21 juli 2021
hoe planten omgaan met het woestijnklimaat
woestijnplanten hebben de neiging om er heel anders uit te zien dan planten afkomstig uit andere regio ‘ s. Ze zijn vaak opgezwollen, stekelig, en hebben kleine bladeren die zelden heldergroen zijn. Hun vreemde verschijning is het resultaat van hun opmerkelijke aanpassingen aan de uitdagingen van het woestijnklimaat. Droogte is de enige factor die een woestijn definieert en is de primaire beperking waaraan woestijnorganismen zich moeten aanpassen.
de kleine blaadjes op deze roze feeënstofdoek zijn voorbeelden van een kleiner bladoppervlak, waardoor de plant efficiënter met water kan werken.
woestijnplanten hebben drie belangrijke aanpassingsstrategieën ontwikkeld: sappigheid, droogtetolerantie en droogtevermijding. Elk van deze is een andere, maar effectieve suite van aanpassingen voor bloeien onder omstandigheden die planten uit andere regio ‘ s zou doden.
sappigheid
Vetplanten slaan water op in vlezige bladeren, stengels of wortels. Alle cactussen zijn vetplanten, net als niet-Cactus woestijnbewoners als agave, aloë, olifantenbomen en vele Euphorbia ‘ s. Verschillende andere aanpassingen zijn essentieel voor de waterberging gewoonte om effectief te zijn.
vetplanten zoals deze agave victoriae-reginae slaan water op in hun bladschijven. Ze hebben ook wasachtige nagelriemen en zijn NOKKENPLANTEN (zie hieronder) waardoor ze zeer waterefficiënt zijn.
een succulent moet in korte tijd grote hoeveelheden water kunnen opnemen. Woestijnregens zijn vaak licht en kort, en de grond droogt snel onder een intense zon. Om met deze omstandigheden om te gaan, hebben bijna alle vetplanten uitgebreide, ondiepe wortelsystemen. De wortels van een saguaro reiken horizontaal ongeveer zo ver als de plant hoog is, maar zijn zelden meer dan 10 cm diep. De waterabsorberende wortels bevinden zich meestal binnen de bovenste halve inch (1,3 cm).
Vetplanten MOETEN in staat zijn hun watervoorraden in een droogmakende omgeving te houden en het zo efficiënt mogelijk te gebruiken. De stengels en bladeren van de meeste soorten hebben wasachtige nagelriemen die ze bijna waterdicht maken wanneer de stomaten gesloten zijn. De meeste vetplanten hebben weinig bladeren (agaven), geen bladeren (de meeste cactussen), of bladeren die in droge seizoenen bladverliezend zijn (olifantenbomen, ocotillos, boojums).
veel vetplanten, evenals semisucculenten zoals de meeste yucca ‘s, epifytische orchideeën en xerofytische bromelia’ s, bezitten een waterefficiënte variant van fotosynthese genaamd CAM, een acroniem voor Crassulacean Acid Metabolism. CAM planten openen hun stomaten voor gas uitwisseling ‘ s nachts en slaan kooldioxide. Overdag, terwijl de stomaten gesloten zijn, wordt fotosynthese uitgevoerd met behulp van de opgeslagen kooldioxide. Door de lagere temperaturen en hogere luchtvochtigheid ‘ s nachts verliezen CAM planten een tiende zoveel water per eenheid koolhydraten gesynthetiseerd als standaard C3 planten.
deze cactus van stekelige peer slaat niet alleen water op in zijn sappige stengels, maar beschermt zich ook tegen hongerige roofdieren met zijn stekels. Stekels helpen ook de plant te schaduwen en om vocht op te vangen en te sturen.
een ander waardevol kenmerk van CAMPLANTEN is hun vermogen om tijdens droogtes stationair te metaboliseren. Wanneer CAM planten worden water-gestrest, de stomaten blijven gesloten zowel dag en nacht; gas uitwisseling en waterverlies bijna ophouden. De plant, echter, handhaaft een laag niveau van metabolisme in de nog vochtige weefsels. Net zoals een stationair draaiende motor sneller op volle snelheid kan draaien dan een koude, kan een stationair draaiende NOKKENFABRIEK in 24 tot 48 uur na regen weer volledig groeien. Daarom kunnen vetplanten snel profiteren van kortstondig oppervlaktevocht.
opgeslagen water in een droge omgeving vereist bescherming tegen dorstige dieren. De meeste vetplanten zijn stekelig of giftig, vaak beide. Sommigen beschermen zichzelf door alleen op ontoegankelijke locaties te groeien. Toch vertrouwen anderen op camouflage. Arizona night blooming cereus, bijvoorbeeld, lijkt sterk op de droge stengels van de struiken waarin het groeit.
droogtetolerantie
droogtetolerantie (of droogteslaap) verwijst naar het vermogen van een plant om uitdroging te weerstaan zonder te sterven. Planten in deze categorie werpen vaak bladeren af tijdens droge periodes en gaan in een diepe rustperiode. Het meeste waterverlies komt door transpiratie door bladoppervlakken, waardoor dropping van bladeren water in de stengels bespaart. Sommige planten die normaal niet hun bladeren werpen hebben harsachtige coatings die het waterverlies vertragen (bijvoorbeeld creosootstruik).
