МНОГООБРАЗИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА
СЕВЕРА СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Глава 1. СТРОЕНИЕ И ЖИЗНЬ ЛЕСА

Лес-это основной тип растительности Северного Урала,состоящий из со¬вокупности древесных, кустарниковых, травянистых и других растений (мхи, ли¬шайники), включающий животных и микроорганизмы, биологически взаимо¬связанных в своём развитии и влияющих друг на друга и внешнюю среду.
В связи с этим необходимо особо подчеркнуть наличие в лесу определён¬ного благоприятного взаимного влияния растений друг на друга. Так, растения верхних ярусов, создавая затенения для нижних ярусов и защищая их от атмо¬сферных воздействий, тем самым способствуют их развитию. А последние могут в свою очередь благотворно влиять на возобновление пород верхних ярусов. Одна¬ко нетрудно заметить, что эта "взаимопомощь", которую никогда не следует упус¬кать из виду, нисколько не противоречит наличию в лесу борьбы за существование между растениями одного и разных видов. В процессе естественного отбора и со¬здалась на определённой территории данная совокупность растений, более или ме¬нее приспособленных к совместному существованию, которую и называют растительным сообществом, или фитоценозом.
Растения по характеру стебля и продолжительности жизни принято де¬лить на пять групп:
1-ДЕРЕВЬЯ-крупные растения с главным многолетним стеблем, несу¬щим развитую крону;
2-КУСТАРНИКИ-главный стебель у них отсутствует, а ветвление на-чинается почти от поверхности почвы, все они многолетники;
З-КУСТАРНИЧКИ-это кустарники, имеющие в высоту не более метра;
4-ПОЛУКУСТАРНИКИ-у них стебли в нижней части являются много¬летними и покрываются корой, а в верхней части они однолетние;
5-ТРАВЯНИСТЫЕ растения, которые делятся, в свою очередь, на одно¬летние, двулетние и многолетние.
Примером приспособленности растений к совместному существованию является ярусное расположение надземной и подземной частей растения. В лес¬ном сообществе обычно можно выделить несколько ярусов растений. Верхний ярус образуют деревья, ниже идёт ярус кустарников, ещё ниже-ярусы кустарни¬чков и трав и, наконец, мохово-лишайниковый покров. Если мхи и лишайники ра¬сположены на деревьях, то говорят о внеярусной растительности.
Рассмотрим подробнее отдельные ярусы леса и главнейшие группы леса:

1. ДРЕВЕСНЫЙ ЯРУС (древостой). Среди зелёного населения леса ведущую роль, бесспорно, принадлежит деревьям. Деревья имеют огромную расти¬тельную массу. В этом отношении они намного превосходят все остальные расте¬ния в лесу - кустарники, травы, мхи. На долю деревьев приходится подавляющая часть органического вещства. Это основа леса по растительной массе.
Важно отметить и другое. Деревья создают под своими кронами совер¬шенно особую лесную среду - сильное затенение, повышенную влажность и т.д. Вся обстановка под пологом леса резко отличается от того, что мы находим рядом на открытом месте. Под густым пологом леса, например, не могут развиваться светолюбивые травы и кустарники. Зато теневыносливые растут хорошо. В этом случае деревья определяют возможность существования под своим пологом тех или иных растений, как бы производят своеобразный отбор.
Влияние деревьев на нижние ярусы леса заключается не только в за-тенении. Большое значение имеет "перехват" корнями деревьев воды и питатель¬ных веществ в почвенном слое. Деревья "отбирают" эти жизненные блага у дру¬гих, более слабых лесных растений. Но это ещё не всё. Опадающие листья деревь¬ев содержат некоторые вещества,которые неблагоприятно влияют на мелкие лес¬ные растения, особенно на мхи. Опадение большой массы листвы осенью может угнетать даже низкорослые лесные травы, расположенные у самой земли (например, кислицу). Листва воздействует, как чисто механически, засыпая и придавли¬вая растения, так и биохимически, являясь источником токсичных веществ.
В разных участках взрослого леса древостой имеет неодинаковую гу¬стоту. В одних местах просветы между кронами небольшие, в других промежутки между кронами значительные. Это объясняется неблаго-приятными почвенными условиями роста де-ревьев. Густоту разме-щения деревьев чаще всего выражают в числе стволов на 1 га. Если подсчитать это число в нетронутом рубкой со-сняке и ельнике одного и того же возраста, результат получится неодинаковым. В сосняке стволов будет меньше, чем в ельнике. Следовательно, сосновый лес по самой своей природе более редкий, чем еловый. Это связано с различным отношением к свету тех древесных пород, которые образуют лес. Сосна светолюбива и не может расти так же густо, как теневыносливая ель. Как видим, густота древостоя определяет¬ся не только почвенными условиями, но и отношением деревьев к свету. Деревья могут погибать в лесу от старости, поломки ветром, повреждение насекомыми и т.д. После отмирания крупного дерева остаётся большая прогалина, которая долго не зарастает. Такие "окна" в древесном пологе - довольно распространённое явление.
Судить о том, светолюбиво или теневыносливо дерево, можно не только по тому положению, которое оно занимает в древостое. На это указывает и его внешний вид. Теневыносливые древесные породы имеют густые, плотные кроны, пропускающие мало света. У светолюбивых пород кроны, напротив, очень рых¬лые, ажурные.

