Адаптация растений к жизни в горных условиях

Подобно тому, как лиственные растения, живущие в нашей климатической зоне, должны были приспосабливаться к зимам и морозам, растения, попадающие в новые горные районы, должны были адаптироваться к существующим там условиям.

Основными факторами, влияющими на растения, являются температура, солнечный свет, влажность, количество питательных веществ, находящихся в данной местности, свойства почв на известковом и гранитном субстрате и, соответственно, реакция почвы, а также высота участка над уровнем моря, которая представляет интерес в данном случае. Все перечисленные здесь факторы являются экологическими — абиотическими — факторами. На растения также влияет человек.

Растения, живущие в горной среде, подвергаются особенно суровым условиям жизни, суровый горный климат, большие колебания как годовых, так и суточных температур, низкие среднегодовые температуры, пронизывающие, морозные ветры, гораздо более сильная, чем в низинах, инсоляция, т.е. прямое действие солнечных лучей на поверхность, подверженную их воздействию, длительный снежный покров, лавины, значительно сокращенный вегетационный период, частые и интенсивные осадки. Однако большая часть воды выпадает в виде снега в течение значительно удлиненной зимы. Поэтому растения не могут использовать ее в это время. Во время вегетационного периода осадков в горах обычно выпадает много, а из-за крутых склонов вода очень быстро стекает. Поэтому растения должны позаботиться о ее хранении.

Включая Татры в наше описание, мы должны также упомянуть о ветре Хальни — теплом ветре, который ускоряет вегетацию растений. Ветер, с которым мы также должны связывать быстрое охлаждение и гибель растений, а если хальный ветер дует долгое время, то и высыхание растений.

Как мы уже упоминали выше, в горах растениям часто бывает очень трудно получить доступ к воде. Такое состояние называется физиологической засухой. Однако горные растения выработали приспособления, защищающие их от чрезмерной транспирации и высыхания. Примером такого решения является всем известный эдельвейс и кутикула, находящаяся на его листьях. Кутикула, или очень плотная ворсистость. Другие примеры — кожистые листья, развивающиеся у вороники, или мясистые листья, известные как грубые листья, развивающиеся у примулы. Однако наиболее известным методом уменьшения испарения является уменьшение лопасти листьев. Листья горных растений в значительной степени превратились в колючки. Это происходит потому, что у иголок очень маленькая площадь испарения.

По мере продвижения вверх мы видим уменьшение общего размера растений. Поэтому растения на возвышенностях обычно встречаются в виде карликовых, небольших, но чрезвычайно компактных, плотных дернин, подушек или роз, образующих форму, напоминающую мох. Растения, встречающиеся в виде подушек, имеют один, сильный и толстый, сильно одревесневший корень, растущий глубоко в трещины между отдельными каменными блоками. Почва под такой подушкой не промерзает совсем или только на очень малой глубине. Поэтому растение может гораздо быстрее начать свои вегетационные процессы. Этот тип адаптации защищает растения от сильных ветров, чрезмерного испарения и резких скачков температуры. Описанная защита от холода одновременно является защитой от чрезмерного нагревания солнцем. Среди растений, образующих такие компактные дернины, можно назвать лемму бесстебельную, седум болотный, а также татранскую и селадоновую рок-розу. Розовая форма дает растению преимущества, аналогичные подушечной форме. Все листья собраны в наземную розу и более или менее прижаты к земле. Такую форму растения можно встретить, например, у ястребинки карпатской, или ястребиной травы. Примула также растет в этой форме.

Горные растения встречаются также в виде шпалерных кустарников — небольших растений с одревесневшими, ползучими стеблями, которые сильно прижимаются к земле. Благодаря такой форме эти растения могут как использовать тепло почвы, так и избегать разрушительного воздействия ветра. К шпалерным кустарникам относятся ива травянистая, ива венечная и дуб восьмилепестковый.

Размер цветка, цвет, размер семян и плодов, а также индивидуальные видовые характеристики также могут быть примерами адаптации.

Некоторые растения цветут еще до того, как выпускают листья. Это относится к словацкому пасленовому цветку или спишскому шафрану.

Стоит описать интересную особенность семян бесстебельной колючки. Ее семена прорастают 4-5 раз в год, каждые десять дней или около того. Это повышает их шансы на выживание, а значит, и на выживание всего вида.

Снегопад и снежный покров также имеют большое значение для растений. Этот белый покров обеспечивает отличную защиту от сильных морозов. Мы должны помнить, что эта защита также может помочь нашим садовым растениям пережить зиму. Поэтому давайте не будем стряхивать белый пух с наших растений. Снежная накидка защитит их от морозных ветров.

В почвах горных районов мало питательных веществ, что в значительной степени влияет на рост растений. Дефицит питательных веществ ограничивает рост растений. У горных растений развито хищничество. Нападая на мелкую фауну, в основном насекомых, иногда пауков, ракообразных или улиток, эти растения стали независимы от обилия питательных веществ в почве. Хищниками являются круглолистная и промежуточная роса, а также альпийская жирянка и альпийская жирянка, и обыкновенный плаун.

Адаптация растений к суровому горному климату проявляется и в ходе их жизненного цикла. У подножия гор около 20% составляют однолетние растения. На высоте более 2 000 м однолетние виды не встречаются. Это связано с тем, что вегетационный период настолько короткий, что однолетние растения не могут полностью развиться за столь короткое время. Вегетационный период в Закопане составляет около 8 месяцев, а в Ломнице — всего 4 месяца. Только многолетние растения могут полноценно развиваться в таких условиях. Гибель побегов в определенный год не приводит к гибели особи. Она прорастает на следующий год. Эта особенность часто относится даже к растениям, которые в низинах являются однолетними.

Другой адаптацией является феномен развития семян из неоплодотворенной яйцевой клетки. Луговой чемерица, который довольно часто встречается на лугах, не производит пыльцу, и его семена развиваются именно из такой неоплодотворенной клетки.

Некоторые виды, размножающиеся живородящим способом, либо вообще не развивают семена, либо развивают их в ограниченное время. Тем не менее, они производят семена, которые могут полностью заменить цветки. К растениям, размножающимся таким способом, относятся живородящая метелка и живородящая овсяница, а также клубневая лилия и рокроза. Размножаемые растения, представляющие собой небольшие листовые побеги, утяжеляют метелки, на которых они растут. Нагруженные таким образом метелки наклоняются к земле. Как только побеги оказываются достаточно близко к земле, они укореняются, давая начало новому растению.

Горные растения, растущие в горах альпийского типа, такие как горечавка весенняя и лемма бесстебельная, очень часто имеют высокую концентрацию сахара в клеточном соке. Это, скорее всего, повышает устойчивость этих растений к низким температурам. Эти процессы, обнаруженные у растений из горных массивов, не происходят у родственных видов, живущих в низинах.

Растения процветают в горных районах. Приспособленные к этой специфической среде, они прекрасно себя чувствуют.. но на их пути стоит сложный противник. Эволюция заставила растения приспособиться к самым разнообразным абиотическим факторам, которые на них влияют. На растения также влияют биотические факторы — другие живые организмы. И пока что мы являемся их самым большим препятствием.