Categories
Окружающая среда

Каковы специальные приспособления пустынных растений?

Пустынная растительность часто выглядит иначе, чем растения, которые растут в других типах окружающей среды или биомах. Пустынные растения растут в одном из самых суровых условий на Земле, и поэтому получают выгоду от специальных приспособлений, которые помогают им выживать. Эти приспособления позволяют пустынным растениям не только выживать, но и процветать в жарких и сухих условиях пустыни. Такие приспособления пустынных растений описаны ниже.

Предотвращение засухи через короткий жизненный цикл

Некоторые растения избегают засушливых условий, завершая свой жизненный цикл до того, как условия пустыни усиливаются. Эти растения обычно созревают за один сезон, а затем умирают, но дают семена, которые впоследствии цветут в новые растения. Например, в пустыне Сонора в Северной Америке 90% видов растений являются однолетними, и многие прорастают в течение короткого осеннего сезона, когда для прорастания требуется небольшое количество осадков. В некоторых случаях не все семена прорастают одновременно, но остаются бездействующими и прорастают в следующем году или даже спустя годы. Растения, которые прорастают осенью, медленно растут в течение зимы и цветут весной, после чего они умирают до того, как начинается уничтожающее лето. Жизненный цикл растения продолжается через произведенные семена.

Адаптации, чтобы избежать животных

Поскольку пустынные растения обычно редки и имеют редкую популяцию, для них важно защитить себя от животных или других хищников. Таким образом, эти растения имеют несколько приспособлений, которые не позволяют животным приближаться к ним. Голод и жажда притягивают животных к растениям, но у многих пустынных растений есть колючки и шипы, такие как бочковый кактус, которые могут нанести вред животному, которое пытается его съесть. Многие из этих растений также токсичны, например, шип-яблоко в пустыне, а некоторые колючие и токсичные. Некоторые растения также используют камуфляж в качестве средства, чтобы не быть съеденным животными, такими как Аризона, цветущая в ночное время.

Предотвращение засухи с помощью CAM-фотосинтеза

Растения обычно поглощают углекислый газ в течение дня через устьица в своих листьях для выполнения фотосинтеза. Однако отверстия устьиц также приводят к потере ценной воды в результате суммарного испарения. Пустынные растения не могут позволить себе терять воду, и поэтому некоторые растения осуществляют фотосинтез Crassulacean кислотного метаболизма (CAM) для фиксации углерода. При фотосинтезе CAM устьицы остаются закрытыми в течение дня, но открываются ночью для поглощения углекислого газа, который затем сохраняется в вакуолях в виде малата. В течение дня малат транспортируется в хлоропласты, где его реконверсия в углекислый газ позволяет осуществить оставшиеся стадии фотосинтеза. Юкки, ксерофитные бромелии и эпифитные орхидеи являются примерами видов растений, которые выполняют фотосинтез САМ.

Адаптация листьев в пустынных растениях

У пустынных растений обычно есть листья, которые приспособлены к жарким и засушливым условиям.

Размер и количество листьев

У пустынных растений листья меньшего размера, сезонные или вообще без листьев. Виды с небольшими листьями, такие как маленький лист пало-верде или Parkinsonia microphylla, имеют меньшую площадь поверхности на листьях и поэтому теряют меньше воды в результате эвапотранспирации. Растения, такие как акация и окотилло, которые являются летними лиственными, опускают свои листья в жаркое время года. Как только погодные условия улучшаются, эти растения восстанавливаются. Кроме того, растения, такие как кактусы, имеют шипы или шипы вместо листьев, и фотосинтез происходит в стеблях или коре. У суккулентов, таких как агава, меньше листьев, которые помогают им выживать в сухих условиях.

Цвет листьев

Так как темные цвета поглощают больше тепла, некоторые растения имеют светлые листья. Такие листья отражают свет и поэтому теряют меньше воды от транспирации. Например, листья полыни (Артемизия tridentata) светло-зеленого цвета.

Листья со специализированными устьицами

Некоторые растения имеют ограниченное количество устьиц, в то время как другие имеют устьицы, которые закрываются в течение дня. Такие приспособления позволяют растениям снижать потери воды.

Листья с восковыми поверхностями

У многих пустынных растений листья покрыты воском или специальными маслами, которые уменьшают транспирацию. Примером такого растения является куст креозота (Larrea tridentata).

Волосатые листья

Некоторые растения, такие как пустынное железное дерево (Олнея Тесота), есть листья с маленькими волосками. Эти волоски отражают солнечный свет и блокируют движение ветра, которые уменьшают суммарное испарение листьев.

Узкие и заостренные листья

Растения, такие как дерево Джошуа, имеют узкие, заостренные и острые листья, чья уменьшенная площадь поверхности защищает растение от потери воды.

Густые листья

Кактусы и другие суккуленты, как правило, имеют толстые листья с большим количеством вакуолей, которые хранят воду. Такие растения могут выживать в течение длительных периодов сухой погоды, используя сохраненную влажность в их листьях.

Перемещение листьев

Листья некоторых пустынных растений, таких как жожоба (Simmondsia chinensis), двигайтесь в течение дня так, чтобы солнечные лучи падали только на края листьев, уменьшая тепло, передаваемое на поверхность, что уменьшает суммарное испарение.

Адаптация стволов в пустынных растениях

Стебли пустынных растений также демонстрируют различные специализации, которые позволяют им процветать в суровом климате пустыни.

Толстые и мясистые стебли

Стебли большинства кактусов и других суккулентов толстые и мясистые. Такие стебли удерживают влагу, которая помогает растению пережить засуху.

Стебли выполняют функцию листьев

Стебли растений, у которых отсутствуют листья или листья, которые превращаются в шипы или колючки, выполняют функцию листьев и выполняют фотосинтез. Например, стебли большинства кактусов выполняют жизненно важную функцию фотосинтеза.

Стебли имеют водонепроницаемые покрытия или волосатые отростки

Стебли пустынных растений также часто имеют восковые налеты или волосатые отростки, которые помогают ограничить потерю воды и обеспечивают защиту от ветра.

Растения с растяжимыми стеблями

Растения, такие как кактус Сагуаро, имеют расширяющиеся стебли, которые имеют складчатую структуру, которая расширяется и сжимается, подобно гармошке. Эта адаптация позволяет стеблям удерживать больше воды во время ливня и сокращаться в сухих условиях, чтобы предотвратить потерю воды.

Корневые адаптации в пустынных растениях

Некоторые пустынные растения имеют глубокие корни

Пустынные растения, такие как мескиты, имеют глубокие корнеплоды, которые доходят до уровня воды, чтобы достичь воды. Эта корневая адаптация позволяет растению избежать засухи.

Мясистые корни

Корни растений, которые растут в засушливых условиях, часто бывают мясистыми и толстыми, поскольку корни хранят влагу и питательные вещества, что позволяет растению выживать в сухих условиях. Эти корни называются клубнями.

Неглубокие и горизонтальные корни

Многие суккуленты, такие как сагуаро, имеют обширные системы мелких корней, которые растут горизонтально, а не вертикально. Эти корни обычно такие же глубокие, как растения, высокие, но не более глубокие. Эта корневая адаптация позволяет растению забирать и поглощать воду из почвы на большей площади. Чтобы позволить корневым системам хорошо распространяться, эти виды обычно растут дальше друг от друга, чем в кластерах.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *