С подъемом вверх от подножий гор к их вершинам происходят глубокие изменения климата. Меняется прежде всего температурный режим. Чем выше мы поднимаемся по горным склонам, тем становится холоднее. Вершины особенно высоких гор покрыты вечными снегами. С подъемом вверх все короче и холоднее делается лето, все длиннее — зима. Наконец, по мере подъема в горы меняется и влажность — количество выпадающих осадков. Следовательно, разные высотные ступени в горах имеют разный климат. Эти климатические различия отражаются на растительности. Именно поэтому растительный покров гор всегда обнаруживает более или менее отчетливую вертикальную поясность. Каждому поясу, выделяемому по ботаническим признакам, соответствует определенный тип климата. Удобнее всего это показать на примере гор западного Кавказа. Нижний пояс гор образован здесь широколиственными лесами. В этом поясе очень тепло и достаточно влаги, лето долгое, а зима короткая и мягкая. Следующий за ним пояс темно-хвойных лесов характеризуется иным климатом — более холодным и влажным, лето тут короче и прохладнее. Выше лежит пояс высокотравных субальпийских лугов, где еще холоднее и больше осадков, еще короче лето. Наконец, пояс низкотравных альпийских лугов имеет наиболее холодный и влажный климат, с очень коротким периодом вегетации. Выше идет пояс вечных снегов. Здесь даже летом достаточно холодно.
Смена вертикальных поясов растительности в горах при подъеме несколько напоминает чередование растительных зон на равнине при движении с юга на север. Поднимаясь от подножий гор к их вершинам, мы как бы пересекаем различные растительные зоны на равнине. Это вполне естественно. Поясность и зональность имеют в своей основе одну и ту же причину — изменения климата в пространстве. Однако полного соответствия между поясами и зонами нет, наблюдается только некоторое сходство. Например, в горах Кавказа, как и на равнине, вслед за широколиственными лесами идут хвойные. Однако далее следует не тундра, как на равнине, а субальпийские и альпийские луга, которые сильно отличаются от тундры. Сходство поясов и зон в данном случае проявляется только в том, что леса одного типа сменяются лесами другого типа, а те в свою очередь уступают место безлесному пространству. В разных горных системах число поясов растительности сильно варьирует, что обусловлено рядом причин. Прежде всего это зависит от высоты гор: чем выше горы, тем больше в них поясов. Важное значение имеет так же и то, где расположены горы — на юге или севере. Южные горы, если они достаточно высоки, имеют много поясов. Например, на склонах гор Средней Азии находятся сначала пояс пустынь, за ним следует пояс степей, далее — пояс широколиственных лесов, еще выше — пояс хвойных лесов, наконец, безлесные высокогорные поясы, сменяющиеся вечными снегами. В северных горах, поднимающихся среди тайги, поясов мало.
Самый нижний из них — пояс хвойных лесов, выше идет гольцовая растительность, несколько напоминающая тундру. В горах, расположенных на севере, в условиях более холодного климата, пояс хвойных лесов опускается сравнительно низко. В южных горах, где тепло, он, напротив, располагается очень высоко. Такие же различия наблюдаются и в отношении высотного положения других поясов растительности. В пределах одной и той же горной системы высотное положение поясов варьирует в зависимости от экспозиции склона. Если какой-либо достаточно высокий горный хребет направлен с запада на восток, то одни и те же поясы растительности на южном, сильнее нагреваемом склоне хребта будут располагаться выше, чем на северном, более холодном. То же самое наблюдается и в отношении нижней границы вечных снегов. На южных склонах горных хребтов она поднята выше, чем на северных. Таковы главнейшие особенности поясного распределения растительности на склонах гор. Горные системы характеризуются обычно большим видовым богатством и поэтому представляют особый интерес для ботаников. В горах мы находим значительно большее число видов, чем на такой же по площади равнинной территории, флора гор всегда содержит то или иное количество эндемичных растений, присущих только определенному небольшому участку земной поверхности (на равнине таких растений может совсем не быть).
