Войдя под полог хвойно-широколиственного леса, вы невольно обратите внимание
на необычные растения, листья которых свернуты улиткой. Эти листья могут
быть собраны пучком, или, как у щитовника толстокорневищного
(Dryopteris crassirhizoma Nakai) – располагаться розеткой. С этими
растениями связана одна из красивых легенда и говорит она о том, что цветут
они только одну ночь – ночь на Ивана Купалу. Согласно легенде сила и власть
их цветка такова, что для того, кто сумеет сорвать этот цветок, не будет
ничего недоступного и неподвластного. Однако известно, что папоротники,
а речь идет именно о них, никогда не цветут, а размножаются при помощи
спор. Возможно, именно отсутствие у этих растений цветков затрудняет различие
видов неспециалистами, поэтому наиболее знаком из папоротников только орляк
[Pteridium aquilinum (L. Kuhn)], который съедобен и употребляется в пищу.
В настоящее время ботаниками выделено около 10 000 видов папоротников, распространенных по всему земному шару. Наибольшее их разнообразие приходится на влажные леса Юго-Восточной Азии (4500 видов), второй центр видового разнообразия (2250 видов) – тропическая Америка. Из всех регионов нашей страны наиболее богат папоротниками Дальний Восток (98 видов), причем преобладающая их часть (60 видов) сосредоточена на территории Приморского края.
Среди папоротников Приморья имеется только 2 вида с широким географическим распространением. Примером таких видов является уже известный нам орляк, который в настоящее время является одним из немногих представителей папоротникообразных, имеющих обширный ареал. Его распространение охватывает различные районы Северного и Южного полушария, его нет разве только в тундрах и пустынях. Орляк можно встретить в луговых и лесных растительных сообществах, на самых различных по условиям влажности и световому режиму местах. По мнению ряда исследователей, такое широкое распространение этого вида обусловлено не только естественными причинами, но и воздействием человека на природу. Имея глубоко залегающее мощное корневище, орляк способен активно разрастаться на вырубках, пожарищах, заброшенных полях, пастбищах. В некоторых странах этот вид является сорняком, с которым довольно трудно бороться.
Другие виды папоротников Приморского края распространены не столь широко. Почти у половины видов общее географическое распространение лежит в пределах Восточной Азии (российский Дальний Восток, Китай, Корея, Япония). Преимущественное число представителей этой группы свойственно главным образом умеренной климатической зоне. Однако имеются и такие виды, для которых, как отмечал В.Л. Комаров (1949), коренным является произрастание в местностях тропического пояса, а нахождение в умеренно теплом климате – вторично. К таким видам В.Л. Комаров относит кониограмму среднюю (Coniogramme intermedia Hieron). Этот оригинальный папоротник, листья которого несколько напоминают листья ясеня, в нашей стране встречается только на Дальнем Востоке (юго-восточная часть Хабаровского и Приморский край, Сахалинская область), где находится на северной границе ареала. За пределами России вид известен в Индии, Китае, Корее, Японии. В связи с тем, что кониограмма встречается на территории Дальнего Востока редко, она внесена в список редких и охраняемых растений этого региона (Харкевич, Качура, 1981).
Характеризуя географическое распространение папоротников Приморского края, следует отметить, что из сопредельных стран наибольшее число видов (54) связывает Приморье с Японией, общими с Кореей являются 45 видов, с Китаем – 35. Из регионов нашей страны наиболее тесны связи с флорой Сибири (12 общих видов папоротников). Двенадцать видов не выходят за пределы Приморского края, причем 7 из них произрастают только на юге этого края.
Дальневосточные папоротники не занимают значительного места в видовом составе флоры, но довольно заметны в растительном покрове скал, нередко создают аспект на влажных полянах и лугах, являются характерным элементом хвойных и хвойно-широколиственных лесов. Преимущественное число папоротников – жители затененных и полузатененных мест, их строение соответствует такому образу жизни – они имеют крупные, значительно рассеченные листья. Это, главным образом, лесные растения, которые можно встретить под пологом хвойных, хвойно-широколиственных и широколиственных лесов. Как правило, виды папоротников не связаны с растительными сообществами какого-либо определенного состава. Так, широко распространенный фегоптерис связывающий [Phegopteris connectilis (Michx.) Watt.] обычен в хвойных лесах, нередок в травяном покрове хвойно-широколиственных, заходит на каменистые осыпи и скалы. Но у отдельных групп видов можно все таки выявить приуроченность к определенным сообществам. Так, характерными растениями хвойно-широколиственных лесов можно назвать кочедыжник китайский (Athyrium sinense Rupr.), лунокучник густосорусовый [Lunathyrium pycnosorum (Christ) Koidz.], щитовник толстокорневищный (Dryopteris crassirhizoma). Последний из названных папоротников интересен еще и тем, что его листья зимуют зелеными. Осенью, когда большинство травянистых растений готовится к зиме, и их надземные части отмирают, листья щитовника толстокорневищного полегают и остаются живыми всю зиму. Их можно увидеть зелеными среди опавшей листвы ранней весной, когда только сошел снег. Отмирают перезимовавшие листья этого папоротника к тому времени, как на растениях разовьются новые листья.
