北半球海岸植被

7.2.1海滩植物群落

海滩的植物,虽然大海的摆布,然而来自这危险的情况下,利用海洋传播种子。因此,海滩的北大西洋两侧

魁北克,纽芬兰和拉布拉多,欧洲的西北海岸有非常相似的海滨线为主的植物群落在夏天等年度物种orache(滨藜spp),海火箭(Cakile maritima),和海蚤缀(Honckenya peploides)由于大西洋传播种子(无花果。7.13 - -7.14)。一些沿海的物种是著名的为他们的广泛分布。苏格兰人独活草(当归scoticum)分离的分布,可以看到悬崖从挪威Nordkapp (71°N)苏格兰南部(55°N)和从西方格陵兰岛(67°N)纽芬兰(图7.14),新斯科舍和新英格兰(42°N)。

幼苗建立上沙滩上非常危险。无处不在的危险的侵蚀、埋葬、过热和干燥,以及被海水淹没,也就不足为奇了海滩的植物覆盖在夏天由每年的物种。殖民区是高度依赖于所提供的保护和营养,可以洗的流浪者在海岸线上。海岸线与一个好的供应碎屑可以建立一个植物生长茂盛的一年生植物在夏天(图7.12)。海藻是最好的之一

图7.13海岸Holandsfjorden链植被茂盛,北极挪威,海藻丰富的存款,主要是膀胱的海草(岩藻vesiculosus)。大型绿色补丁海蚤缀(Honckenya peploides)。(嵌入)细节从链上面植被orache(滨藜sp)繁荣在床上一贫如洗的膀胱的海草。

图7.13海岸Holandsfjorden链植被茂盛,北极挪威,海藻丰富的存款,主要是膀胱的海草(岩藻vesiculosus)。大型绿色补丁海蚤缀(Honckenya peploides)。(嵌入)细节从链上面植被orache(滨藜sp)繁荣在床上一贫如洗的膀胱的海草。

改良剂的环境极端年轻海滩植物,因为它不仅提供住所和安克雷奇也营养。

链线一直是自然库海藻和木材甚至在人类活动导致了垃圾,现在大多数的海岸。现代碎屑可能会难看但有些垃圾自然或人工对减少沙运动至关重要,减少过度的温度波动,保存水分,促进发展的重要的胚胎沙丘。流浪者也提供一个栖息地

图7.14当归scoticum生长在纽芬兰的西南海岸:一个amphi-Atlantic沿海的物种的一个例子。在魁北克这个物种通常被称为“Liveche Ecossaise”。(嵌入)北大西洋的分布当归scoticum。(复制许可Hulten &薯条,1986)。

图7.14当归scoticum生长在纽芬兰的西南海岸:一个amphi-Atlantic沿海的物种的一个例子。在魁北克这个物种通常被称为“Liveche Ecossaise”。(嵌入)北大西洋的分布当归scoticum。(复制许可Hulten &薯条,1986)。

无脊椎动物所寻求的许多不同的鸟类,沿着海岸线(卢埃林& Shackley, 1996)。往往一个目光短浅的环境政策导致某些地方政府部门急于推动旅游吸引力的海滩,与普通斜删除此碎屑。虽然想删除一些更令人反感的东西的垃圾是可以理解的,不幸的是,常规的海滩斜常以至于完全删除第一行的植物殖民和一个重要的鸟喂养区。遗憾的是,经济渴望获得奖项的清洁海滩,如欧洲蓝旗,会导致前滩植被的消失,让前面的沙丘被风侵蚀和潮流(图7.11)。

海滩上的年度植被只是短暂的,但在其短暂的夏天的存在降低了陡峭的海岸剖面与累积砂(无花果。7.15 - -7.16)。一旦夏季生长季节的一年生植物死亡,再次上海岸剖面将趋于陡峭,多年生地下茎的物种都是左举行foredunes冬季风暴。埋地下茎的网络最常见

图7.15倾斜在仲夏foredune Sanday,岛上的奥克尼群岛。年度物种的乐队殖民海滩立即在沙丘前降低了陡峭的沙丘剖面。夏末的梯度沙丘剖面逐渐增加的冬季风暴。

图7.15倾斜在仲夏foredune Sanday,岛上的奥克尼群岛。年度物种的乐队殖民海滩立即在沙丘前降低了陡峭的沙丘剖面。夏末的梯度沙丘剖面逐渐增加的冬季风暴。

由禾草状的物种可以保存年轻的胚胎沙丘,通过碳水化合物储备生产新的枝条,在春天,即使他们可能埋相当的深度。

最常见的一种地下茎的草举行的第一次胚胎沙丘砂中冒出在北欧和西欧(Elytrigia juncea;图7.17)。一旦一个初始储备建立斜增长匍匐茎的物种可以摆脱埋葬低于30厘米的沙子。舵柄碎片也容易传播,但幼苗在新成立的沙子多样化生产的小种子。因此,种子传播的物种和协助新胚胎沙丘的形成很大程度上依赖状态的黄沙丘向陆地,提供种子的主要来源。

当海岸剥蚀侵蚀或生物贫困,当混凝土墙代替黄色的沙丘,开拓殖民地受阻是因为缺乏这一重要先锋物种的繁殖体。一旦破坏胚胎沙丘,沙丘主面前变得脆弱和不可避免的侵蚀(图7.18)。因此之间的共生关系船年轻foredunes和第一行的黄色或移动沙丘向陆地,胚胎沙丘是依赖于成熟的种子再生沙丘,沙丘和成熟依赖小沙丘防止侵蚀。

7.2.2北大西洋的沙丘系统

在北半球沙丘系统主要由草地物种锚定。草顺序产生它们的叶子,这意味着仍有相当一部分的生长季节已经过去之前,充分开发其光合潜力。因此,在高纬度地区,生长期缩短草往往是弱势群体由于他们未能最大限度地发挥其全部潜在在短生长季早期叶面积。滨草(Ammophila arenaria)是主要的欧洲dune-forming草,和到达北方限制Faerna (63°N)在挪威海岸,只有北面的沙子中冒出的限制(Elytrigia juncea;图7.17)在62°N(挪威奥勒松附近)。

沿着北美东海岸,圣劳伦斯和五大湖,替代

图7.16海火箭(Cakile maritima)生长在奥克尼沙丘在图7.15。这是一种常见的和可变的物种殖民drift-line社区沙瓦。当各种替代和亚种都包含它是一种最普遍的物种在北大西洋海岸和地中海。Cakile多是第一个物种被记录当叙尔特塞岛的岛是由海底火山喷发在1963年和1967年之间。

图7.16海火箭(Cakile maritima)生长在奥克尼沙丘在图7.15。这是一种常见的和可变的物种殖民drift-line社区沙瓦。当各种替代和亚种都包含它是一种最普遍的物种在北大西洋海岸和地中海。Cakile多是第一个物种被记录当叙尔特塞岛的岛是由海底火山喷发在1963年和1967年之间。

Ammophila物种,美国海滩草(a . brevigu-lata)是占主导地位的主要沙丘稳定器,北至纽芬兰和拉布拉多。然而,美国海滩草——就像物种替代欧洲(a . arenaria)——不延伸到北极。Ammophila物种都能很好地适应沙埋葬,风,缺乏水分和营养。在两个物种的增长甚至刺激埋葬风成沙,新的芽可以摆脱埋葬在了1米的深度。树叶也富含二氧化硅,这使他们能够承受喷砂。

在欧洲南部地区的北极,莱姆草(Leymus arenarius)是主要的物种在北至挪威北角(71°N)。替代北美dune-grass (Leymus mollis)同样主导者北极格陵兰从阿拉斯加和加拿大北部海岸。这个物种的研究进行了东海岸的哈德逊湾(魁北克省北部)发现l . mollis有不同的表型反应的数量取决于他们在低增长海滩或稳定沙丘。对于后者,Leymus mollis无性系分株往往有较低的净碳同化率和水分利用效率,并在foredune substomatal二氧化碳浓度高于。然而,受控条件下观察到的差异消失,建议这些不是遗传,但取决于环境变化沿