ХВОЙНЫЕ ДЕРЕВЬЯ
Все хвойные деревья относятся к голосеменным растениям. В отличиие от покрытосеменных голосеменные не имеют цветка и плода. Семена у голосеменых образуются в шишках и располагаются на поверхности чешуек, за что эти растения и получили свое название – голосеменные.

Лиственница сибирская (Larix sibirica). Семейство со¬сновые, класс хвойные. Растение одно¬домное. Стройное дерево 30—45 м высотой, с диаметром ствола 80 — 120 см. Крона яйцевидно-конусовидная, в молодом возрасте уз¬кая. У старых деревьев крона широкая, с тупой вершиной и с от¬ходящими от ствола под прямым углом ветвями с поднятыми концами. Цветет в апреле -- мае. Мужские колоски — 0,5 см длиной, светло-желтые, почти шаровидные. Молодые шишки розовые, яйцевидные, к моменту созревания семян 2,5 — 3,2 см длиной, коричневые, похожие на маленькие розы; остаются на дереве после выпадения семян. Семена мелкие, крылатые, разносятся ветром. Хвоя мягкая, плоская: на удли¬ненных побегах располагается спирально, а на укороченных, по¬хожих на бугорки побегах — пучками по 20—60 иголок. Хвоя начинает развиваться весной, одновременно с началом цвете¬ния, осенью становится золотисто-желтой и опадает. Лиственницы выносливы, нетребовательны к почвам, светолюбивы.
Есть у этих деревьев верные поклонники — лиственничные маслята, ярко-рыжие, с желтой подкладкой. Известен случай, когда в одном саду лиственницы выращивались из семян, и в почве не могло быть спор лиственничных маслят, ибо лист¬венницы не росли в этом районе, да и в соседних районах тоже, и, тем не менее, маслята появились под лиственницами, когда те выросли. Чрезвычайно легкие споры грибов, путешествуя по воздуху, нашли лиственницы в этом саду и проросли. Богатая смолой древесина лиственницы обладает большой стойкостью и прочностью, используется в подводных сооружениях, строи¬тельстве, судостроении, в горнодобывающей промышленности, из нее делают шпалы и столбы линий электропередач.
Научное название рода Larix созвучно галльскому слову, ко¬торое переводится как «смола». Русское родовое название «ли¬ственница» возникло из-за сезонных изменений у этого расте¬ния, а также в связи с опаданием хвои, как если бы лиственница была лиственным деревом, хотя она и относится к семейству со¬сновых.

