Пустыня, как место обитания для растений - край суровый. Ей свойственны палящее солнце, малая влажность воздуха, ветры, сезонность выпадения осадков. Не всякий представитель флоры способен выжить в таких условиях.

Эвксерофиты. У них корневая система неглубокая, но достаточно разветвленная. Листья с защитным пушком (полынь пустынная).

Суккуленты. Корневая система слабая, но они накапливают воду в листьях и стеблях (кактусы, алоэ, агавы).

Пойкилоксерофиты. Отличаются впадением в анабиоз при нехватке влаги (селены).

Эфемеры

Эфемеры - растения пустыни, проживающие только один цикл, длящийся от 1,5 до 8 месяцев. Остальное время они переживают в стадии семени, жизнеспособность которого длится до 7 лет. Примеров таких растений много, в основном пустынные цветы: бурачок пустынный, лебеда диморфная, мак павлиний, рогоглавник серповидный, спайноцветник спайноплодный и др.

Семена растений пустыни

Растения в пустыне размножаются преимущественно с помощью ветра, т.е. они анемофилы. Поэтому семена их могут быть с «пропеллерами», как у песчаной акации, «крылышками», как у саксаула, «парашютами», как у селены. Попав на новое место, семя прорастает быстро и за несколько дней наращивает корень, в длину достигающий 50 см.

Растения тропических пустынь

В пустынях дождей бывает очень мало, но в некоторых все же есть подпочвенная вода. В больших оазисах Сахары используют ее, поднимая на поверхность. В сложившихся условиях даже занимаются интенсивным садоводством, выращивают пальмовые рощи. Растения тропических пустынь имеют огромное экономическое и сельскохозяйственное значение. К ним относятся финиковые пальмы, плоды которых очень важны для пропитания местных жителей. Природа многогранна. Оазисы чередуются с местами, кажущимися безжизненными. Так и растения пустыни существенно отличаются друг от друга, но все они приспособились, растут и плодоносят.

Растения пустынь удивительны своей выносливостью и неприхотливостью к экстремальным климатическим условиям. Расскажем о некоторых из них.

Креозотовый куст

Обильный и продолжительный дождь, насыщая почву влагой, вымывает ингибитор из кожуры, и только тогда семена идут в рост. Не довольствуясь сбором всей имеющейся в земле влаги, креозотовый куст взял на вооружение еще один любопытный метод борьбы за жизненное пространство. Выделяемое его корнями ядовитое вещество отравляет всю окрестную почву, губя соседние растения.

Впрочем, некоторые виды растений сумели застраховать себя от этого риска. В кожуре их семян содержится особое химическое вещество. Пустыни образуются там, где суммарный объем испаряемой влаги из растений, горных пород и почвы превышает объём атмосферных осадков в виде дождей или принесенных с моря туманов. Большинство семян кактусов покрыты толстой семенной кожурой, которая надежно оберегает их от потери влаги и неблагоприятных погодных условий.

Семена некоторых кактусов могут пролежать в спячке не одну сотню лет. Ксерофиты — это растения, способные, как и кактусы, пережить временную нехватку воды. Однако влагу они не накапливают, а просто впадают в состояние спячки.

Литопс

Родина литопсов или «живых камней» — каменистая пустыня Намиб. Из всей зелени у них сохранилась лишь пара похожих на камешки, мясистых листочков. Цилиндрическая форма и малая по сравнению с объёмом площадь поверхности свели к минимуму испарение влаги даже под лучами палящего солнца.

Однако на этом преимущества диковинной формы растения не заканчиваются. Пока не придет пора цветения, литопсы бесследно растворяются в окружении, что зачастую спасает их от ищущих поживы обитателей пустыни — страусов, черепах, дикобразов и некоторых грызунов. Успешному выживанию способствует не только необычная форма, но и камуфляжная окраска растений под цвет пёстрой мозаики песка и камней.

В семействе литопсов имеются не только традиционно зелёные виды, но и голубоватые, жёлтые, оранжевые или бурые, а в местах, где преобладают кварцевые породы, встречаются даже молочно-белые литопсы. Порой по соседству с ними можно найти нечто, на первый взгляд напоминающее обломок античной мозаики. На самом деле это верхушки листьев фенестрарии — ещё одного представителя семейства литопсов.

