От чего умирает дерево?
Деревья обладают необычайной способностью противостоять многим повреждающим агентам, постоянно присутствующим в их среде. Деревья развивались на протяжении миллионов лет, чтобы отразить множество факторов стресса, которые кусают, сжигают, голодают и гниют их корни, ствол, конечности и листья. Удивительно, как дерево разделяет себя на секции, защищая мертвую древесину и болезни, дефолирует, чтобы уменьшить эффект засухи, и истекает кровью для извлечения вредных насекомых.
Мы знаем что все деревья в конце концов умирают. На каждое зрелое дерево, оставшееся в лесу, гибнут многие сотни саженцев и саженцев. Деревья всех возрастов в конечном итоге умирают от одних и тех же агентов, и только самые адаптивные (и часто удачливые) люди доживают до старости.
Есть 5 факторов, чтобы от которого дерево в конечном итоге погибает: смерть от окружающей среды, смерть от вредных насекомых и болезней, смерть от катастрофического события, смерть от возрастного коллапса (голода) и, конечно же, смерть от урожая. В большинстве случаев смерть является результатом нескольких, если не всех, этих состояний одновременно. Давайте посмотрим на каждый из них.
Неблагоприятная среда
Условия почвы и участка, на которых живет дерево, в конечном итоге определяют стрессоры окружающей среды, помещенные на это дерево. Если чувствительное к засухе дерево живет на засушливом участке в условиях засухи, оно действительно может погибнуть от недостатка воды. Но это же дерево также может быть более восприимчивым ко всем другим опасным для жизни факторам. Например, болезнь, которая, кажется, убивает дерево, на самом деле может быть лишь второстепенной проблемой по отношению к исходной экологической проблеме.
Примеры неблагоприятной окружающей среды для деревьев это плохо дренируемые почвы, засоленные почвы, засушливые почвы, загрязнение воздуха и почвы, сильное солнечное нагревание или холодные точки и многие, многие другие. При посадке особенно важно понимать генетическую устойчивость древесных пород к условиям окружающей среды. Многие деревья очень хорошо адаптируются к плохим участкам, но вам нужно понимать, какие виды подходят и где.
Вредные насекомые и болезни
Свирепые болезни, такие как болезнь голландского вяза и каштановая болезнь, вызвали внезапную смерть целых лесов в Северной Америке. Тем не менее, наиболее распространенные болезни проявляются более тонко в их работе, убивая в общей сложности гораздо больше деревьев, чем вирулентные виды, и обходятся владельцам лесных и дворовых деревьев в миллиарды долларов в виде лесных продуктов и образцов деревьев.
Эти «общие» болезни включают три плохих: корневая гниль Armillaria, увядание дуба и антракноз. Эти патогены проникают в дерево через листья, корни и раны коры и повреждают сосудистую систему деревьев, если их не предотвратить или не лечить. В естественных лесах профилактика является единственным доступным экономическим вариантом и является важной частью плана лесоводства лесничего..
Вредные насекомые являются условно-патогенными и часто вторгаются на деревья в условиях стресса из-за экологических проблем или болезней. Они не только могут напрямую вызывать гибель дерева, но и распространять вредные болезнетворные грибки с дерева-хозяина на окружающие деревья. Насекомые могут атаковать камбиальный слой дерева, сверля в поисках пищи и гнездовых полостей, или они могут испортить дерево до смерти. К плохим насекомым относятся сосновые жуки, непарного мотылька и изумрудно-ясеневые мотыльки.
Катастрофические события
Катастрофическое событие всегда возможно как в большом лесу, так и в городской среде. Все имущество, включая деревья, может быть повреждено или уничтожено. Во многих случаях деревья не погибают, а повреждаются до такой степени, что теряется их сила, а насекомые и болезни пользуются потерей устойчивости дерева.
Значительные потери деревьев могут произойти во время лесного пожара или под воздействием ураганного ветра. Деревья сильно пострадают, когда на виды, чувствительные к весу конечностей, обрушивается тяжелый лед, что приводит к их поломке. Наводнения, которые не отступают быстро, могут привести к снижению уровня кислорода в корнях до такой степени, что может произойти повреждение деревьев. Чрезвычайная засуха заставляет быстро работать влаголюбивые породы деревьев и может нанести вред всем деревьям, если продлить ее в течение длительного периода.
Старость
Для деревьев, которые преодолевают трудности и доживают до старости, существует медленный процесс отмирания, для завершения которого могут потребоваться столетия (у долгоживущих видов). Модульное дерево разделяется на поврежденные и зараженные участки и продолжает расти. Тем не менее, рост начинает замедляться после того, как дерево созревает, способность растения поддерживать себя уменьшается и приводит к потере листвы, достаточной для увлажнения и питания.