Лиственница Сукачева, или русская (Larix sukaczewii) отличается от лиственницы сибирской крупными широкояйцевидными, широкоовальными шишками, толстыми деревянистыми семенными чешуями. Семена высыпаются весной. Лиственница Сукачева живет до 350 лет.
Некоторыми ботаниками лиственница Сукачева не признается самостоятельным видом, а считается разновидностью лиственницы сибирской.
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Семейство сосно¬вые. Сосну можно увидеть на сухих песках и на моховых болотах, на голых меловых склонах и гра-нитных скалах. Глубокая и широко распространяющаяся корневая сис¬тема характерна для сосны на любой почве и в любых условиях. Но она совершенно не выносит затенения, будучи одним из са-мых светолюбивых наших деревьев.
Сосна — дерево первой величины высотой от 20 до 40 м. Кро¬на у молодых деревьев коническая, у старых — ши-рокоокруглая или зонтичная. Ствол сосны, растущей в более или менее сомкнутых насаждениях, стройный, пря-мой, ровный, чистый от сучь¬ев до большой высоты. В редком лесу или на просторе дерево менее высокое и более ветвистое. Но в любом случае крона ажурная и пропускает много света, отчего в сосновом лесу все¬гда светло. Кора красновато-желтая и даже в ненастный день словно светится и излучает свет. Хотя сосна — дерево вечнозе¬леное, в сентябре происходит массовое опадение сухой сосновой хвои, а весной распускаются почки и появляются молодые побе¬ги, покрытые еще короткими парами юных хвоинок, плотно прижатых друг к другу и одетых в один общий пленчатый чехол. Продолжая расти, они прорывают чехол и выходят наружу. Так. вместе, они проживут три или более года, защищаясь зимой от высыхания непроницаемой для воды прозрачной пленкой, а многочисленные устьица запечатывая воском, и опадут соеди¬ненные вместе.
У основания некоторых молодых побегов имеются светло-желтые грозди мужских колосков. Из них обильно сыплется желтая пыльца: сосна производит ее огромное количество. Пыльца легко разносится ветром, так как каждое ее зерно име¬ет два объемистых мешочка, заполненных воздухом. Ветер пе¬реносит тучи пыльцы. Поверхность воды в ближних водоемах покрывается пленкой пыльцы и окрашивается в желтый цвет, молодь рыб охотно ее поедает. По назначению используется совсем незначительное ее количество, попадающее на шишки сосны.
Красноватые женские шишки величиной меньше горошины появляются весной на концах молодых побегов и в первый год почти не растут, зато на второй год сильно увеличиваются в размерах и к зиме становят¬ся коричневатыми и деревянистыми. К этому времени созрева¬ют семена, а высыпаются они из шишек весной. Семена снабже¬ны крылом; выпав из шишки, они начинают быстро вращаться, словно маленькие пропеллеры, благодаря чему падение их за¬медляется, так что порывы ветра могут отнести их от материн¬ского растения на большое расстояние. После высыпания семян шишки еще некоторое время остаются на дереве.
Продолжительность жизни сосны обыкновенной — 300—350 лет и более. В северных районах встречаются деревья возрастом до 600 лет. Из живицы сосны получают скипидар и канифоль, а из древесины — деготь и активированный уголь.
В народной медицине препараты из молодых побегов 1 —4 см длиной используют при воспалении верхних дыхательных пу¬тей, бронхитах, хроническом воспалении легких, ревматизме. подагре, водянке, почечно-каменной болезни, воспалении желч¬ного пузыря и как кровоочищающес средство. Препараты из хвои используют для лечебных ванн при функциональных забо¬леваниях нервной и сердечно-сосудистой систем, при кожных за¬болеваниях и как общеукрепляющее средство.
Семена сосны обыкновенной служат кормом для белки, бу¬рундука, клеста. Ее древесина — один из лучших промышлен¬ных материалов и используется в строительстве, мебельном производстве, является сырьем для целлюлозно-бумажной и хи¬мической промышленности.
Научное название рода Pinus происходит от кельтского сло¬ва рin — «скала» — по преимущественному месту обитания рас¬тения. Научное видовое название sylvestris в переводе с латин¬ского означает «лесной». Русское родовое название «сосна» созвучно праславянскому слову sopsna и в значении «сочное, смолистое дерево» сближает его с латинским словом sapa (сок). Русское название «обыкновенная» дано этому виду сосны ввиду ее широкой распространенности.

Цикл развития сосны обыкновенной (лесной)

1. Ветка сосны с шишками; 1а-две женские шишки красноватого цвета;
1b-мужской стробил, состоящий из многих
желтых шишечек, где созревает пыльца;
1c-молодая шишка, где уже созревают семена;
1d- вегетативный побег текущего года.

