Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мачта является плодом из лесных деревьев и кустарников , таких как желуди и другие орехи . [1] Термин происходит от древнеанглийского mæst , что означает орехи лесных деревьев, скопившиеся на земле, особенно те, которые исторически использовались для откорма домашних свиней и в качестве пищевых ресурсов для диких животных. [2] Известно, что в сезонных тропиках Юго-Восточной Азии целые леса, включая сотни видов деревьев и кустарников, поднимаются с нерегулярными периодами в 2–12 лет. [3] [4]

В более общем смысле, мачта считается съедобными растительными или репродуктивными частями, производимыми древесными видами растений, то есть деревьями и кустарниками, которые дикие и некоторые домашние животные потребляют в качестве источника пищи. Мачта образуется в больших количествах во время длительных, но регулярно повторяющихся фенологических явлений, известных как посев мачты или мачта. [5] Такие явления представляют собой явления на уровне популяции, которые, как предполагается, обусловлены широким спектром факторов, в зависимости от задействованных видов растений, включая доступность питательных веществ, экономию за счет масштаба , погодные условия и как форму насыщения хищников . [6] В свою очередь, эти импульсы мастинга способствуют многим функциям и динамике на уровне экосистемы.[4]

Типы мачты [ править ]

Обилие желудей на земле часто бывает в годы мачтового посева.

Мачты можно разделить на два основных типа: жесткие и мягкие. Такие породы деревьев, как дуб , гикори и бук дают твердую мачту - желуди , орехи гикори и буковые орехи. [4] Традиционно загоняли свиней в леса, чтобы откармливать их на этой форме мачты, что известно как выпекание . [7] Другие виды деревьев и кустарников производят мягкую мачту, например, малина , черника и зелень . [8]

Посев мачты [ править ]

Посев мачты (или воспроизводство мачты) определяется как сильно изменяющееся годовое производство фруктов популяцией деревьев и / или кустарников. [7] Эти прерывистые импульсы производства продуктов питания управляют функциями экосистемного уровня и динамикой лесов. [9] Разница между годом посева мачты и годом посева без мачты может составлять тысячи желудей, орехов гикори, буковых орехов и т. Д. [2] Посев мачты преимущественно происходит у ветроопыляемых пород деревьев, но также наблюдался в травах и диптерокарпах . [7] [4]

Гипотезы эволюции посева мачты можно в общих чертах разделить на три категории: экономия на масштабе, соответствие ресурсов и непосредственные признаки (например, погода). [10]

Эффект масштаба [ править ]

Гипотеза насыщения хищников утверждает, что популяции хищников могут эффективно контролироваться из года в год с помощью непостоянных импульсов пищи, предоставляемых их жертвами. Для хищников из растительных сообществ, добычей которых являются плоды и семена, производимые растениями, было предложено, чтобы периодические посевы мачты могли быть примером этой стратегии. Производство чрезмерного количества фруктов и семян в годы мачтового посева может перенасыщать хищников семенами до такой степени, что небольшая часть семян может избежать потребления, в то время как недостаточное производство семян удерживает популяции хищников на низком уровне в промежуточные годы. [11] В растительных сообществах с местным изобилием плодоядных.крупные выбросы семян могут эффективно превзойти их хищничество и повысить шансы на успешное укоренение семян в будущих сезонах. [4]

Гипотеза эффективности опыления предполагает, что посев мачты может оптимизировать успешное опыление и, следовательно, оплодотворение, если все особи в популяции репродуктивно синхронизированы. [12] Эта гипотеза особенно актуальна для видов, опыляемых ветром, к которым относятся многие виды мачтовых семян. Обе гипотезы основаны на предположении, что большое и изменчивое репродуктивное усилие более эффективно, чем небольшое, последовательное репродуктивное усилие, [4] [6], что в конечном итоге приводит к более высокой приспособленности для популяции мастеров. [4]

Ресурсы и погода [ править ]

