Много ли воды испвряют растения!
Попытаемся выяснить, какая сторона листа сильнее испаряет воду. Для этого приготовим 5 %-ный раствор хлорида кобальта и погрузим в него кусок фильтровальной бумаги. Влажная бумага имеет розовый цвет, однако при высушивании приобретает ярко-синюю окраску. Подсохшую фильтровальную бумагу приложим к обеим сторонам листа и прикроем сверху и снизу стеклами, которые закрепим резинкой.
Спустя некоторое время бумага начнет розоветь. Это значит, что лист испаряет воду, под воздействием которой и изменилась окраска нашего индикатора. Особенно интенсивно порозовение идет на нижней стороне листа. Это обусловлено тем, что обычно здесь располагается больше устьиц и, следовательно, сильнее происходит испарение.
Значительное количество воды транспирирует растительность лесов. Взрослая береза за сутки испаряет около 40 литров воды, а за весь вегетационный период — семь тысяч. Еще более интенсивным испарением обладают ивы и тополя. За вегетационный период лесные массивы Центральной Европы в ходе транспирации выделяют около 250—400 миллиметров влаги.
Лесоводы давно уже подметили, что на месте вырубленных лесов нередко образуются болота, которые исчезают в том случае, если на них вырастут новые леса, которые высосут из почвы избыточную влагу.
Вырубка лесов ведет к резкому поднятию грунтовых вод. На рисунке показано изменение их уровня под буковым лесом. В течение весенне-летнего сезона он постепенно снижался, достигнув своего минимума осенью. Зимой запасы грунтовых вод пополнялись. Но когда произвели сплошную рубку букового леса, грунтовые воды на протяжении всего года оставались приблизительно на одном уровне.
Чрезвычайно большое количество воды испаряют эвкалипты. В течение года одно растение эвкалипта способно испарить до 14 тонн воды. Возникает вопрос, почему именно эти растения являются рекор-
Уровень грунтовых вод под буковым лесом до и после сплошной рубки.
диетами по интенсивности транспирации? Это отнюдь не случайно. Эвкалипты — самые высокие цветковые растения. Так, в прошлом были описаны экземпляры высотой до 155 метров при диаметре ствола 25. Сейчас таких гигантов нет, но 100-метровые деревья в возрасте 350—400 лет сравнительно недавно еще можно было встретить во влажных лесах Австралии. Чтобы поднять воду так высоко, одного корневого давления мало — его едва хватает, чтобы доставить ее на десятиметровую высоту. Испарение — вот тот двигатель, который позволяет транспортировать влагу на более высокий уровень, и чем интенсивнее этот процесс, тем легче деревьям снабжать водой листья. Так что вовсе не случайно эвкалипты транспирируют так интенсивно.
Для некоторых читателей, возможно, осталось неясным, почему испарение воды способствует ее поднятию по стеблю. Поясним это на опыте. Возьмем небольшой отрезок стеклянной трубки, в один конец которой герметично вставим срезанную ветку какого-нибудь дерева или кустарника, а через другой наполним ее водой. Затем зажмем свободное отверстие пальцем и погрузим трубку в ртуть. Вскоре мы увидим, что последняя начинает подниматься, замещая всасы-
Всасывание воды веткой, вставленной в стеклянную трубку, конец которой погружен в чашку с ртутью.
ваемую веткой воду. Точно такое же явление наблюдается и в природе: листья дерева испаряют воду и одновременно поднимают жидкость, находящуюся в сосудах стебля, подобно ртути в стеклянной трубке. (Пары ртути ядовиты, поэтому делать этот опыт в домашних условиях не рекомендуется.)
Итак, эвкалипты, чьи корни уходят на глубину 30 метров, словно гигантские помпы выкачивают воду из почвы,бесперебойно снабжая ею огромную крону.
Еще в прошлом веке возникла мысль об использовании этих гигантов растительного мира для осушения болотистых местностей в южных широтах, где велика вероятность появления малярии. К тому же оказалось, что эвкалипты выделяют особые вещества — фитонциды, губительно влияющие на патогенные микроорганизмы и комаров, участвующих в распространении малярийного плазмодия. Благодаря этим веществам деревья обеззараживают воздух.
В 1909 году эвкалиптовые посадки с успехом использовались для этой цели в Португалии. В Италии с их помощью были осушены Понтийские болота. Высаженные на мысе Доброй Надежды, они в течение трех лет буквально преобразили нездоровый климат местности.