Карнегия гигантская (на языке местных жителей — сагуаро), ставшая символом Дикого Запада и штата Аризона, растет на пограничье США и Мексики. Её белые цветки раскрываются только ночью, а зеленые плоды с красной мякотью широко используются в местной кухне. Кактусы способны накапливать и хранить воду. Для этого им служат особые запасающие ткани, состоящие из объёмистых клеток, почти доверху заполненных вакуолями — резервуарами клеточного сока.

Цереусы высотой 10 — 15 метров могут хранить сотни литров воды, а для пополнения запасов им достаточно нескольких дождливых дней. Вельвичия удивительная — самое характерное растение Намибии — произрастает на побережье Атлантического океана, в пределах досягаемости приходящих с моря туманов. Самые старые экземпляры доживают до 2000 лет. Ботаники подсчитали, что в стеблях карнегии гигантской, или пахицереуса Прингла, достигающих 20-метровой высоты, хранится свыше 3000 литров воды, а похожий на бочку эхинокактус (2,5 метра высотой, З метра в обхвате и 1000 кг весом) содержит 800 литров воды.

Потеря 80% влаги в период длительной засухи не вызывает у кактусов необратимых изменений, и они сохраняют жизнеспособность, тогда как у обычных растений потеря до 50% влаги означает неминуемую гибель. Листья кактусов превратились в колючки, а их функции взял на себя стебель. Этому необычному перераспределению ролей кактусы обязаны своим причудливым видом.

Страница 3 из 3

Как зацветает пустыня

На одной десятой квадратного метра в почве пустыни находятся многие тысячи семян растений, которые после сезона дождей прорастают с поразительной быстротой. Менее чем за две недели некоторые успевают пустить ростки, зацвести и дать семена, быстро превращая голую землю в многоцветный и благоухающий сад.

Обычно семена не прорастают при первом соприкосновении с влагой. Большинству необходимо сначала как следует набухнуть. Это происходит благодаря особому веществу, сдерживающему прорастание. Лишь после того, как вода растворит и смоет его, семена могут взойти. Этот механизм препятствует появлению ростков до того, как почва достаточно увлажнится. В пустыне семена прорастают зачастую с наступлением второго, а не первого сезона дождей. Есть и такие, что лежат в почве по нескольку лет в ожидании подходящих условий.


«Живые камни»

Многие животные спасаются от жаркого солнца пустыни, зарываясь в землю. Как это ни удивительно, но некоторые растения в Юго-Западной Африке делают в принципе то же самое. Ряд представителей семейства аизооновых, например литопс, или, как называют эти растения, «живые камни», целиком зарыты в песок, и только части листьев, открытые солнечному свету - листовые окна, - выглядывают на поверхность. Другие настолько похожи на гальку или мелкие камушки, разбросанные по пустыне, что их можно обнаружить, только когда на свет появляется необыкновенно крупный цветок.

«Живые камни» способны выжить там, где годовая норма осадков чуть выше 10 мм, поскольку большую часть необходимой влаги приносят им приходящие с моря туманы. Условия, в которых живут эти растения, заставляют их тщательно сберегать влагу. «Зарываясь» в землю, они прячутся от солнца и уменьшают испарение.

Даже без своих перистых цветков южноафриканские «живые камни» были бы удивительными растениями. Пустыни далеко не всегда бывают голыми. После зимних дождей земля у подножия этих гор в Калифорнии покрывается яркими цветами.


Деревья в пустыне

Обычные широколиственные деревья плохо переносят условия пустыни, потому что при их раскидистых кронах с листьев испаряется слишком много воды. Среди деревьев, наиболее характерных для засушливых районов, много видов акаций, кроны которых похожи на зонтики. Когда воды становится мало, их листья свертываются и поникают, а затем опадают. Новые листья появляются после дождей.

