Перекати-поле - Tumbleweed

Для использования в других целях см. Tumbleweed (значения).
Эта статья об анатомическом строении некоторых растений. Для наиболее заметных видов, которые в просторечии называют "перекати-поле" в НАС., увидеть Кали козелка.

Перекати-поле (Lechenaultia Divaricata)

А перекати-поле является структурной частью наземной анатомии ряда видов растения, а диаспора что, когда он созреет и высохнет, отделяется от корня или стебля, и роллы из-за силы ветер. У большинства таких видов перекати-поле фактически представляет собой все растение, кроме корень система, но у других растений пустота фрукты или соцветие вместо этого может отсоединиться.[1] Ксерофит виды перекати-поле чаще всего встречаются в степь и засушливый экосистемы в местах, где частый ветер и открытая среда позволяют кататься без чрезмерных препятствий.[2]

Помимо первичной сосудистой системы и корней, ткани структуры перекати-поля мертвы; их смерть функциональна, потому что необходимо, чтобы структура постепенно разрушалась и разваливалась, чтобы ее семена или споры может сбежать во время кувырка или прорастать после того, как перекати-поле остановилось во влажном месте. В последнем случае многие виды перекати-поле открываются механически, высвобождая свои семена по мере того, как они набухают при впитывании воды.[3]

Диаспора перекати-поле рассеивается семена, но стратегия перекати-поле не ограничивается семенные растения; некоторые виды спороносных криптогамы -такие как Селагинелла - образуют перекати-поле и некоторые грибы, напоминающие клубнички высыхают, вырываются из своих прикреплений и точно так же разбиваются ветром, рассеивая споры на своем пути.[4][5]

Молодой перекати-поле, цветущее в Пустыня Мохаве в апреле, после очень влажного зимнего сезона

Растения, образующие перекати-поле

А Кали козелка перекати-поле застряло у забора

Стратегии распространения перекати-поля необычны для растений; большинство видов распространяют свои семена с помощью других механизмов. Многие перекати-поле рудеральные виды, оппортунистический сельскохозяйственный сорняки. Перекати-поле зарегистрировано у следующих групп растений:[6]

Амарантус альбус

В семье Amaranthaceae s.l. (т.е. в широком смысле слова включают Chenopodiaceae ), несколько однолетних видов рода Кали перекати-поле. Считается, что они родом из Евразия, но когда их семена вошли Северная Америка в поставках сельскохозяйственный семена, они стали натурализованный на больших площадях. В кинематографическом жанре Вестерны, они издавна были символами приграничных территорий. Кали козелка это так называемый «русский чертополох». Это однолетнее растение, которое обламывается в стебель основание, когда он умирает, и образует перекати-поле, рассеивая его семена, когда ветер катит его.[7] Сообщается, что он прибыл в Соединенные Штаты партиями лен семена для Северная Дакота, возможно, около 1870 года.[8] Сейчас это ядовитый сорняк по всей Северной Америке, доминирующие нарушенные среды обитания, такие как обочины дорог, возделываемые поля, размытый склоны и засушливые районы с редкой растительностью. Хотя это вредный сорняк, Кали козелка также предоставляет полезные домашний скот корм на засушливых пастбищах.[9]

Brunsvigia bosmaniae в цвету в вельд, показывая шаровидные зонтики перекати-поле Amaryllidaceae
Масса Salsola перекати-поле за забором
Анастатика, а Северная Африка пустынный перекати-поле
Селагинелла лепидофилла, а североамериканский пустынный перекати-поле

Другие представители Amaranthaceae (s.l.), образующие перекати-поле, включают: Кочия виды[10][11] Циклолома атриплицифолиум, и Кориспермум иссопифолиум,[10] которые называются равнины перекати-поле.[12] Atriplex rosea называется кувыркающимся оракулом или кувырком.[13][14]

Среди амарантовых (s.s. ), образующих перекати-поле, существует несколько видов Амарант, такие как Амарантус альбус, родной для Центральная Америка но агрессивен в Европа, Азия, и Австралия; и Amaranthus graecizans, родной для Африка, но натурализованные в Северной Америке.[15] Амарант ретрофлекс, который произрастает в тропиках Северной и Южной Америки, стал почти космополитичным в основном как сорняк, но, как и многие другие виды Амарант, он также широко ценится как корм для животных и как пища для человека, хотя его следует использовать с осторожностью, чтобы избежать токсичности.[16]

