Феликс Патури - Растения - гениальные инженеры природы Страница 22

Но где те, кто не только говорили бы в поучительном тоне о прошлом, но и принимали бы уже сегодня безотлагательные меры но предотвращению ущерба, который систематически наносится нашему будущему во всех странах умеренной зоны? Напротив, лесное хозяйство во все нарастающих масштабах культивирует то, чего всеми средствами стремится избежать природа: монокультуру. Ветровал, эпидемии, массовое засыхание деревьев на корню — все это явления, присущие монокультурным посадкам. Это уже не грозящая опасность, а реальная действительность. Тринадцатого ноября 1972 года сильный ветер всего за каких-нибудь несколько часов нанес громадный урон монокультурным лесным посадкам ФРГ. На площади 100 тысяч гектаров можно было насчитать около 40 миллионов вывернутых с корнем, поваленных и покореженных стволов, что в пересчете составило 18 миллионов кубических метров древесины. И все это — бросовый лес. На его перевозку потребовался бы железнодорожный состав длиной 9000 километров.

Чтобы как можно скорее убрать эти нагромождения валежника и бурелома, западногерманское правительство было вынуждено воспользоваться услугами лесорубов и рабочих лесного хозяйства, приглашенных из Тироля (Австрия) и даже из Канады. Действовать надо было без промедления, ибо гибнущие деревья могли стать причиной массового размножения жука-короеда и тем самым причиной гибели живых, уцелевших древостоев. Работа велась быстро и тщательно. И тем не менее даже спустя полгода многие площади все еще несли на себе следы происшедшей катастрофы. На фото 53 можно видеть состояние участка леса в Хохшпессарте в мае 1973 года. Но снимок запечатлел еще одну сторону ущерба, причиненного ураганными ветрами. Как видно, большая часть стволов покорежена и расщеплена, а это означает, что вся взращенная ценой долгого и тщательного ухода деловая древесина в течение немногим более часа была превращена ветром в обыкновенные дрова.

Можно ли было предвидеть и предотвратить эту катастрофу? Недалеко от тех мест, где пострадал лес в 1972 году (фото 53), еще в 1958 году сильные ветры «прорубили» широкую просеку в сосновом лесу. Что же сделали лица, ответственные за ведение лесного хозяйства? Вдоль поврежденных участков леса местные органы проложили своего рода учебную тропу и выставили на ней щит, на котором перечислялись все те меры, которые необходимо предпринимать во избежание повторения подобных случаев: «Защитные полосы закладывать перпендикулярно к основному направлению ветров. Осуществлять смешанные посадки глубоко- и мелкоукореняющихся деревьев (ель), а также тех культур, которые успешно противостоят сильным ветрам: европейской лиственницы, сосны, пихты, дуба, липы». Но сколь бы похвальным ни был факт установки этого щита, сегодня он сам представляет собой весьма мрачную иллюстрацию привычки человека забывать уроки прошлого. Позади щита, на том самом участке леса, которому уже однажды ветер нанес значительный урон, растет новая поросль, и опять же чистая монокультура. А еще дальше можно видеть немых, печальных свидетелей урагана 1972 года (фото 54). Следует ли ожидать, что и на этом пустыре вновь вырастят монокультуру, которая, быть может, через 20, 30 или 40 лет снова станет жертвой урагана? Перед лицом полного несоответствия между умными словами, написанными на щите, и молодым еловым лесом, растущим за ним, едва ли можно надеяться на что-либо иное, «ибо люди часто не делают того, о чем они осведомлены и что им следует делать».

Фото 53. Монокультуры мелкоукореняющихся пород деревьев не выдерживают натиска сильных ураганных ветров.

Фото 54. Прокомментировать этот снимок можно с помощью всего лишь одной фразы: «Ибо люди часто не делают того, о чем они осведомлены и что им следует делать». Специальная табличка в назидание потомству напоминает о том, что ущерба от ураганных ветров можно избежать, если высаживать разные породы деревьев. Однако непосредственно за щитом видны свежие и опять же монокультурные посадки ели.

Монокультуры — нездоровое явление. Природа всячески противится их возникновению. Мы же, люди, не перестаем противодействовать ей в этих ее устремлениях. Так стоит ли удивляться тому, что мы вынуждены вновь и вновь сетовать на последствия нашей же неосмотрительности и недальновидности?