Многие древовидные растения пустыни выглядят довольно причудливо. У африканских баобабов непомерно раздутые стволы, состоящие из рыхлой древесины. От толстых запасающих воду стволов растущего в Нижней Калифорнии дерева идрия во все стороны отходят тонкие ветви, покрытые колючками, а листья на них появляются лишь тогда, когда достаточно влаги. Принадлежащая к тому же семейству фукьерия блестящая большую часть года представляет собой сухие деревянистые стебли без листьев, но в сезон дождей растение пламенеет алыми цветками.


Почему растения не вянут под солнцем?

В пустыне растения берегут ту влагу, которую им удается получить. Одним уменьшить потери воды помогает восковой налет на листьях и стеблях. Другие покрыты плотным войлоком из серебристых волосков, отражающих солнечные лучи. Когда воды становится совсем мало, некоторые растения сбрасывают листву. У многих крошечные отверстия, устьица, через которые происходит газообмен, глубоко погружены в ткань листа, что сводит к минимуму потери влаги из-за испарения.


Растение столетник

На протяжении 10, 20 и даже 50 (но никак не 100) лет американская агава, или столетник, - это всего лишь розетка листьев. почти не возвышающихся над землей. Хотя «всего лишь», наверное, неподходящее выражение для описания агавы, растущей в пустынях Мексики и на юго-западе США: её вооруженные острыми шипами листья достигают 3 м в длину.

Зрелый столетник - это уже не просто розетка листьев, из нее на 6 м или даже больше возвышается стебель с желтыми цветками. После опыления цветков образуются плоды, которые падают на землю и дают начало новым растениям. А родительское растение после своего первого и единственного цветения отмирает.


Комнатные растения из пустыни

Растения пустыни стали популярными комнатными растениями, потому что они неприхотливы, а также потому, что многие из них выглядят весьма необычно. Арахисовый кактус, феррокактус крючковатоиглый или цефалоцереус (кактус-«старик») совсем не похожи на растения с зелеными листьями, к которым мы привыкли. Кроме разнообразных кактусов в закрытых помещениях выращивают такие растения пустыни, как некоторые виды молочайных, очиток, алоэ и «живые камни». Все они запасают воду в своих мясистых листьях или стеблях.

Но даже эти выносливые обитатели пустынь нс всегда выживают в комнатных условиях. Лучше всего они растут, если создать им среду, максимально приближенную к их естественным местообитаниям, что чаще всего означает высокую температуру и обилие света. Хотя избыток влаги и не погубит их, почва должна быть рыхлой, чтобы вода не застаивалась. Больше всего воды этим растениям требуется в период быстрого роста - внимательный наблюдатель легко заметит его наступление. У растений, происходящих из Северного полушария, усиленный рост обычно происходит весной, а затем наступает период покоя, когда их достаточно поливать лишь раз в несколько недель.

Изучение подробностей жизни растений в пустыне - это увлекательная тема для ученых ботаников. Вся флора пустыни демонстрируют определенные приспособленности , которые играют решающую роль для выживания в экстремальных климатических условиях.

Всем известна базовая концепция, что растения нуждаются в воде и/или влажной почве на протяжении всего жизненного цикла. Таким образом, когда мы думаем о сухой среде обитания и растениях, то сложно связать эти понятия друг с другом. Учитывая высокую температуру и продолжительные засухи распространенные в пустынных районах, здесь нет стабильных факторов для поддержания бурной растительности. Итак, что же позволяет пустынным растениям процветать в экстремальных условиях? В этой статье мы постараемся узнать о жизни растений пустыни и особенностях их адаптации к засушливому климату.

Читайте также:

Биом пустыни

Элементарным примером флоры пустыни является кактус. Мы часто визуализируем несколько тернистых кактусов при одном . 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.

Приспособленность растений пустыни

Нет никаких четких доказательств эволюции адаптационных особенностей пустынных растений. На самом деле, у нас вообще нет ископаемых останков кактуса, несмотря на их широкое распространение. Следовательно, по-прежнему неизвестно, когда эти растения выработали свою приспособленность к условиям пустыни. Ученые считают, что они приобрели определенные адаптационные функции еще миллионы лет назад, в ответ на изменение окружающих условий. Другими словами, они вынуждены были развить приспособления для роста в наименее благоприятных условий. Как только начинается дождь, растения в сухих регионах планеты начинают быстро прорастать, расти, цвести и приносить плоды, завершив тем самым жизненный цикл за очень короткий временной период. Дальше рассмотрим некоторые приспособленческие особенности, позволяющие растительному миру процветать в пустыне.

