Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Silene acaulis , мох кампион

Подушки растения представляют собой компактный, низкорослый, мат-формирование завода , который находится в альпийском , субальпийском , арктической или субарктических средах по всему миру. Термин «подушка» обычно применяется к древесным растениям, которые растут как раскидистые коврики, имеют ограниченную высоту над землей (не более нескольких дюймов), имеют относительно большие и глубокие стержневые корни , а их жизненный цикл адаптирован к медленному росту в бедная питательными веществами среда с задержкой воспроизводства и адаптации репродуктивного цикла. [1] Форма растения является примером параллельной или конвергентной эволюции.с видами из множества разных семейств растений на разных континентах, сходящимися на одних и тех же эволюционных адаптациях к суровым условиям окружающей среды. [2]

Описание [ править ]

Подушечные растения образуют большие низкорослые маты, которые могут вырасти до 3 м (10 футов) в диаметре. Типичная форма - это компактная масса близко расположенных стеблей с минимальным апикальным доминированием, которые заканчиваются отдельными розетками . Каждый стебель растет с постоянной скоростью, так что ни одна розетка не обнажается больше, чем остальная часть подушки. Наблюдения за старением показали, что подушечные растения обычно умирают массово, а не отдельные розетки в разное время. Под живыми розетками растения обычно производят нефотосинтетический материал или позволяют предыдущим листьям отмирать, создавая изолирующий эффект. [2] [3]

Подушечные растения растут очень медленно. В случае Silene acaulis темпы роста были измерены от 0,06 см (0,02 дюйма) до 1,82 см (0,72 дюйма) в год. С этим замедленным ростом совпадает увеличение продолжительности жизни, при этом самые большие подушки некоторых видов достигают возраста до 350 лет. [3] [4] Исследование Azorella compacta на юге Перу показало, что, исходя из скорости роста 1,4 мм в год, отдельные растения в исследуемой области были старше 850 лет, а отдельные экземпляры приближались к возрасту 3000 лет. [5]

Экология [ править ]

Подушечные растения обычно растут на быстро осушаемых каменистых или песчаных почвах в открытых и засушливых субальпийских, альпийских, арктических, субарктических или субантарктических местах обитания полевых меток . В определенных средах обитания, таких как торфяные топи или болота, подушечные растения также могут быть ключевыми видами в сообществе климакса . Таким образом, растения часто являются колонизаторами голой среды обитания с небольшим количеством почвы или без нее . Благодаря своей роли инициаторов первичной сукцессии в альпийских средах обитания, растения обладают специфической адаптацией к высыханию и механически суровым условиям ветреных альпийских склонов. [2] [3]

Подушечное растение, растущее на горе Осса, Тасмания .

Закладка нового подушечного растения на ветреном склоне или в недавно обнаженной арктической тундре - не обычное явление. Установившимся растениям могут быть сотни лет, хотя они возвышаются всего на несколько дюймов над поверхностью. Растения раскидистые, их ширина больше, чем высота, но они не возвышаются над землей. Растение будет расти много лет, прежде чем будет готово начать свой первый репродуктивный цикл. Растение активно растет только в течение ограниченного периода, когда достаточно тепла и солнечного света для фотосинтеза, но может начать этот цикл до таяния снега. Форма растения хорошо приспособлена к тому, чтобы удерживать теплый летний воздух в своем теле, чтобы продлить время, в течение которого оно может фотосинтезировать . Подушечки на большей высоте обычно меньше и плотнее. [6]

Растения, произрастающие в альпийских или субальпийских регионах, сталкиваются с проблемой получения и удержания воды. Одним из решений для получения воды является рост разветвленной корневой системы. Небольшая альпийская незабудка может стоять всего в нескольких сантиметрах над землей, но ее стержневой корень может простираться на пару футов ниже поверхности почвы. Длинный стержневой корень необходим как из-за ограниченного количества осадков во многих альпийских и арктических условиях, в основном из-за снегопада, так и из-за быстрого осушения вновь образовавшейся неглубокой почвы. Помимо получения воды, растение также должно удерживать влагу, чтобы выжить в сухой и обезвоживающей среде. Компактная форма роста подушечных растений уменьшает поток воздуха над поверхностью эпидермиса., уменьшая скорость потери воды. Кроме того, у многих подушечных растений маленькие и мясистые листья, которые уменьшают площадь поверхности растения, что снижает транспирацию.и экономит воду. В альпийской среде, расположенной значительно выше линии деревьев, холод является ограничивающим фактором для роста. Таким образом, плотно прилегающие стебли и листва позволяют растениям-подушкам преобразовывать и улавливать тепло от солнечного света, заставляя их нагреваться на несколько градусов выше температуры окружающего воздуха и продлевая свой короткий вегетационный период. Многие альпийские подушечные растения также имеют толстые спутанные волосы, которые нагревают и нагревают воздух, заключенный между волосками, когда светит солнце. Эти волосы также действуют как оранжерея, не позволяя более теплому воздуху подниматься от растения, и они также действуют как ветровые перемычки, не позволяя ветру уносить захваченное тепло. [7]

