Planta alpina - Alpine plant

Plantas alpinas são plantas que crescem em um clima alpino , o que ocorre em altitudes elevadas e acima da linha das árvores . Existem muitas espécies de plantas e táxons diferentes que crescem como uma comunidade de plantas nessa tundra alpina . Isso inclui gramíneas perenes , junges , forbs , plantas de almofada , musgos e líquenes . As plantas alpinas são adaptadas às condições adversas do ambiente alpino, que incluem baixas temperaturas, secura, radiação ultravioleta, vento, seca, solo com pouca nutrição e uma curta estação de crescimento.

Algumas plantas alpinas servem como plantas medicinais .

Ecologia

As plantas alpinas ocorrem em uma tundra : um tipo de região natural ou bioma que não contém árvores. A tundra alpina ocorre nas montanhas em todo o mundo. Ele faz a transição para florestas subalpinas abaixo da linha das árvores; florestas raquíticas que ocorrem no ecótono floresta-tundra são conhecidas como Krummholz . Com elevação crescente, termina na linha de neve onde a neve e o gelo persistem durante o verão, também conhecida como Zona Nival.

As plantas alpinas não se limitam a altitudes mais elevadas . No entanto, áreas de grande altitude têm ecologia diferente daquelas que crescem em latitudes mais altas. Uma das maiores distinções é que o limite inferior de uma área alpina tropical é difícil de definir devido a uma mistura de distúrbios humanos, climas secos e uma linha de árvores naturalmente ausente. A outra grande diferença entre a ecologia tropical e ártico-alpina são as diferenças de temperatura. Os trópicos têm um ciclo verão / inverno todos os dias, enquanto as latitudes mais altas permanecem frias tanto de dia como de noite. Nas latitudes setentrionais, o principal fator a ser superado é o frio. Processos de ação intensa de geada têm um efeito profundo na pouca terra que existe e na vegetação das regiões árticas alpinas. As regiões alpinas tropicais também estão sujeitas a essas condições, mas elas raramente acontecem. Como as áreas alpinas do norte cobrem uma área enorme, pode ser difícil generalizar as características que definem a ecologia. Um fator na ecologia alpina é o vento em uma área. A poda do vento é uma visão comum nas regiões alpinas do norte. Junto com a poda do vento, a erosão eólica das esteiras de vegetação é uma visão comum em todo o Alasca .

Crescimento e desenvolvimento

Saxifraga

Ervas perenes de vida longa são o tipo mais comum de planta em ambientes alpinos, com a maioria tendo uma raiz grande e bem desenvolvida e / ou sistema de rizoma . Esses sistemas subterrâneos armazenam carboidratos durante o inverno, que são então usados ​​na primavera para o desenvolvimento de novos rebentos. Algumas espécies de saxifragens têm sistemas de raízes pequenas, mas são perenes . As folhas dessas plantas armazenam energia na forma de carboidratos e lipídios . As plantas alpinas entram em dormência vegetativa no final do período de crescimento, formando botões perenes com o fotoperíodo de encurtamento .

O estabelecimento das mudas é muito lento e ocorre com menos frequência do que a reprodução vegetativa . No primeiro ano de crescimento das plantas alpinas perenes, a maior parte do fotossintato é usado para estabelecer um sistema radicular estável que é usado para ajudar a prevenir a dessecação e para o armazenamento de carboidratos durante o inverno. Neste ano, a planta pode produzir algumas folhas verdadeiras, mas normalmente, apenas os cotilédones são produzidos. Geralmente, leva alguns anos para que as plantas se tornem bem estabelecidas.

Adaptações

As plantas alpinas podem existir em altitudes muito altas, de 300 a 6.000 metros (1.000 a 20.000 pés), dependendo da localização. Por exemplo, há um musgo que cresce a 6.480 m (21.260 pés) no Monte Everest . Arenaria bryophylla é a planta com flor mais alta do mundo, atingindo 6.180 m (20.280 pés).

Para sobreviver, as plantas alpinas são adaptadas às condições de grandes altitudes, incluindo frio, secura, altos níveis de radiação ultravioleta e dificuldade de reprodução. Essas condições estão ligadas à declividade topográfica, afetando em última instância a diversidade e distribuição das plantas. Isso se deve às encostas mais íngremes que causam uma erosão mais rápida do solo que, por sua vez, impede o crescimento da planta, a distribuição e o assentamento das sementes. Além disso, a inclinação da topografia afeta diretamente muitos outros fatores abióticos, incluindo temperatura, radiação solar, teor de umidade e conteúdo nutricional do solo.