Корневая система растений пустыни

Типичное пустынное растение имеет глубокую корневую систему, которая представляет собой специфический физический механизм. По мере роста корней глубоко в почву, они поглощают грунтовые воды, которые впоследствии насыщают влагой верхние части растения. Виды растений, приспособившиеся к экстремальным условиям окружающей среды при помощи очень длинных корней, называются фреатофиты (например, мескитовое дерево с корнями более 20 метров в длину). В противоположность фреатофитам, некоторые растения, включая кактус имеют маленькие корни, которые простираются в радиальном направлении, чтобы поглотить как можно больше влаги, насколько это возможно во время сезонных дождей. Некоторые ксерофиты действительно имеют как радиальные, так и глубокие корневые системы поглощающие влагу.

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 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.

Листья растений пустыни

Пустынные растения имеют небольшие листья с восковым покрытием, чтобы свести к минимуму процесс транспирации (потеря воды через поры), что в свою очередь, помогает экономить жизненно необходимую влагу. Листва суккулентов (растения обладающие специальными тканями для удержания воды) служит еще одним примером адаптации для хранения влаги. Кроме того, поры некоторых ксерофитов остаются закрытыми в дневное время и открываются ночью, тем самым снижая скорость транспирации. Кактусы не имеют настоящих листьев. Скорее всего, их функцию выполняют колючие шипы для уменьшения потери влаги и защиты от животных. Помимо кактусов, многие другие виды растений приспособились к жизни в пустыне с помощью колючек.

Даже если растения требуют оптимальных условий для роста в среднем диапазоне, они развивают определенные адаптивные свойства, чтобы выжить в существующей среде. Многолетние растения в сухой среде обитания остаются неактивными в течение жарких сухих периодов и становятся активными с наступлением сезона дождей. В то время как однолетние растения поглощают воду от дождя и завершают свой жизненный цикл очень быстро. Главная проблема, угрожающая пустынной растительности является потеря азота из почвы из-за увеличения засушливости.

Список, описание и фото 10-ти растений пустыни

Растения из таблицы представленной ниже, являются одними из немногих представителей флоры пустыни, нашедшие свой дом в королевстве вечных песков.

Название и фото растения Краткая характеристика

Воллемия 		Воллемия - хвойное дерево, также известное, как живое ископаемое и одно из самых редких видов растений в мире. Это неестественное дерево растет только в пустынном районе Австралии. Вид воллемии загадочный, а ее ствол имеют форму восходящей цепочки.

Она является одним из старейших видов растений на планете с историей около 200 миллионов лет. Воллемия обладает хорошими адаптивными способностями и может переносить низкие температуры до -12° Цельсия. Каждое дерево воллемии имеет как мужские, так и женские шишки.
Клейстокактус Штрауса Серебряный клейстокактус родом из Боливии и Аргентины, также называется шерстяным факелом из-за его необычного внешнего вида. Он достигает высоты до 3-х метров и имеет вертикально стоячие серо-зеленые стебли. Интересно, что клейстокактус зимой выращивается при температуре -10° по Цельсию, благодаря которой, растение находится в периоде покоя.

Каждое ребро усеяно небольшими ареолами белого цвета, которые находятся друг од друга на расстоянии 5 мм и создают шерстяной вид. Кактус цветет в конце лета, и имеет темно-красные цветы цилиндрической формы.

Пустынное железное дерево 		Железное дерево можно обнаружить в пустыне Сонора, в Северной Америке. Оно растет как куст или дерево и достигает высоты около 10 метров, а средний диаметр ствола около 60 см; в исключительных местах, оно большего размера и массивнее.

У молодых деревьев, кора серая, блестящая и гладкая; у более старых деревьев она волокнистая. Это дерево является вечнозеленым растением, но может потерять свои листья, если температура опускается ниже 2° Цельсия. В постоянных условиях засухи листья также опадают.

