Растения ищут воду

Отправляясь в путь, туристы, как правило, берут с собой незначительное количество воды, рассчитывая на пополнение ее запасов во время остановок. В таких случаях приходится надеяться на близость родника, ручья, реки, озера или другого водоема. А что делать, если их не окажется на маршруте? Как тогда утолить жажду, приготовить пищу, умыться, постирать одежду?

В такую ситуацию в 1906 г. попали участники экспедиции В. К. Арсеньева по Сихотэ-Алиню. Вот как он рассказал об этом в своей книге "В дебрях Уссурийского края":

"Опасение, что к сумеркам мы не найдем воды, придало всем энергию. За горой была глубокая седловина и около нее выемка, покрытая низкорослой древесной растительностью. Мы стали спускаться в эту ложбину. Чем скорее мы найдем воду, тем меньше завтра будем тратить усилий на обратное восхождение на хребет. Поэтому, спускаясь вниз, все внимательно прислушивались. Вскоре наша ложбина приняла вид оврага. На дне его густо росли трава и кустарники, любящие влагу. От седловины мы уже спустились метров на двести, а воды все еще не было видно. Вдруг ухо мое уловило глухой шум под землею. Стрелки сбросили котомки и стали разбирать камни, но вода оказалась далеко. Тогда мы перешли ниже и принялись опять копаться в земле. На этот раз труды наши увенчались успехом: вода была найдена. Первым делом все бросились утолять жажду..."

Как видно из этого описания, путешественники искали воду не наугад, а руководствуясь определенными приметами. И главным указателем для них были "трава и кустарники, любящие влагу". Какие же растения помогают искать воду?

Люди давно заметили, что растения по-разному относятся к влаге. Для одних растений вода составляет среду их обитания, другие не переносят избытка влаги. Некоторые и в засушливых районах чувствуют себя превосходно. Причем растения всегда остаются верными своим привычкам и, попадая в чуждую для них среду, плохо развиваются или даже гибнут.

Первыми, кто обратили внимание на эти особенности, были, вероятнее всего, колодезных дел мастера. По известным им приметам они умели находить воду в местах, где, казалось бы, ее не должно быть. Они рыли колодцы там, где росли определенные виды трав, кустарников, деревьев, принимали во внимание обилие и "самочувствие" влаголюбивых растений. Еще античный писатель Витрувий Поллион, живший в I веке до нашей эры, указывал на важное значение растительности в поисках подземных вод: "Признаки воды в описанных выше земных породах следующие: там произрастают тонкий камыш, тростник, тальник, ольха, витекс (прутняк), плющ и другие, обладающие тем свойством, что не могут зародиться без воды".

Этот автор совершенно справедливо отметил, что вода является для растений одним из важнейших условий жизни. Они не могут существовать без воды, так как без нее не может быть фотосинтеза. Вода составляет от 40 до 90 процентов массы каждого растения. Конечно же обводненность их в разных климатических и почвенных условиях далеко не одинакова. Больше всего обводнены растения влажных местообитаний (например, ранневесенние эфемероиды, обитатели болот, виды высокотравья Дальнего Востока) - от 78 до 91 процента, а меньше всего - растения пустынь и сухих степей - от 35 до 65 процентов.

По отношению к влаге все растения делятся на три основные экологические группы: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

К гигрофитам относятся многие растения болот, берегов рек и озер, влажных лугов и лесов. Вода - главное условие их благоденствия. Они не выносят нехватки воды, не приспособлены к ограничению ее расхода. Разветвленная корневая система гигрофитов располагается в очень увлажненных горизонтах на небольшой глубине от поверхности почвы. Гигрофиты не снабжены защитными приспособлениями от высыхания; испарение воды из их тканей в 6-7 раз превышает интенсивность испарения у засухоустойчивых растений. Если же вода по каким-либо причинам (например, после мелиоративных работ) уходит в более глубокие горизонты, гигрофитам грозит гибель, их вытесняют менее влаголюбивые растения.

Гигрофиты легко отличить от представителей других экологических групп. Для них характерны очень сочные стебли и листья, клетки их крупные, состоят из рыхлых, губчатых тканей, наружные покровы развиты слабо. Такая структура листьев и стеблей, а также слабая устьичная регуляция испарения влаги из тканей гигрофитов являются причиной их быстрого увядания при уменьшении влажности почвы и воздуха.

Вегетация гигрофитов не зависит от атмосферных осадков. Даже в жаркую летнюю пору они поражают яркой зеленью, свежестью. А это неоспоримое доказательство того, что корни растений питают неглубоко расположенные грунтовые воды. К таким индикаторам относятся рогоз широколистный, тростник, аир и др.

