알파인 식물

Alpine plant

고산식물은 고산 기후에서 자라는 식물로, 높은 고도와 나무 선 위에서 발생한다.이러한 고산 툰드라에는 식물 집단으로 자라는 많은 다양한 식물 종과 세자가 있다.[1]여기에는 여러해살이풀, 세지, 포브스, 쿠션식물, 이끼, 이끼 등이 포함된다.[2]고산식물은 저온, 건조, 자외선 복사, 바람, 가뭄, 영양불량 토양, 짧은 생장기 등 고산 환경의 혹독한 환경에 적응한다.

몇몇 고산식물은 약용식물의 역할을 한다.

미국 워싱턴 주 노스캐스캐이드의 알파인 초원

생태학

추가 정보:알프스 툰드라

고산식물은 툰드라에서 발생한다: 나무가 없는 자연 지역이나 생물체의 일종이다.고산 툰드라는 전세계 산에서 발생한다.그것은 나무선 아래의 아발핀 숲으로 전환된다; 숲-툰드라 에코톤에서 발생하는 방해 숲은 크룸홀츠로 알려져 있다.고도가 높아지면서 눈이나 얼음이 여름까지 지속되는 눈선에서 끝나는 니발존(Nival Zone)이라고도 한다.

고산식물은 높은 고도에만 국한되지 않는다.그러나 고경사 지역은 고위도 지역에서 자라는 지역과는 생태계가 다르다.[3]가장 큰 특징 중 하나는 열대 고산지대의 하한선이 인간의 소란과 건조한 기후, 그리고 자연적으로 부족한 나무줄기가 섞여 있어 정의하기 어렵다는 점이다.[4]열대 및 북극 알핀 생태계의 또 다른 주요한 차이점은 온도 차이다.열대지방은 매일 여름/겨울 주기가 있는 반면, 높은 위도는 낮과 밤으로 모두 춥다.북반구 위도에서 극복해야 할 주요 요인은 추위다.강렬한 서리 작용 과정은 어떤 토양이 거의 없고 북극 알핀 지역의 식물에 깊은 영향을 미친다.[5]열대 고산지대도 이런 조건의 적용을 받지만 좀처럼 일어나지 않는다.북부 고산지대는 넓은 지역을 차지하고 있기 때문에 생태를 정의하는 특성을 일반화하기는 어려울 수 있다.[6]고산 생태계의 한 요인은 지역의 바람이다.바람 가지치기란 북부 고산지대에서 흔히 볼 수 있는 광경이다.바람 가지치기 작업과 함께, 초목 매트의 바람 침식은 알래스카 전역에서 흔히 볼 수 있는 광경이다.[7]

성장과 발전

작시프라가

장수하는 여러해살이풀은 고산 환경에서 가장 흔한 식물의 유형이며, 대부분은 크고 잘 발달된 뿌리 및/또는 리좀 시스템을 가지고 있다.[8]이 지하 시스템들은 겨울을 통해 탄수화물을 저장하며, 이 탄수화물은 봄에 새로운 촬영 개발에 사용된다.[8]색시프라인의 어떤 종은 작은 뿌리 체계를 가지고 있지만 상록수다.[8]이들 식물의 잎은 탄수화물과 지질의 형태로 에너지를 저장한다.[8]고산식물은 성장기 말에 식물성 숙소로 들어가며, 짧아지는 포토페라기와 함께 다시 태어나는 꽃봉오리를 형성한다.[8]

모종업소는 매우 느리고 식물 번식에 비해 덜 자주 발생한다.[8]다년생 고산식물이 성장한 원년에 광합성의 대부분은 탈취 방지와 겨울철 탄수화물 저장에 사용되는 안정적인 뿌리 체계를 확립하는데 사용된다.[8]올해 이 식물은 몇 개의 진짜 잎을 생산할 수도 있지만, 보통은 각엽만 생산된다.[8]식물이 잘 자리 잡으려면 보통 몇 년이 걸린다.[8]