Мастера гидравлики

Ежедневно 20 ведер воды на шестой этаж

Если вы, читатель, живете на шестом этаже, проделайте один хотя и утомительный, но в высшей степени интересный эксперимент. Возьмите десятилитровое пластмассовое ведро, спуститесь с ним во двор и наберите там воды из водопроводного крана. С полным ведром поднимитесь к себе на шестой этаж и опорожните ведро. Всю эту операцию повторите 20 раз. Пользоваться лифтом не нужно, иначе эксперимент потеряет свою наглядность. Закончив его, вы в итоге поднимите 200 литров воды на высоту примерно 15 метров, иными словами, выполните работу, которую совершает в теплый солнечный день взрослое дерево березы.

В свою очередь я приведу здесь еще несколько любопытных цифр. Через листву небольшой (100 метров x 100 метров) буковой рощицы, где насчитывается около 400 деревьев высотой 25 — 30 метров, каждые летние сутки испаряется в среднем 20 тонн воды, то есть такое количество, которое вмещает в себя крупная автоцистерна. Но до того, как вода испарится, она по стволу и веткам дерева будет поднята в среднем на высоту 20 метров. Ради интереса можно подсчитать, какому количеству ведер и скольким этажам будут соответствовать эти цифры. В любом случае окажется, что произведена значительная работа. Но самое удивительное здесь то, что на ее выполнение деревья вообще не затрачивают собственной энергии. Рациональная конструкция делает этот процесс автоматическим. Испарение воды с поверхности листьев обусловливает непрерывный подсос снизу. Подсасывающая сила распространяется от листьев через ветви и ствол непосредственно к корням растения. Испарение происходит через устьица — микроскопические поры листьев. В погожий солнечный день, когда относительная влажность воздуха не превышает 45 процентов, величина силы всасывания равна растягивающему усилию, которое испытывает стальной тросик диаметром 3 миллиметра под действием нагрузки, равной весу взрослого человека (70 килограммов). Испарение буквально вытягивает воду из листьев, и она устремляется снизу вверх по водопроводящей системе растения. Движущей силой здесь, в конечном счете, является солнечная энергия. Именно ее используют растения для того, чтобы транспортировать воду. Здесь мы вновь видим, насколько просто и эффективно в растительном мире используется этот практически неиссякаемый источник энергии.

Наличие у растений водопроводящей системы, состоящей из большего числа микроскопических трубочек-капилляров, диаметр каждой из которых не превышает нескольких тысячных долей миллиметра, позволяет ему с необычайной легкостью совершать то, чего не в состоянии сделать ни один из созданных человеком вакуумных насосов: поднять самотеком воду на отметку более 10 метров. [16] Не будь «изобретены» эти мельчайшие в мире капилляры-трубы, высота растений не могла бы превысить и 10 метров. Только благодаря им стали возможны деревья-великаны высотой более 100 метров. Самое высокое в США дерево, калифорнийская секвойя, имело в 1967 году высоту 119 метров. Некоторые виды австралийских эвкалиптов еще выше. В долине река Латроб был обнаружен 170-метровый эвкалипт, у которого самые нижние ветки располагались на уровне 100 метров над поверхностью почвы. [17] В 1950 году в штате Квинсленд лесорубы свалили гигантскую каури. После удаления кроны и всех ветвей длина ствола дерева составляла все еще 90 метров. Ствол имел в обхвате 7 метров и весил 24 тонны.

При снабжении водой кроны дерева, имеющего высоту 150 метров, внутри отдельных капилляров действует, с учетом сил тяжести и сопротивления трения, растягивающее усилие большой величины. В результате внутри микроскопических сосудов древесины возникают столь значительные силы всасывания, что стенки сосудов втягиваются. Но в стволе дерева проходит бесчисленное множество сосудов, поэтому можно предположить, что толщина ствола должна заметно уменьшаться в полуденные часы, когда в сравнении с прошедшей ночью величина испарения резко возрастает. И действительно, удалось замерить суточные изменения диаметра ствола у калифорнийских секвой (Sequoiadendron giganteum) и сосны Монтерея (Pinus radiata). В 14 часов пополудни испарение достигает своего максимума. В это время суток диаметр; ствола наименьший. И наоборот, около 4 часов пополуночи дерево транспирирует минимальное количество влаги, поэтому толщина его ствола — наибольшая.

Из-за микроскопических размеров капилляров вода и растворенные в ней вещества поднимаются вверх по стволу сравнительно медленно. У хвойных пород скорость подъема составляет всего 1—2 метра в час. Интересен тот факт, что низкорослые растения, которые могут позволить себе роскошь иметь более крупные водопроводящие сосуды, не замедлили воспользоваться этим: вода в сосудах движется вверх намного быстрее. Так, в листьях ржи скорость «водного потока» может достигать 40— 50 метров в час.