2. Женская шишка в разрезе; 2а-семенная чешуя с семязачатками;
2б-семенная чешуя с семенами.

3. Мужская шишка в разрезе; 3а-на каждой чешуе располагаются два пыльцевых
мешка (микроспорангии), где созревает пыльца
(пыльцевые зерна);
3б-пыльцевое зерно с двумя воздушными
пузырьками.
4. Проросток сосны.

Сосна — обоеполое (однодомное) растение. Весной у основания ее молодых побегов образуются пучки мужских шишек. Каждая шишка состоит из оси, одетой многочисленными чешуйками. На нижней стороне чешуек располагаются два микроспорангия (пыльцевых мешка). В них в результате митотических делений возникают гаплоидные микроспоры, где развивается сильно редуцированный гаметофит, состоящий из нескольких клеток. В результате последовательных делений формируется пыльцевое зерно. Оно состоит из оболочек, из вегетативной клетки, образующей пыльцевую трубку, и генеративной клетки (из нее формируется спермий).
Женские шишки также состоят из оси, на которой расположены семенные чешуйки. Женские шишки возникают на концах побегов текущего года. Чешуи состоят из двух частей: наружной — кроющей и внутренней — семенной. На семенных чешуях формируются по два семязачатка. Семязачаток включает мегаспорангий, который одет оболочкой и имеет канал для проникновения пыльцевой трубки. В мегаспорангии возникает крупная мегаспора, которая путем ряда клеточных делений превращаются в женский гаметофит. В гаметофите образуется яйцеклетка, а сам он превращается в гаплоидный эндосперм.

Сосна сибирская, или кедр (Pinus sibirica), семейство сосно¬вые. Наибольшей популярностью среди древесных пород Урала и Сибири справедливо пользуется кедр.
Дерево до 35 м высотой и 1,8 м в диаметре ствола. Под влия¬нием неблагоприятных условий роста это царственное дерево принимает вид стелющегося кустарника высоко в горах или небольшого деревца на моховом болоте.
Живет до 400 лет и более, начинает плодоносить в возрасте 30 лет. Ветви в сближенных мутовках с приподнятыми концами образуют густую крону: конусовидную в молодом возрасте и яйцевидную — у взрослых деревьев. Кора ствола — серо-бу¬рая, трещиноватая, у молодых деревьев — гладкая, на годич¬ных побегах — охристая, покрытая густыми рыжими волоска¬ми. Кора тонкая, что делает кедр чувствительным к механическим повреж-

дениям (в том числе колотом при заготовке семян), облегчающим проникновение в ствол грибных инфекций, и к пожарам. Особенно чувствительны к лесным пожарам кедровники с подростом и вторым ярусом пихты. Низовые, даже беглые пожары в них быстро переходят в верховые повальные благодаря легкой воспламеняемости богатой эфирным маслом пихтовой хвои и низкому опусканию к земле ветвей пихты. Хвоя расположена пучками по 5 штук, темно-зеленая, часто с сизоватым оттенком, 7 — 10 см длиной. Продолжитель¬ность жизни хвои — 5 — 6 лет, ввиду чего крона у сосны сибир¬ской чрезвычайно густая.
Кедр – дерево однодомное с разнополыми «соцветиями». Женские шишки образуются на концевых побегах освещенных ветвей в верхней части кроны. Мужские колоски – стробилы на боковых побегах ветвей средней части кроны. При хорошей освещенности крон и те и другие могут формироваться на одной ветви.
Мужские колоски — ярко-желтые, продолговатые, пылят во второй половине мая. В это время женские шишки — малиновые. Семена созревают на второй год, в сентябре. Шишки в период созревания довольно круп¬ные, до 13 см длиной, прямостоячие, светло-бурые, опадают вместе с семенами. Семена — без крылаток, съедобные, круп¬ные, до 1,5 см длиной, известны под названием «кедровые орешки», содержат до 50% масла; в одной шишке — от 80 до 125 семян. Для старых кедров в древостоях характерно канделябровидное поднятие верхних ветвей вровень с вершиной или несколько выше, создающее многовершинность. Эта особенность является приспособлением для увеличения семеношения, так как шишки у кедра образуются только на освещенных ветвях. У отдельно стоящих кедров и в рединах многовершинность выражена слабо или отсутствуют.
Вегетативные и репродуктивные органы кедра не повреждаются низкими зимними температурами. Но «цветки» и озимь (перезимовавшие женские шишки) чувствительны к температуре и влажности воздуха, не не переносят заморозков, засух, длительных дождей, сопровождающихся похолоданием, которые существенно снижают или вовсе уничтожают урожай семян.
Древесина легкая, умеренно мягкая, достаточно прочная, не очень упругая, с низкой ударостойкостью. Ее широко исполь¬зуют в строительстве, в том числе при отделке интерьеров. для изготовления упаковочных ящиков, карандашей, спичек, фигурной резьбы и т. п. Научное видовое название sibirica — «сибирская» дано расте¬нию по месту преимущественного произрастания.

