július 21, 2021
hogyan viselkednek a növények a sivatagi éghajlattal
a sivatagi növények általában nagyon különböznek a más régiókban őshonos növényektől. Gyakran duzzadtak, tüskésekés apró levelei vannak, amelyek ritkán élénkzöldek. Furcsa megjelenésük a sivatagi éghajlat kihívásaihoz való figyelemre méltó alkalmazkodásuk eredménye. A szárazság az egyetlen tényező, amely meghatározza a sivatagot, és ez az elsődleges korlátozás, amelyhez a sivatagi organizmusoknak alkalmazkodniuk kell.
a Pink fairy duster apró levelei példák a csökkentett levélfelületre, ami a növényt vízhatékonyabbá teszi.
a sivatagi növények három fő adaptív stratégiát fejlesztettek ki: szukkulencia, szárazságtűrés és aszály elkerülése. Ezek mindegyike más, de hatékony adaptációs csomag a virágzáshoz olyan körülmények között, amelyek elpusztítják a más régiókból származó növényeket.
Szukkulencia
a zamatos növények húsos levelekben, szárakban vagy gyökerekben tárolják a vizet. Minden kaktusz pozsgás növény, csakúgy, mint az olyan nem kaktusz sivatagi lakosok, mint az agave, az aloe, az elefántfák és sok Euphorbia. Számos más adaptáció elengedhetetlen ahhoz, hogy a víztárolási szokás hatékony legyen.
az olyan zamatos növények, mint ez az Agave victoriae-reginae, vizet tárolnak levélpengéikben. Viaszos kutikulákkal is rendelkeznek, és bütykös növények (lásd alább), így nagyon vízhatékonyak.
a nedvdúsnak képesnek kell lennie arra, hogy rövid idő alatt nagy mennyiségű vizet szívjon fel. A sivatagi esőzések gyakran könnyűek és rövidek, és a talaj gyorsan szárad az intenzív nap alatt. Ahhoz, hogy megbirkózzon ezekkel a feltételekkel, szinte minden pozsgás növény kiterjedt, sekély gyökérrendszerrel rendelkezik. A Saguaro gyökerei vízszintesen nyúlnak ki, amennyire a növény magas, de ritkán haladják meg a négy hüvelyk (10 cm) mélységet. A vízelnyelő gyökerek többnyire a felső fél hüvelykben (1,3 cm) vannak.
a pozsgás növényeknek képesnek kell lenniük arra, hogy vízkészleteiket kiszáradó környezetben tartsák, és a lehető leghatékonyabban használják fel. A legtöbb faj szárai és levelei viaszos kutikulákkal rendelkeznek, amelyek szinte vízállóvá teszik őket, amikor a gyomor zárva van. A vizet tovább konzerválja a csökkentett felület; a legtöbb pozsgás növénynek kevés levele van (agaves), nincs levele (a legtöbb kaktusz), vagy száraz évszakokban lombhullató levelek (elefántfák, ocotillók, boojums).
sok pozsgás növény, valamint a félszukkulensek, mint például a legtöbb yuccák, epifitikus orchideákés xerophytic broméliák rendelkeznek a fotoszintézis vízhatékony változatával, amelyet CAM-nek hívnak, a Crassulacean Acid Metabolism rövidítése. A CAM növények éjjel kinyitják a gyomrukat gázcserére, és tárolják a szén-dioxidot. Nappal, míg a sztómák zárva vannak, a fotoszintézis a tárolt szén-dioxid felhasználásával történik. Az alacsonyabb hőmérséklet és a magasabb éjszakai páratartalom miatt a CAM növények egy tized annyi vizet veszítenek egységnyi szintetizált szénhidrátban, mint a standard C3 növények.
ez a fügekaktusz kaktusz nemcsak nedvdús párnáiban (száraiban) tárolja a vizet, hanem tüskéivel megvédi magát az éhes ragadozóktól is. A tüskék segítenek a növény árnyékolásában és a nedvesség elfogásában és irányításában is.