Гипотеза соответствия ресурсов утверждает, что воспроизводство зависит от наличия ресурсов, необходимых для воспроизводства, что часто требует больших затрат энергии и питания. [7] Основные ограничивающие ресурсы включают воду, углерод в форме неструктурных углеводов и питательные вещества, такие как азот и фосфор. [6] Было показано, что эти ресурсы истощаются после посева мачты у нескольких видов. [6]

Погода классифицируется как непосредственная движущая сила засева мачты, что означает, что в сочетании с ресурсами и экономией на масштабе различные погодные параметры могут влиять на вероятность засева мачты в любое время года. [6] Воздействие местной погоды на посев мачты сильно различается в зависимости от вида и географического положения. Было показано, что для некоторых видов дуба на посев мачты влияют региональные погодные факторы, влияющие на фенологию ; [13] такие сигналы включали весеннюю температуру, летнюю засуху и весенний мороз. [13] Эти погодные переменные связаны с критическим временем созревания и оплодотворения плодов.

Последствия [ править ]

Посев мачты является обильным источником пищи не только для диких животных, но и для домашних животных и животных, подверженных взрывам популяций, таких как мыши , крысы и горностаи , численность которых может значительно увеличиться в течение мачтового года, будучи сокращена из-за нехватки пищи в предыдущие немачтовые годы. [2] Это, в свою очередь, повышает вероятность того, что птицы впоследствии станут мишенью вредителей [14] или что крысы вторгнутся в близлежащие поля в результате так называемого « крысиного наводнения ». [15]

Было показано, что посев мачты оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на экосистемы. Примером этого является белоногая мышь . [9] Когда происходит посев мачты, популяция белоногих мышей также увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает количество случаев болезни Лайма , поскольку эти мыши являются хозяевами для клещей , основного переносчика болезни. Положительным эффектом увеличения популяции белоногих мышей является то, что они охотятся на цыганку , которая является основным вредителем лесов на востоке Соединенных Штатов. [9]

Взаимодействие между воздействием пожара и посевом мачты является ключом к восстановлению ели белой и последующей динамике древостоя в бореальном смешанном лесу. Peters et al. (2005) [16] обнаружили значительно более высокую плотность ели белой в насаждениях, возникших в результате пожаров, которые совпали с мачтовыми годами, чем в результате пожаров, совпадающих с годами низкошишниковых культур. Отмечая, что в предыдущих исследованиях оценивалось трех-пятилетнее окно возможностей для восстановления ели белой после пожара до того, как его закрыло ухудшение посевного ложа, Peters et al. (2005) [16]привел три линии доказательств в поддержку своего утверждения о том, что важность взаимодействия пожара и мачты за год зависит от быстрого разрушения семенного ложа даже в течение одного года после пожара. Быстрое разрушение посевного ложа, вероятно, усилит эффект тучного года для ели белой по сравнению с видами, которые в меньшей степени зависят от короткоживущих микросайтов регенерации, вызванных нарушениями. Ограничение посевного материала, а также ухудшение семенного ложа влияет на возрастную структуру ели белой. Мачтовые эффекты на густоту белой ели продолжительны; Через 40 лет после пожара при мачтовых пожарах регенерация ели все еще была в 2,5 раза выше, чем при немачтовых пожарах. [16]

Взаимодействие посева мачты, климата и роста деревьев оказывает заметное влияние на хронологию годичных колец , и у многих видов деревьев наблюдается снижение роста в ранние годы. [17] [18]

Посев мачты в условиях изменения климата [ править ]

Многие виды посевов мачты считаются фундаментными . [19] Прогнозирование того, как интенсивность и частота посева мачт может измениться в результате изменения климата , поможет исследователям определить изменения в доступности пищевых ресурсов для дикой природы и динамики лесов. [20] [5] За последнее столетие мачтовый посев стал более изменчивым во всем мире, [21] хотя движущие силы этих долгосрочных изменений в мачтовом посеве не были полностью определены. Например, в Европе, тучных высева интенсивности , как представляется, связана с режимом в североатлантического колебания , [22] [23] и в тропической Южной Азии, появляются тучные события , которые будут связаны сЭль-Ниньо – Южное колебание . [24]

См. Также [ править ]

  • Плодокорм
  • Фенология
  • Семенное дерево

Ссылки [ править ]

