, еще одна из адаптаций этих растений — листья серого, синего цвета или смеси серого, синего и зеленого цветов. Такое сочетание цветов помогает снизить поглощение тепла. Например, куст голубовато-серого или голубовато-серого цвета может снизить поглощение тепла своими листьями благодаря своему голубовато-серому цвету.
Как растения выживают в пустыне: размножение
Размножение — еще один аспект, который следует учитывать, когда в помещении слишком много тепла. Люди часто спасаются от жары, оставаясь дома. Это также происходит с рядом однолетних видов растений. И есть несколько однолетних растений, которые завершают их короткий жизненный цикл в сезон дождей. Его цикл состоит в том, чтобы расти, давать семена и умирать. Семена остаются в состоянии покоя и могут выжить в засушливых условиях.
Когда внешние условия благоприятны, семена заканчиваются, и растения могут воспользоваться этими благоприятными условиями влажности. Обычно в это время, когда у них более высокая влажность, когда в пустыне можно увидеть больше растений.
Устойчивость к засухе
Еще одна адаптация, которую растения производят в пустыне, — это устойчивость к засухе. В летние месяцы или в течение продолжительных засушливых периодов засухоустойчивые растения обычно кажутся мертвыми. Это растения, которые сводят свою активность к минимуму. Самым нормальным является то, что они выглядят как простые растения с отсутствием листьев и мертвой листвой. Однако они находятся в спящем состоянии в ожидании дождя.
Наконец, еще один способ узнать, как растения выживают в пустыне, — это скорость фотосинтеза. Фотосинтез — это не более чем преобразование углекислого газа, воды и энергии солнца в сахар и кислород. Растения поглощают углекислый газ через устьица. В жаркую погоду устьица раздуваются, и вода испаряет нас. Это помогает уменьшить потерю воды. Напротив, в холодном климате устьица всегда открыты. Путь C4 помогает пустынным растениям поглощать углекислый газ без потери воды. Это другая структура внутри ваших клеток, которая позволяет связывать углекислый газ при очень низких концентрациях воды и высоких температурах.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как растения выживают в пустыне.
