Почему деревья растут только до определенной высоты?
Чтобы расти, дереву нужны питательные вещества, которые подают корни, впитывая и перерабатывая все это из почвы.
Иногда причина ограниченности роста в нехватке таких веществ, вот почему в природе дикая яблоня или груша намного ниже, чем такой же сорт в поливном саду. И такая же яблоня, растущая на открытом пространстве и постоянно борющаяся с ветром, будет ещё ниже.
Но чаще всего у каждого растения «запрограммировано» свой вид кроны, её раскидистость, высота и т.д., ибо чем выше растение, тем должны быть мощнее корни и тем быстрее они должны проводить жидкость.
Рекордсменами в растительном мире по скорости продвижения питательных веществ считаются лианы, если им есть за что зацепиться, то они могут подняться и выше того, кого обвили.
Поэтому если создать специальные и идеальные условия растению, оно может и удивить своим ростом.
Так ещё при СССР пришел корабль из Японии, на борту которого был растущий в аквариуме томат, ростом с 9-этажный дом! Он весь был покрыт цветами и плодами (зелеными и спелыми). Это японские ученые хвастались своими достижениями в области гидропоники, когда корням растения под присмотром компьютера подавился специальный минеральный раствор каждые две минуты.
Доставить и показать такое чудо можно было лишь вырастив его прямо на судне, ведь томат все же относится частично к лианам, которые быстро древесневеют и свой гибкий ствол превращают в мощный и крепкий.
Источник
В ходе новейших исследований была выявлена взаимосвязь высоты деревьев с климатическими условиями
Что именно ограничивает высоту деревьев? Возможно, часть их фотосинтетической энергии затрачивается на рост новых листьев? Или их сдерживает ограниченная способность поднимать влагу вверх по стволу, чтобы доставлять энергию к сотням веток, где постоянно растут листья?
Оба фактора – распределение ресурсов и гидравлическое ограничение – могут играть свою роль, научный спор возник в отношении того, какой из этих факторов (или какое сочетание факторов) собственно и определяет максимальную высоту деревьев, как их значение друг относительно друга меняется в различных странах мира.
Это Eucalyptus regnans, который растёт к западу от Мельбурна, в Австралии. Его высота составляет более трёхсот футов. Eucalyptus regnans немного ниже, чем гигантские секвойи, но он по-прежнему является одним из самых высоких цветущих растений в мире.
Данное исследование будет издано в журнале Ecology (Экология), а в данный момент размещается как предварительная публикация. В нём Томас Дживниш, преподаватель ботаники в университете Висконсин-Мадисон, предпринимает попытку решить научный спор. Он изучает, как высота дерева, распределение ресурсов и физиология меняются в зависимости от климата в штате Виктория, расположенном в юго-восточной Австралии. Именно там разновидности Eucalyptus демонстрируют практически весь глобальный диапазон высоты среди цветущих деревьев: есть деревья высотой 4 фута, а некоторые растения преодолели планку в 300 футов.
Дживниш отмечает: «Ещё со времён Галилео люди задавались вопросом: чем определяется максимальная высота дерева. «Где находятся самые высокие деревья, почему они настолько высоки?» Наше исследование посвящено видам ограничений, которые могли определить максимальную высоту дерева. Здесь изучается, как данные ограничения и максимальная высота меняются в зависимости от климата».
Один из видов, который рассматривается в данном исследовании, – Eucalyptus regnans. Это так называемая рябина, но отличающаяся от меньшей по размеру и несвязанной рябины, найденной в США. Данное дерево оказалось одним из самых высоких цветущих растений в мире. В Тасмании, являющейся особенно дождливой частью южной Австралии, растут наиболее крупные Eucalyptus regnans: их высота составляет 330 футов. (Самое высокое дерево во всём мире – прибрежное красное дерево в северной Калифорнии, оно вырастает на 380 футов над землёй).