  1. ^ Шварц, Делберт (1971). Энциклопедический словарь ботаники . Нью-Йорк: Компания Рональда Пресс. п. 284.
  2. ^ a b c "мачта" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
  3. ^ Виссер, Марко Д .; Йонгеянс, Элке; ван Брейгель, Михиль; Zuidema, Pieter A .; Чен Ю-Юнь; Рахман Кассим, Абдул; де Крун, Ханс (2011). «Строгое плодоношение для тропического диптерокарпия: демографический анализ затрат и выгод отсроченного размножения и хищничества семян». Журнал экологии . 99 (4): 1033–1044. DOI : 10.1111 / j.1365-2745.2011.01825.x . ISSN 0022-0477 . 
  4. ^ a b c d e f g Келли, Дэйв; Сорк, Виктория Л. (2002). «Мачтовый посев многолетних растений: почему, как, где?» . Ежегодный обзор экологии и систематики . 33 (1): 427–447. DOI : 10.1146 / annurev.ecolsys.33.020602.095433 . S2CID 31807259 .  CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ a b Koenig, Walter D .; Кнопс, Йоханнес М. Х. (12 октября 2013 г.). «Экологические корреляты производства желудей четырьмя видами миннесотских дубов». Экология населения . 56 (1): 63–71. DOI : 10.1007 / s10144-013-0408-Z . ISSN 1438-3896 . S2CID 3355276 .  
  6. ^ a b c d e Пирс, Ян С .; Koenig, Walter D .; Келли, Дэйв (2016-08-01). «Механизмы посева мачты: ресурсы, погода, подсказки, выбор» . Новый фитолог . 212 (3): 546–562. DOI : 10.1111 / nph.14114 . ISSN 0028-646X . PMID 27477130 .  
  7. ^ а б в г Нортон, Округ Колумбия; Келли, Д. (1988). «Посев мачты более 33 лет Dacrydium cupressinum Lamb. (Rimu) (Podocarpaceae) в Новой Зеландии: важность экономии на масштабе». Функциональная экология . 2 (3): 399. DOI : 10,2307 / 2389413 . ISSN 0269-8463 . JSTOR 2389413 .  
  8. ^ Биман, Ларри Э .; Пелтон, Майкл Р. (1980). «Сезонные корма и кормовая экология черных медведей в Смоки-Маунтинс». Медведи: их биология и менеджмент . 4 : 141–147. DOI : 10.2307 / 3872858 . ISSN 1936-0614 . JSTOR 3872858 .  
  9. ^ a b c Остфельд, Ричард С .; Джонс, Клайв Дж .; Вольф, Джерри О. (1996). «О мышах и мачтах». Биология . 46 (5): 323–330. DOI : 10.2307 / 1312946 . ISSN 0006-3568 . JSTOR 1312946 .  
  10. ^ Бернс, KC (2011-06-06). «Мастинг в дереве умеренного климата: доказательства для экологического прогноза?». Австралийская экология . 37 (2): 175–182. DOI : 10.1111 / j.1442-9993.2011.02260.x . ISSN 1442-9985 . 
  11. ^ Кениг, Вальтер; Кнопки, Йоханнес (2005). «Тайна мастинга на деревьях». Американский ученый . 93 (4): 340. DOI : 10,1511 / 2005.4.340 . ISSN 0003-0996 . 
  12. ^ Келли, Дэйв; Hart, Deirdre E .; Аллен, Роберт Б. (2001). «Оценка выгод ветрового опыления от мачтового посева». Экология . 82 (1): 117. doi : 10.1890 / 0012-9658 (2001) 082 [0117: etwpbo] 2.0.co; 2 . ISSN 0012-9658 . JSTOR 2680090 .  
  13. ^ a b Сорк, Виктория Л .; Брамбл, Джуди; Секстон, Оуэн (1993). «Экология мастоплодов трех видов североамериканских лиственных дубов». Экология . 74 (2): 528–541. DOI : 10.2307 / 1939313 . ISSN 0012-9658 . JSTOR 19393 13 .   CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  14. ↑ Райх, Джош (16 января 2009 г.). «Ловцам грозит взрыв численности вредителей» . Почта Нельсона . Проверено 11 февраля 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  15. ^ Normile, D. (февраль 2010). «Сдерживает поток крыс». Наука . 327 (5967): 806–7. Bibcode : 2010Sci ... 327..806N . DOI : 10.1126 / science.327.5967.806 . PMID 20150483 . 
