Kuddeväxt - Cushion plant
En kuddeväxt är en kompakt, lågväxande, mattbildande växt som finns i alpina , subalpina , arktiska eller subarktiska miljöer runt om i världen. Termen "kudde" används vanligtvis på träiga växter som växer som spridningsmattor, är begränsade i höjd över marken (några centimeter högst), har relativt stora och djupa kranrötter och har livshistorier anpassade för långsam tillväxt i en näringsfattig miljö med fördröjd reproduktivitet och reproduktionscykelanpassningar. Växtformen är ett exempel på parallell eller konvergent utveckling med arter från många olika växterfamiljer på olika kontinenter som konvergerar på samma evolutionära anpassningar för att klara de hårda miljöförhållandena.
Beskrivning
Kuddeväxter bildar stora, lågväxande mattor som kan växa upp till 3 m (10 fot) i diameter. Den typiska formen är en kompakt massa av nära åtskilda stammar med minimal apikal dominans som slutar i enskilda rosetter . Varje stjälk växer i en jämn takt så att ingen rosett är mer utsatt än resten av dynan. Observationer om åldrande har dragit slutsatsen att kuddväxter vanligtvis dör i massor snarare än att enskilda rosetter dör vid separata tider. Under de levande rosetterna producerar plantorna vanligtvis icke -fotosyntetiskt material eller låter tidigare blad dö, vilket skapar en isolerande effekt.
Kuddeväxter växer väldigt långsamt. När det gäller Silene acaulis har tillväxttakten mätts till 0,06 cm (0,02 tum) till 1,82 cm (0,72 tum) per år. Sammanfaller med denna hindrade tillväxt är ökad livslängd, med de största kuddarna av vissa arter uppnår åldrar upp till 350 år. En studie om Azorella compacta i södra Peru fastställde att, baserat på en tillväxttakt på 1,4 mm per år, var enskilda växter i studieområdet uppåt 850 år gamla med enstaka exemplar som närmar sig 3000 år gamla.
Ekologi
Kuddeväxter växer vanligtvis i snabbt dränerande steniga eller sandiga jordar i exponerade och torra subalpina, alpina, arktiska, subarktiska eller subantarktiska fältmärken . I vissa miljöer, såsom torv kärr eller myrar, kan kudde växter också vara en nyckelarter i en klimax gemenskap . Som sådan är växterna ofta kolonisatorer av bar livsmiljö med liten eller ingen jord . På grund av sin roll som initiativtagare till primär succession i alpina livsmiljöer, har växterna specifika anpassningar till uttorkning och mekaniskt tuff miljö av blåsiga alpina backar.
Inrättandet av en ny kuddefabrik på en blåsig sluttning eller nyligen exponerad arktisk tundra är inte en vanlig händelse. De etablerade plantorna kan vara hundratals år gamla, även om de bara sträcker sig några centimeter över ytan. Växterna sprider sig och är bredare än de är höga, men de är inte omfattande över marken. Växten kommer att växa i många år innan den är redo att börja sin första reproduktionscykel. Växten växer aktivt endast under den begränsade perioden när tillräckligt med värme och solljus är tillgängligt för fotosyntes, men kan börja denna cykel innan snön smälter. Växtens form är väl anpassad för att fånga varm sommarluft i kroppen för att förlänga tiden under vilken den kan fotosyntetisera . Kuddar på högre höjd är vanligtvis mindre och tätare.
Växter som växer i de alpina eller subalpina regionerna står inför utmaningen att skaffa och behålla vatten. En lösning för att få vatten är tillväxten av ett omfattande rotsystem. En liten alpin glömma-mig-inte får stå bara centimeter över marken, men dess rotrot kan sträcka sig ett par fot under jordytan. Den långa roten är nödvändig på grund av både den begränsade nederbörden i många alpina och arktiska miljöer, mestadels som snöfall, och på grund av den snabba dräneringen av en nybildad och grund jord. Förutom att få vatten måste växten också behålla fukt för att överleva i en torr och uttorkande miljö. Den kompakta tillväxtformen av kuddeväxter minskar luftflödet över epidermis , vilket minskar hastigheten på vattenförlust. Dessutom har många kuddväxter små och köttiga blad som minskar plantans ytarea, vilket minskar transpiration och sparar vatten. I alpina miljöer långt över trädgränsen är kyla en begränsande faktor för tillväxt. Så, genom att ha tätt packade stjälkar och lövverk, kan kuddeväxter omvandla och fånga värme från solljus, vilket får dem att värma flera grader över omgivningens lufttemperatur och förlänga sin korta växtsäsong. Många alpina kuddväxter har också tjocka mattade hårstrån som värmer upp och värmer luften som fångas in mellan hårstrån när solen skiner. Dessa hårstrån fungerar också som ett växthus genom att förhindra att den varmare luften stiger bort från växten, och de fungerar också som vindbrytningar, vilket förhindrar att vinden blåser bort den instängda värmen.
Kuddeväxten kan ha stora och prydliga blommor för en så liten perenn, eller ibland hundratals små blommor. Detta är nödvändigt för att locka pollinatorer över långa avstånd och under den korta säsongen av tillväxt.
Kuddeväxter har beskrivits som ekosystemingenjörer på grund av deras förmåga att lokalt upprätthålla ökad fuktighet och marktemperaturer under dynan ± 15 ° C (± 27 ° F) i förhållande till angränsande marktemperaturer. Vissa, särskilt Mulinum leptacanthum och Oreopolus glacialis , har identifierats positivt som arter som förändrar makronäringsämnets koncentrationer i jorden. Dessa attribut gör att andra arter lättare kan kolonisera de hårda miljöer som kuddeväxterna bor i. Artrikedomen ökar därför bevisligen där kuddväxter har koloniserats.
Mångfald
Kuddeväxtformen är inte endemisk för något enskilt område eller en växtfamilj. Omkring 338 arter världen över i 78 släkten i områden som sträcker sig från Tasmanien , Nya Zeeland och Tierra del Fuego till den arktiska tundran på Svalbard har konvergent utvecklat samma växtform som svar på liknande miljöförhållanden. Trettiofyra olika växtfamiljer, såsom Apiaceae , Asteraceae , Caryophyllaceae , Donatiaceae och Stylidiaceae , inkluderar kuddväxtarter.