Bitkiler Kıştan Bahara Değişimi Nasıl Yönetir?
Bu ormangülü gibi odunsu bitkiler için, ilkbaharda yapraklanmanın zamanlaması, büyüme mevsimlerini en üst düzeye çıkarmak ile geç donlardan kaçınmak arasındaki bir dengedir. Richard Primack, CC BY-ND

ABD'deki hava durumu, son birkaç aydır bir roller coaster yolculuğu gibi hissettirdi. Aralık ve Ocak ortalamadan önemli ölçüde daha sıcak birçok yerde, ardından Şubat ayları yoğun soğuk dalga ve dramatik ısınma.

Şimdiye kadar kar yığınları tarafından ezilmiş leylak çalıları gördüyseniz ve birkaç hafta sonra ılık bir günde tomurcuklanırsanız, bitkilerin bu kadar aşırılıklara nasıl tahammül ettiğini merak edebilirsiniz. Öğrenim görünüyorum iklim değişikliği mevsimsel olayların zamanlamasını nasıl etkiler? Massachusetts'teki bitkilerin, kuşların ve böceklerin yaşam döngülerinde, bu yüzden türlerin burada New England'ın meşhur değişken havasını idare etmek için evrimleştiğini biliyorum. Ancak ısınan bir iklim, hava modellerini bozuyor ve birçok türün uyum sağlama yeteneklerini test ediyor.

Hoşgörülü soğuk

Sıcaklığın donma noktasının çok altında olduğu vahşi kış günlerinde, hayvanlar yeraltında kış uykusuna yatar veya korunaklı yerlerde toplanır. Ama ağaçlar ve çalılar orada oturmalı ve almalı. Gövde, dal ve köklerindeki dokular canlıdır. Dondurucu soğukta nasıl hayatta kalırlar?

Sonbaharda, Kuzey Amerika'nın birçok yerinde odunsu bitkiler başlar. kışa hazırlanmak. Yaprakları renk değiştirip döküldüğünde, dalları, dalları ve gövdeleri su kaybetmeye başlar. Sonuç olarak, hücreleri daha yüksek konsantrasyonlarda şeker, tuz ve organik bileşik içerir.


kendi kendine abone olma grafiği


Bu, hücrelerin ve dokuların donma noktasını düşürür ve suyun normal donma noktasının çok altındaki sıcaklıklarda hayatta kalmalarını sağlar. Hile sınırları vardır, bu nedenle aşırı soğuk olaylar yine de bazı bitkileri öldürebilir.

Ağaç ve çalı kökleri, koruma için kardan ve topraktan izolasyona güvenerek, kışın büyük ölçüde değişmeden ve hareketsiz kalır. Çoğunlukla, köklerin etrafındaki toprağın sıcaklığı donma düzeyinde veya üzerinde kalır. Toprak, düşen yapraklar ve inatçı kar tabakaları, köklerin üzerindeki zemini yalıtır ve ısı kaybetmesini engeller.

İlkbahar donlarının şaşırtıcı tehlikesi

Bitkiler soğuk kışlara dayandıktan sonra, erken ilkbahar yeni tehlikeler getirir. Bitkiler, büyüme mevsiminden tam olarak yararlanmak için ilkbaharda olabildiğince erken yapraklanmalıdır. Ancak bu, gelişmekte olan yapraklarına su pompalanmasını içerir, bu da dokularındaki şeker, tuz ve organik bileşiklerin konsantrasyonunu azaltır ve kışın soğuğa karşı korumasını ortadan kaldırır.

Her türün bir karakteristik yaprak çıkma süresi. Yaban mersini ve söğüt gibi erken yapraklanan türler, bitkiler aleminin kumarbazlarıdır. Meşe ve çam gibi sonraki türler temkinli ve muhafazakar türlerdir. Herhangi bir tür için, çok erken yaprak dökümü bir risktir çünkü geç donlar genç yapraklara zarar verebilir veya onları öldürebilir.

Çiçekler ayrıca bol miktarda su içerdikleri için öngörülemeyen ilkbahar donlarına karşı savunmasızdır. Elma gibi meyve ağaçlarının çiçekleri don nedeniyle öldürülürse, ağaçlar yazın daha sonra meyve vermez. Geç donlar ayrıca forsythias ve manolyalar gibi erken çiçek açan süs bitkileri için hayal kırıklığı yaratacak kadar kısa çiçeklenme mevsimlerine neden olabilir.

Bitki uyandırma çağrıları

Donmaya karşı korunmak ve tam büyüme mevsiminden yararlanmaya devam etmek için ağaçlar ve çalılar ilkbaharda ne zaman büyümeye başlama zamanının geldiğini anlamanın üç yolunu geliştirdi.

Birincisi, bitkilerin kış soğutma gereksinimleri vardır: Belirli sayıda soğuk kış gününe maruz kalana kadar kış uykusuna tutunurlar. Bu özellik, kış ortasında anormal derecede sıcak dönemlerde yapraklanmayı veya çiçeklenmeyi önlemeye yardımcı olur.