图7.17砂茅草(Elytrigia juncea)——最重要的一个多年生物种形成胚胎沙丘至关重要的保护和更新的主要沙丘系统。

图7.18侵蚀沙丘在非常湖水Sanday点(奥克尼、英国)。曾经繁荣的可耕种农场现在消失由于海岸侵蚀的危险。

foredune-stabilized沙丘梯度。有人建议的净碳同化率较高foredune可能与更高的水槽强度与沙埋的这种效果(伊伯特& Houle, 2000)。

7.2.3北极海岸

最边际沿海站点植物殖民的海岸线边缘南极洲的冰雪覆盖的土地和大陆和岛屿接壤

北冰洋。每年夏天植物的冰雪消融足够居住在这些海岸有一个生长季节不同仅为6周,3个月。在低海岸最近的最短的海洋极地生长季节。此外,海滩是改写每年冬季海冰的岸上运动创建一个砾滩脊(无花果。7.19 - -7.20)。这冰冲刷留下一个洪水泛滥平原低洼与流离失所的近陆的材料。因此北极海岸有两个截然不同的栖息地:低海岸平原和滩脊。在低海岸平原,靠近冰冷的海水的原因雪和冰持续时间在今年夏天早些时候,比邻滩脊。即使是在生长季节土壤的高度和空气温度低的海滩上低于在海滩上岭(图7.21)。它是高纬度地区生态的植物奇迹有很多种类的开花植物,成功地生活在这些低洼海岸。

北极海岸线不提供所需的大量的沙子形成沙丘。潮汐振幅低,通常只有0.2 - -0.3米。北极沿海水域盐度很低,这使得许多non-halophytic物种在海滩的栖息地。植物生存极地海岸因此组一个高度不同的先锋物种,可以发现在许多其他栖息地在北极。

在大陆地区如加拿大和格陵兰岛北部海岸上干旱由于缺乏夏季降水。尽管没有北极沙丘,仍然有许多特色草地物种广泛在北极海岸线。一些最普遍的草在北极,北极盐沼草(Puccinellia spp),其中最普遍的物种是盐沼匍匐草(p . phryganodes),已在北极环极分布除格陵兰岛北部的极端(参见6.7节)。

北极海岸的干燥部分不是很不同的身体从别的地方高纬度地区开放的土地。更成功的物种低北极海岸,以及暴露的山坡和石堆,是紫虎耳草属植物(虎耳草属oppositifolia;6.4.2节)。

北极海岸,然而,由于寒冷的条件和较短的生长季节不同发现这里比sun-trapping山坡。在多年银行剩余雪的融化,因此岸边的生长季节的开始,可以推迟。虽然紫虎耳草属植物花,甚至产生花粉,呼吸急促的生长季节往往导致产生一些可行的种子(见第4章)。然而,逐渐靠近的温暖和干燥滩脊提供一个相邻的人口(不同的生态型)可以受精的植物在低海岸,因此保持岸边生态型的遗传特征。如前所述(第四章)温暖干燥的山脊和寒冷的海岸支持不同生态型紫虎耳草属植物,这可以补充人口低海岸的杂交种子。在一些地区海岸正在享受一个更早的开始生长季节和生产显著开花显示(图6.6)。

其他物种能够生存在这个栖息地包括苔藓剪秋罗属植物(硅宾acaulis)和高山拳参(蓼属植物viviparum)。苔藓剪秋罗属植物作为一个垫状植物与最小表面积最大化内部组织的温度对植物的身体质量的反应。胎生拳参(蓼属植物vivi-parum)尽管它繁殖主要和球芽生长地仍然保留了相当大的遗传多样性,可以观察到在不同的酶表型和球芽颜色(图7.22)。分化ofecotypes和介质高水平的遗传多样性在北极和高山的人口被认为是偶尔有性生殖的结果(Bauert, 1996)。