Sobrevivendo a temperaturas extremas

Habitat alpino no maciço do Mont Blanc

A maioria das plantas alpinas enfrenta extremos de baixa temperatura em algum momento de suas vidas. Existem várias maneiras de uma planta sobreviver a esses extremos. As plantas podem evitar a exposição à baixa temperatura usando diferentes formas de fenologia sazonal , morfologia ou por preferência de forma de crescimento variável. Eles também podem evitar o congelamento de seus tecidos expostos , aumentando o número de solutos em seus tecidos, conhecido como depressão do ponto de congelamento . Outro método, um tanto semelhante, que as plantas podem usar para evitar o congelamento é o super - resfriamento , que evita a cristalização do gelo nos tecidos vegetais. Esses métodos são suficientes apenas quando a temperatura é moderadamente fria. Na zona alpina, as temperaturas costumam ser baixas o suficiente para que esses métodos não sejam suficientes. Quando as plantas precisam de uma solução mais permanente, elas podem desenvolver tolerância ao congelamento . As plantas também podem desidratar suas células movendo a água para os espaços intercelulares . Isso causa a formação de gelo fora da célula, onde os cristais de gelo não causarão danos. Quando todas essas estratégias falham em prevenir os danos causados ​​pela geada , as plantas alpinas geralmente têm a capacidade de reparar ou substituir os órgãos danificados. Como muitas vezes é difícil evitar danos, muitas plantas alpinas dependem da substituição de seus órgãos. Eles ajudam a tornar isso possível, colocando seus meristemas abaixo do solo, onde as temperaturas geralmente são mais altas.

Taxas de fotossíntese e respiração

As taxas de fotossíntese e respiração não são uniformes ao longo da estação de crescimento. No início da estação de crescimento, os novos brotos apresentam baixas taxas líquidas de fotossíntese e altas taxas de respiração devido ao rápido crescimento de novos brotos. À medida que a temperatura aumenta no microclima de uma planta , as taxas líquidas de fotossíntese aumentam, desde que haja bastante água disponível, e atingirão o pico durante a floração. As plantas alpinas são capazes de iniciar a fotossíntese e atingir taxas máximas de fotossíntese em temperaturas mais baixas em comparação com plantas adaptadas a altitudes mais baixas e climas mais quentes. Isso se deve aos efeitos combinados do genótipo e dos fatores ambientais.

Evitar dessecação

Um líquen alpino comum, Xanthoria elegans

Em áreas alpinas, a disponibilidade de água costuma ser variável. Briófitas e líquenes exibem alta tolerância à dessecação , o que contribui para sua abundância em todos os habitats das áreas alpinas. Entre as plantas superiores , a dessecação do tecido é rara em grandes altitudes. Se isso ocorrer, normalmente acontece com plantas que crescem em locais expostos, onde o estresse do vento é aumentado. As plantas alpinas evitam a perda de água por enraizamento profundo e aumento do controle estomático . As plantas em baixa altitude normalmente atingem uma abertura estomática máxima pela manhã, enquanto as plantas alpinas atingem a abertura máxima no meio do dia, quando a temperatura é máxima. As plantas suculentas alpinas frequentemente utilizam a fotossíntese CAM para evitar a perda de água.

Evitar radiação ultravioleta

Como a radiação ultravioleta tende a aumentar com a elevação, costuma ser considerada um fator de estresse entre as plantas alpinas. No passado, houve muitas tentativas de pesquisar como a radiação ultravioleta pode influenciar as formas das plantas alpinas. No entanto, não é certo se o crescimento e o desenvolvimento das plantas são afetados pela radiação ultravioleta. Também não está claro se a radiação é responsável por promover a diferenciação genética, levando a formas de crescimento atrofiadas.

Reprodução

Plantas alpinas usar tanto a reprodução sexual e reprodução assexuada . A reprodução sexual tem limites em áreas alpinas altas, especialmente em áreas com uma curta estação de crescimento em zonas alpinas em latitudes altas. Nas zonas tropicais alpinas com uma estação de crescimento o ano todo, como no norte dos Andes , as plantas podem florescer o ano todo. Independentemente de quando as plantas alpinas florescem, os polinizadores costumam ser escassos. A atividade dos polinizadores diminui com o aumento da altitude. Os polinizadores mais comuns na zona alpina são os zangões e as moscas . As plantas utilizam diferentes estratégias para lidar com esses limites, incluindo tempo alternado de floração e propagação clonal.