Особое значение имеет вода в пустынях, полупустынях и степях. "Вода - это жизнь",- говорят в Средней Азии. Без воды пустыня приобретает мертвый вид. Однако и здесь под песками можно найти воду, хотя поиск сопряжен с большими трудностями. Коренные жители пустынных районов научились находить ее. И первыми помощниками в этом всегда были растения.

Среди безбрежных песков встречаются неказистые на вид кустарники, деревца. Жара невероятная, а они цветут и плодоносят. Как растения ухитряются выжить в таком аду?

Помогает необыкновенно мощная корневая система. Иногда корни обитателей пустынь уходят в глубь на 20-30 м. Такие растения засушливых местообитаний, которые способны переживать продолжительную атмосферную и почвенную засуху, оставаясь физиологически активными, называются ксерофитами. Листья у них обычно твердые, жесткие, с плотной кожицей, большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды они не теряют упругости. Листья часто свертываются вдоль так, что устьичная сторона оказывается внутри трубки, края листовой пластинки даже соприкасаются друг с другом.

У многих ксерофитов вместо листьев развиты колючки или чешуйки - это не что иное, как редуцированные листья. Такие приспособления сокращают испаряющую поверхность листа. У некоторых растений стебли, листья и даже цветки сильно опушены и кажутся серовойлочными. Этим растения отражают прямые солнечные лучи и уменьшают интенсивность испарения влаги. У многих видов поверхность листа покрыта восковым налетом, поэтому она приобретает сизый оттенок.

Среди ксерофитов выделяют группу фреатофитов, или растений-насосов. Их корни даже в пустынях достигают уровня пресных вод, благодаря чему и возможно их существование в условиях атмосферной и почвенной засухи. К растениям, приспособившимся к засушливым условиям обитания, принадлежат верблюжья колючка, саксаул, тамариск, солодка, сарсазан, чий и др.

Верблюжья колючка растет на засоленных почвах

Однако фреатофиты растут не только в пустынях и засушливых районах. К ним относятся также растения, широко встречающиеся в средней полосе страны, такие, как ива белая, осокорь, лох узколистный и др. Они могут служить указателями неглубокого расположения грунтовых вод.

Многие растения не только являются индикаторами воды, но и указывают на ее химический состав. Например, на засоленных почвах солодка голая имеет угнетенный вид. И наоборот, там, где у нее стебли и листья крупные, сочные, - вода пресная. Тополь, лох, ива всегда указывают на наличие грунтовых вод, пригодных для питья.

А вот заросли сарсазана хорошо развиваются на участках с высоким засолением. Часто вода под сарсазаном настолько соленая и горькая, что ее нельзя и в рот взять. На высокую минерализацию воды указывает также верблюжья колючка. Кристаллики соли на ветках тамариска говорят сами за себя: растение "питается" очень соленой водой.

Чий блестящий одинаково хорошо чувствует себя и на пресных, и на засоленных почвах. Вот почему следует обращать внимание на соседей этого злака. На пресных грунтовых водах вместе с чием растут тростник, рогозы, камыш, некоторые злаковые и бобовые травы. На засоленных же почвах чию сопутствуют верблюжья колючка и другие переносящие засоление растения.

На почвах с разной минерализацией грунтовых вод (от 0,1 до 18 млг на 1 л) растет и тростник обыкновенный. Необходимо помнить, что пресной вода будет в тех случаях, если вместе с тростником растут рогоз широколистный, злаковые растения, бобовые травы. Иными словами, не отдельные виды, а целые растительные сообщества являются более надежными и точными индикаторами как глубины залегания грунтовых вод, так и степени их минерализации.

Растения, встречающиеся в умеренных условиях увлажнения, называются мезофитами. К ним относится большинство растений наших лесов и лугов.

С помощью растений можно разыскать грунтовые воды, залегающие на незначительной глубине. Чем ближе они к поверхности почвы, тем легче добыть воду. Можно воспользоваться лопатой, топором или другими подручными средствами. Если накопленная в ямке вода предназначена для питья или приготовления пищи, она должна отстояться. Можно 2-3 раза вычерпать воду, тогда она станет чище.

Во избежание попадания различных инфекций нужно пить только обеззараженную воду. Самый надежный способ - кипячение ее в течение нескольких минут. Если такой возможности нет, следует провести хлорирование воды при помощи пантоцида (1 таблетка на 0,5- 0,75 л). Эффективный способ обеззараживания воды - добавление йода (2 капли 5-процентной настойки на 1 л). Другие методы обеззараживания - фильтрование, добавление марганцовки - недостаточно надежны.