Подушечное растение может иметь цветы , большие и эффектные для такого маленького многолетника, а иногда и сотни маленьких цветков. [8] Это необходимо для привлечения опылителей на большие расстояния и в короткий период роста.

Подушечки растения были описаны как инженеры экосистем из-за их способности локально поддерживать повышенную влажность и температуру почвы ниже подушки ± 15 ° C (± 27 ° F) относительно температуры окружающей почвы. Некоторые из них, в частности Mulinum leptacanthum и Oreopolus glacialis , были положительно идентифицированы как виды, изменяющие концентрацию макроэлементов в почве. Эти атрибуты позволяют другим видам легче колонизировать суровые условия, в которых обитают мягкие растения. Таким образом, видовое богатство явно увеличивается там, где колонизировались подушечные растения. [3]

Разнообразие [ править ]

См. Также: Тасманские подушки.
Donatia novae-zelandiae

Подушечная форма растения не является эндемической для какой-либо отдельной местности или семейства растений. О 338 видов по всему миру в 78 родов в различных областях , начиная от Тасмании , Новой Зеландии и на Огненной Земле в арктическую тундру Шпицбергена имеет конвергентно эволюционировал ту же форму растений в ответ на аналогичные условия окружающей среды. Тридцать четыре различных семейства растений, такие как Apiaceae , Asteraceae , Caryophyllaceae , Donatiaceae и Stylidiaceae , включают виды подушечных растений. [2] [3] [9] [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Малькольм, Билл; Нэнси Малкольм (1988). Альпийские растения Новой Зеландии внутри и снаружи . Веллингтон, Новая Зеландия: Типография Кел Айкен. С. 61–68. ISBN 0-908802-04-8.
  2. ^ а б в г Пошел, FW (1971). Параллельная эволюция. Таксон , 20 (2/3): 197-226.
  3. ^ a b c d e Бадано, EI, Джонс, CG, Кавьер, Лос-Анджелес, и Райт, JP (2006). Оценка воздействия инженеров экосистемы на организацию сообщества: общий подход, проиллюстрированный эффектами подушек в высокогорных районах Анд. ОЙКОС , 115: 369-385.
  4. Перейти ↑ McCarthy, DP (1992). Встречи с подушечными растениями: построениекривой роста Silene acaulis в Канадских Скалистых горах. Исследования Арктики и Альп , 24 (1): 50-55.
  5. Перейти ↑ Ralph, CP (1978). Наблюдения за Azorella compacta (Umbelliferae), тропическим подушечным растением Анд. Biotropica , 10 (1): 62-67.
  6. ^ Alatalo, JM и Molau, U. 1995. Влияние высоты на соотношение полов в популяциях Silene acaulis. - Северный журнал ботаники. 15: 251-256. DOI: 10.1111 / j.1756-1051.1995.tb00150.x
  7. ^ Адамс, JM 2007. Взаимодействие растительности и климата, как растительность создает глобальную окружающую среду. Берлин: Springer. п. 82.
  8. ^ Alatalo, JM и Molau, U. 1995. Влияние высоты на соотношение полов в популяциях Silene acaulis. - Северный журнал ботаники. 15: 251-256. DOI: 10.1111 / j.1756-1051.1995.tb00150.x
  9. ^ Heusser, CJ (1995). Палеоэкология мягкого болота Донатия - Астелия , переход Магеллановы пустоши и субантарктический вечнозеленый лес, южная часть Огненной Земли, Аргентина. Обзор палеоботаники и палинологии , 89: 429-440.
  10. Перейти ↑ Corbett, C. (1995). Экология опыления в альпийской среде Тасмании, диплом бакалавра с отличием. Школа географии и экологических исследований, Университет Тасмании, Австралия.

Внешние ссылки [ править ]

  • ТАСМАНСКИЕ СОКРОВИЩА-ПУШКИ