Какие же причины обусловливают большое флористическое богатство горных систем? Таких причин несколько. Главнейшая из них — исключительное разнообразие природных условий в горах. Здесь есть прежде всего различные климатические поясы, сильно отличающиеся по температурному режиму и количеству осадков. Тут есть склоны разной крутизны и экспозиции, то теплые и сухие, то холодные и влажные. В горах можно встретить самые различные почвы — глинистые и песчаные, богатые и бедные, щебнистые и галечниковые, кислые и нейтральные. Наконец, здесь встречаются многочисленные выходы скал, на которых могут поселиться растения, причем эти скалы различны — известняковые, гранитные, базальтовые и т.д. Словом, горы имеют огромное разнообразие как климатических, так и почвенных условий. Здесь есть место для растений теплолюбивых и холодостойких, влаголюбивых и засухоустойчивых, светолюбивых и теневыносливых, лесных и луговых, тундровых и болотных, растущих только на скалах и приуроченных к пескам. О том, насколько богата флора гор, дают представление следующие цифры. Во флоре Кавказа насчитывается более 6000 видов, а на равнине средней полосы европейской части СССР — лишь около 2300, хотя эта территория значительно больше по площади, чем Кавказ.
Присутствие в горах эндемичных растений также имеет свои причины. Примечательно, что наибольшее число таких растений встречается в высоких поясах гор — субальпийском и альпийском. Причина этого кроется в особых условиях существования высокогорных растений. Растительный мир высокогорий развивается в условиях изоляции. Сюда не попадают никакие растения извне, со стороны, а местные растения не выходят за пределы своего горного пояса. Обмена флорой с окружающими территориями нет. Именно это и способствует появлению эндемов. В ходе эволюции (например, вследствие мутаций) здесь возникают новые виды, которые не могут распространиться на соседние территории. С другой стороны, в высокогорьях могут сохраниться некоторые древние растения, которые вымерли в других районах. Большое значение имеет и фактор времени. Чем дольше флора какой-либо территории развивается обособленно от остального растительного мира, тем больше в ней эндемов. Доля эндемичных видов в разных горных системах различна. Наиболее богаты такими видами старые горы, где процесс эволюции растительного мира в условиях изоляции шел длительное время, измеряемое миллионами лет. Молодые горы, напротив, бедны эндемичными растениями. На Кавказе эндемов 25%, в горах Средней Азии — примерно столько же, в Карпатах — около 10%. Многие эндемичные горные растения являются редкими и нуждаются в охране. Часть их занесена в общесоюзную “Красную книгу”.
На территории России имеется довольно много горных систем — горы Кавказа, Крыма, Средней Азии, а также Урал, Карпаты и ряд других. Нижний пояс растительности образуют здесь широколиственные леса. У самого подножия гор располагаются дубовые, выше буковые леса. Дубовые леса образованы несколькими видами дуба — черешчатым, скальным, крупноплодным, грузинским и другими. По внешнему виду все они довольно сходны между собой. Обилием видов дуба рассматриваемые леса отличаются от дубрав средней полосы европейской части страны, где встречается только один вид дуба. Дубовые леса в горах Кавказа развиваются в условиях несколько более сухого климата, чем следующие за ними буковые. Последние образованы только одним видом бука — восточным (Fagus orientalis). Характерные особенности бука — пепельно-серый гладкий ствол, овальные листья, заостренные на концах, и при этом с совершенно ровным краем. Своеобразны также плоды бука. Отдельный плод-орешек напоминает сильно увеличенное зерно гречихи. Два-три таких орешка собраны вместе и одеты крепкой деревянистой оболочкой-плюской, образуя небольшие лохматые шарики. Поверхность шарика покрыта игловидными отростками, но совершенно мягкими, не колючими. В буковых лесах травяной покров развит обычно слабо. Ранней весной здесь цветут эфемероиды, чаще всего белые подснежники (галантусы), но к лету все эти растения засыхают.
