Растения лугов недостаточно внимания получают со стороны защитников природы, писателей, кинематографистов и политиков. Большинство людей почти ничего не знают о лугах, кроме очевидного факта, что они покрыты травой. Я здесь, чтобы показать вам, что луга — это динамичные места, полные разнообразных удивительных явлений.
Основная карта типов местообитаний мира. Луга обозначены коричневым цветом. [Карта от Genetics4Good через Wikimedia]
Что такое луг?
Луг — это экосистема, доминируемая растениями из семейства злаков, Poaceae. Этот тип экосистемы начал распространяться примерно 6 миллионов лет назад, что относительно недавно в геологическом масштабе. В этот период климат мира стал суше и холоднее из-за того, что полярные ледяные шапки поглощали влагу. Этот климат усложнил жизнь лесам, которые исчезли в таких местах, как центральная часть Северной Америки и степь Центральной Азии.
По мере расширения лугов увеличивался и ареал харизматичной мегафауны, связанной с этими местами. Слоны, львы, газели и сотни других видов распространились по Африке, Азии и Америке (да, до появления человека в США жили львы, гигантские бобры и шерстистые мамонты).
Но как луга выжили, когда климат вновь изменился? Луга эволюционировали, чтобы справляться с частыми пожарами. Эти пожары уничтожали деревья и кустарники, которые пытались прорости на лугах, но не убивали травы. Травоядные животные также поедали деревянистые растения, пытающиеся закрепиться. И, наконец, как мы увидим позже, корневая система лугов настолько плотно переплетена, что другим растениям трудно прижиться в зрелых луговых экосистемах.
Какие бывают виды лугов?
Существует три основных вида лугов в мире: природные, полуестественные и так называемые «улучшенные». «Улучшенные» луга — это сельскохозяйственные луга, например, кукурузные поля на Среднем Западе США. Фермеры заменили местные растения чужеродными травами, чтобы часто собирать урожай.
Полуестественные луга управляются для сена или другого корма. При этом там не применяют удобрения и гербициды. Полуестественные луга важны для дикой природы, поскольку содержат множество видов, а не лишь один культурный.
Природные луга не пахали. На них пасутся крупный рогатый скот, овцы, козы или дикие травоядные. Такие луга становятся всё более редкими, так как превращаются в «улучшенные» луга. Эта статья посвящена природным и полуестественным лугам, так как их растения гораздо интереснее, чем кукуруза и пшеница.
Теперь, когда мы знаем, что такое луга, давайте посмотрим, почему стоит интересоваться растениями лугов!
Бизон стоит на коротко-травном прерийном луге, одной из самых уязвимых экосистем планеты. [Фото: Wolfgang Hasselmann через Pixabay.]
Корни лугов предоставляют неоценимые услуги
Возможно, самый увлекательный аспект лугов — их корни. При первом взгляде они кажутся простыми, но под почвой происходит масса процессов. В отличие от лесов, которые наращивают большую часть массы над землёй, луга направляют 80% роста под землю.
Это значит, что на каждый фунт видимой травы приходится пять фунтов корневой массы под землёй. Более того, корни наращиваются поверх корней прошлого года, тогда как листья ежегодно отмирают. Некоторые травы имеют корни, уходящие на глубину до 15 футов!
Эта удивительная корневая система — главная причина плодородия почв в луговых экосистемах. Масса корней за столетия вносит в почву огромное количество углерода. Этот углерод служит пищей для множества грибов, бактерий и животных. Эти организмы вместе с богатым углеродом обеспечивают растения изобилием питательных веществ для роста. Когда фермеры превращают луга в пашни, они начинают с богатой почвы, способной производить большие урожаи кукурузы и пшеницы. Именно поэтому люди преобразовали 80% лугов Северной Америки в сельскохозяйственные земли.
Слоны пасутся в тропическом саванновом экосистеме, типе луга. [Фото: Maria Michelle через Pixabay.]
Растения лугов удерживают огромные количества CO2
Корни лугов полезны ещё и тем, что отнимают CO2 из атмосферы. По мере роста растения поглощают CO2 и аккумулируют его в своих тканях. Это важно для смягчения изменения климата, так как CO2 способствует глобальному потеплению. Растения накапливают углерод в течение жизни, а после гибели и разложения или пожара углерод может высвобождаться.