Несколько южноафриканских роды в семье Amaryllidaceae производить высокооптимизированные перекати-поле; их соцветия шаровидные зонтики с длинными, похожими на спицы цветоножки, либо эффективно на уровне земли, либо обламываются, когда стебли высыхают. Когда семена созревают, плоды остаются прикрепленными к цветоносы, но стержень зонтика отделяется, позволяя шарам кататься на ветру. Легкие, открытые, шаровидные структуры образуют очень эффективные диаспоры перекати-поле, которые обычно сбрасывают свои семена в течение нескольких дней, поскольку фолликулы разрушаются под действием катания. Семена мясистые, недолговечные и быстро прорастают там, где приземляются. Будучи ядовитыми и неприятными, они не привлекательны для животных-кандидатов, поэтому катящаяся диаспора является очень эффективной стратегией распространения таких растений. Роды с этим средством распространения семян включают: Амохарис, Boophone, Crossyne и Brunsvigia.[17]

Некоторые виды Apiaceae образуют перекати-поле из зонтиков цветов, как это делают некоторые Amaryllidaceae.[1]

в Сложноцветные василек Centaurea diffusa образует перекати-поле. Это родной для Евразия и натурализован в большинстве Северная Америка. Также у сложноцветных Лессингия железистая родом из Америки, иногда образует перекати-поле; он растет на песчаных почвах в пустынных районах, чапаралях и открытых сосновых лесах на западе США.[18]

в Brassicaceae, Сизимбриум альтиссимум, Crambe maritima, Лепидиум, а воскрешение, Анастатика образуют перекати-поле.

в Caryophyllaceae, садовое растение "Малышка" (Гипсофила метельчатая ), образует сухие соцветия, образующие перекати-поле. В некоторых частях центральной и западной части Северной Америки он стал обычным сорняком во многих местах, включая сенокосы и пастбища.[19]

В семействе бобовых (Fabaceae ), Baptisia tinctoria и некоторые виды Псоралея производить перекати-поле. В Псоралея перекати-поле отделяется от растения опадение стебля.[20]

в Подорожниковые, Подорожник Cretica образует перекати-поле.

Соцветия, которые действуют как падающие диаспоры, встречаются у некоторых травы, в том числе Schedonnardus метельчатый и некоторые виды Эрагростис и Аристида.[21] У этих растений соцветия отламываются и падают на ветру, а не все растение, как это происходит у некоторых видов Apiaceae и Amaryllidaceae. Виды Спинифекс из Юго-Восточной Азии являются яркими примерами этой адаптации к расселению.[22] Эти травы часто называют перекати-поле, в том числе такие виды, как Panicum capillare и Eragrostis pectinacea В Соединенных Штатах.[23]

в Пасленовые, Solanum rostratum.[10] образует перекати-поле.

Разбросанные ветром плоды, которые падают или катятся по земле, иногда называемые «кувырками», встречаются редко. Некоторые технически семянки. Сильно вздутые неразрывные фрукты, которые могут способствовать падению, включают: Алиссопсис,[24] Колутеокарпус,[24] Физоптихис,[24] Сазерландия и Физария.[24]

По привычке очень похож на Анастатика, но практически не связаны между собой, спороносные Селагинелла лепидофилла (а ликопод ) и семейство грибов земляных звезд (Geastraceae ). Все они скручиваются в клубок при высыхании и распускаются при увлажнении.

Бовиста, род puffball, использует, по сути, ту же стратегию распространения.

Экологические последствия

Дом в Викторвилле, Калифорния (апрель 2018 г.), заблокирован колючим перекати-поле

В Министерство сельского хозяйства США классифицировал вездесущие перекати-поле как неместное и чрезвычайно инвазивное растение в Соединенных Штатах. Они считаются вредными по своей природе и во многих отношениях вредными. Перекати-поле хорошо растет в нарушенных почвенных условиях и является основным фактором исчезновения местных растений и пожары, будучи очень легковоспламеняющийся и подпрыгивает или быстро растет на очищенной от растительности земле между полями или участками леса, как противопожарные щиты. Несмотря на более чем столетнее сотрудничество между правительствами Мексики, Канады и США в борьбе с этим видом, перекати-поле можно найти в большинстве регионов Северной Америки.[25][26]

Немного рудеральные виды которые распространяются в виде перекати-поля, являются серьезными сорняками, которые значительно способствуют ветровой эрозии в открытых регионах.[нужна цитата ] Их воздействие особенно вредно для засушливые сельскохозяйственные работы там, где дополнительное увлажнение снаружи нецелесообразно. Одно исследование показало, что один российский чертополох может удалить до 167 литров (44 галлона) воды из почвы, конкурируя с урожаем пшеницы за один год.[27] Количество воды, удаленной с залежных земель, более подверженных эрозии, будет еще более разрушительным.