Зелеными остаются только немногие виды трав. Часто под пологом букового леса из-за чрезвычайно сильного затенения вообще нет никаких растений. Почва покрыта только слоем сухой опавшей листвы. Вслед за буковыми лесами идет пояс темнохвойных лесов. Издалека он хорошо выделяется на склонах гор своим густым черно-зеленым цветом. Смена широколиственных лесов хвойными обусловлена тем, что по мере подъема в горы климат становится холоднее, лето короче. За непродолжительное прохладное лето теплолюбивые широколиственные деревья не успевают достаточно подготовиться к зиме. Побеги их, появившиеся весной, не вызревают к осени и поэтому не могут переносить зимних морозов. У хвойных деревьев в этих условиях подготовка к зиме проходит вполне нормально, для вызревания молодых побегов им не нужно большого количества тепла. В поясе темнохвойных лесов Кавказа безраздельно господствуют пихта кавказская и ель восточная. Оба эти дерева по внешнему виду довольно похожи. Они имеют плотные, густые кроны, высокие, совершенно прямые стволы. В горном хвойном лесу всегда глубокая тень, веет сыростью и прохладой. Вся обстановка очень напоминает наши северные ельники на равнине. Ель восточная (Picea orientalis) похожа на ель европейскую. У нее такие же одиночные иголки, густо покрывающие веточки, такие же свешивающиеся вниз шишки, такая же густая хвоя.
Сходен и ствол, покрытый шершавой крупно чешуйчатой корой темно-серого цвета. Однако иголки значительно короче и при этом мягкие, не колючие. Оба дерева очень теневыносливы. Но только ель, растущая на Кавказе, более теплолюбива, чем ее северная родственница, она не переносит суровых морозов. Дерево довольно требовательно и в отношении влажности. Пихта кавказская (Abies nordrpanniana) хотя по внешнему виду и похожа на ель, но в деталях строения сильно от нее отличается. Хвоинки пихты — не иголки, а очень узкие пластинки, закругленные на конце. На нижней стороне хвоинки хорошо заметны две белые продольные полоски. Здесь располагаются устьица. Пихта отличается от ели и по шишкам. Различие заключается прежде всего в том, что шишки пихты не висят, как у ели, а направлены вверх. Они располагаются на ветвях дерева, как свечи на елке. Зрелая шишка рассыпается на части, чешуйки и семена опадают на землю. От шишки остается на дереве только тонкий острый стержень, торчащий вверх. Наконец, кора пихты тоже не такая, как у ели, она совершенно гладкая, без всяких трещин. Цвет ее сероватый, довольно светлый. По гладкому пепельно-серому стволу пихту можно легко отличить от ели.
Хвойные леса кавказских гор во многом напоминают северные ельники. Здесь такой же полумрак, такой же слой сухой опавшей хвои на почве, такой же изумрудно-зеленый моховой ковер. С ветвей деревьев свешиваются вниз сероватые космы лишайников, напоминающие бороду. В травяном покрове много растений, общих с ельниками Севера, — кислицы, майника, седмичника, цирцеи альпийской и др. Очень обильна черника, которая образует заросли на больших пространствах. Среди зеленых мхов, растущих на почве, много таких, которые можно встретить и в ельниках. Есть, конечно, и чисто кавказские растения, отсутствующие на Севере. Одно из них — черника кавказская (Vaccinium arctostaphylos), которая сильно отличается по величине от своей северной родственницы. Она растет в виде довольно крупного кустарника, достигающего метровой высоты. В остальном оба растения имеют много сходного. Особенно похожи цветки и плоды. Листья черники кавказской много крупнее, чем у северной черники, но по форме такие же. На зиму они опадают. Темнохвойные леса из пихты и ели сменяются с высотой субальпийскими лугами. Деревья исчезают, уступая место травам. Причина этого заключается в том, что лето становится очень коротким и холодным. При таких условиях даже у хвойных деревьев, малотребовательных к теплу, молодые побеги не успевают достаточно окрепнуть, подготовиться к зиме.
