aby przetrwać, rośliny alpejskie są przystosowane do warunków na dużych wysokościach, w tym zimna, suchości, wysokiego poziomu promieniowania ultrafioletowego i trudności w rozmnażaniu.
przetrwanie ekstremalnych niskich temperaturachedytuj
siedlisko alpejskie na masywie Mont Blanc
większość roślin alpejskich ma do czynienia z ekstremalnymi temperaturami w pewnym momencie swojego życia. Istnieje wiele sposobów, że roślina może przetrwać te skrajności., Rośliny mogą uniknąć narażenia na działanie niskiej temperatury, stosując różne formy fenologii sezonowej, morfologii lub zmienną preferencję formy wzrostu. Mogą również uniknąć zamrażania ich narażonych tkanek poprzez zwiększenie ilości substancji rozpuszczonych w ich tkankach, znany jako depresja punktu zamarzania. Inną, nieco podobną metodą, którą rośliny mogą stosować w celu uniknięcia zamarzania, jest przechłodzenie, które zapobiega krystalizacji lodu w tkankach roślinnych. Metody te są wystarczające tylko wtedy, gdy temperatura jest umiarkowanie zimna., W strefie alpejskiej temperatury są często na tyle niskie, że metody te nie są wystarczające. Gdy rośliny potrzebują bardziej trwałego rozwiązania, mogą rozwinąć tolerancję na zamarzanie. Rośliny mogą również odwodnić swoje komórki, przenosząc wodę do przestrzeni międzykomórkowych. Powoduje to powstawanie lodu poza komórką, gdzie kryształy lodu nie powodują uszkodzeń. Gdy wszystkie te strategie nie zapobiegają uszkodzeniu przez mróz, rośliny alpejskie często mają zdolność do naprawy lub wymiany uszkodzonych narządów. Ponieważ często trudno jest zapobiec uszkodzeniu, wiele roślin alpejskich zależy od wymiany ich narządów., Ułatwiają to, umieszczając swoje merystemy pod ziemią, gdzie temperatury są zazwyczaj cieplejsze.
wskaźniki fotosyntezy i oddychaniaedytuj
wskaźniki fotosyntezy i oddychania nie są jednolite przez cały sezon wegetacyjny. Na początku sezonu wegetacyjnego nowe pędy mają niskie tempo fotosyntezy netto i wysokie tempo oddychania ze względu na szybki wzrost nowych pędów. Wraz ze wzrostem temperatury w mikroklimacie roślin, Tempo fotosyntezy netto wzrośnie tak długo, jak dostępna jest duża ilość wody i osiągnie szczyt podczas kwitnienia., Rośliny alpejskie są w stanie rozpocząć fotosyntezę i osiągnąć maksymalne tempo fotosyntezy w niższych temperaturach w porównaniu z roślinami przystosowanymi do niższych wysokości i cieplejszego klimatu. Wynika to z łącznego wpływu genotypu i czynników środowiskowych.
unikanie wysychaniaedytuj
na obszarach alpejskich dostępność wody jest często zmienna., Mszaki i porosty wykazują dużą tolerancję na wysychanie, co przyczynia się do ich obfitości we wszystkich siedliskach obszarów alpejskich. Wśród roślin wyższych osuszanie tkanek jest rzadkie na dużych wysokościach. Jeśli tak się stanie, zwykle zdarza się to roślinom rosnącym na odsłoniętych miejscach, gdzie zwiększa się naprężenie wiatru. Rośliny alpejskie unikają utraty wody poprzez głębokie ukorzenianie i zwiększoną kontrolę jamy ustnej. Rośliny na niskich wysokościach zwykle osiągają maksymalne otwarcie jamy ustnej rano, podczas gdy rośliny alpejskie osiągają maksymalne otwarcie w połowie dnia, gdy temperatura jest największa., Alpejskie soczyste rośliny często wykorzystują fotosyntezę CAM, Aby uniknąć utraty wody.
unikanie promieniowania ultrafioletowego
ponieważ promieniowanie ultrafioletowe ma tendencję do wzrostu wraz z uniesieniem, często przyjmuje się, że jest czynnikiem stresu wśród roślin alpejskich. W przeszłości próbowano zbadać, w jaki sposób promieniowanie ultrafioletowe może wpływać na alpejskie formy roślinne. Jednak nie jest pewne, czy wzrost i rozwój roślin ma wpływ na promieniowanie ultrafioletowe., Nie jest również jasne, czy promieniowanie jest odpowiedzialne za promowanie różnicowania genetycznego, co prowadzi do zahamowania form wzrostu.