Цветение происходит с конца апреля/мая по июнь. Цветки могут быть фиолетовыми, пурпурно-красными, бледно-розовыми или белыми.

Пустынное железное дерево очень твердое и тяжелое. Его плотность больше, чем у воды, и, поэтому оно тонет. Его древесина используется для изготовления рукояток ножей, так она идеально твердая, волокнистая и имеет подходящий окрас.
Молочай тучный Молочай тучный широко известен как "бейсбольное растение" благодаря своей форме. Его диаметр составляет от 6 до 15 см в зависимости от возраста. Молодые растения имеют шаровидную форму, но становятся цилиндрическими с возрастом.

Почти всегда у тучного молочая присутствует 8 ребер, на которых находятся небольшие шишки. Он имеет резервуар для хранения воды в течение длительного времени. Цветки этого растения называются циатии.

Тучный молочай распространен в пустыне Кару в Южной Африке.

Цилиндропунция 		Цилиндропунция также известная как чолла распространена на юго-западе США и в пустыне Сонора. Это многолетнее растение, покрытое серебряными колючими иголками, размером в 2,5 см. Этот вид растений густо произрастает в определенной области, что создает впечатление маленького леса. Толстый ствол помогает растению выжить в жарком климате пустыни. Цилиндропунция цветет с февраля по май зеленоватыми цветками.
Карнегия Карнегия - растение из монотипного рода Carnegiea , которое может вырастать до 15 метров в высоту. Его родиной является пустыня Сонора в Аризоне, США.

Это таинственное растение пустыни, не имеет листьев и цветет в весеннее время. Цветок кактуса карнегия является национальным цветком штата Аризона.

Толстые шипы помогают им экономить воду. Продолжительность жизни от 75 до 150 лет. Колючки помогают перенаправлять ветер по всему растению.

Африканская гиднора 		Африканская гиднора является самым странным растением пустыни родом из Африки. Его сложно идентифицировать как растение, из-за неестественного внешнего вида.

Гиднора полностью безлистная и имеет глубокий коричневый стебель. Это растение становится более заметным только во время цветения. Его цветки имеют сферическую форму, коричневые снаружи и оранжевые внутри. Гиднора также производит резкий запах, чтобы привлечь жуков для сбора пыльцы.

Кактус Барреля 		Кактус Барреля - растение из юго-западных пустынь Америки. Растение имеет неестественную цилиндрическую форму. Барреля является крупнейшим кактусом в американских пустынях и имеет толстые шипы.

Кактус Барреля вырастает до 1 метра в высоту и обладает поверхностной корневой системой. Он может накапливать воду. Цветки желтоватые или оранжевые, располагаются на верхней части ствола.

Вельвичия 		Его родиной является каменистая, африканская пустыня Намиб. У этого растения есть всего два листа, которые разделены на множество лентовидных частей, длиной около 1,5 метров. Они создают тень и сохраняют влагу, такую необходимую в условиях засушливого климата.

Продолжительность жизни этого растения может достигать 1500 лет. Ошибочно, вельвичию называют травянистым растением, но это дерево, высотой около 80 см, половина которого находится под землей и диаметром около 120 см.

Баобаб 		Баобаб - наиболее распространенный вид деревьев из рода Адансония, родом с простор африканского континента. Эти деревья долгожители обычно встречаются в засушливых и жарких к югу от Сахары, где они являются доминирующим пейзажем, и помогают выявить наличие водотока издалека. Их скорость роста определяется количеством грунтовых вод или осадков, а их максимальный возраст, который до сих пор служит предметом многочисленных споров, составляет около 1500 лет.

Баобабы традиционно выступают в качестве источника пищи, воды, лекарств или убежища, а также окутаны массой легенд и суеверий. Раньше исследователи вырезали свои имена на баобабах, и многие из деревьев испорчены современными граффити.

Видео

Самые сухие территории нашей планеты - это полупустыни и пустыни. Колебание температуры в пустынях в течение суток может достигать 30 и более градусов. Дожди здесь - большая редкость, а солнце печет неимоверно.