Под пологом леса можно встретить и представителей немногочисленной группы папоротников, которые лучше чувствуют себя на открытых местах. Примером является чистоустник азиатский [Osmundastrum asiaticum (Fern.) Tagawa] – вид древнего семейства, расцвет которого приходился на мезозойскую эру. Характерен он еще и тем, что споры располагаются на специализированных листьях. Эти листья (спорофиллы) появляются на растениях весной, живут они недолго и сразу после созревания спор отмирают. Они имеют коричневый цвет, по внешнему виду и строению значительно отличаются от вегетативных листьев. Плотные широкоовальные светло-зеленые вегетативные листья не несут спор, они начинают развиваться несколько позже, чем спорофиллы, и отмирают, как у большинства травянистых видов, осенью.
Ряд видов папоротников можно встретить на каменистых россыпях и скалах – это и некоторые из лесных папоротников, и группа видов, преимущественно встречающихся на скалах. В свою очередь, из представителей названной группы одни отмечены только на скалах, другие - на ветвях деревьев, в напочвенном покрове хвойных лесов. Характерные для скал папоротники имеют, как правило, небольшие размеры и короткие компактные корневища, закрепляющиеся в трещинах камней. Именно таков облик вудсии эльбской [Woodsia ilvensis (L.) R.Br.] – папоротника, который можно встретить не только в нашей стране, но и за ее пределами. На сухих скалах и каменистых склонах растет в Приморском крае и другой широко распространенный вид - щитовник пахучий [Dryopteris fragrans (L.) Schott]. Это растение своеобразно приспособилось к перенесению неблагоприятных условий освещенных открытых скал. Его уже отмершие листья могут сохраняться несколько лет, защищая при этом растущую часть корневища. Кроме того, на листьях имеются специальные железки, выделяющие смолистые вещества, которые наряду с многочисленными чешуйками, покрывающими листья, защищают растение от перегрева – ведь растет этот вид, как правило, на участках, сильно нагреваемых солнцем. Смолистые вещества имеют сильный приятный запах, потому данный вид щитовника и получил название «пахучий».
В группе дальневосточных скальных папоротников сохранилось много реликтовых, древних форм. Современный мягкий и влажный климат Приморского края позволяет сохраниться таким видам в своеобразных «убежищах» на влажных скалах, где они не испытывают значительных колебаний климатических и микроклиматических факторов, где значительно снижена конкуренция со стороны более молодых видов. Современный «образ жизни» реликтовых видов не совсем соответствует их строению и экологическим требованиям. Примером таких папоротников может служить гонокормус маленький [Gonocormus minutus (Blume) Bosch], относящийся к своеобразному семейству гименофилловых (Hymenophyllaceae). Представители семейства являются, главным образом, обитателями тропических и субтропических стран, лишь немногие из них заходят севернее. В России этот вид встречается лишь в нескольких районах Приморского края, за рубежом известен на Гималаях, в Восточной Азии.
Гонокормус - крошечное (до 2,5 см высотой), более похожее на мох, чем на папоротник, растение. Его короткие корни способны всасывать питательные вещества только с поверхности субстрата, а нежные однослойные пластинки листьев не имеют устьиц. Все это говорит о его приспособленности к жизни в условиях постоянно высокой атмосферной влажности. Гонокормус способен переносить некоторую сухость воздуха, в этом случае его листья словно подсыхают, но вновь принимают обычную форму при повышении содержания влаги в воздухе. Подобным же образом он реагирует на наступление холодного периода - его вайи не отмирают осенью, как листья большинства растений умеренной зоны, а сохраняются под снегом, чтобы вновь развернуться при наступлении тепла. Принадлежность гонокормуса к вечнозеленым растениям еще раз подчеркивает реликтовый характер этого вида.