적응

고산식물은 위치에 따라 300~6000m(1000~20,000ft)까지 매우 높은 고도에 존재할 수 있다.[8][9]예를 들어, 에베레스트 산에는 6,480m (21,260ft)에서 자라는 이끼가 있다.[9]아레나리아 브라이오필라는 6,180m (20,280ft)에 이르는 세계에서 가장 높은 꽃이 피는 식물이다.[10]

고산식물은 생존을 위해 추위, 건조함, 높은 수준의 자외선 복사, 생식의 어려움 등 높은 고도에서 조건에 적응한다.이러한 조건들은 지형적 경사와 연관되어 있으며, 궁극적으로 식물의 다양성과 분포에 영향을 미친다.[11]이는 경사가 가파른 탓에 토사 침식이 빨라져 식물 성장, 종자 분포, 종자 정착을 방해하기 때문이다.게다가, 지형의 경사는 온도, 태양 복사, 수분 함량, 토양 내 영양 함량을 포함한 많은 다른 생물학적 요인들에 직접적으로 영향을 미친다.

극저온 극한치 생존

몽블랑 마시프의 알파인 서식지

대부분의 고산식물들은 삶의 어느 시점에서 저온 극한에 직면한다.식물이 이러한 극한에서 살아남을 수 있는 몇 가지 방법이 있다.식물은 다른 형태의 계절적 페놀로지, 형태학 또는 가변 성장 형태 선호를 사용하여 저온에 노출되는 것을 피할 수 있다.그들은 또한 동결점 우울증이라고 알려진 조직의 용액의 수를 증가시킴으로써 노출된 조직의 결빙을 피할 수 있다.식물이 얼지 않기 위해 사용할 수 있는 또 다른, 다소 비슷한 방법은 초냉각인데, 이것은 식물 조직 내의 얼음 결정화를 방지한다.이 방법들은 온도가 적당히 차가울 때만 충분하다.알파인 존에서는 이러한 방법으로는 충분하지 않을 정도로 기온이 낮은 경우가 많다.[12]식물이 더 영구적인 해결책을 필요로 할 때, 그들은 동결 내성을 발달시킬 수 있다.식물들은 또한 세포간 공간으로 물을 이동시킴으로써 그들의 세포에 수분을 공급할 수 있다.이것은 얼음 결정이 손상을 입히지 않는 세포 밖에서 얼음 형성을 유발한다.이러한 모든 전략이 서리 피해를 예방하지 못할 때, 고산식물은 손상된 장기를 수리하거나 교체할 수 있는 능력을 가지고 있는 경우가 많다.손상을 막기 어려운 경우가 많아 많은 고산식물은 장기의 교체에 의존한다.[13]그들은 일반적으로 기온이 더 따뜻한 땅 아래에 메리스템을 놓아 이것이 가능하도록 돕는다.[12]

광합성 및 호흡수

광합성과 호흡수는 성장기에 걸쳐 균일하지 않다.[14]성장기가 시작될 때 새싹은 새싹의 빠른 성장으로 순 광합성이 낮고 호흡률이 높다.[14]식물의 미세 기후에서 온도가 상승함에 따라, 충분한 물을 이용할 수 있는 한 순 광합성율은 증가할 것이고 꽃이 피는 동안 최고조에 이를 것이다.[14]고산식물은 낮은 고도와 따뜻한 기후에 적응한 식물에 비해 낮은 온도에서 광합성을 시작하고 최대 광합성율에 도달할 수 있다.[14]유전자형과 환경적 요인이 복합적으로 작용한 탓이다.[14]

탈취 방지

흔히 볼 수 있는 고산 이끼, 크산토리아 엘레건

고산지대에서 물 가용성은 종종 가변적이다.브라이오피스와 이끼는 높은 탈색 내성을 보이며, 이것은 모든 고산지대 서식지에 걸쳐 그들의 풍부함에 기여한다.[15]고도가 높은 곳에서는 고도가 높은 곳에서는 조직 방탕이 드물다.만약 그렇게 된다면, 그것은 일반적으로 바람의 스트레스가 증가하는 노출된 장소에서 자라는 식물들에게 발생한다.고산식물은 깊은 뿌리를 내리고 기공 조절을 강화하여 수분 손실을 피한다.낮은 고도에 있는 식물은 보통 아침에 최대 기공 개구부에 도달하는 반면, 고산식물은 기온이 가장 높은 한낮에 최대 개구부에 도달한다.알파인 다육식물은 수분 손실을 피하기 위해 종종 CAM 광합성을 이용한다.