Травяной покров субальпийских лугов густой, высокий, очень красочный. Наряду со злаками встречается много красиво цветущих двудольных. Они выделяются яркими пятнами самых различных расцветок. Из злаков наиболее распространены овсяница пестрая и костер изменчивый. Эти растения часто доминируют в травяном покрове, образуя овсяницевые и костровые луга. Помимо них, встречаются и другие злаки, но они не играют такой большой роли. Среди двудольных очень заметна буквица крупноцветковая (Beto-nica grandiflora) — растение из семейства губоцветных с крупными розовыми цветками. У ближайшей родственницы этого растения — буквицы лекарственной, растущей в средней полосе страны, цветки гораздо меньше и имеют более темную, малиновую окраску. Выделяется на лугах и другое растение — горец мясо-красный (Polygonum carneum). Его яркие темно-малиновые соцветия цилиндрической формы местами образуют целые скопления. Соцветия сидят по одному на конце довольно длинного олиственного стебля. Очень заметен на лугах и мытник темно-красный с торчащими вверх колосовидными соцветиями черно-красного цвета. Красивыми желтыми цветками привлекают внимание некоторые лилии. Цветки их имеют такое же строение, как у садовых лилий, но немного меньше по величине. Эти растения ввиду своей высокой декоративности находятся под угрозой уничтожения, их необходимо оберегать.
Помимо названных растений, на субальпийских лугах встречается много другого разнотравья. Есть также и бобовые. Среди них различные виды клевера с головками самой разнообразной окраски — белой, желтоватой, розовой, малиновой. Субальпийские луга — ценные кормовые угодья. Они служат отличными пастбищами для скота, дают высококачественное сено. В субальпийском поясе кавказских гор распространены не только луга. Здесь есть и заросли кустарников. Такие заросли часто бывают образованы рододендроном кавказским (Rhododendron caucasicum). Это растение имеет красивые белые цветки, очень заметные на фоне темно-зеленой листвы. Листья растения плотные, кожистые, слегка блестящие, овальной формы. Рододендрон — кустарник невысокий, приземистый. Заросли его обычно очень густые, они остаются зелеными круглый год. Отдельные ветви часто изогнуты наподобие дуги, концы их приподнимаются. Ветви направлены вниз по склону и более или менее распростерты по земле. Все это объясняется давлением и сползанием снегового покрова, который в субальпийском поясе бывает очень мощным (до 2 м и более). Из-за красивых цветков ветки рододендрона в большом количестве обламывают туристы и многие из тех, кто попадает в горы во время цветения растения. Кустарник от этого очень страдает. Так делать, конечно, не следует. Рододендрон необходимо оберегать, не причинять ему вреда. В субальпийском поясе Кавказа местами можно встретить и рощицы низкорослых кривоствольных деревьев, которые получили название криволесья.
Эти рощицы обычно образованы березой Литвинова — особой кавказской березой. Внешний вид деревьев здесь очень своеобразен — все стволы их изогнуты, как сабли, и наклонены вниз по склону. Такая форма стволов обусловлена воздействием мощного снегового покрова. С подъемом вверх субальпийский пояс сменяется альпийским. Ни деревьев, ни кустарников тут уже нет, остаются одни травы и мелкие кустарнички. Склоны гор ярко-зеленые от густого, но очень низкого травяного покрова. Перед нами низкотравные альпийские луга, характерные для данного горного пояса. Растения этих лугов очень маленькие, приземистые, они едва возвышаются над почвой. В этом отношении альпийские луга сходны с тундрой. Есть сходство и во внешнем облике самих растений. При своих очень малых размерах они часто имеют непропорционально большие цветки. Иногда цветок почти такой же величины, как само растение. Окраска цветков, как и в тундре, необычайно яркая, сочная. В альпийском поясе снеговой покров сходит поздно, только в конце июня. Лето очень короткое и больше похоже на весну. Едва только растаял снег — сразу же появляется зелень и начинается цветение растений. Луга становятся изумрудно-зелеными, раскрашиваются яркими пятнами множества цветов.