尽管生长季节短一些极地海岸非常丰富的,寻找饲养场所的各种物种的迁徙的大雁。在避风的港湾和峡湾盐沼开发和这些沿海平原的莎草和草放牧着黑雁鹅(Branta leucopsis;无花果。7.23 - -7.24),飞在苏格兰南部的索尔威湾(55°N)北至斯匹次卑尔根(79°N)。在北美,小雪雁(雁属caerulescens)进行更长时间的迁移。鸟类冬天在墨西哥湾海岸(30°N)飞起密西西比河和密苏里河和哈德逊湾海岸可以达到(60°N),进一步向北东北极(70°N)。相互营养鹅放牧和北极盐沼生态系统之间的相互作用在漫长的成长

图7.19北极海岸和海滩在新奥勒松岭,斯匹次卑尔根,从空中滩脊和它背后的干燥土地左边的图片。滩脊的位置,相邻低海岸的红色箭头指示。

北极海岸和无花果。7.20滩脊在新奥勒松,斯匹次卑尔根。注意北极海岸的异构特性和干燥的山脊,潮湿的洞穴,late-lying雪补丁。

天的北极夏季2.4.1节已经讨论了干盐沼禾草和莎草,受精鹅粪,提供营养喂养(图7.24)。的优点中演示了这些极地牧场的鹅孵出的幼鹅的速度成长,7月开始漫长的迁徙变得足够强大。今年8月,藤壶鹅离开斯匹次卑尔根

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图7.21 (a)叶的比较(虎耳草属oppositifolia),土壤(b)和(c)气温连续60 h段从1994年7月25日中午12点在相邻的山脊和海岸网站在新奥勒松,图7.19所示,斯匹次卑尔根。(为进一步实验细节见克劳福德et al ., 1995)。

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图7.21 (a)叶的比较(虎耳草属oppositifolia),土壤(b)和(c)气温连续60 h段从1994年7月25日中午12点在相邻的山脊和海岸网站在新奥勒松,图7.19所示,斯匹次卑尔根。(为进一步实验细节见克劳福德et al ., 1995)。

飞熊岛(74 o (N),然后继续英伦三岛,到达索尔威湾(55 o (N) 9月底至10月初。

尽管极端热环境的局限性,居住在北部海岸的植物物种甚至到北极并不缺乏遗传多样性(见第二章)。外汇储备在这些高纬度地区发现的遗传多样性可能反映出这些独特的海岸的两个重要方面。第一个是古代的栖息地。更新世期间,当海平面140米低于目前,海岸地区极地沙漠腹地北部主要的冰盖将被更广泛,因此会提供了一个充分开放的栖息地植物生存。其次,北极海岸不是地理上孤立的从一个另一个。环极海岸线从未在任何时间被完全包裹在冰和植物迁移将会继续在不同地区大部分的更新世。这种不寻常的可能性的证据生存备受争议。

图7.22高山拳参(蓼属植物viviparum),一个普遍的物种在北极和高山栖息地产生主要和球芽生长地。偶尔花集肥沃的种子可能占了相当大的遗传变异发现北极和高山这个物种的数量(见文本)。

图7.22高山拳参(蓼属植物viviparum),一个普遍的物种在北极和高山栖息地产生主要和球芽生长地。偶尔花集肥沃的种子可能占了相当大的遗传变异发现北极和高山这个物种的数量(见文本)。

然而,叶绿体DNA的研究在当今的紫虎耳草属植物的数量(虎耳草属opposi-tifolia)已经证实这个观点至少这古代的物种(Abbott &来了,2004)和暗示其他高北极物种与类似的分布(有关详细信息,请参阅6.4.2节)。

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图7.24沿海沼泽多了鹅孔斯峡湾(斯匹次卑尔根),团在anoxia-tolerant莎草苔属植物misandra,藤壶鹅的青睐饲料。