İkincisi, bitkilerin ayrıca her baharda belirli sayıda sıcak gün geçirdikten sonra büyümeyi destekleyen ilkbahar ısınma gereksinimleri vardır. Bu özellik, yeterince ısındığı anda büyümeye başlamasına yardımcı olur.

Üçüncüsü, bazı bitkilerde ayrıca fotoperiyodun yanıt, bu da ışığa maruz kaldıkları süreye 24 saatlik bir süre içinde tepki verdikleri anlamına gelir. Bu, baharda günler uzadıkça ve ısındıkça onları yaprak dökmeye hazırlar. Kayın ağaçlarının hem bir ısınma ihtiyacı hem de bir fotoperiyot tepkisi vardır, ancak sıcaklık gereksinimi çok daha güçlüdür, bu nedenle baharın sonlarında sadece birkaç sıcak günün ardından devam ederler.

İlginç bir şekilde, kırmızı akçaağaç ve siyah huş ağacı gibi Kuzey Amerika ağaçları, Avrupa ve Doğu Asya ağaçlarından daha ihtiyatlı ve muhafazakardır. Kuzey Amerika'nın doğusunda hava daha değişkendir ve ilkbahar geç donları tehdidi burada bu bölgelere göre daha yüksektir. Sonuç olarak, Kuzey Amerika ağaçları, Avrupa ve Doğu Asya'daki benzer ağaçlardan birkaç hafta sonra yapraklarını dökecek şekilde gelişti.

İklim değişikliği sinyalleri karıştırıyor

Bitkiler sıcaklık sinyallerine oldukça uyumludur, bu nedenle iklim değişikliğinden kaynaklanan ısınma, birçok türün kış soğuğuna ve ilkbahar donlarına dayanmasını zorlaştırmaktadır. İlkbahar sıcaklıkları geçmişte olduğundan daha sıcak hale geldikçe, elma ve armut gibi ağaçlar yapraklanarak ve çiçek açarak tepki verebilir. normalden birkaç hafta önce. Bu, geç donlara karşı savunmasızlıklarını artırabilir.

Bitkiler Kıştan Bahara Değişimi Nasıl Yönetir?Bu kiraz ağacının yaprakları geç donlardan zarar görmüştür. Richard Primack, CC BY-ND

Böyle geç donlar daha yaygın hale gelmek Çünkü iklim değişikliği jet akımını istikrarsızlaştırıyor, olağandışı soğuk hava patlamaları getirerek, daha güneye dalmasına neden oldu.

2007'de, Mart'ta son derece sıcak bir dönem ağaçların yapraklarını dökmesini tetikledi doğu ve orta Amerika Birleşik Devletleri genelinde. Nisan ayındaki sert don, daha sonra meşe, ceviz ve diğer ağaç türlerinin genç yaprak ve çiçeklerini öldürdü. Ağaçlar ikinci bir yaprak mahsulü üretebildiler, ancak kaybettikleri yaprakları tam olarak değiştiremediler, bu da büyük olasılıkla o yıl büyümelerini yavaşlattı.

Böcek zararlıları da bitkiler için artan bir tehdit oluşturmaktadır. Sert kış havası, kuzey iklimlerinde bulunan birçok böceği kontrol altında tutar. baldıran yünlü adelgids ve zümrüt külü deliciler. Kışlar ılımanlaştıkça, bu böceklerin hayatta kalma, kuzeye doğru hareket etme, büyük salgınlara neden olma ve ağaçlara zarar verme olasılığı daha yüksektir.

Daha sıcak kışlar, zeminin çıplak olduğu günlerin artmasına neden olur. Yalıtkan bir kar tabakası olmadığında meydana gelen soğuk çıtçıtlar olabilir toprağı dondur ve kökleri öldür. Ağaç ve çalı dalları daha sonra zarar görmüş kökler yeterli su ve besin sağlayamadığı için geri ölür. Aşırı durumlarda bitkiler ölebilir.

ABD Tarım Bakanlığı'nın Bitki Sağlamlık Bölgesi Haritası, bu bölgelerin - çeşitli bitki türlerinin gelişmesinin en muhtemel olduğu alanlar - iklim değişikliği ABD'yi ısıtırken kuzeye doğru kaydığını gösteriyor.

{vücut Y=4pSYC8g5oVM}

Önümüzdeki yıllarda, ladin ve köknar gibi soğuğu seven birçok ağaç türü, başa çıkamadıklarında daha az bol hale gelecektir. daha sıcak bir iklimle ilişkili yeni zorluklar. Kuzeydoğu ABD'de, şeker akçaağacı ve kayın gibi yerli türler, yavaş yavaş meşe ve ceviz ağacı gibi daha güneyden gelen yerli türlerle değiştirilecektir. Ve yerel olmayan türler, örneğin Norveç akçaağaçları, yol kenarlarından ve mahallelerden ormanlara dağılmak için bu bozulmalardan yararlanıyor.

İklim değişikliği, bitkilerin değişen mevsimleri işaretlemek için kullandıkları sinyalleri değiştirdikçe, birçok yerde benzer değişiklikler oluyor.

Yazar hakkında

Richard B. Primack, Biyoloji Profesörü, Boston Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

ing