Среди растении альпийских лугов особенно привлекают внимание своей яркой окраской различные горечавки. Цветки их бывают светло-лиловыми, синеватыми, темно-синими. Растения очень маленькие, высотой всего в несколько сантиметров, а цветки гораздо больше наперстка. Они немного напоминают по форме цветки табака, но только трубка их короче. На каждом растении обычно бывает только один цветок. Он кажется гигантом по сравнению с листьями и стеблем. Горечавки — одно из украшений альпийских лугов. Особенно красивы пятна цветущих горечавок, где отдельные растения собраны в группы. Нельзя не заметить и альпийские колокольчики с очень крупными светло-лиловыми цветками. Эти высокогорные виды имеют точно такие же цветки, как колокольчики, распространенные на равнине. Но сами растения — малютки. Они едва поднимаются над землей. На альпийских лугах можно встретить и еще одно красиво цветущее растение — прострел золотистый (Pulsatilla aurea). Цветки его крупные, темно-желтые, с широко распростертыми листочками простого околоцветника, похожими на лепестки. В центре цветка — большое скопление тычинок и группа очень маленьких пестиков. Само растение приземистое, невысокое, всегда только с одним цветком, который сидит на конце стебля, поднимающегося от земли. Ниже цветка располагаются три листа, прикрепленные в одной точке стебля и расходящиеся в разные стороны. Они сильно рассечены на узкие доли.
По внешнему виду с прострелом немного сходна купальница поникшая (Trollius patulus), также распространенная в высокогорье. Однако листья этого растения иные — они гораздо меньше рассечены. На альпийских лугах встречается и другое разнотравье. Местами сплошной желтый фон дают цветущие в массе лютики. Есть также злаки и осоки, но они, как и другие альпийские растения, низкорослые, имеют небольшие размеры. В состав растительного покрова высокогорных лугов входят не только травянистые растения, но и кустарнички. Один из таких кустарничков — волчник скученный (Daphne glomerata). Это близкий родственник уже знакомого нам лесного кустарника, который называется волчье лыко (о нем была речь раньше). Но горное растение имеет совершенно иной облик. Оно гораздо меньше по размерам, листья его плотные, остающиеся зелеными на зиму. Цветки мелкие, белые, собранные в шаровидные соцветия. Кустарничек настолько мал, что теряется в травяном покрове. На высокогорных лугах растут и некоторые карликовые ивы. Ветви их распростерты по поверхности почвы, а листья не больше ногтя. Такие же ивы встречаются и в тундре. Примечательно, что в альпийском горном поясе есть немало тундровых растений. В этом также проявляется сходство растительности высокогорий и тундры.
Альпийские луга, как и расположенные ниже субальпийские, — прекрасные пастбища. Сочная трава этих лугов служит отличным кормом для скота. Таков в самых общих чертах растительный мир гор западной части Главного Кавказского хребта. Характерная особенность расположения высотных поясов растительности в этих горах в том, что самый нижний пояс здесь лесной. Поясность такого типа называют океанической. Она свойственна горам, расположенным в районах с более или менее влажным климатом. Примером гор с океанической поясностью могут быть Карпаты, Северный Урал, горы Северо-Восточной Сибири и Дальнего Востока. Совершенно иная поясность наблюдается в горах, расположенных на территориях с сухим климатом. В данном случае лесной пояс не начинается прямо от подножий гор, он поднят на определенную высоту. Это континентальный тип поясности. В качестве примера можно взять горы южной части Прибайкалья и Забайкалья. Самый нижний пояс растительности здесь образуют степи, выше располагаются светло хвойные леса из лиственницы даурской и сосны. Далее следует пояс темнохвойной пихтово-кедровой тайги, затем пояс хвойно-лиственного редколесья и, наконец, гольцовый пояс (гольцами называют щебнистые пространства на вершинах гор с отдельно разбросанными низкорослыми растениями). Континентальный тип поясности наблюдается также на Южном Урале, в горах Алтая, Тувы, Северного Тянь-Шаня и др.