Ель сибирская (Picea sibirica). Cемейство сосновые, класс хвойные. Дерево первой величины, достигает 20—50 м высоты, дожи¬вает до 300 и более лет. Образует стройную пирамидальную крону с горизонтально отстоящими или слабо поникающими, но на концах приподнимающимися ветвями. Ствол крупный, прямой, постепенно утончается до самой вершины дерева, покрыт серой чешуйчатой корой. Ель теневынослива, по¬этому сохраняет нижние ветви, иногда они даже укореняются Корневая система поверхностная, вследствие чего ель малоустойчива и может выворачиваться сильным ветром с корнями. Хво-инки колючие, четырех-гранные, заостренные на верхушке. Хвоя распола-гается спирально, пооди-ночно на продолговатых подушечках (складочках коры), держит-ся на ветках до 7 — 8 лет. Цветет в мае.
Растения голосеменные. Семяпочки не заключены в завязь, развиваются на плодущих (семенных) чешуях, образующих шишки.
Зеленовато-жёлтые мужские колоски, на концах побегов прошлого года, состоят из многочисленных чешуек, располо¬женных на общем стержне. Каждая чешуйка несет два пыльни¬ка с пыльцевыми зернами, и каждое из них снабжено двумя воздушными мешками для увеличения летательных свойств. Женские шишки состоят из центральной оси со спирально расположенными чешуями, в пазухах которых находятся другие че¬шуи, несущие по две семяпочки. Шишки сначала пурпурные и прямостоячие, при созревании повислые, светло-коричневые, блестящие, до 10 см длины. Они созревают осенью первого года, высыпают семена той же осенью или зимой, после чего це¬ликом опадают. Семена обладают прекрасной всхожестью, которую сохраняют в течение 8—10 лет.
Семена ели — один из основных кормов белки. Целыми днями сидят белки на верхушках елей и грызут шишки; в снежной тишине этот звук прекрасно слышен, когда остановишься под елью. Кружась в воздухе, летят сверху золотистые чешуйки, а если подождать, то к твоим ногам упадет стержень бывшей шишки, а белка уже отправилась за другой шишкой, струсив на тебя снег с еловой лапы, и снова слышишь характерный пиля¬щий звук, и золотистые чешуи, подсвеченные солнцем, летят из снежной выси.
Мягкая и упругая древесина ели широко применяется в стро¬ительном деле, мебельном производстве, идет на изготовление бумаги, а также музыкальных инструментов (скрипок, альтов и контрабасов). Из ели добывают деготь, скипидар, канифоль. из семян шишек — масло для приготовления олифы, из коры - дубильные вещества.
В народной медицине отвар почек ели применяют при воспа¬лении верхних дыхательных путей, хроническом воспалении и туберкулезе легких, ревматизме, подагре, почечно-каменной болезни, водянке, воспалении желчного пузыря, сыпи на коже и лишае. Сироп из свежих почек пьют при микроинфарктах, ревмокардите. Мазь из живицы используют для лечения гной¬ных ран и фурункулов.
Научное название рода Рiсеа происходит от латинского слова рiх — «смола»: все растения семейства сосновых обильно вы¬деляют смолу. Научное видовое название sibirica - „сибирская» дано по месту наибольшего произрастания. Русское родовое название «ель» - индоевропейского происхождения.
Ель сибирская очень сходна с другим видом ели – «обыкновенной (европейской)», широко распространенная на запад от Уральских гор. Чем же эти два вида отличаются? Молодые побеги ели сибирской опушены, а у ели европейской опушения или нет, или оно едва заметна по бугоркам «подушечек». Это можно хорошо разглядеть в лупу. Различаются оба вида и по шишкам: у ели сибирской они мельче, чешуи тонки, по краю закруглены и без зубчиков. Чешуи ели европейской обычно грубы и имеют вытянутый зубчатый край. Шишки ели сибирской имеют цилиндрическую форму, а у европейской – удлиненно-яйцевидная форма. У ели сибирской хвоя короче, чем у европейской ели.