a CAM növények másik értékes tulajdonsága, hogy képesek üresjárati anyagcserére aszályok alatt. Amikor a bütykös növények vízterhelésűvé válnak, a sztómák éjjel-nappal zárva maradnak; a gázcsere és a vízveszteség majdnem megszűnik. A növény azonban alacsony anyagcserét tart fenn a még nedves szövetekben. Ahogy egy alapjárati motor gyorsabban képes teljes fordulatszámra fordulni, mint egy hideg, az alapjárati bütykös üzem eső után 24-48 órán belül folytathatja a teljes növekedést. Ezért a pozsgás növények gyorsan kihasználhatják az efemer felületi nedvességet.
a száraz környezetben tárolt víz védelmet igényel a szomjas állatoktól. A legtöbb zamatos növény tüskés vagy mérgező, gyakran mindkettő. Néhányan megvédik magukat azzal, hogy csak megközelíthetetlen helyeken nőnek. Mégis, mások álcázásra támaszkodnak. Az arizonai éjszakai virágzó cereus például nagyon hasonlít a cserjék száraz szárára, amelyben nő.
szárazságtűrés
szárazságtűrés (vagy aszálynyugalom) arra utal, hogy a növény képes ellenállni a kiszáradásnak anélkül, hogy meghalna. Az ebbe a kategóriába tartozó növények gyakran száraz időszakokban leveszik a leveleket, és mély nyugalmi állapotba kerülnek. A legtöbb vízveszteség a levélfelületeken keresztüli transzpirációból származik, így a levelek leesése megőrzi a vizet a szárakban. Egyes növények, amelyek általában nem vetik le a leveleiket, gyantás bevonatokkal rendelkeznek, amelyek késleltetik a vízveszteséget (például kreozot bokor).
a kreozot levelek gyantás bevonattal rendelkeznek, amely késlelteti a vízveszteséget. Ezek a levelek alkalmazkodtak a víz megőrzéséhez és a magas hőmérséklet túléléséhez.
a szárazságtűrő cserjék és fák gyökerei kiterjedtek a nedvesebb éghajlatú növényekéhez képest, és a lombkorona átmérőjének akár kétszeresét is lefedik. A talajt nagyobb mélységben használják ki, mint a pozsgás növények gyökerei; néha szélsőséges mélységekig terjednek (pl. mesquite). A mesquite gyökereinek nagy része azonban a felszíntől három lábon (0,9 m) belül van.
a gyökeresedési mélység szabályozza a növekedési ciklusok lehetőségeit. A pozsgás növények sekély gyökerű stratégiájával ellentétben jelentős eső szükséges a bokrok és fák mélyebb gyökérzónájának nedvesítéséhez. Miután egy áztató eső esett, a cserjék, mint például a brittlebush és a kreozot, néhány hétig tartanak, hogy a mély nyugalmi állapotból teljes növekedést folytassanak. A stratégia és a pozsgás növények közötti kompromisszum az, hogy ha a mélyebb talajt több eső nedvesíti, akkor sokkal hosszabb ideig nedves marad, mint a felszíni réteg, több hetes növekedést támogatva.
a pozsgás növények csak akkor képesek felszívni a vizet, ha a talaj majdnem telített. Ezzel szemben a szárazságtűrő növények sokkal szárazabb talajból képesek felszívni a vizet. Hasonlóképpen, ezek a növények alacsony levélnedvességgel képesek fotoszintetizálni, ami a legtöbb növény számára végzetesnek bizonyulna.