  16. ^ a b c Питерс, Вернон С .; Макдональд, С. Эллен; Дейл, Марк RT (2005). «Взаимодействие между мачтой и огнем является ключом к возрождению белой ели». Экология . 86 (7): 1744–1750. DOI : 10.1890 / 03-0656 . JSTOR 3450618 . 
  17. ^ Selås, V .; и другие. (2002). «Климатические факторы, контролирующие размножение и рост ели европейской на юге Норвегии». Канадский журнал исследований леса . 32 (2): 217–225. DOI : 10.1139 / x01-192 .
  18. ^ Hacket-Pain, Эндрю Дж .; Асколи, Давиде; Ваккиано, Джорджио; Бионди, Франко; Кэвин, Лиам; Конедера, Марко; Дробышев, Игорь; Линьян, Изабель Дорадо; Друг, Эндрю Д. (2018). «Климатически контролируемое воспроизводство определяет межгодовую изменчивость роста древесных пород умеренного пояса» . Письма об экологии . 21 (12): 1833–1844. DOI : 10.1111 / ele.13158 . ISSN 1461-0248 . PMC 6446945 . PMID 30230201 .   
  19. ^ МакШи, Уильям Дж .; Хили, Уильям М .; Деверс, Патрик; Фарер, Тодд; Koch, Frank H .; Штауфер, декан; Уолдон, Джефф (2007). «Вопросы лесного хозяйства: упадок дубов повлияет на дикую природу в лиственных лесах». Журнал управления дикой природой . 71 (5): 1717–1728. DOI : 10.2193 / 2006-169 . ISSN 0022-541X . S2CID 38714201 .  
  20. ^ Graumlich, Лиза J. (1993). «Реакция роста деревьев на климатические изменения в смешанных хвойных и лиственных лесах в верховьях Великих озер». Канадский журнал исследований леса . 23 (2): 133–143. DOI : 10.1139 / x93-020 . ISSN 0045-5067 . 
  21. ^ Пирс, I .; и другие. (2017). «Межгодовые колебания в производстве семян увеличились с течением времени (1900–2014 гг.)» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 284 (1868): 20171666. DOI : 10.1098 / rspb.2017.1666 . PMC 5740272 . PMID 29212721 .  
  22. ↑ Фернандес-Мартинес, Маркос; Викка, Сара; Янссенс, Иван А .; Эспельта, Хосеп Мария; Пеньуэлас, Хосеп (2017). «Североатлантическое колебание синхронизирует производство фруктов в лесах Западной Европы» . Экография . 40 (7): 864–874. DOI : 10.1111 / ecog.02296 . ISSN 1600-0587 . S2CID 89225514 .  
  23. ^ Асколи, Давиде; Мотта, Ренцо; Маринджер, Джанет; Игорь Дробышев; Конедера, Марко; Турко, Марко; Ваккиано, Джорджио; Хакет-Пейн, Эндрю (2017-12-20). «Межгодовые и десятилетние изменения в телесвязи стимулируют синхронизацию воспроизводства деревьев в континентальном масштабе» . Nature Communications . 8 (1): 2205. Bibcode : 2017NatCo ... 8.2205A . DOI : 10.1038 / s41467-017-02348-9 . ISSN 2041-1723 . PMC 5738406 . PMID 29263383 .   
  24. ^ Уильямсон, Дж. Брюс; Икес, Калан (2002). «Плодоношение мачты и циклы ЭНСО - выдает ли сигнал причину?» . Ойкос . 97 (3): 459–461. DOI : 10.1034 / j.1600-0706.2002.970317.x . ISSN 1600-0706 . S2CID 54720692 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Сеть мачтовых деревьев
  • Ясень Мачта Год