Пихта сибирская (Abies sibirica) Из-за густого охвоения пихта, подобно кедру, не выносит низкой относительной влажности воздуха, особенно в ранневесенний период. Поэтому она преобладает в составе древостоев только в местностях с повышенным атмосферным увлажнением, преимущественно в верхней части западных склонов гор и возвышенностей. В иных местах ее или нет, или она встречается в виде примеси в древостоях других пород.
По холодостойкости корневой системы пихта уступает всем другим хвойным, кроме сосны. Эти два свойства ограничивают продвижение пихты на север и служат основной причиной редкой ее встречаемости в восточных районах.
Корневая система пихты экстенсивная (слаборазвитая), состоит из нетолстых и недлинных корней. Это делает ее требовательной к плодородию и влажности почв. На сухих песчаных и заболоченных почвах она не встречается.
Несмотря на экстен-сивность корневой системы, пихта не отличается ветроваль-ностью по трем причинам. Во-первых, она произрастает преи-мущественно в сомк-нутых лесах, где вет-ровал вообще не про-исходит, а в высоко-горных рединах имеет небольшую высоту. Во-вторых, ее узкая, осо-бенно в верхней части, крона создает сравни-тельно небольшое со-противление ветру. В-третьих, почти сплош-ное поражение стволов пихты гнилями делает ее буреломной, но не ветровальной.
Растет пихта доволь-но медленно, но более или менее равномерно и почти до гибели дерева, поэтому имеет узкоконическую крону с заостренной вершиной. У пихты часто встречается двувершинность, что хорошо отличает ее от ели на аэроснимках, при наземном и аэровизуальном наблюдении.
Нижние ветви пихты в рединах и разреженных древостоях нередко опускаются до поверхности почвы, покрываются опадом, затем мхом, укореняются и дают отводки. Таким образом, моховой покров, препятствующий семенному размножению пихты (корешки ее проростков зависают на мху и не достигают почвы), способствует ее вегетативному размножению. Вегетативные ее экземпляры растут быстро, оказываются недолговечными, особенно в суровых условиях верхней части лесного пояса гор. Ветви порослевых экземпляров размещены у самой земли и в массе дают отводки, в результате чего образуются куртины стланиковой формы пихты. Этому способствует подмерзание хвои и побегов порослевых экземпляров пихты в пихтовых рединах. У семенного подроста пихты в равнинной части области это случается редко, поскольку он устойчивее к заморозкам, чем еловый и лиственничный подрост.
Из-за узкой экологической приуроченности пихты размер ее экземпляров мало варьирует. Обычно взрослые деревья пихты имеют высоту 20-25 м, редко - лишь немногим более 30 м. Стволы у пихты тонкокорые, малосбежистые и нетолстые. Диаметр наиболее старых и крупных ее деревьев обычно не превышает 48-52 см.
Деревья и подрост пихты легко загораются и сильно повреждаются пожарами. Это обусловлено низким опусканием крон, богатством хвои эфирным маслом, тонкокоростью и наличием в коре смоляных вместилищ-"карманов".
Семеношение у свободностоящих деревьев пихты начинается с 30-50 лет, в древостоях -с 60-80 лет. Урожайные годы повторяются через 3-5 лет. Между урожайными годами пихта почти не дает семян. В урожайные годы один гектар пихтарника дает от 600 тыс. до 1,5 млн семян. Но для осеменения их остается мало, поскольку животные потребляют их охотнее семян ели, Семена созревают в сентябре и сразу начинают высыпаться из стоящих на ветвях шишек. Всхожесть свежесобранных семян не превышает 60% и быстро падает при хранении.

А.Ф.Меркер