Южная Виктория, Тасмания, северная Калифорния – для всех этих территорий характерны большое количество осадков, высокий уровень влажности и низкая скорость испарения. Данный факт ярко подчёркивает огромную роль влажности для поставки всех необходимых веществ ультравысоким деревьям. Однако новейшие исследования, проведённые Дживнишем, Грэмом Фаркухэром из Австралийского Национального университета, другими учёными, показывают: большие количества осадков не могут стать единственной причиной появления деревьев максимальной высоты.
Томас Дживниш
Второй фактор, активность испарения, позволяет точнее определить, насколько эффективно будет использоваться большое количество осадков для удовлетворения потребностей дерева во влаге. Тёплый, сухой, солнечный климат спровоцирует быстрое испарение жидкости из листьев. Дживниш и его коллеги нашли тесную взаимосвязь между максимальной высотой деревьев в старых местах Австралии и отношением ежегодных осадков к их испарениям. Как только увеличивается отношение, деревья достигают максимальной высоты.
Другие факторы – плодородие почвы, частота пожаров, длительность сельскохозяйственного сезона – тоже влияют на высоту деревьев. Высокие, быстрорастущие деревья получают больше солнечного света, имеют возможность захватить больше энергии посредством фотосинтеза. Они лучше заметны опылителям, имеют отличный потенциал, чтобы вытеснить другие разновидности растений.
Так называемая «инфраструктура» – древесина, корни, которые важны для роста, но не способствуют производству энергии с помощью фотосинтеза, – влияют на распределение ресурсов, могут определить большую роль отношения поставляемой влаги к уровню испарения.
«Во влажных областях деревья могут тратить меньше ресурсов на развитие корневой системы», – отмечает Дживниш. «При прочих равных условиях, когда внизу деревья могут быть менее развитыми, наверху это должно позволить им достичь большей высоты».
«И растения во влажном климате могут достигнуть более высоких показателей фотосинтеза, потому что они имеют возможность открыть устьица на своих листьях, которые осуществляют обмен выделяющегося газа и атмосферы. Когда эти деревья потребляют больше углекислого газа, они могут достигнуть большей высоты, поскольку повышается их производительность ресурсов с помощью фотосинтеза».
«Это исследование был первым, где поднимается вопрос: «Каким образом достигают максимальной высоты деревья, как это связано с окружающей средой, почему взаимосвязь именно такая?»»
Томас Дживниш
Ограничения высоты деревьев, обусловленные распределением ресурсов и гидравликой, должны одновременно возрастать в более засушливых областях. Но Дживниш и его команда хотели точно знать роль каждого ограничения.
Учёные занялись исследованием данного вопроса, измерив изотопический состав углерода в деревьях в тех областях, где осадки были более интенсивными. Если максимальная высота зависит только от гидравлического ограничения, изотопный состав углерода не должен меняться, поскольку все деревья должны расти до заданной точки высоты, в которой гидравлика уже начинает задерживать фотосинтез. Изотопный состав также должен оставаться стабильным, если только распределение ресурсов определяет максимальную высоту деревьев, потому что распределение ресурсов не оказывает непосредственного влияния на устьица.
Но если высоту деревьев ограничивают оба фактора, более тяжёлые углеродные изотопы должны накопиться в областях, где повышена влажность. Там ускоренный фотосинтез, который увеличен широко открытыми устьицами, способен уравновесить затраты ресурсов на рост большего количества леса с деревьями значительной высоты. Дживниш, Фаркухэр и их коллеги точно определили: гидравлические факторы больше влияют на высоту растений в сухом климате, в то время как распределение ресурсов заметнее ограничивает рост деревьев в условиях повышенной влажности.
Большинство исследований высоты деревьев сосредотачивалось на нахождении самых высоких деревьев и объяснении ряда факторов: почему растения живут в конкретных областях, каким образом они развиваются там. Дживниш отмечает: «Это исследование было первым, где задан конкретный вопрос: как максимальная высота дерева меняется в зависимости от окружающей среды, почему взаимосвязь именно такая?»
Источник
Почему деревья не растут с определенных метров в высоту?