Дневные температуры в летний период бывают больше 50 градусов, а по ночам иногда возможны даже заморозки. Казалось бы, здесь нет места растениям, но это не так - во всех пустынях встречаются присущие только ей особые формы растительности.


Пустыни с крайними показателями:
Самая низкая - Симпсон (на карте здесь и далее - 1), Австралия, - 12 м от уровня моря.
Самая высокая - Цайдам (2), Центральная Азия, от 2600 до 3100 м над уровнем моря.
Самые сухие - Атакама (3), Юж.Америка, от 10 до 50 мм/год; Нубийская (4), Северная Африка, 25 мм/год.
Самые влажные - Тар (5), Индия, от 150 до 500 мм/год; Намиб (6), Южная Африка, от 100 до 500 мм/год

Самые высокие абсолютные температуры в пустынях:
В тропических пустынях: Сев Африка - Сахара, +56°С; Ливийская пустыня,(7), +58°С; Нубийская пустыня (4), +53°С; Аравийский п-ов - Большой Нефуд (8), +54°С.
В субтропических и внутриматериковых пустынях: Сев Америка - Мохаве (9), +57°С, Средняя Азия - Каракумы (10), +50°С, п-ов Индостан - Тхал (11), +49°С.

Климатические условия пустынь сформировали растительность, пышно расцветающую весной, когда после дождей песчаные или глинистые почвы покрываются на короткое время ярким ковром цветущих растений. Но как только наступает продолжительное жаркое и сухое лето, вся растительность пустынь замирает, однолетние растения усыхают, а многолетние травы продолжают свою жизнь под землей. Кустарники и полукустарники тоже сбрасывают на это время свои листья.



Откуда же растения берут воду в жаркий засушливый период? Ведь в пустыне количество испаряемой влаги во много раз превосходит количество получаемой. Оказывается, пески способны ночью конденсировать атмосферную влагу, превращая ее в воду и накапливая в приповерхностном слое. За счет нее и существуют растения пустынь, имеющие поверхностные корни. Другой источник воды - глубинные грунтовые воды, до которых «дотягиваются» растения с длинными корнями. Но влаги все равно мало, и растения пустынь за многие тысячелетия своего существования выработали специальные приспособления для минимального расхода воды. Их листья имеют очень маленькую испаряющую поверхность, часто исчезают совсем или превращаются в колючки.


Вот, например, акация . В переводе с греческого «акация» - колючка.

Колючки акаций бывают самые разнообразные: большие и маленькие, толстые и тонкие, длинные и острые, как иглы, или разветвленные на несколько шипов, которые смотрят в разные стороны. Но существуют акации и без шипов. У акации песчаной весной появляются пушистые серебристые листики, которые вскоре опадают, а короткие листовые черешки-колючки остаются единственным украшением растения на весь период летнего зноя.

В пустынях умеренного пояса - Каракумах, Кызылкумах, Гоби и некоторых других - встречаются небольшие деревца белого и черного саксаула. Они часто образуют обширные заросли - своеобразные пустынные леса.

Саксаул - это удивительное деревце-кустарник. Он занимает в пустынях огромные почти безводные пространства. Черный саксаул растет на сильно засоленных почвах, а белый, с более мощной корневой системой, предпочитает пески. Саксаул - это дерево без листьев. У черного саксаула их заменяют расходящиеся в разные стороны и свисающие ветви с ломкими зеленоватыми веточками на концах, а у саксаула белого - чешуйки с пленочным краем.





В пустынях Северной и Южной Америки во множестве встречаются различные виды кактусов , а в Южной Африке - молочаев , чрезвычайно на них похожих. Эти растения накапливают воду в своих мясистых стеблях, защищенных острыми иглами и колючками.


Особенность этих пустынных растений заключается в том, что они приспособились не только запасать в стебле воду, но и защищать ее от животных. Самые жуткие из колючих деревьев под общим названием аллуаудии растут в пустынях южного Мадагаскара. Подобные же колючие деревья есть в юго-западных пустынях США и в Мексике - это великаны цереусы .