Plantas com floração precoce

Glory-of-the-Snow é uma planta alpina que prepara suas flores na estação anterior para que possa florescer assim que a neve começar a derreter na primavera

Algumas plantas florescem imediatamente após o derretimento da neve ou do solo. Essas plantas com flores precoces sempre formam suas flores na estação anterior, chamada de pré-formação. Este primórdio floral é produzido um a três anos antes da floração, o que garante que a floração não seja atrasada após o derretimento da neve e que, com as condições ambientais adequadas, haverá tempo suficiente para a sementeira. Conseqüentemente, eles correm o risco de danificar a inflorescência pré-formada . A fim de minimizar os danos causados ​​pela geada, as flores pré-formadas costumam ser rodeadas por brácteas compactas que são densamente cobertas por tricomas . Isso ajuda a manter o interior de um botão de flor quente. Devido à limitação dos polinizadores no início da estação, as plantas que florescem cedo geralmente têm uma baixa taxa de sucesso reprodutivo. Uma vantagem da floração precoce é que as sementes produzidas têm maior chance de desenvolver até a maturidade antes da próxima congelação. Eles também têm uma alta taxa de cruzamento , o que ajuda a aumentar a diversidade genética . A velocidade e o tempo de floração dependem do tempo de degelo, da temperatura e do fotoperíodo, mas geralmente ocorre de 10 a 20 dias após o degelo.

Floração no meio da estação

Aproximadamente metade de todas as espécies alpinas florescem no meio da temporada. A floração no pico sazonal combina algumas das vantagens e riscos das plantas com floração precoce e tardia. Algumas plantas da estação intermediária pré-formam suas inflorescências, mas nem todas o fazem.

Floração tardia

A floração tardia ocorre após o término da estação de crescimento principal. Eles têm uma alta produção de sementes, mas suas sementes têm uma taxa de maturação reduzida devido às limitações de tempo. Essas plantas tendem à autopolinização , apomixia e vivipária .

Propagação clonal

Como o investimento em flores e produção de sementes pode ser caro para as plantas alpinas, elas costumam usar a propagação clonal . Essa estratégia se torna cada vez mais frequente à medida que a altitude aumenta e é mais comum entre criptogramas e gramíneas . Algumas plantas alpinas o usam como método predominante de reprodução. Nessas plantas, a reprodução sexuada é rara e não contribui significativamente para a produção reprodutiva. Um exemplo de tal planta é Carex curvula , que se estima ter uma idade clonal de aproximadamente 2.000 anos.

Erythronium grandiflorum

Após o estabelecimento, a cada ano, o crescimento de novos rebentos ocorre rapidamente a partir do botão perene, que geralmente está localizado próximo à superfície do solo. Este crescimento ocorre após o degelo, quando a temperatura do solo está acima de 0 ° C. Algumas espécies, como Erythronium grandiflorum , podem iniciar o crescimento de novos brotos antes do derretimento da neve, pois têm seus botões perenes localizados em bulbos enterrados profundamente no solo. À medida que novas folhas se projetam da neve, os novos brotos liberam calor da re-radiação térmica e / ou calor respiratório que derrete a neve circundante. Isso expõe mais solo à radiação solar , aquecendo-o e permitindo que o novo crescimento acelere.

Plantas medicinais alpinas

Existem várias plantas alpinas que são usadas economicamente . No Himalaia , centenas de espécies são comercializadas para usos medicinais e aromáticos. Estima-se que a comercialização anual dessas plantas seja de milhões de dólares americanos. Muitas famílias nas áreas rurais do Nepal e da Índia dependem do comércio de plantas medicinais alpinas como fonte de renda. Isso cria uma necessidade cada vez maior de focar na conservação das plantas nessas áreas, garantindo a colheita sustentável , bem como a sustentabilidade do ecossistema . Algumas das espécies colhidas no Nepal incluem Neopicrorhiza scrophulariiflora , Nardostachys grandiflora , Aconitum spicatum , Dioscorea deltoidea , Aconitum heterophyllum , Rheum australe e Bergenia . No Himalaia indiano, as plantas medicinais alpinas, como Dactylorhiza hatagirea , Picrorhiza kurrooa , Aconitum heterophyllum , Fritillaria roylei , Podophyllum hexandrum estão sob forte pressão devido à sobreexploração para fins comerciais.

Veja também

Notas

Referências

links externos