Новинка Незрелые ветви, называемые эпикормическими побегами, пытаются помочь старому дереву сохранять жизненную силу, но они слабы и недостаточны для поддержания жизни в течение очень долгого времени. Взрослое дерево под своим весом медленно осыпается и крошится, превращаясь в питательные вещества и верхний слой почвы для будущих деревьев.
Лесозаготовки
Мы Напомню, что деревья умирают от топора. Деревья через свою древесину тысячелетиями поддерживали человечество и цивилизацию и продолжают оставаться необходимой частью человеческого существования. Практика ведения лесного хозяйства через профессиональных лесников постоянно и с большим успехом работает, чтобы обеспечить устойчивый поток доступного объема древесины и в то же время гарантировать излишек деревьев. Некоторые считают вырубку лесов нарастающим глобальным кризисом.
Источник
Определена причина гибели сосен во время засухи
Во время засухи молодые сосны погибают не из-за обезвоживания, а из-за дефицита углеводов, а вот причина гибели ели в тех же условиях остается загадкой. К таким выводам пришли российские ученые после исследования этих деревьев. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), а ее результаты были опубликованы в журнале Environmental and Experimental Botany.
Когда растения попадают в условия стресса: засухи, излишнего увлажнения, экстремальных температур, они либо выживают, вырабатывая защитные механизмы, либо сильно и быстро повреждаются и погибают. Вопрос, почему растения гибнут в условиях засухи, сегодня остается открытым. При этом глобальные изменения климата увеличивают частоту и продолжительность засушливых периодов, что негативно влияет на стабильность и восстановление хвойных насаждений. Их стабильность заключается в том, что деревья поддерживают определенную продуктивность, успешно воспроизводятся и тем самым сохраняются в разрезе поколений. Авторы статьи изучили причины повреждения молодых хвойных растений в условиях нехватки воды, чтобы повысить их устойчивость к засухе.
Существует две гипотезы, объясняющие гибель древесных растений в засушливые периоды. Некоторые ученые считают, что растения просто не могут поддерживать минимально необходимое для жизни содержание воды, и это приводит к обезвоживанию и гибели растений. Другие говорят, что растениям не хватает питательных веществ, в первую очередь углеводов, из-за сокращения газообмена с окружающей средой. Из-за этого интенсивность фотосинтеза падает, растение переходит от синтеза органических веществ к их расходованию, постепенно его запасы заканчиваются и дерево погибает.
Фото: сеянцы сосны в лаборатории. Источник: Юрий Иванов
Ученые хотели изучить повреждения, которые появляются у молодых растений сосны обыкновенной и ели европейской из-за засухи. Авторы отмечают, что сеянцы — это удобный объект, чтобы изучать механизмы повреждающего воздействия засухи, так как в них можно одновременно анализировать изменения в общем балансе воды и в содержании углеводов в целом растении. Это невозможно сделать для взрослых деревьев. Более того, сеянцы хвойных практически беззащитны перед засухой по сравнению со взрослыми растениями, поэтому их нужно изучать в первую очередь.
«Причина гибели сеянцев сосны в условиях засухи заключается в дефиците углеводов. В них в это время много углеводов содержится в хвое, но крайне мало в корне, при этом их транспорт из надземной части в корень нарушен, что приводит к сильному исчерпанию углеводов в корневой системе и гибели сеянцев. Интересно, что обезвоживание тканей и клеток не является причиной гибели молодых растений сосны. В отличие от сосны, смертность сеянцев ели не была связана ни с обезвоживанием, ни с исчерпанием углеводов. Механизмы повреждения и гибели ели в настоящее время выясняются», — рассказал один из авторов статьи, сотрудник Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН Юрий Иванов.
Такие различия между сосной и елью обусловлены разной динамикой роста этих двух видов. Ель в начальный период водного дефицита быстро снижает темпы роста, а сосна продолжает активно расти, что приводит к быстрому исчерпанию углеводов в ее корневой системе и, как следствие, к гибели растений.
Фото: сеянцы ели в лаборатории. Источник: Юрий Иванов
Ученые выращивали сеянцы сосны и ели в контролируемых условиях на жидкой питательной среде, а для моделирования засухи в эту среду добавляли осмотически активное соединение — полиэтиленгликоль. Осмотически активные вещества могут связывать молекулы воды, проводить их в клетки или выводить из них. Так авторы работы могли поддерживать точные значения интенсивности засухи. Растения испытывали недостаток воды в течение 40 суток — именно столько обычно длятся долгие природные засухи. В течение всего эксперимента ученые отслеживали биологические параметры сеянцев и их тканей.
«Полученные результаты необходимы для построения моделей, с помощью которых мы изучим то, как изменения климата влияют на стабильность и продуктивность хвойных экосистем умеренных широт. Мы планируем продолжить исследования молекулярных механизмов, которые регулируют метаболизм углеводов в условиях засухи. Кроме того, мы хотим изучить природные популяции на растениях различных возрастных групп», — заключил Иванов.
Источник