7.3南半球海岸7.3.1南极海岸

最终的边际沿海开花植物的生存环境无疑是南极半岛和附近岛屿的植物群由380种地衣,130种bryo-phytes只有两种开花植物(吸纳et al ., 2002)。南极pearlwort (Colobanthus quitensis)和南极hairgrass (Deschampsia南极洲)是唯一两个被子植物物种生存56°S和发生在南部海岸附近的小块在南极半岛的西海岸(图7.25 - -7.27)。就在这个地方海事南极洲,平均气温往往高于零在夏天的时候,大部分的南极植被。南极洲的气候变暖已经引起了许多研究近年来在这两个显著的开花植物。如此低的物种数量,而北极,可能是由于历史悠久的低温和隔离繁殖体的来源。隔离的程度对植物种群在南极洲不仅仅是来自其他大洲,而且南极半岛的不同地区之间。这Deschampsia南极洲中可以看到两种截然不同的人群,一个从海上南极,即Signy岛在南奥克尼群岛,蕾奥妮的其他岛屿南部1350公里(67°S)被发现的基因不同于彼此之间的历史基因流水平较低。他们的基因结构表明,d .南极洲的新种群是由一个或几个个体营养生殖和自交因此可能是关键因素

图7.26南极半岛沿海殖民地包含Deschampsia南极洲和植物群落Colobanthus quitensis。(t . a .天博士照片。)

图7.27的细节只有两个开花植物原产于南极洲。(左)南极pearlwort (Colobanthus quitensis)。(右)南极发草(Deschamspsia南极洲)。(t . a .天博士照片。)

在南极建立d新网站近年来在南极(Holderegger et al ., 2003)。

感兴趣的是,尽管环境恶劣条件下的d .南极洲和Colobanthus quitensis成功建立的重要种子银行在107年和1648年之间种子m ~ 2,大小的北极和高山物种(McGraw &天,1997)。生理上,这些植物在这样一个永久的存在恶劣的环境使他们适应的研究特别感兴趣寒冷的环境并在植物耐寒性机制。两个物种有高电阻冻结,可以显示高photosyn-thetic能力在低温下(吸纳et al ., 2002)。尽管这两个物种密切共享相同的耐寒性不同的自然栖息地。比较的热性能叶子和致命的冰点温度(LT50 -所需的温度诱导50%的死亡率叶组织)表明,南极草d能够容忍比c . quitensis冻结到一个较低的温度。超级冷却(冷却液体低于冰点没有冻结)被发现的主要c . quitensis冻结抵抗机制。因此,草地d南极洲主要freezing-tolerant物种,而c quitensis避免冻结(布拉沃et al ., 2001)。该物种在树叶的自然也有所不同。d .南极洲是高度硬叶的而c quitensis只有sclerenchymatic组织和薄的角质层(多亏尤文和&维埃拉,2000)。因此,以及他们大胆分享相同的栖息地,这些物种表明,即使在最小的条件有可能对植物不同在如何适应这样一个边际情况。

南极的维管植物的光合作用温度响应Colobanthus quitensis Deschampsia南极洲还发现了不同和更有效地比高温低(熊et al ., 1999)。测量whole-canopy二氧化碳气体交换和叶绿素荧光帕默站在南极半岛附近的植物显示微不足道的中午photo-synthetic净利率温暖,阳光明媚,天(树冠气温> 20°C),但是获得积极的光合速率(图7.28)酷天(< 10°C)。因此得出结论,尽管持续变暖以及朝鲜半岛的频率将增加supra-optimal温度,该网站平均增长不太可能超过温度对光合作用的最适条件为这些物种。因此毫不奇怪,最近变暖趋势已经导致更多种子发芽和越来越多的种子和植物。一个报告指出增加25倍植物一起向南扩展的范围(参见传达和史密斯,2006)。

