Альпийское растение

редактировать
Растения, которые растут на большой высоте

Альпийские растения - это растения, которые растут в альпийский климат, который встречается на большой высоте и выше линии деревьев. Существует множество различных видов растений и таксон, которые растут как сообщество растений в этих альпийских тундрах. К ним относятся многолетние травы, осока, разнотравье, подушечные растения, мхи и лишайники. Альпийские растения адаптированы к суровым условиям альпийской среды, которые включают низкие температуры, засуху, ультрафиолетовое излучение, ветер, засуху, плохую питательную почву и короткий вегетационный период.

Некоторые альпийские растения служат лекарственными растениями.

Альпийскими лугами Северных Каскадов, Вашингтон, США
Содержание
  • 1 Экология
  • 2 Рост и развитие
  • 3 Адаптация
    • 3.1 Выживание при экстремальных низких температурах
    • 3.2 Частота фотосинтеза и дыхания
    • 3.3 Предотвращение высыхания
    • 3.4 Избегание ультрафиолетового излучения
    • 3.5 Размножение
      • 3.5.1 Раннецветущие растения
      • 3.5.2 Среднеспелое цветение
      • 3.5.3 Позднее цветение
      • 3.5.4 Клональное размножение
  • 4 Лекарственные альпийские растения
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания
  • 7 Источники
  • 8 Внешние ссылки
Экология

Альпийские растения встречаются в тундре : тип природного региона или биом, в котором нет деревьев. Альпийская тундра встречается в горах по всему миру. Он переходит в субальпийские леса ниже линии деревьев; низкорослые леса лесотундры экотон известны как Круммхольц. С увеличением высоты он заканчивается на линии снега, где снег и лед сохраняются в течение лета, также известной как Нивальная зона.

Альпийские растения не ограничиваются более высокими высотами. Однако экология высокогорных районов отличается от экологии, находящихся в более высоких широтах. Одно из самых больших различий заключается в том, что нижнюю границу тропической альпийской области трудно определить из-за воздействия антропогенных факторов, засушливого климата и естественного отсутствия линии деревьев. Другое важное различие между тропической и арктической альпийской экологией - это разница температур. В тропиках есть ежедневный цикл лето / зима, а в более высоких широтах холодно и днем, и ночью. В северных широтах главный фактор, который нужно преодолеть, - это холод. Интенсивные процессы заморозков оказывают сильное влияние на то, что немного почвы и растительность арктических альпийских регионов. Этим условиям также подвержены тропические альпийские регионы, но они случаются редко. Поскольку северные альпийские районы занимают огромную территорию, может быть трудно обобщить характеристики, определяющие экологию. Одним из факторов альпийской экологии является ветер в местности. Ветер обрезка - обычное явление в северных альпийских регионах. Наряду с ветровой обрезкой ветровая эрозия растительных матов является обычным явлением на Аляске.

Рост и развитие
Камнеломка

Долгоживущие многолетние травы наиболее распространенный тип растений в альпийской среде, большинство из которых имеет крупную, хорошо развитую систему корня и / или корневища. Эти подземные системы накапливают углеводы в течение зимы, которые затем используются весной для развития новых побегов. Некоторые виды камнеломок имеют небольшую корневую систему, но являются вечнозелеными. Листья этих растений накапливают энергию в виде углеводов и липидов. Альпийские растения переходят в вегетативный покой в конце вегетационного периода, образуя многолетние почки с сокращением фотопериодом.

Приживаемость проростков происходит очень медленно и происходит реже чаще, чем вегетативное размножение. В первый год роста многолетних альпийских растений большая часть фотосинтата используется для создания устойчивой корневой системы, которая используется для предотвращения высыхания и хранения углеводов в зимний период. В этом году растение может дать несколько настоящих листьев, но обычно появляются только семядоли. Обычно растениям требуется несколько лет, чтобы прижиться.

Адаптация

Альпийские растения могут существовать на очень больших высотах, от 300 до 6000 метров (от 1000 до 20000 футов), в зависимости от местоположения.. Например, есть мох, который растет на высоте 6480 м (21 260 футов) на горе Эверест. Arenaria bryophylla - самое высокоцветущее растение в мире, встречающееся высотой до 6180 м (20280 футов).

