Мачта (ботаника)

Мачта - это плод лесных деревьев и кустарников, таких как желуди и другие орехи. Этот термин происходит от древнеанглийского mæst , означающего орехи лесных деревьев, скопившиеся на земле, особенно те, которые исторически использовались для откорма домашних свиней и в качестве пищевых ресурсов для диких животных. В сезонных тропиках Юго-Восточной Азии, целые леса, включая сотни видов деревьев и кустарников, известны нерегулярными периодами в 2–12 лет.

В более общем смысле, мачты считаются съедобным растительным или растительным материалом. репродуктивные части, образованные древесными видами растений, например деревьями и кустарниками, которые дикие и некоторые домашние животные потребляют в качестве источника пищи. Мачта образуется в больших количествах во время длительных, но регулярно повторяющихся фенологических событий, известных как посев мачты или мачта. Такие события представляют собой явления на уровне популяции, которые, как предполагается, обусловлены широким спектром факторов, в зависимости от вовлеченных видов растений, включая доступность питательных веществ, экономию за счет масштаба, погодные условия и как форму насыщения хищников. В свою очередь, эти импульсы мачты вносят вклад во многие функции и динамику на уровне экосистемы.

Содержание

• 1 Типы мачты
• 2 Посев мачты
  • 2.1 Эффект масштаба
  • 2.2 Ресурсы и погода
• 3 Последствия
  • 3.1 Засев мачты в условиях изменения климата
• 4 См. также
• 5 Ссылки
• 6 Внешние ссылки

• 2.1 Эффект масштаба
• 2.2 Ресурсы и погода

• 3.1 Засев на мачте при изменении климата

Типы мачты

Мачту можно разделить на два основных типа: жесткая мачта и мягкая мачта. Такие породы деревьев, как дуб, гикори и бук дают твердую мачту - желуди, орехи гикори и буковые орехи. Традиционно загоняли свиней в леса, чтобы откармливать их на этой форме мачты. Другие виды деревьев и кустарников дают мягкую мачту, например малину, чернику и зелень.

Посев мачты

Посев мачты (или воспроизводство мачты) определяется как сильно изменчивый годовой урожай плодов популяцией деревьев и / или кустарников. Эти прерывистые импульсы производства продуктов питания определяют функции экосистемного уровня и динамику лесов. Разница между годом посева мачты и годом посева без мачты может заключаться в тысячах желудей, орехов гикори, буковых орехов и т. Д. Мачтовый посев происходит преимущественно у ветроопыляемых пород деревьев, но также наблюдался у трав и диптерокарпий. / p>

Гипотезы эволюции засева мачты в общих чертах можно разделить на три категории: экономия от масштаба, соответствие ресурсов и непосредственные признаки (например, погода).

Экономия от масштаба

Гипотеза насыщения хищников гласит, что популяциями хищников можно эффективно управлять из года в год с помощью непостоянных порций пищи, предоставляемой их жертвами. Для хищников из растительных сообществ, добычей которых являются плоды и семена, производимые растениями, было предложено, чтобы периодические посевы мачты могли быть примером этой стратегии. Производство чрезмерного количества фруктов и семян в годы мачтового посева может перенасыщать семенных хищников до такой степени, что небольшая часть семян может избежать потребления, в то время как недостаточное производство семян удерживает популяции хищников на низком уровне в промежуточные годы. В растительных сообществах с местным изобилием плодоядных животных большие выбросы семян могут эффективно превысить масштабы распространения семян и повысить шансы на успешное укоренение семян в будущих сезонах.

Гипотеза эффективности опыления предполагает, что посев мачты может оптимизировать успешное опыление и, следовательно, оплодотворение, если все особи в популяции синхронизированы репродуктивно. Эта гипотеза особенно актуальна для видов, опыляемых ветром, к которым относятся многие виды мачтовых семян. Обе гипотезы основаны на предположении, что большое и непостоянное репродуктивное усилие более эффективно, чем небольшое, последовательное репродуктивное усилие, что в конечном итоге приводит к более высокой приспособленности популяции мастеров.