Creosootbladeren hebben een harsachtige laag die het waterverlies vertraagt. Deze bladeren hebben zich aangepast om water te besparen en hoge temperaturen te overleven.
de wortels van droogte-tolerante struiken en bomen zijn uitgebreid in vergelijking met die van planten in natter klimaten, en beslaan een oppervlakte tot tweemaal de diameter van het bladerdak. Ze exploiteren de bodem op een grotere diepte dan de wortels van vetplanten; soms strekken ze zich uit tot extreme dieptes (bijvoorbeeld mesquite). De meeste wortels van een mesquite liggen echter binnen een meter (0,9 m) van het oppervlak.
Rooting dieptecontrole mogelijkheden voor groeicycli. In tegenstelling tot de ondiep gewortelde strategie van de vetplanten is een aanzienlijke regen nodig om de diepere wortelzone van struiken en bomen te bevochtigen. Na een doorweekende regen is gevallen, heesters zoals brittlebush en creosoot nemen een paar weken om volledige groei te hervatten van diepe rust. De afweging tussen deze strategie en die van vetplanten is dat als de diepere grond eenmaal bevochtigd is door meerdere regenbuien, deze veel langer vochtig blijft dan de oppervlaktelaag, wat enkele weken groei ondersteunt.Succulenten kunnen alleen water opnemen als de bodem bijna verzadigd is. Droogte-tolerante planten kunnen daarentegen water opnemen uit grond die veel droger is. Op dezelfde manier kunnen deze planten fotosynthese met een laag gehalte aan bladvocht, wat fataal zou zijn voor de meeste planten.
Brittlebush heeft grijze bladeren om zonlicht te reflecteren en wat koeler te blijven. Ze laten ook gemakkelijk bladeren vallen tijdens droge periodes en zullen na regen snel uitbladeren.
Droogtevermijding
eenjarige planten ontsnappen aan ongunstige omstandigheden door niet te bestaan. Ze rijpen in een enkel seizoen, en sterven dan nadat ze al hun levensenergie hebben gekanaliseerd in het produceren van zaden in plaats van wat te reserveren voor verdere overleving.
de meeste eenjarigen in de Sonorawoestijn zullen alleen ontkiemen tijdens een smal venster in de herfst, nadat de zomerhitte is afgenomen en voordat de winter koud wordt. Tijdens dit venster van de kans, moet er een weken regen van ten minste een centimeter voor de meeste soorten. Deze combinatie van eisen is overlevingsverzekering: een centimeter regen in het milde weer van de herfst zal voldoende bodemvocht leveren dat de kiemende zaden waarschijnlijk zullen rijpen en zaden produceren, zelfs als er bijna geen regen meer valt in dat seizoen. Er is nog een andere verzekering: zelfs onder de beste omstandigheden zullen niet alle zaden ontkiemen; sommige blijven slapend. Hoewel de mechanismen niet bekend zijn, zal een percentage van elk jaar gewas van woestijn lupine zaden niet ontkiemen totdat ze tien jaar oud zijn.
wilde bloemen zoals deze papaver en lupine uit Arizona wachten op de juiste omstandigheden. Voorjaarsbloeiers ontkiemen tijdens herfst / winterregens. Ze zullen bloeien in het voorjaar, dan gaan naar zaad en sterven voordat de hitte en het droge weer begint.
zaailingen produceren snel rozetten van bladeren tijdens het milde herfstweer, blijven plat tegen de grond als ze langzamer groeien in de winter, en bouten in bloei in het voorjaar. Omdat de planten onopvallend zijn totdat ze met de veerbout beginnen, denken veel mensen ten onrechte dat de lenteregens onze Wildflower displays produceren.
eenjarige planten komen alleen voor in gemeenschappen met droge seizoenen, waar de afstand tussen vaste planten wordt bepaald door de bewortelingsruimte die nodig is om voldoende vocht te verkrijgen om de droogste jaren te overleven. In de af en toe nattere jaren zijn zowel open ruimte als vocht beschikbaar om te worden geëxploiteerd door een populatie van snelgroeiende eenjarigen. Hoe armer de habitat, hoe groter het aandeel van eenjarige soorten. De helft van de flora van de Sonorawoestijn bestaat uit jaarlijkse soorten. In de droogste habitats zijn tot 90% van de planten eenjarige planten.
het woestijnmilieu lijkt misschien vijandig, maar dit is puur het standpunt van een buitenstaander. Aanpassingen stellen inheemse planten en dieren niet alleen in staat om hier te overleven, maar om het grootste deel van de tijd te gedijen.
– – – – –
wist je dat tot 70 procent van het watergebruik buiten is? Daarom houden we van woestijnplanten en hebben ze elke maand. Bezoek onze pagina over het kiezen en planten van laag Water-Gebruik planten voor tips over de selectie van planten en hoe goed te planten. Ook, zorg ervoor om te lezen door al onze aanbevolen Plant van de maand blogs!
dit artikel wordt herdrukt met toestemming. U kunt het originele artikel hier lezen. Van tijd tot tijd, Water – Use It Wisely features gastbloggers die schrijven over onderwerpen met betrekking tot water en waterbehoud. De auteur van deze blogpost, Mark A. Dimmitt, is voormalig directeur Natuurgeschiedenis van het Arizona-Sonoran Desert Museum. De missie van het Arizona-Sonoran Desert Museum, opgericht in 1952, is om mensen te inspireren om te leven in harmonie met de natuurlijke wereld door het bevorderen van liefde, waardering en begrip van de Sonoran woestijn. Het museum is een fusie-ervaring: dierentuin, botanische tuin, kunst, galerie, Natuurhistorisch museum en aquarium.
foto ‘ s van Donna DiFrancesco