Для того, чтобы выжить, альпийские растения приспосабливаются к условиям на большой высоте, включая холод, засуху, высокие уровни ультрафиолетового излучения и трудность воспроизведения.

Выживание при экстремальных низких температурах

Альпийская среда обитания на массиве Монблан

Большинство альпийских растений в какой-то момент своей жизни сталкиваются с экстремальными низкими температурами. Есть несколько способов, которыми растение может выжить в этих крайностях. Растения могут избежать воздействия низких температур, используя различные формы сезонной фенологии, морфологии или изменяясь предпочтение формы роста. Они также могут избежать замерзания своих открытых тканей за счет увеличения количества растворенных веществ в своих тканях, известного как понижение точки замерзания. Другой, в чем-то похожий метод, который растения могут использовать для предотвращения замерзания, - это переохлаждение, которое предотвращает кристаллизацию льда в тканях растений. Этих методов достаточно, только когда температура умеренно низкая. В альпийской зоне температуры часто настолько низкие, что этих методов недостаточно. Когда растениям требуется более постоянный раствор, они могут развить морозостойкость. Растения также могут обезвоживать свои клетки, перемещая воду в межклеточные пространства. Это вызывает образование льда за пределами ячейки, где кристаллы льда не вызовут повреждений. Когда все эти стратегии не помогают предотвратить повреждение морозом, альпийские растения часто способны восстановить или заменить поврежденные органы. Поскольку часто трудно предотвратить повреждение, многие альпийские растения зависят от замены их органов. Они помогают сделать это возможным, размещая свои меристемы под землей, где температура обычно выше.

Скорость фотосинтеза и дыхания

Скорость фотосинтеза и дыхания неоднородны на протяжении всего вегетационного периода. В начале вегетационного периода новые побеги имеют низкие показатели чистого фотосинтеза и высокие показатели дыхания из-за быстрого роста новых побегов. При повышении температуры в растении микроклимат чистая скорость фотосинтеза будет увеличиваться до тех пор, пока имеется достаточное количество воды, и достигает пика во время цветения. Альпийские растения способны начать фотосинтез и достичь максимальной скорости фотосинтеза при более низких температурах по сравнению с растениями, приспособленными к более низким высотам и более теплому климату. Это происходит из-за комбинированного воздействия генотипа и факторов окружающей среды.

Предотвращение высыхания

Обычный альпийский лишайник, Xanthoria elegans

В альпийских районах, доступность воды часто бывает переменным. мохообразные и лишайники проявляют высокую устойчивость к высыханию, что способствует их численности во всех средах обитания в альпийских областях. У высших растений высыхание тканей на больших высотах встречается редко. Если это происходит, то обычно это происходит с растениями, растущими на открытых участках, где ветер усиливается. Альпийские растения предотвращают потерю воды за счет глубокого укоренения и усиленного устьичного контроля. Растения на низких высотах обычно достигают максимального раскрытия устьиц утром, в то время как альпийские растения достигают максимального раскрытия в середине дня, когда температура наиболее высока. Альпийские суккуленты часто используют фотосинтез CAM, чтобы избежать потери воды.

Избегание ультрафиолетового излучения

Поскольку ультрафиолетовое излучение имеет тенденцию усиливаться с высотой над уровнем моря, его часто считают стрессовым фактором среди альпийских растений. В прошлом было много попыток изучить, как ультрафиолетовое излучение может влиять на формы альпийских растений. Однако неясно, влияет ли ультрафиолетовое излучение на рост и развитие растений. Также неясно, ответственна ли радиация за стимулирование генетической дифференциации, приводящей к задержке роста.

Размножение

Альпийские растения используют как половое размножение, так и бесполое размножение. Половое размножение имеет ограничения в высокогорных альпийских районах, особенно в районах с коротким вегетационным периодом в альпийских зонах высоких широт. В тропических альпийских зонах с круглогодичным вегетационным периодом, таких как северные Анды, растения могут цвести круглый год. Независимо от того, когда цветут альпийские растения, опылителей часто мало. Активность опылителей снижается с увеличением высоты. Наиболее распространенными опылителями в альпийской зоне являются шмели и мухи. Чтобы справиться с этими ограничениями, растения используют разные стратегии, включая альтернативное время цветения и клональное размножение.