Леса очень эффективны в улавливании углерода, поскольку обладают большой биомассой. Однако с усилением лесных пожаров, вызванных изменением климата, леса могут стать угрозой: при полном сгорании углерод, накопленный за века, выбрасывается в атмосферу, усиливая глобальное потепление.
Исследователи из UC Davis обнаружили, что луга более надёжно задерживают углерод, чем леса в современной Калифорнии. Это благодаря особенностям корневой системы. При пожаре около 20% углерода поднимается в воздух, потому что 80% углерода находится под землёй, где огонь не действует. В условиях роста числа лесных пожаров, как в Калифорнии, луг — это более безопасное долгосрочное хранилище углерода.
Тем не менее, леса остаются лучшими природными поглотителями углерода, и отказываться от них не стоит. Но помните, что луга содержат около 12% углерода суши, и это значительная часть.
Луга более биоразнообразны, чем тропические леса
Да, вы не ослышались. И это правда (иногда). Хотя тропические леса являются самыми биоразнообразными экосистемами мира в целом, на небольших участках менее 100 м² растения лугов обычно разнообразнее тропических лесов.
Исследователи обнаружили 131 вид растения на площади около 4650 квадратных футов в луговой зоне Чехии! Ещё более впечатляюще: в Эстонии учёные нашли 43 вида растений на площади всего 1 квадратного фута, что является мировым рекордом. Это эквивалентно трём видам растений на площади, сравнимой с вашим телефоном!
Луга могут быть такими разнообразными, потому что там отсутствует сильная конкуренция за свет. В лесных экосистемах деревья задерживают большую часть света, и растения в нижнем ярусе получают меньше солнца. В луговых экосистемах каждый сезон начинается заново, и у всех видов более равные условия для роста.
Можно быть уверенным, что разнообразие насекомых, которые являются опылителями и травоядными, также впечатляет. Кроме того, множество интересных видов птиц и млекопитающих обитает в луговых экосистемах.
Big bluestem, возможно, самый важный вид для североамериканской высокотравной прерии. [Фото: Friends of the Prairie Learning Center через Flickr.]
Эстетическая ценность луговых растений
Ну что ж, иногда луговые растения привлекают своей внешностью. Посмотрите на пурпурную эхинацею в начале статьи. Красиво, правда? Big bluestem, изображённый выше, — это трава, которая может вырастать до 12 футов при подходящих условиях. Осенью она окрашивается в ярко-красные и жёлтые тона.
Конечно, луговые растения требуют немного больше усилий для оценки, чем суровые горы или красивые пляжи. Надо наклониться, приложить усилия и присмотреться. Попробуйте! Одно из лучших мест для наблюдения за луговыми растениями — это районы рядом с железнодорожными путями, потому что эти места не были нарушены сельским хозяйством или выпасом. Если хотите увидеть больше интересных фотографий луговых растений, посмотрите сюда.
Промышленное сельское хозяйство на месте бывшего природного лугового экосистемы. В этой среде растёт всего один вид травы: кукуруза, тогда как исторически здесь росли сотни видов злаков и дикорастущих цветов. [Фото: Thomas B. через Pixabay.]
Редкость луговых экосистем
Многие люди увлечены редкими вещами. Если это про вас, вам точно стоит восхищаться луговыми растениями. Высокотравная прерия Северной Америки — самая редкая экосистема в мире. Остается лишь 1-4% этой прерии, и большая часть из них находится в Холмах Флинт в Оклахоме и Канзасе. Остальная часть превратилась в сельхозугодья, города или подверглась чрезмерному выпасу.
Глобально луга — это уязвимые экосистемы. Около 15,5% суши находится под охраной, но лишь 4,5% лугов охраняется официально. Они не всегда яркие и впечатляющие, но всё равно нуждаются в защите. Луга фильтруют нашу воду, улавливают углерод из воздуха, предотвращают эрозию почв и снабжают пищей животных и людей во многих уголках мира!
Надеюсь, эта статья вдохновила вас больше интересоваться луговыми растениями. В следующий раз, когда окажетесь рядом с красивым луговым полем, остановитесь и посмотрите вокруг. Вас могут удивить открытия!