Учитывая строение гонокормуса маленького, его экологические и биологические особенности, можно предположить, что когда-то этот вид был обычен во влажных лесах в качестве эпифита на нижних частях стволов деревьев. С течением времени изменились климатические и фитоценотические условия, и этот папоротник постепенно был вытеснен на влажные скалы, где изредка встречается и в наши дни. Он не всегда выдерживает конкуренцию со стороны обитающих рядом с ним мхов и цветковых растений, нередко куртины гонокормуса смываются потоками воды во время тайфунов. Все это приводит к сокращению численности популяций этого и двух других близких к нему по биологическим особенностям папоротников [Mecodium wrigthii (Bosch) Copel., Pleurosoriopsis makinoi (Maxim. ex Makino) Fomin], ставя эти виды на грань исчезновения из флоры не только Приморского края, но и всей нашей страны.
Черты принадлежности к древним флорам можно отметить и у другого папоротника, произрастающего в Приморском крае – пиррозии длинночерешковой [Pyrrosia petiolosa (Christ et Baroni) Ching]. Ареал этого вида охватывает Корею, Японию, российский Дальний Восток (Приморье и Приамурье). Встречается вид преимущественно на скалах. В отличие от гонокормуса, пиррозия приспособлена к жизни в более засушливых условиях. Черешок и нижняя сторона листьев этого папоротника густо покрыты звездчатыми волосками, особенно обильны они на молодых растущих листьях. Благодаря таким волоскам листья хорошо отражают солнечные лучи, уменьшается испарение с их поверхности. Помимо того, пластинки листьев пиррозии располагаются почти параллельно поверхности почвы, что значительно уменьшает угол падения солнечных лучей и снижает нагревание пластинок солнцем.
Корневище пиррозии ползучее, поверхностное и мало приспособлено к условиям скал. Было бы логично предположить, что в давние времена этот папоротник также являлся эпифитом, но иного, чем гонокормус маленький, типа. По строению вай и корневища пиррозия сходна с коровыми эпифитами, которые в наши дни встречаются в верхней и средней частях стволов, на ветвях деревьев субтропических и тропических влажных лесов.
В настоящее время пиррозия длинночерешковая является редким видом, численность популяций которого и область распространения постепенно сокращаются. В связи с этим она занесена в «Красную книгу СССР» (1984) и региональный список редких растений (Харкевич, Качура, 1981)
Редким растением является и другой вид папоротников, встречающийся на скалах в Приморском и на юге Хабаровского края – многорядник укореняющийся [Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels]. Это невысокое (до 25 см) растение с розетками листьев, которые зимуют в зеленом состоянии. Интересен вид тем, что его ланцетно-линейные, перисторассеченные листья часто заканчиваются выводковой почкой, при соприкосновении с почвой дающей начало новому растению. Такая же особенность – живорождение - характерна и для кривокучника сибирского (Camptosorus sibiricus Rupr.), который можно встретить на скалах и крупных камнях не только на российском Дальнем Востоке, но в Восточной Сибири, а также Монголии, странах Восточной Азии.
Выше речь шла о наземных папоротниках, но во флоре Приморского края представлены и водные растения, среди которых имеется единственный папоротник – сальвиния плавающая [Salvinia natans (L.) All.]. Виды этого рода известны аквариумистам - на поверхности воды в аквариумах часто можно видеть американские тропические виды этого папоротника: сальвинию ушковидную и с. продолговатолистную. Сальвинии – растения, которые приспособлены к жизни в воде. Они лишены корней, всасывание питательных веществ у них происходит погруженными в воду листьями, рассеченными на узкие доли и внешне сходными с корнями. Имеющиеся у сальвиний листья другого типа (плавающие) содержат внутри воздушные полости, которые не позволяют листьям погрузиться в воду. Помимо того, на верхней стороне листа имеются сосочки и волоски, препятствующие смачиванию и таким образом обеспечивающие дыхание и фотосинтез.
В отличие от наземных папоротников, являющихся многолетними растениями, сальвиния плавающая – однолетник. Встретить этот папоротник можно в различных (преимущественно – стоячих) водоемах Приморья и Приамурья, а также в ряде других регионов нашей страны и за ее границами.