Brittlebush szürke levelei visszaverik a napfényt, és kissé hűvösebbek maradnak. Száraz időszakokban is könnyen lehullanak a levelek, és eső után gyorsan kiszivárognak.
aszály elkerülése
az egynyári növények nem léteznek kedvezőtlen körülmények között. Egyetlen évszakban érnek, majd meghalnak, miután az összes életenergiájukat magok előállítására irányítják, ahelyett, hogy néhányat fenntartanának a folyamatos túlélésre.
a legtöbb Szonorai sivatagi egynyári csak egy keskeny ablak alatt csírázik ősszel, miután a nyári meleg alábbhagyott, és mielőtt a téli hideg megérkezik. Ebben az ablakban a lehetőséget, ott kell lennie egy áztató eső legalább egy hüvelyk a legtöbb faj. A követelmények ezen kombinációja a túlélési biztosítás: egy hüvelyk eső az enyhe őszi időben elegendő talajnedvességet biztosít, hogy a csírázó magok valószínűleg érlelődjenek és magokat termeljenek, még akkor is, ha szinte nincs több eső az adott szezonban. Van még további biztosítás: még a legjobb körülmények között sem minden mag csírázik; egyesek szunnyadnak. Bár a mechanizmusok nem ismertek, a sivatagi csillagfürt magjának bármely éves termésének százaléka tíz éves koráig nem csírázik.
az Arizonai Pipacsokhoz és Csillagfürtökhöz hasonló vadvirágok csak a megfelelő körülményekre várnak. A tavaszi virágzók őszi/téli esőzések során csíráznak. Tavasszal virágoznak, majd vetőmagba kerülnek, és elpusztulnak, mielőtt a meleg és a száraz idő beköszönt.
a palánták az enyhe őszi időben gyorsan levélrozettákat hoznak létre, laposak maradnak a talajjal szemben, mivel a tél folyamán lassabban nőnek, tavasszal pedig virágba csavarodnak. Mivel a növények nem feltűnőek, amíg el nem kezdik a tavaszi csavart, sokan tévesen azt gondolják, hogy a tavaszi esőzések a vadvirág-kijelzőket eredményezik.
az egynyári növények csak azokban a közösségekben gyakoriak, ahol száraz évszakok vannak, ahol az évelő növények távolságát a legszárazabb évek túléléséhez elegendő nedvesség megszerzéséhez szükséges gyökérzet határozza meg. Az alkalmi nedvesebb években mind a nyílt tér, mind a nedvesség rendelkezésre áll a gyorsan növekvő egynyári lakosság számára. Minél szárazabb az élőhely, annál nagyobb az éves Fajok aránya. A Sonoran-sivatag növényvilágának fele éves fajokból áll. A legszárazabb élőhelyeken a növények akár 90%-a egynyári.
a sivatagi környezet ellenségesnek tűnhet, de ez tisztán kívülálló nézőpontja. Az adaptációk lehetővé teszik az őshonos növények és állatok számára, hogy ne csak túléljenek itt, hanem az idő nagy részében is.
– – – – –
tudta, hogy a vízfelhasználás akár 70% – a szabadban van? Ezért szeretjük a sivatagi növényeket, és minden hónapban bemutatjuk őket. Látogassa meg oldalunkat az alacsony vízfelhasználású növények kiválasztásáról és ültetéséről, hogy tippeket kapjon a növényválasztásról és a megfelelő ültetésről. Is, feltétlenül olvassa el az összes kiemelt Plant of the Month blogunkat!
ez a cikk engedélyével újranyomtatásra kerül. Az eredeti cikket itt olvashatja. Időről időre a Water-Use it Wisely olyan vendég bloggereket tartalmaz, akik a vízzel és a vízvédelemmel kapcsolatos témákról írnak. A blogbejegyzés szerzője, Mark A. Dimmitt, az Arizona-Sonoran sivatagi Múzeum volt Természettudományi igazgatója. Az 1952-ben alapított Arizona-Sonoran sivatagi Múzeum küldetése, hogy inspirálja az embereket, hogy harmóniában éljenek a természeti világgal a Sonoran-sivatag szeretetének, elismerésének és megértésének elősegítésével. A múzeum fúziós élmény: Állatkert, Botanikus Kert, művészet, galéria, Természettudományi Múzeum és akvárium.
Donna DiFrancesco fotói