Иногда бывает, что виды крупного перекати-поле, особенно колючие, могут образовывать скопления, которые являются физически опасными и могут блокировать дороги и закрывать здания и транспортные средства. Наиболее очевидно, что это может произойти там, где заборы и подобные препятствия вызывают скопление, но сорняки также могут спонтанно переплетаться друг с другом, пока не образуют кучи, которые больше не могут катиться. Такие сваи могут представлять серьезную угрозу для транспортных средств или зданий, находящихся в ловушке, и их людей, особенно потому, что они сухие и легковоспламеняющиеся. Примеры закрытых зданий и транспортных средств были зарегистрированы в основном в западных регионах США. В жилых районах примером может служить г. Мобридж, Южная Дакота, где десятки тонн крупного перекати-поле («русский чертополох»), созревшего на сухой грядке неподалеку Озеро Оахе Захоронили многие дома настолько глубоко, что потребовалось механическое оборудование, чтобы удалить их, освободить жителей и противостоять опасности пожара.[28][29]

Произошла значительная вспышка Panicum effusum в Австралийский город Вангаратта в феврале 2016 года, что привлекло международное внимание. Семенные головки сорняков, известные как «волосатая паника», в некоторых местах навалились на несколько метров глубиной, что вынудило жителей потратить несколько часов на их удаление, чтобы восстановить доступ к своим дверям и домам.[30][31][32] Впоследствии местный совет сообщил, что рассматривает возможность установки больших пылесосов на уборщиков улиц в попытке контролировать вспышку.[33]

18 апреля 2018 года из-за сильного ветра и запущенного ухода за соседними частными землями в Викторвилл, Калифорния и примерно от 100 до 150 домов требовалась помощь государственных служб после того, как их подъезды были хотя бы частично перекрыты. Местная пожарная служба также участвовала в уборке, поскольку массовый наплыв перекати-поля представлял опасность как для безопасности, так и для возгорания.[34]

Похожий инцидент произошел 31 декабря 2019 г., когда сильный ветер выбил большое количество перекати-поля на Хэнфордская резервация к северо-западу от Ричленд, Вашингтон. Перекати-поле в некоторых местах накапливалось на глубине от 15 до 20 футов (5-7 метров), засыпая автомобили и грузовики и закрываясь. Маршрут штата Вашингтон 240 в течение десяти часов, пока дорожные бригады убирали перекати-поле снегоочистителями.[35][36]

Перекати-поле также может вызывать проблемы с очистными сооружениями. В некоторых случаях недостаточного ограждения они могут запутаться в электромеханическом оборудовании на заводах, таком как осветлители и механические аэраторы, что приведет к увеличению энергопотребления и затрат на рабочую силу, связанных с эксплуатацией и очисткой устройств.[37]