Многие папоротники представляют интерес не только для науки, как виды, сформировавшиеся в прошлые эпохи, но и как пищевые, технические, декоративные, лекарственные растения. Так, уже давно известно, что орляк обладает целым рядом полезных для человека качеств. Он является ценным дубителем, высокое содержание в золе калия дает возможность применять ее для получения поташа, необходимого при производстве декоративного стекла. Имеются литературные материалы (Шретер, Карнишина, 1975), указывающие на возможность использования орляка в качестве лекарственного растения. Более известен этот папоротник как пищевой вид. Чаще всего в пищу употребляются молодые листья орляка, но в XIX веке на Канарских островах, в Новой Зеландии, Америке и Австралии из его высушенных и измельченных корневищ выпекали хлеб.
В качестве пищевых растений можно использовать и другие папоротники, произрастающие в Приморском крае, такие, например, как чистоустник азиатский и страусник обыкновенный [Matteuccia struthiopteris (L.) Torado]. В Канаде и некоторых штатах Америки страусник является традиционной весенней едой индейцев. В листьях этого вида не содержится каких-либо вредных веществ и их можно без обработки использовать для приготовления различных блюд.
Многие из дальневосточных папоротников имеют особенный облик благодаря окраске и длине черешка, характеру рассеченности, форме и размерам листьев, что позволят отнести их к декоративнолистным растениям. Так, темный, почти черный, блестящий черешок и ажурная полукруглая пластинка адиантума стоповидного (Adiantum pedatum L.) ставят его в ряд наиболее красивых растений дальневосточных лесов.
Различные дикорастущие виды папоротников издавна использовались в качестве декоративных растений. По материалам, обобщенным М.А. Скрипка (1970), в начале XIX века в европейской части России в садах, оранжереях, теплицах культивировалось около 400 видов папоротников. Среди их числа были и 17 видов, встречающихся на Дальнем Востоке. Но привлечены они в культуру были из Японии, Канады, Северной Америки. И в наши дни многие дикорастущие виды папоротников выращиваются как декоративные растения и в нашей стране, и за рубежом.
Анализ более чем двадцатилетнего изучения нами папоротников Приморского края в условиях коллекции Ботанического сада-института ДВО РАН (Храпко, 1989, 1996) показал, что значительное их число перспективно для использования в культуре. Для украшения любого уголка парка или сада можно найти соответствующий вид папоротника. Многие из них хорошо себя чувствуют на затененных участках, на которые из-за недостатка света нельзя высаживать другие растения. Некоторые папоротники неплохо переносят полное освещение и их можно высаживать группами и одиночно на фоне газонов. Особенно эффектно выглядит кружевная листва папоротников в сочетании с неровной поверхностью крупных камней. Миниатюрные скальные папоротники послужат украшением любой горки или каменистого сада.
Дальневосточные папоротники как декоративные растения пригодны не только для выращивания в открытом грунте. Имеющиеся во флоре Приморского края вечнозеленые виды папоротников (например: многоножка сибирская Polypodium sibiricum Sipl.) сохраняют листья, а следовательно и декоративность, на протяжении всех сезонов года. Такие виды могут расширить ассортимент декоративнолистных теневыносливых растений, используемых в комнатном озеленении.
Следует особо подчеркнуть, чтов настоящее время из-за нерационального использования природных зарослей пищевых папоротников, усиления антропогенного влияния на растительный покров происходит уменьшение численности, постепенное сокращение ареалов многих представителей этой древней группы растений. Уже в настоящее время в список редких растений российского Дальнего Востока занесено 23 вида папоротников (Харкевич, Качура, 1981), а чистоустовник Клейтона и пиррозия язычная внесены в «Красную книгу СССР» (1984). Более подробное изучение этой группы растений показывает, что список редких представителей может быть продолжен.
Для того, чтобы более рационально использовать ресурсы дальневосточных папоротников, сохранить их генофонд необходимо знать особенности их биологии, экологии, размножения. Наиболее полные данные для решения таких вопросов можно получить, обобщая наблюдения за растениями как в природных местообитаниях, так и в условиях культуры. Такие работы уже на протяжении более 20 лет проводятся в Ботаническом саду-институте ДВО РАН. За это время испытание в условиях культуры прошло 55 видов дальневосточных папоротников, в настоящее время коллекция папоротников насчитывает 40 видов, из которых 7 являются редкими и исчезающими растениями.
В результате изучения папоротников были разработаны система мер по сохранению генофонда редких и сокращающихся видов дальневосточных папоротников, ассортимент дальневосточных папоротников для озеленения, рекомендации по использованию в озеленении и размножению папоротников Приморского края. Все названные и другие материалы могут быть переданы заинтересованным лицам или организациям.