자외선차단백질

자외선 복사는 고도에 따라 증가하는 경향이 있기 때문에 고산 식물들 사이에서 스트레스 요인으로 종종 상정된다.과거에는 자외선이 고산 식물 형태에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 연구하기 위한 많은 시도가 있었다.그러나 식물의 성장과 발달이 자외선에 영향을 받는지 여부는 불확실하다.방사선이 유전적 분화를 촉진하여 성장 형태를 저해하는 원인이 되는 것인지도 명확하지 않다.[12]

재생산

고산식물은 성생식과 무성생식을 병행한다.고산지대, 특히 고산지대 고산지대에서 성장기가 짧은 지역에서는 성재생이 제한된다.북부 안데스처럼 일년 내내 자라는 계절이 있는 열대 고산지대에서는 식물들이 일년 내내 꽃을 피울 수 있다.고산식물이 언제 꽃을 피울지에 상관없이 꽃가루 매개체는 종종 부족하다.고도가 높아질수록 꽃가루 매개체의 활동량은 감소한다.[16]고산지대에서 가장 흔한 꽃가루 매개체는 범블비와 파리다.[16]식물은 대체 개화 시간 및 종단 전파를 포함하여 이러한 한계에 대처하기 위해 서로 다른 전략을 이용한다.

초기의 꽃식물

'눈의 영광'은 봄철 눈이 녹기 시작하면 바로 꽃이 필 수 있도록 이전 계절에 꽃을 미리 조성하는 고산식물이다.

어떤 식물들은 눈이 녹거나 흙이 녹으면 바로 꽃을 피운다.이러한 초기의 꽃이 피는 식물은 항상 전기에 꽃을 형성하는데, 전기에 꽃이 피어난다고 한다.이 꽃원초는 꽃이 피기 1~3년 전에 생산돼 녹은 뒤 꽃이 늦지 않도록 하고, 올바른 환경조건으로 씨앗을 심을 수 있는 충분한 시간이 확보된다.[8]결과적으로, 그들은 미리 형성된 팽창에 서리 피해를 입힐 위험이 있다.[16]서리 피해를 최소화하기 위해 미리 조성된 꽃들은 삼총으로 빽빽하게 덮여 있는 빽빽하게 포장된 분쇄물로 둘러싸인 경우가 많다.이것은 꽃봉오리의 내부를 따뜻하게 유지하는데 도움을 준다.[17]이른 계절의 꽃가루 매개자 한계 때문에, 일찍 피는 식물은 일반적으로 생식 성공률이 낮다.[16]일찍 꽃을 피우는 것의 한 가지 이점은 생산되는 씨앗이 다음 동결 이전에 성숙할 가능성이 더 크다는 것이다.그들은 또한 유전적 다양성을 증가시키는데 도움을 주는 높은 교차율을 가지고 있다.[16]개화 속도와 시간은 스노우멜트 시간, 온도, 포토페르기에 따라 다르지만 보통 스노우멜트 후 10~20일 후에 발생한다.[8]

중절기 개화

모든 고산종의 약 절반은 중간 계절에 꽃을 피운다.계절 정점에 꽃을 피우는 것은 일찍 꽃이 피는 식물과 늦게 피는 식물의 장점과 위험의 일부를 결합한다.일부 중간계절 식물은 그들의 꽃가루를 미리 형성하지만, 모든 것이 다 그렇지는 않다.[16]

늦꽃

늦꽃은 주요 생장기가 끝난 후에 핀다.그들은 높은 종자 생산량을 가지고 있지만 그들의 종자는 시간의 제약으로 인해 성숙하는 속도가 감소한다.이 식물들은 자기 수분, 아포믹시스, 생체리듬을 지향하는 경향이 있다.[16]