В 30-х годах большое количество эвкалиптовых деревьев было высажено в Грузии для уничтожения Колхидских болот — крупного очага распространения малярии.
Благодаря интенсивному росту очень быстро саженцы превратились в мощные деревья и местность стала здоровой.
К сожалению, эвкалипты теплолюбивы, поэтому их нельзя высаживать в северных районах, где почвы нередко переувлажнены.
Растения в засушливых районах транспирируют с различной скоростью. Те из них, которые достигают своими корнями грунтовых вод, испаряют обычно много влаги. Это — так называемые фреатофиты: финиковая пальма, верблюжья колючка. Американские геоботаники считают, что массовое развитие фреатофитов в районах, слабо обеспеченных водой представляет большую угрозу сельскому хозяйству, поскольку чревато непроизводительными потерями воды, поэтому солеустойчивый кедр принес немало бед в аридные районы юго-запада США. Это растение отличается чрезвычайно глубоко залегающей корневой системой и высокой интенсивностью транспирации. При прорастании семян и на начальных этапах развития оно нуждается во влажных условиях. В дальнейшем, кедр способен обеспечить себя водой из глубинных почвенных горизонтов. Однако в результате сильной транспирации этот вид поглощает слишком большое количество влаги из почвы. Он обживает места, расположенные около естественных источников — ручьев и ключей. Впервые это растение появилось в Мертвой долине в районе Игл Боракс Спринг в 1930 году и уже к 60-м годам способствовало полному исчезновению поверхностных вод. Когда же кедр был уничтожен, вода снова вернулась.
Советские ученые тоже наблюдали понижение уровня грунтовых вод в результате деятельности фреатофитов. Так, например, по мере развития растительности в Кура-Арак- синской низменности и в Ногайской степи грунтовые воды заглублялись, и этот процесс длился вплоть до ноября — декабря — времени, когда растения заканчивают свое развитие и перестают транспири- ровать. Выпадающие зимой дожди пополняют запасы подземных вод, и их уровень начинает вновь повышаться.
Относящаяся к числу фреатофитов финиковая пальма расходует на транспирацию до 1752 миллиметров влаги. И это в местах, где количество осадков не превышает 200 миллиметров! Ясно, что столь неэкономное испарение воды обусловлено бесперебойным поступлением ее через корни.
Другие растения приспособились к существованию в засушливых районах, наоборот, благодаря резкому сокращению транспирации. Их корни не могут в достаточном количестве поставлять воду, поэтому оии погибли бы в случае интенсивного испарения от обезвоживания. Вот почему при недостатке влаги саксаул сбрасывает молодые побеги и таким образом регулирует свой водный режим.
Очень экономно расходуют воду кактусы, о которых Владимир Маяковский писал:
Аж сам
не веришь факту:
Из всей бузы и вара Встает
растенье-кактус Трубой от самовара.
Действительно, форма кактусов необычна. Они похожи и на ребристые шары, и на многогранные зеленые колонны, иногда — на огромные канделябры (подсвечники). Особенности строения кактусов обусловлены необходимостью приспосабливаться к чрезвычайно засушливым условиям. Во-первых, у них очень небольшая поверхность тела и вместо листьев торчат колючки. Во- вторых, стебли покрыты плотной и толстой кожицей с небольшим количеством устьиц, которые почти всегда закрыты. Все это приводит в резкому сокращению транспирации.
О растениях, запасающих воду, мы поговорим особо.
Еще по теме Много ли воды испвряют растения!:
- Аквариумные растения-индикаторы химического состава воды
- Видимо, много, очень много лет жили люди и волки на расстоянии, очень медленно сближались и очень трудно понимали выгодность сближения...
- ИХ БЫЛО МНОГО
- «МЕЛКИЕ, HO МНОГО...»
- ЗУБОВ HE БЫВАЕТ СЛИШКОМ МНОГО!
- Об экологическом кризисе сейчас много пишут и говорят...
- Лошадей было много, пишут летописцы…
- КАЖДЫЙ элемент осуществляет много функции
- С кошкой было связано много поверий и примет…
- 3. /. Круговорот воды на планете
- Техника собирания воды
- КАЧЕСТВО ВОДЫ
- СОЛЕНОСТЬ ВОДЫ то
- Реакции на дефицит воды