额外的现代风险在南极开花植物是暴露在高水平的紫外线辐射。在南极半岛西海岸春季臭氧损耗事件会导致两个褶皱增加生物有效的紫外线辐射。研究检验太阳紫外线的影响在南极维管植物的性能(Colobanthus quitensis和Deschampsia南极洲)表明,叶长寿从第一个生长季节下降到第四,表明紫外线反应往往是连续多年累积增长。

7.3.2新西兰

所有的科学考试需要控制。这同样适用于实地生态研究和实验室实验。之前一般结论的性质可以限制植物分布在沿海栖息地一些应该尝试检查海岸在一个完全不同的情况。理想情况下,海洋海岸上另一种维持生命的星球是理想。然而,目前缺乏这种可能性,新西兰的海岸提供了一个生态信息的地区,植物和动物都有一个非常不同的进化历史,在北半球。在新西兰本地植物进化而不被擦伤了哺乳动物的威胁,直到毛利人介绍了老鼠。这种啮齿动物入侵的日期已多有争议。然而,14 c的应用AMS(加速器质spectro-metry)现在允许这入侵自信地追溯到十三世纪(维尔姆赫斯特被&海厄姆,2004)。这是随后在18、19世纪来自欧洲和其他地区的其他哺乳动物。到来之前欧洲人

图7.28 (A) (Pn)光合反应温度如图所示整个树冠Colobanthus quitensis(上)和南极洲Deschampsia(底部)。(B)物种的暗呼吸(Rn)与温度的关系。Pg计算的insets显示的温度依赖性的总和Pn和公关假设呼吸率在光明与黑暗是相似的。(复制许可Xiong et al ., 1999)。

图7.28 (A) (Pn)光合反应温度如图所示整个树冠Colobanthus quitensis(上)和南极洲Deschampsia(底部)。(B)物种的暗呼吸(Rn)与温度的关系。Pg计算的insets显示的温度依赖性的总和Pn和公关假设呼吸率在光明与黑暗是相似的。(复制许可Xiong et al ., 1999)。

定居者校长禾草状的本地物种,新西兰foredunes稳定是为您(Desmoschoenus spiralis),一个健壮的莎草毛利人的传统上用于制作斗篷和席子,并刺草一样(刺sericeus一样),这是很常见的沙丘澳大利亚和新喀里多尼亚的海岸。为您(Desmoschoenus spiralis;图4.18)粗绳子茎形成一个植物人纠缠在沙丘提供健壮的锚定对南太平洋的强风。不幸的是,许多新西兰植物缺乏保护小型食草哺乳动物,因为他们进化的环境缺乏的哺乳动物和食草性风险仅限于芽的啄放牧鸟类,如恐鸟复生。因此,为您,虽然身体健壮,缺乏足够的保护兔子。

介绍滨草高硅沉积在叶和芽,像芦苇(芦苇南极光)和海club-rush (Bol-boschoenus maritimus),和更耐兔子;由于本机为您已经把附近灭绝(参见4.6.1,图4.18)。幸运的是,现在有一个新的兴趣保存为由于毛利人编织的复兴,使用它的叶子,并正在尝试保护和传播的物种(瓦尔德,1991)。刺也一样被放牧大大减少但与保护被证明是能够恢复。前列腺伍迪物种与分层的能力一直成功地建立自己foredunes北半球和南半球。Coprosma (Cop-rosma acerosa)是一个著名的物种在新西兰,这可以与北半球的柳树(柳属被),尽管通常dune-slack物种生长在沙丘地区有足够的降雨量。

新西兰海滩已经失去了很多外星入侵者的原生植物。从现在的欧洲,除了Ammophila arenaria Leymus race-mosus来自中国,Carpobrotus蕉芋来自南非,和树羽扇豆(Lupinus arboreus)从加州提供一个国际化grazing-tolerant海滩植物。因此这个inter-hemisphere比较的相关提醒食草性的强大效果,即使在一个边际环境中,人们或许会认为,植物生存是最重要的物理约束和生物因素将是最小的。

继续阅读:海边的树

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