Войти
Банк семян почвы - это естественное хранилище семян, часто неактивных, в почве большинства экосистем. Изучение банков семян почвы началось в 1859 году, когда Чарльз Дарвин наблюдал за появлением всходов, используя образцы почвы со дна озера. Первая научная статья по этому поводу была опубликована в 1882 году и сообщала о наличии семян на разной глубине почвы. Банки семян сорняков интенсивно изучаются в сельскохозяйственной науке из-за их важного экономического воздействия; другие области, интересующиеся почвенными семенными фондами, включают лесовосстановление и экологию восстановления.
Многие таксоны были классифицированы в соответствии с долговечность их семян в почвенном банке семян. Семена преходящих видов остаются жизнеспособными в почвенном банке семян только до следующей возможности прорасти, тогда как семена устойчивых видов могут выжить дольше, чем следующая возможность, часто намного дольше одного года. Виды с семенами, которые остаются жизнеспособными в почве более пяти лет, образуют долгосрочный устойчивый банк семян, в то время как виды, семена которых обычно прорастают или умирают в течение одного-пяти лет, называются краткосрочными устойчивыми. Типичным долгоживущим видом является Chenopodium album (Ягненок); его семена обычно сохраняют всхожесть в почве до 40 лет, а в редких случаях, возможно, до 1600 лет. Вид, который вообще не формирует почвенный банк семян (за исключением засушливого сезона между созреванием и первыми осенними дождями), - это Agrostemma githago (Corncockle), который ранее был широко распространенным злаковым сорняком.
Сушеные семена лотоса. Долговечность семян очень непостоянна и зависит от многих факторов; немногие виды превышают 100 лет. В типичных почвах долговечность семян может колебаться от почти нуля (прорастание сразу после попадания в почву или даже раньше) до нескольких сотен лет. Одними из самых старых все еще жизнеспособных семян были семена лотоса (Nelumbo nucifera), найденные в почве пруда; возраст этих семян был определен углеродным датированием как около 1200 лет.
Одно из самых продолжительных испытаний жизнеспособности семян в почве было начато в Мичигане в 1879 году Джеймс Бил. В ходе эксперимента было закопано 20 бутылок с 50 семенами 21 вида. Каждые пять лет извлекали бутылку от каждого вида и проращивали на лотке со стерилизованной почвой, который хранился в камере для выращивания. Позже, после того как ответственность за управление экспериментом была делегирована смотрителям, период между извлечениями стал длиннее. В 1980 году, спустя более 100 лет после начала испытаний, прорастали семена только трех видов: коровяк (Verbascum blattaria), коровяк обыкновенный (Verbascum thapsus) и мальва обыкновенная (Malva neglecta).
Банки семян почвы играют важную роль в естественной среде многих экосистем. Например, быстрое восстановление растительности на участках, нарушенных лесными пожарами, катастрофической погодой, сельскохозяйственными операциями и заготовкой древесины, в значительной степени связано с семенным фондом почвы. Лесные экосистемы и водно-болотные угодья содержат ряд специализированных видов растений, образующих устойчивые семенные банки почвы.
До появления гербицидов - хорошего примера устойчивых видов банка семян, Papaver rhoeas иногда было так много на сельскохозяйственных полях в Европе, что его можно было принять за культуру.
Отсутствие банка семян почвы препятствует формированию растительности во время первичной сукцессии, в то время как наличие хорошо заполненного банка семян почвы позволяет быстро развивать богатые видами экосистемы в течение вторичная сукцессия.
Смертность семян в почве является одним из ключевых факторов устойчивости и колебаний плотности популяций растений, особенно однолетних. Исследования генетической структуры популяций Androsace septentrionalis в семенном банке по сравнению с популяциями уже существующих растений показали, что разнообразие внутри популяций выше под землей, чем над землей.
Есть признаки того, что мутации более важны для видов, образующих устойчивый банк семян, по сравнению с видами, имеющими только временные семена. Увеличение видового богатства растительного сообщества за счет богатого видами и богатого почвенного семенного фонда известно как эффект накопления.
Известно, что виды Striga (ведьмино) оставляют в почве одну из самых высоких плотностей семян по сравнению с другими растениями родами ; это главный фактор, который способствует их инвазивному потенциалу. Каждое растение способно дать от 90 000 до 450 000 семян, хотя большинство из этих семян нежизнеспособны. Было подсчитано, что только два ведьминых водорослей могут дать достаточно семян, необходимых для пополнения банка семян после сезонных потерь.
Термин почва диаспора банк можно использовать для включения нецветковых растений, таких как папоротники и мохообразные.
Помимо семян, многолетние растения имеют вегетативные отростки для облегчения формирования новых растений, миграции в новую почву или восстановления после гибели сверху. Эти отростки вместе называются «банком почвенных почек» и включают спящие и придаточные почки на столонах, корневищах и луковицах.
Почвенный семенной фонд является важным источником воспроизводства для восстановления растительности и восстановления богатой видами растений, поскольку они дают воспоминания о прошлой растительности и представляют структуру будущего населения. Банк семян почвы не сильно различается по общей плотности семян или видовому разнообразию, и между видовым составом банка семян и составом надземной растительности мало что связано. Эти два факта позволяют сделать вывод о различии видового состава надземной растительности и почвенного вала. Кроме того, ключевым моментом является взаимосвязь между почвенным семенным фондом и исходным потенциалом для измерения потенциала восстановления растительного покрова. В местах обитания, находящихся под угрозой исчезновения, таких как илистые равнины, редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды могут присутствовать в высокой плотности в почвенном семенном банке и сохраняться от 50 лет до столетия.