클론 전파

꽃과 종자 생산에 대한 투자는 고산식물에 많은 비용이 들 수 있기 때문에, 그들은 종종 종자 번식을 이용한다.이 전략은 고도가 높아질수록 점점 잦아지고, 암호암과 풀 사이에서 가장 흔하다.[16]일부 고산식물들은 그것을 그들의 주요 번식 방법으로 사용한다.이들 식물에서 성생식은 드물며 생식 생산에 크게 기여하지 않는다.그러한 식물의 예로는 약 2000년 경락기를 가진 것으로 추정되는 Carex 곡선이다.[18]

에리스트로늄그란디플로룸

설립 후, 매년 새로운 촬영 성장은 보통 토양 표면 가까이에 위치하는 봉오리에서 빠르게 일어난다.[8]이러한 성장은 토양 온도가 0°C 이상일 때 눈이 녹은 후에 발생한다.[8]에리스로늄 그란디플로룸과 같은 어떤 종들은 눈이 녹기 전에 새로운 총생장을 시작할 수 있다. 왜냐하면 그들은 흙 깊숙한 곳에 매장된 전구에 그들의 새싹이 위치하기 때문이다.[8]눈에서 새 잎이 튀어나오면서 새싹은 열 재방사열 및/또는 호흡열로 인한 열을 발산하여 주위의 눈을 녹인다.[8]이것은 태양 방사선에 더 많은 토양을 노출시켜 그것을 가열하고 새로운 성장을 가속화시킨다.[8]

약용고산식물

경제적으로 이용되는 고산식물이 많다.히말라야에서는 수백 종의 종들이 약용과 방향제로 거래되고 있다.이 공장들의 연간 교역액은 수백만 달러에 달할 것으로 추정된다.네팔과 인도 시골의 많은 가정들은 수입원으로 약용 고산 식물 무역에 의존한다.[19][20]이는 생태계의 지속가능성뿐만 아니라 지속가능한 수확을 보장하면서 이러한 지역의 식물 보존에 초점을 맞출 필요성을 증가시킨다.네팔에서 수확되는 종으로는 네오페로히자(Neopecrohiza scrophiiflora), 나르도스타치스 그란디플로라(Nardostachys grandiflora), 아코니토아(Acosorea deltoidea), 아코니툼 헤테로필룸(Aconitum), 류마티스 오스트랄(Rushostale), 베르제) 등이 있다.[20]인도 히말라야에서는 닥티로리자 하타기레아, 피크로히자 쿠로아, 아코니툼 헤테로필룸, 프리틸라리아 로일리, 포도필룸 육각형 등 고산 약용식물이 상업적 목적의 과잉 폭발로 심각한 압박을 받고 있다.[21]

참고 항목

메모들

  1. ^ 쾨르너 2003
  2. ^ 쾨르너 2003, 페이지 9–18.
  3. ^ 스미스 & 영 1987, 페이지 137
  4. ^ 스미스 & 영 1987, 페이지 138
  5. ^ 블리스 1960, 페이지 119
  6. ^ 블리스 1971 페이지 407
  7. ^ 블리스 1960, 페이지 127–128
  8. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q 빌링스 1974
  9. ^ a b "High Altitude Plants". Adventurers and Scientists for Conservation. Archived from the original on 2012-04-25. Retrieved 2016-11-22.
  10. ^ 베즈루치카 & 라이온스 2011, 페이지 275
  11. ^ 장, 왕 & 왕 2021년
  12. ^ a b c 쾨르너 2003, 페이지 101–114.
  13. ^ 해커 & 노이너 2008
  14. ^ a b c d e 빌링스 & 무니 1968
  15. ^ 오스트르하임, 하셀 & 미스테루드 2005
  16. ^ a b c d e f g h 쾨르너 2003, 페이지 259–290.
  17. ^ 츠카야 & 츠게 2001
  18. ^ 스팅어, 쾨르너 & 슈미드 1996
  19. ^ 2005년 칼라
  20. ^ a b 스미스 올슨 & 오버가어드 라르센 2003
  21. ^ 칼라 2000

참조

외부 링크