Ресурсы и погода

Гипотеза соответствия ресурсов гласит, что воспроизводство зависит от наличия ресурсов, необходимых для воспроизводства, что часто требует больших затрат энергии и питания. Основные ограничивающие ресурсы включают воду, углерод в форме неструктурных углеводов и питательные вещества, такие как азот и фосфор. Было показано, что эти ресурсы истощаются после посева мачты у нескольких видов.

Погода считается непосредственной движущей силой засева мачты, что означает, что в сочетании с ресурсами и экономией на масштабе различные погодные параметры могут влиять на вероятность засева мачты в любой сезон. Воздействие местной погоды на посев мачты сильно различается в зависимости от вида и географического положения. Было показано, что для некоторых видов дуба на посев мачты влияют региональные погодные факторы, влияющие на фенологию; такие сигналы включали весеннюю температуру, летнюю засуху и весенний мороз. Эти погодные переменные связаны с критическим временем для созревания и оплодотворения плодов.

Последствия

Посев мачты обеспечивает обильный источник пищи не только для диких животных, но и для домашних животных и животных, склонных к популяции взрывы, такие как мышей, крыс и горностаев, популяция которых может значительно увеличиться в течение мачтового года, будучи сокращенной из-за нехватки пищи в предыдущие немачтовые годы. В свою очередь, это увеличивает вероятность того, что впоследствии птицы станут мишенью вредителей или что крысы вторгнутся в близлежащие поля в результате так называемого «крысиного наводнения».

Было показано, что посев мачты имеет и то и другое. положительное и отрицательное воздействие на экосистемы. Примером этого является белоногая мышь. Когда происходит посев мачты, популяция белоногих мышей также увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает количество случаев болезни Лайма, поскольку эти мыши являются хозяевами для клещей, основного переносчика болезни. Положительным эффектом увеличения популяции белоногих мышей является то, что они охотятся на цыганских мотыльков, которые являются основным вредителем лесов на востоке США.

Взаимодействие между воздействием огня и посевом мачты является ключом к появлению белых насекомых. возобновление ели и последующая динамика древостоя в бореальном смешанном лесу. Peters et al. (2005) обнаружили значительно более высокую плотность ели белой в насаждениях, возникших в результате пожаров, которые совпали с мачтовыми годами, чем в результате пожаров, совпадающих с годами низкошишниковых культур. Отмечая, что в предыдущих исследованиях оценивалось трех-пятилетнее окно возможностей для восстановления ели белой после пожара до того, как его закрыло ухудшение посевного ложа, Peters et al. (2005) привели три линии доказательств в поддержку своего утверждения о том, что важность взаимодействия пожара и мачты за год зависит от быстрого разрушения семенного ложа даже в течение одного года после пожара. Быстрое разрушение посевного ложа, вероятно, усилит эффект тучного года для ели белой по сравнению с видами, которые в меньшей степени зависят от короткоживущих микросайтов регенерации, вызванных нарушениями. Ограничение посевного материала, а также ухудшение семенного ложа влияет на возрастную структуру ели белой. Мачтовые воздействия на густоту белой ели продолжительны; Спустя 40 лет после пожара при мачтовых пожарах регенерация ели в 2,5 раза больше, чем при немачтовых пожарах.

Взаимодействие посева мачты, климата и роста деревьев оказывает заметное влияние на хронологию годичных колец, и у многих видов деревьев наблюдается замедление роста в мачтовые годы.

Посев мачты в условиях изменения климата

Многие виды высева мачты считаются фундаментными видами. Прогнозирование того, как изменение климата может повлиять на интенсивность и частоту посева мачты, поможет исследователям определить изменения в доступности пищевых ресурсов для дикой природы и динамики лесов. Сообщается, что интенсивность засева мачты во всем мире увеличилась за последнее столетие, хотя движущие силы этих долгосрочных изменений в посеве мачты полностью не определены. Например, в Европе интенсивность засева мачты, по всей видимости, связана с режимом Североатлантического колебания, а в тропических районах Южной Азии события на мачте связаны с Эль-Ниньо – Южным колебанием.