Вы когда-нибудь замечали, что с определенной высоты деревья перестают расти. Если вы любите приключения и у вас также была возможность побывать в высоких горах, вы сможете это проверить. Есть что-то, что обычно привлекает внимание, деревья «срезаются» с определенной высоты. Иногда разница прогрессирует, мы могли бы провести более или менее воображаемую линию, с какой высоты им труднее всего находиться. В других случаях разница настолько ясна и разительна, что точная линия словно предотвращает существование деревьев от нее. Как будто случилось что-то резкое.
Это явление известно как предел древесных пород. или границы леса чаще. И хотя широко распространено мнение, что это происходит в высокогорных районах, на самом деле это не то, что влияет только на высоту. Мы можем найти границу леса в зависимости от региона мира, в котором мы находимся. И хотя мы собираемся объяснить почему, мы видим, что это влияет не только на деревья, но и на всю экосистему в целом.
Почему это происходит?
Прежде всего, основные причины экологические. Как вы выяснили, очень важным фактором является высота, для чего это влечет. Отсюда мы можем разбить ответственные факторы:
- Температура: В зависимости от температуры, флора может быть выбрана между тем или иным типом. Что касается нас, то температура обычно настолько низкая, что многие деревья не могут адаптироваться к ней.
- Влажность: При более низкой влажности у нас более засушливые ландшафты. Чем выше влажность, тем больше растительности.
- Состав почвы
- Отсутствие давления в воздухе: помните, что выше давление уменьшается.
- Локализация: Для альпийской лесной полосы мы часто находим более низкие возвышения по мере приближения к полюсам. Напротив, более высокие высоты по мере удаления. Например, Швеция, которая находится на 68º с.ш., альпийская линия находится в 800 метрах. Норвегия, 61º с.ш., на высоте 1.100 м. Андорра, 42º с.ш. на высоте 2.300 м. Японские Альпы, 39º с.ш. находится на 2900. Новая Гвинея, на 6º ю.ш., 3.900.
Что касается пункта 5, это может сильно варьироваться с учетом других факторов, которые мы описали. Но чтобы дать вам общее представление о влиянии широты, были отмечены некоторые примеры. У нас может быть тундра, например, на уровне моря? да, здесь мы можем проверить это в Исландии.
Учтите, что это влияет не только на рост., но с учетом всех описанных пунктов. Это не что-то особенное, что всегда происходит глобально с одними и теми же условиями, это глобально, и, следовательно, с условиями каждого региона. В этом случае, Исландия, у нас очень молодой горный регион, он начал развиваться 20 миллионов лет назад. Это очень вулканический регион, довольно холодный и очень близко к северному полюсу.
Высота и экосистема
Деревья, флора, животные. Высота действительно влияет на все напрямую. Точно так же, как мы не занимались культивированием на вершинах Гималаев, животные также сильно зависят от высоты.
На больших высотах мы обнаруживаем ведущую роль беспозвоночных.. Насекомые, такие как мухи, жуки, постельные клопы и т. Д., Можно найти на высоких горных уровнях. С другой стороны, позвоночные животные теряют присутствие. В зависимости от того, где мы находимся, конечно, мы можем найти определенные эндемизмы, которые представляют собой виды, которые встречаются в определенных регионах, такие как некоторые олени, виды коз или сурков, но среди наиболее распространенных будут рептилии, такие как саламандры, птицы. , или несколько летучих мышей.
Чем выше высота, тем тяжелее условия жизни и тем труднее адаптироваться. Мы можем представить себе суровые зимы и не так много удобств, как у низких высот или на побережье. Но если вам нравится вдохновение, которое приходит с обретением спокойствия, вдохновляющего чистого воздуха и, прежде всего, наслаждения видами на великолепные рельефы, которые предлагает нам природа . Высокая гора — мечта и идеальное место, как это уже есть у многих людей.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Полный путь к статье: Сетевая метеорология » Метеорология » Почему деревья не растут с определенных метров в высоту?
Источник