использованная литература

  1. ^ а б Уильям Фрэнсис Ганонг (1921). Учебник ботаники для колледжей. MacMillan Co., стр. 359.
  2. ^ Дирк В. Бейкер (2007). Распространение инвазивного перекати-поле. С. 90–. ISBN  978-0-549-44310-0.
  3. ^ В. Ф. Ганонг (1896). «Очерк фитобиологии». Бюллетень Общества естественной истории Нью-Брансуика. 13: 3–26, стр. 1 опечатки. стр.16
  4. ^ Орсон К. Миллер младший; Надежда Х. Миллер (1988). Гастеромицеты: морфологические особенности и особенности развития с ключами к порядкам, семействам и родам. Mad River PressInc. ISBN  978-0-916422-74-5.
  5. ^ Бюллетень. Государственный университет Огайо. 1928 г.
  6. ^ Бейкер, Дирк В. (2007). Распространение инвазивного перекати-поле. п. 3. ISBN  978-0-549-44310-0.
  7. ^ Мэйн, Дуглас. "Рассмотрим перекати-поле". scienceline.org. Получено 4 августа 2011.
  8. ^ Эппл, Энн (1997). Растения Аризоны. Сокол. п. 352. ISBN  978-1-56044-563-0.
  9. ^ Salsola tragus Linnaeus в т. 4 Стр. 399, 400, 401, 402 Флора Северной Америки, eFloras.org.
  10. ^ а б c Луи Герман Паммел (1903). Некоторые сорняки Айовы. Экспериментальная станция, Государственный колледж сельского хозяйства и механики штата Айова. стр. 477
  11. ^ Д. А. Беккер (1978). "Опадение стебля перекати-поле Chenopodiaceae: Кочия". Американский журнал ботаники. 65 (4): 375–383. Дои:10.2307/2442692. JSTOR  2442692.
  12. ^ Chenopodiaceae, стандартизированная номенклатура, Техасский университет A&M: Центр изучения электронных библиотек.
  13. ^ ПЛАН УПРАВЛЕНИЯ ПОЖАРАМИ В ДИКИХ ЗЕМЛЯХ: НАЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС УБЕЖИТЕЛЕЙ ДИКОЙ ПРИРОДЫ SACRAMENTO, Служба рыболовства и дикой природы США.
  14. ^ Atriplex rosea Linnaeus, в т. 4 стр. 326, 340, 358 Флора Северной Америки, eFloras.org.
  15. ^ Мэтт Джолли Абрамс, Лерой (1944). Иллюстрированная флора тихоокеанских государств Том 2. Stanford University Press. п. 644. ISBN  978-0-8047-0004-7.
  16. ^ Ватт, Джон Митчелл; Брейер-Брандвейк, Мария Гердина: Лекарственные и ядовитые растения Южной и Восточной Африки, 2-е изд. E&S Ливингстон 1962
  17. ^ Мэннинг, Джон (2008). Полевой гид по Финбосу. Кейптаун: Издательство Struik. ISBN  9781770072657.
  18. ^ Лессингия железистая в т. 20 Стр. 452, 454, 456 Флора Северной Америки, eFloras.org.
  19. ^ Гипсофила метельчатая Linnaeus в т. 5 Флора Северной Америки, eFloras.org.
  20. ^ Д. А. Беккер (1968). "Опад стебля в перекати-поле, Псоралея". Американский журнал ботаники. 55 (7): 753–756. Дои:10.2307/2440962. JSTOR  2440962.
  21. ^ Гибсон, Дэвид Дж. (2009). Травы и экология пастбищ. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 52. ISBN  978-0-19-852919-4.
  22. ^ Доусон, Джон; Лукас, Роб (2005). Природа растений: среда обитания, проблемы и адаптации. Мельбурн. п. 314. ISBN  0-643-09161-0.
  23. ^ Паунд, Роско; Клементс, Фредерик Э. (1977). Фитогеография Небраски. Нью-Йорк: Арно Пресс: Арно Пресс. п. 156. ISBN  0-405-10417-0.
  24. ^ а б c d О. Аппель и И. А. Аль-Шехбаз (12 сентября 2002 г.). «Крестоцветные». В К. Кубицки и К. Байер (ред.). Семейства и роды сосудистых растений. 5: Цветковые растения: двудольные: мальвалы, капаралы и небеталаиновые гвоздики. Springer. С. 75–174. ISBN  3-540-42873-9. стр. 83
  25. ^ https://plants.usda.gov/plantguide/pdf/pg_satr12.pdf
  26. ^ http://file.lacounty.gov/SDSInter/acwm/215984_WADTProgram.pdf
  27. ^ Паркер, доктор философии, Роберт (2003). КОНСУЛЬТАЦИЯ ПО ЗАСУХЕ EM4856 - Сохранение воды и борьба с сорняками идут рука об руку (PDF). Совместное расширение Университета штата Вашингтон.
  28. ^ Мэрилин Стейблин (1995). Климат крайностей: пейзаж и воображение. Пресса черной цапли. С. 33–. ISBN  978-0-930773-39-7.
  29. ^ "Toledo Blade - поиск в архиве новостей Google". google.com.
  30. ^ "Австралийский город охвачен паникой"'". Новости BBC. Британская радиовещательная корпорация. 18 февраля 2016 г.. Получено 12 мая 2016.
  31. ^ "Видео: перекати-поле" Hairy Panic "захватывает австралийские дома". Белфаст Телеграф. 18 февраля 2016 г.. Получено 12 мая 2016.
  32. ^ Халкон, Рут (18 февраля 2016 г.). «Весь город погребен под причудливым сорняком« волосатая паника », который сбил с толку экспертов». Зеркало (Великобритания). Получено 12 мая 2016.
  33. ^ «Большой пылесос может побороть« волосатую панику »в городе Австралии». Новости BBC. Британская радиовещательная корпорация. 19 февраля 2016 г.. Получено 12 мая 2016.
  34. ^ `` Дома исчезли '', когда перекати-поле накатило на этот калифорнийский город
  35. ^ Метеорология бури перекати-поле. Плюс украинская связь  : Блог о погоде и климате Cliff Mass на Blogger, получено 2020-01-03
  36. ^ @ wspd3pio (1 января 2020 г.). "Тамблгеддон" (Твит) - через Twitter.
  37. ^ Томпсон, М. (2018) «Оценка возможностей и препятствий на пути повышения энергоэффективности малых очистных сооружений сточных вод Небраски», стр. 83

внешние ссылки