reprodukcja
rośliny alpejskie wykorzystują zarówno rozmnażanie płciowe, jak i rozmnażanie bezpłciowe. Rozmnażanie płciowe ma ograniczenia w obszarach wysokogórskich, zwłaszcza na obszarach o krótkim okresie wegetacyjnym w strefach alpejskich na wysokich szerokościach geograficznych. W tropikalnych strefach alpejskich z całorocznym sezonem wegetacyjnym, takich jak Północne Andy, rośliny mogą kwitnąć przez cały rok. Niezależnie od tego, kiedy kwitną rośliny alpejskie, zapylacze są często rzadkie., Aktywność zapylaczy maleje wraz ze wzrostem wysokości. Najczęstszymi zapylaczami w strefie alpejskiej są trzmiele i muchy. Rośliny wykorzystują różne strategie radzenia sobie z tymi ograniczeniami, w tym alternatywny czas kwitnienia i rozmnażanie klonów.
wczesne kwitnietyedytuj
niektóre rośliny kwitną natychmiast po roztopieniu się śniegu lub rozmrożeniu gleby., Te wczesne rośliny kwitnące zawsze tworzą swoje kwiaty w poprzednim sezonie, zwanym preformacją. Ten zawiązek kwiatowy Wytwarza się od jednego do trzech lat przed kwitnieniem, co zapewnia, że kwitnienie nie jest opóźnione po roztopie śniegu i że przy odpowiednich warunkach środowiskowych będzie wystarczająco dużo czasu na ustawienie nasion. W związku z tym istnieje ryzyko uszkodzenia przez mróz wstępnie uformowanego kwiatostanu. Aby zminimalizować uszkodzenia mrozowe, wstępnie uformowane kwiaty są często otoczone szczelnie upakowanymi przylistkami, które są gęsto pokryte trichomami. Pomaga to utrzymać ciepło wnętrza pąka kwiatowego., Ze względu na ograniczenie zapylaczy we wczesnym sezonie rośliny, które kwitną wcześnie, mają niski wskaźnik sukcesu reprodukcyjnego. Zaletą wczesnego kwitnienia jest to, że produkowane nasiona mają większe szanse na osiągnięcie dojrzałości przed następnym zamrożeniem. Mają również wysoki wskaźnik outcrossingu, co pomaga zwiększyć różnorodność genetyczną. Prędkość i czas kwitnienia zależą od czasu roztopu śniegu, temperatury i fotoperiodu, ale zwykle występuje od 10 do 20 dni po roztopie śniegu.
kwitnienie w połowie sezonu
około połowa wszystkich gatunków alpejskich kwitnie w połowie sezonu., Kwitnienie w szczycie sezonowym łączy w sobie niektóre zalety i zagrożenia związane z wczesnym i późnym kwitnieniem roślin. Niektóre rośliny w połowie sezonu preformują swoje kwiatostany, ale nie wszystkie.
późne kwitnienie
późne kwitnienie następuje po zakończeniu głównego sezonu wegetacyjnego. Mają wysoką wydajność nasion, ale ich nasiona mają obniżoną szybkość dojrzewania z powodu ograniczeń czasowych. Rośliny te mają tendencję do samozapylania, apomixis i vivipary.,
rozmnażanie Klonalne
ponieważ inwestycje w produkcję kwiatów i nasion mogą być kosztowne dla roślin alpejskich, często stosują rozmnażanie klonalne. Strategia ta staje się coraz częstsza wraz ze wzrostem wysokości i jest najczęściej spotykana wśród kryptogamów i traw. Niektóre rośliny alpejskie używają go jako dominującej metody rozmnażania. U tych roślin rozmnażanie płciowe jest rzadkie i nie przyczynia się znacząco do reprodukcji. Przykładem takiej rośliny jest Carex curvula, której wiek klonalny szacuje się na około 2000 lat.,
Erythronium grandiflorum
Po założeniu każdego roku następuje szybki wzrost pędów z pąka perennego, który zwykle znajduje się blisko powierzchni gleby. Niektóre gatunki, takie jak Erythronium grandiflorum, mogą rozpocząć wzrost nowych pędów przed śniegiem, ponieważ ich pąki wieloletnie znajdują się w cebulkach zakopanych głęboko w glebie., Gdy nowe liście wystają ze śniegu, nowe pędy wydzielają ciepło z termicznego przekierowania i / lub ciepła oddechowego, które topi otaczający śnieg. Naraża to więcej gleby na promieniowanie słoneczne, podgrzewając ją i umożliwiając nowy wzrost w celu przyspieszenia.