Если же попытки найти спасительную влагу при помощи растений оказались напрасными, можно получить ее из самих растений. Мы уже говорили о том, что ткани растительных организмов испаряют большое количество влаги. Вот этим свойством растений и необходимо воспользоваться. На густо олиственную ветвь дерева или сочный стебель травянистого растения надевают полиэтиленовый мешочек, плотно завязывают его, чтобы туда не проникал воздух, и наклоняют таким образом, чтобы дно мешочка находилось внизу. Вода, испаряясь из листьев, будет конденсироваться на стенках такого резервуара и скапливаться на его дне. Таким способом, особенно если применить несколько мешочков, можно собрать довольно значительное количество воды, достаточное для того, чтобы утолить жажду.

Конечно же трудно перечислить все растения, которые могут помочь туристам в поисках воды. Назовем лишь наиболее известные.

Аир обыкновенный ("татарское зелье")

Это влаголюбивое растение еще в XII веке не было известно восточным славянам. Его родина - Индия и Китай. На Русь аир попал во время набегов монголо-татарских завоевателей. Они брали с собой его корневища и бросали в водоемы на своем пути. Там, где аир приживался, вода считалась пригодной для питья. Вскоре "татарское зелье" распространилось почти по всей Европе.

Аир обыкновенный обитает только в местах, богатых влагой

У этого многолетника высотой 50-120 см мощное горизонтальное корневище диаметром до 2 см. Листья мечевидные, узкие и длинные, с характерной поперечной морщинистостью. В начале лета появляется небольшое конусообразное соцветие - початок. Его кроющий лист составляет продолжение стебля. Цветки мелкие, буровато-зеленые.

Там, где растет аир, вода находится не более чем в метре от поверхности земли. Стоит несколько раз копнуть, как ямка наполнится влагой.

Ива белая

Растет по берегам водоемов, на влажных лугах. Корневая система располагается на глубине от 1 до 5 м.

Лох узколистный ("маслинка")

Кустарник или небольшое дерево с серебристо-белыми (с обеих сторон или только снизу) довольно длинными ланцетными листьями. В мае - июне распускаются ароматные цветки, сидящие по одному - три в пазухах листьев. Околоцветник внутри желтый, а снаружи - серебристый. Плод - овальная или шарообразная костянка, напоминающая маслинку, сначала - серебристая, позже - желтая, мучнистая. Под лохом грунтовые воды находятся на глубине от 1 до 5 м.

Лютик ползучий

От лютика едкого отличается прежде всего тем, что от основания стебля у него отходят длинные лежащие укореняющиеся побеги, Иногда длина их достигает 60 ем. Прикорневые и средние листья - черешковые, верхушечные - почти сидячие, к тому же они более мелкие. Лютик ползучий любит влажные луга и болота.

Окопник лекарственный

Мощные побеги этого многолетника достигают метровой и более высоты. Они ветвистые, по граням крючковато-шиповатые. Вверху стебель кажется крылатым от низбегающих листьев, весь он покрыт жестковатыми, сидящими на бородавочках волосками. Листья довольно крупные - 10-15 см длиной и 3-5 см шириной, шершавоволосистые. Нижние листья - на длинных узкокрылатых черешках, верхние - сидячие. Цветет в июне - августе. Цветки образуют метельчатое соцветие. Венчик трубчато-колокольчатый, грязно-фиолетовый или розовый, с короткими, отогнутыми вниз треугольными зубчиками. Пятираздельная чашечка с ланцетными заостренными долями остаемся при плодах. Плод - дробный орешек.

Окопник лекарственный - индикатор неглубоко залегающих подземных вод

Присутствие окопника всегда указывает на наличие близлежащих грунтовых вод.

Рогоз широколистный

Растет по берегам рек, озер, прудов, на болотах, где образует настоящие "джунгли". Стебель толстый, цилиндрический, без узлов, высотой 2-3 м. Широколинейные длинные листья серо-зеленой окраски собраны у основания стебля. Цветет в июне - июле. На верхушке стебля образуется крупное цилиндрическое коричневое соцветие (початок). В нем множество мелких цветков. В верхней части соцветия размещены тычиночные (мужские) цветки, а в нижней - пестичные (женские). Когда плоды ("семена") созревают, они еще долгое время остаются на растении. Но если соцветие потрясти, то целые тучи легких "семян", снабженных пучками волосков, поднимутся в воздух.