Раннецветущие растения

Слава снега - это альпийское растение, которое формирует свои цветы в предыдущем сезоне, так что оно может зацвести, как только снег начнет таять весной

Некоторые растения зацветают сразу после таяния снега или почвы. Эти раноцветущие растения всегда формируют свои цветы в предыдущем сезоне, что называется преформацией. Этот цветок примордий вырастает за один-три года до начала цветения, что гарантирует, что цветение не задержится после таяния снега и что при правильных условиях окружающей среды будет достаточно времени для завязывания семян. Следовательно, они рискуют заморозками повредить предварительно сформированное соцветие. Чтобы свести к минимуму повреждение от мороза, предварительно сформированные цветы часто окружают плотно упакованными прицветниками, которые плотно покрыты трихомами. Это помогает сохранить тепло внутри цветка бутона. Из-за ограничения опылителей в начале сезона растения, которые рано цветут, обычно имеют низкий уровень репродуктивного успеха. Одним из преимуществ раннего цветения является то, что выращенные семена имеют больше шансов развиться до созревания до следующего замораживания. У них также высокий уровень ауткроссинга, что помогает увеличить генетическое разнообразие. Скорость и время цветения зависят от времени таяния снега, температуры и светового периода, но обычно наступает через 10-20 дней после таяния снега.

Цветение в середине сезона

Цветет примерно половина всех альпийских видов. в середине сезона. Цветение на пике сезона сочетает в себе преимущества и риски раннего и позднего цветения. Некоторые среднеспелые растения формируют свои соцветия, но не все.

Позднее цветение

Позднее цветение наступает после окончания основного вегетационного периода. У них высокий урожай семян, но их семена имеют пониженную скорость созревания из-за нехватки времени. Эти растения имеют тенденцию к самоопылению, апомиксису и живороду.

клональному размножению

, поскольку инвестиции в цветы и производство семян могут быть дорогостоящими для альпийских растений., они часто используют клональное размножение. Эта стратегия становится все более частой по мере увеличения высоты и наиболее распространена среди криптогамов и злаков. Некоторые альпийские растения используют его как основной способ размножения. У этих растений половое размножение встречается редко и не оказывает существенного влияния на воспроизводство. Примером такого растения является Carex curvula, клональный возраст которого оценивается примерно в 2000 лет.

Erythronium grandiflorum

После укоренения каждый год происходит быстрый рост новых побегов из многолетних растений. бутон, который обычно располагается близко к поверхности почвы. Этот рост происходит после таяния снега, когда температура почвы выше 0 ° C. Некоторые виды, такие как Erythronium grandiflorum, могут начать рост новых побегов до таяния снега, поскольку их многолетние почки расположены в луковицах глубоко в почве. По мере того, как новые листья выступают из снега, новые побеги выделяют тепло за счет повторного теплового излучения и / или дыхательного тепла, которое тает окружающий снег. Это подвергает почву большему воздействию солнечного излучения, нагревая ее и ускоряя рост новых.

Лекарственные альпийские растения

Используется ряд альпийских растений экономически. В Гималаях сотни видов продаются в лечебных и ароматических целях. Подсчитано, что ежегодный объем торговли этими растениями составляет миллионы долларов США. Многие домохозяйства в сельских Непале и Индии полагаются на торговлю лекарственными альпийскими растениями как источник дохода. Это создает повышенную потребность в сосредоточении внимания на сохранении растений в этих областях, обеспечивая устойчивый урожай, а также устойчивость экосистемы. Некоторые виды, выращиваемые в Непале, включают: Nardostachys grandiflora, Aconitum spicatum, Dioscorea deltoidea, Aconitum heterophyllum, Rheum australe., Бергения и. В индийских Гималаях высокогорные лекарственные растения, такие как Dactylorhiza hatagirea, Aconitum heterophyllum, Fritillaria roylei, Podophyllum hexandrum, находятся под сильным давлением. из-за чрезмерной эксплуатации в коммерческих целях.

См. также
Примечания
Ссылки
Внешние ссылки
Викискладе есть материалы, связанные с альпийской флорой.
Последняя правка сделана 2021-06-11 02:17:16
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте