Alpine Pflanze

Um zu überleben, werden alpine Pflanzen an die Bedingungen in großen Höhen angepasst, einschließlich Kälte, Trockenheit, hoher ultravioletter Strahlung und Schwierigkeiten bei der Fortpflanzung.

Tieftemperaturextreme überlebenedit

Die meisten alpinen Pflanzen sind irgendwann in ihrem Leben mit extremen niedrigen Temperaturen konfrontiert. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie eine Pflanze diese Extreme überleben kann., Pflanzen können die Exposition gegenüber niedrigen Temperaturen vermeiden, indem sie verschiedene Formen der saisonalen Phänologie, Morphologie oder durch Präferenz für variable Wachstumsformen verwenden. Sie können auch das Einfrieren ihrer exponierten Gewebe vermeiden, indem sie die Menge an gelösten Stoffen in ihren Geweben erhöhen, die als Gefrierpunktdepression bezeichnet wird. Eine andere, etwas ähnliche Methode, mit der Pflanzen das Einfrieren vermeiden können, ist die Unterkühlung, die die Eiskristallisation in Pflanzengeweben verhindert. Diese Methoden sind nur ausreichend, wenn die Temperatur nur mäßig kalt ist., In der alpinen Zone sind die Temperaturen oft niedrig genug, dass diese Methoden nicht ausreichen. Wenn Pflanzen eine dauerhaftere Lösung benötigen, können sie eine Gefriertoleranz entwickeln. Pflanzen können ihre Zellen auch dehydrieren, indem sie Wasser in Interzellularräume bewegen. Dies verursacht Eisbildung außerhalb der Zelle, wo Eiskristalle keinen Schaden verursachen. Wenn all diese Strategien Frostschäden nicht verhindern, haben alpine Pflanzen oft die Fähigkeit, die beschädigten Organe zu reparieren oder zu ersetzen. Da es oft schwierig ist, Schäden zu verhindern, sind viele alpine Pflanzen auf den Ersatz ihrer Organe angewiesen., Sie tragen dazu bei, dies zu ermöglichen, indem sie ihre Meristeme unter der Erde platzieren, wo die Temperaturen im Allgemeinen wärmer sind.

Photosynthese – und Atmungsratenedit

Photosynthese-und Atmungsraten sind während der gesamten Vegetationsperiode nicht einheitlich. Zu Beginn der Vegetationsperiode weisen neue Triebe aufgrund des schnellen Wachstums neuer Triebe niedrige Netto-Photosyntheseraten und hohe Atmungsraten auf. Wenn die Temperatur in einem Mikroklima der Pflanzen ansteigt, steigen die Netto-Photosyntheseraten, solange ausreichend Wasser verfügbar ist und während der Blüte ihren Höhepunkt erreicht., Alpine Pflanzen können mit der Photosynthese beginnen und bei niedrigeren Temperaturen maximale Photosyntheseraten erreichen, verglichen mit Pflanzen, die an niedrigere Lagen und wärmere Klimazonen angepasst sind. Dies ist auf die kombinierten Auswirkungen von Genotyp und Umweltfaktoren zurückzuführen.

Vermeidung von Austrocknungedit

In alpinen Gebieten ist die Wasserverfügbarkeit oft variabel., Bryophyten und Flechten weisen eine hohe Austrocknungstoleranz auf, was zu ihrer Fülle in allen Lebensräumen der alpinen Gebiete beiträgt. Bei höheren Pflanzen ist eine Gewebetrocknung in großen Höhen selten. Wenn es auftritt, passiert es normalerweise Pflanzen, die an exponierten Standorten wachsen, wo die Windbelastung erhöht wird. Alpine Pflanzen vermeiden Wasserverlust durch tiefe Bewurzelung und erhöhte stomatale Kontrolle. Pflanzen in geringer Höhe erreichen normalerweise morgens die maximale stomatale Öffnung, während alpine Pflanzen mittags die maximale Öffnung erreichen, wenn die Temperatur am größten ist., Alpine Sukkulenten nutzen oft ihre Photosynthese, um Wasserverlust zu vermeiden.

Vermeidung von ultravioletter strahlungEdit

Da die ultraviolette Strahlung tendenziell mit zunehmender Höhe zunimmt, wird häufig davon ausgegangen, dass sie ein Stressfaktor bei alpinen Pflanzen ist. In der Vergangenheit gab es viele Versuche zu erforschen, wie ultraviolette Strahlung alpine Pflanzenformen beeinflussen kann. Es ist jedoch ungewiss, ob das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen durch ultraviolette Strahlung beeinflusst werden., Es ist auch nicht klar, ob die Strahlung für die Förderung der genetischen Differenzierung verantwortlich ist, was zu verkümmerten Wachstumsformen führt.

ReproduktionEdit

Alpine Pflanzen verwenden sowohl sexuelle Fortpflanzung als auch asexuelle Fortpflanzung. Die sexuelle Fortpflanzung ist in hochalpinen Gebieten begrenzt, insbesondere in Gebieten mit kurzer Vegetationsperiode in alpinen Zonen in hohen Breiten. In tropischen alpinen Zonen mit einer ganzjährigen Vegetationsperiode wie den nördlichen Anden können Pflanzen das ganze Jahr über blühen. Unabhängig davon, wann alpine Pflanzen blühen, sind Bestäuber oft knapp., Die Aktivität der Bestäuber nimmt mit zunehmender Höhe ab. Die häufigsten Bestäuber in der alpinen Zone sind Hummeln und Fliegen. Pflanzen verwenden verschiedene Strategien, um mit diesen Grenzen umzugehen, einschließlich alternativer Blütezeit und klonaler Vermehrung.

Frühblühende Pflanzenedit

Einige Pflanzen blühen unmittelbar nach dem Schmelzen des Schnees oder dem Auftauen des Bodens., Diese frühblühenden Pflanzen bilden immer ihre Blüten in der vorherigen Saison, Preformation genannt. Dieses Blütenprimordium wird ein bis drei Jahre vor der Blüte produziert, wodurch sichergestellt wird, dass die Blüte nach der Schneeschmelze nicht verzögert wird und dass bei den richtigen Umgebungsbedingungen genügend Zeit für das Saatgut bleibt. Folglich riskieren sie Frostschäden am vorgeformten Blütenstand. Um Frostschäden zu minimieren, sind vorgeformte Blüten oft von dicht gepackten Hochblättern umgeben, die dicht mit Trichomen bedeckt sind. Dies hilft, das Innere einer Blütenknospe warm zu halten., Wegen der frühen Saisonbestäuberbegrenzung haben Pflanzen, die früh blühen, im Allgemeinen eine niedrige Rate des Fortpflanzungserfolgs. Ein Vorteil der frühen Blüte ist, dass Samen, die produziert werden, eine größere Chance haben, sich vor dem nächsten Einfrieren zur Reife zu entwickeln. Sie haben auch eine hohe Outcrossing-Rate, die zur Steigerung der genetischen Vielfalt beiträgt. Geschwindigkeit und Blütezeit hängen von der Zeit der Schneeschmelze, der Temperatur und der Photoperiode ab, treten jedoch normalerweise 10 bis 20 Tage nach der Schneeschmelze auf.

Mid-season floweringEdit

Etwa die Hälfte aller alpinen Arten Blumen in der Saison., Die Blüte auf dem saisonalen Höhepunkt kombiniert einige der Vorteile und Risiken von frühblühenden und spätblühenden Pflanzen. Einige Pflanzen der Zwischensaison bilden ihre Blütenstände vor, aber nicht alle.

Spätes Blühenedit

Späte Blüte tritt nach dem Ende der Hauptwachstumsperiode auf. Sie haben eine hohe Samenleistung, aber ihre Samen haben eine reduzierte Reifungsrate aufgrund von zeitlichen Einschränkungen. Diese Pflanzen neigen zur Selbstbestäubung, Apomixis und Vivipary.,

Klonale Vermehrungedit

Da Investitionen in Blumen und Saatgutproduktion für alpine Pflanzen teuer sein können, verwenden sie häufig klonale Vermehrung. Diese Strategie wird immer häufiger, wenn die Höhe zunimmt, und ist am häufigsten bei Kryptogamen und Gräsern. Einige alpine Pflanzen verwenden es als ihre vorherrschende Fortpflanzungsmethode. In diesen Pflanzen ist die sexuelle Fortpflanzung selten und trägt nicht wesentlich zur Fortpflanzungsleistung bei. Ein Beispiel für eine solche Pflanze ist Carex curvula, die schätzungsweise ein klonales Alter von etwa 2000 Jahren hat.,

Nach der Etablierung erfolgt jedes Jahr ein neues Triebwachstum schnell von der staubigen Knospe, die sich normalerweise in der Nähe der Bodenoberfläche befindet. Dieses Wachstum tritt nach der Schneeschmelze auf, wenn die Bodentemperatur über 0 °C liegt Einige Arten, wie Erythronium grandiflorum, können vor der Schneeschmelze ein neues Triebwachstum beginnen, da sich ihre Staudenknospen in Zwiebeln befinden, die tief im Boden vergraben sind., Wenn neue Blätter aus dem Schnee herausragen, geben die neuen Triebe Wärme aus der thermischen Umlagerung und/oder Atemwärme ab, die den umgebenden Schnee schmilzt. Dadurch wird mehr Boden der Sonnenstrahlung ausgesetzt, erwärmt und neues Wachstum beschleunigt.