Воду ищите там, где растет рогоз широколистный

Известны случаи, когда рогоз вырастает посреди ровного пшеничного поля. Урожай уже собран, и в окружении стерни зеленеют высокие стебли рогоза. Вероятно, ветер или птицы занесли сюда семена этой влаголюбивой травы. И если семена не погибли, а дали всходы, сомнений нет: в этом месте имеются неглубоко расположенные грунтовые воды. Догадку можно подтвердить опытом: вырытая возле рогоза небольшая ямка быстро наполнится водой.

Саксаул черный

Небольшое дерево с крепким темно-коричневым стволом, разветвленной кроной. Его корневая система может проникать на глубину до 40 м. Обычно корни расположены на глубине до 4-7 м, при которой заросли саксаула достигают максимальной сомкнутости. Ветви покрыты множеством мелких листочков, превратившихся в чешуйки. Поэтому дерево кажется безлистным. Таким способом оно уменьшает площадь испарения и сохраняет содержащуюся в нем влагу.

Саксаул черный указывает на расположение пресных вод в засушливых районах

Исследования показали, что заросли саксаула повторяют очертания скоплений воды под землей. Он словно шагает по невидимым человеку путям грунтовых вод. Жители пустынь Каракумы и Кызылкум знают: где растет саксаул черный, следует искать воду.

Ситники

На лугах, болотах и других влажных местах встречаются многие виды ситников. Большинство их - многолетники, образующие дернинки. Стебли многочисленные, цилиндрические, с чешуевидными влагалищами у основания. Листья голые, шиловидные, трубчатые, плоские или сплющенные, внутри часто полые, с поперечными перегородками. Верхушечный лист, который находится у соцветия, часто располагается вертикально. Соцветие имеет форму щитка, зонтика, кисти или метелки. Собранные в пучки мелкие цветки окружены прицветниками. Плоды - коробочки, раскрывающиеся тремя створками.

Как правило, ситники растут там, где грунтовые воды располагаются на глубине до 1 м.

Солодка голая, или обыкновенная

Этот многолетник растет на юге европейской части страны, в Закавказье, Казахстане и Средней Азии. Стебли прямостоячие, высотой 50-120 см, с точечными железками и щетинистыми шипиками. Листья непарноперистые с двумя - девятью парами эллиптических или ланцетных цельно-крайних листочков, снизу густо покрытых точечными железками. Цветки собраны в рыхлые пазушные кисти. Венчик беловато-фиолетовый. Цветет все лето. В августе - сентябре созревают плоды - продолговатые, прямые или изогнутые бурые бобы длиной 3-4 см.

Солодка голая хорошо развивается на достаточно увлажненных почвах

Особенно хорошо чувствует себя солодка там, где почвенные воды находятся на глубине не более 2 м. В местах, где влажность недостаточна, имеет невысокие стебли, мелкие листья, бледную окраску цветков. В песках Казахстана, например, высота солодки редко превышает 50-60 см, однако ее корни проникают на глубину до 3 м. Взаимосвязь этого растения с водоносными слоями почвы можно использовать для поиска близкозалегающих грунтовых вод.

Тополь разнолистный (туранга)

Это небольшое стройное деревце выкачивает наподобие насоса необходимую ему влагу из водоносного горизонта. Листья широкие, сердцевидные, светло-зеленые. Сочный, мясистый лист даже на ощупь кажется влажным, прохладным - листовая пластинка испаряет много воды, потому и становится прохладной. Там, где обитает тополь разнолистный, примерно в 3-5 м от поверхности почвы обязательно имеется вода.

Тополь черный (осокорь)

От других видов тополя осокорь отличается тем, что листья у него округло-треугольные или ромбические, остроконечные. В апреле распускаются красно-коричневые цветки, а в начале июня из коробочек вылетают семена, "тополевый пух", доставляющий немало хлопот городским жителям. Корни тополя черного "качают" воду с глубины 2-7 м.

Тростник

Многолетнее растение высотой 2-4 м. Стебель прямостоячий, голый, гладкий, с серо-зелеными линейно-ланцетными жесткими листьями. Язычок у основания листа имеет вид утолщенного валика с длинными волосками. Соцветие - большая (до 40 см в длину), густая, пушистая, во время цветения раскидистая метелка с поникающей верхушкой. Цветет в июле - сентябре. Тростник указывает на близкое залегание грунтовых вод.

Чий блестящий

Этот гигантский злак достигает почти трехметровой высоты. Растет в Средней Азии, Казахстане, на Нижней Волге и на юге Сибири, отдавая предпочтение степям и полупустыням с более или менее засоленными почвами, а также каменистым или щебнистым склонам, где вода залегает на глубине от 1,5 до 8 м. Даже в наиболее сухое и жаркое время года чий выделяется своей свежей зеленью.

Растения - индикаторы грунтовых вод