雨林树冠

附生植物

2012年7月30日



有超过15000个附生植物仅在新热带地区,全世雷竞技官网欢迎界就有超过3万个物种以及无数未被分类的物种。附生植物这个术语描述了一种植物,它像寄生虫一样生长在宿主上,但与寄生虫不同的是,它不从树木本身吸收营养,而是依赖空气、降雨和树枝上的堆肥中的营养。它们的附生生活方式赋予了这些植物在雨林中的优势,使它们能够获得更多的直接阳光,更多的冠层动物传粉者,以及通过风传播种子的可能性。生活在温带气候中的人们可能对附生植物很熟悉,因为许多室内植物和“空气植物”实际上都是来自雨林的附生植物。

附生植物在热带雨林中随处可见,但在海拔3300 - 6600英雷竞技体育下载尺(1000 - 2000米)雾气弥漫的云雾林中数量最多。附生植物分为83科,其中大多数是蕨类植物和开花植物。一些比较有名的附生植物包括蕨类、地衣、苔藓、仙人掌、凤梨科植物(超过2000种)和兰花。

兰花是开花植物中最多样化的一组,有18000多种,约占世界上所有开花植物的8%。据估计,还有1万到1.2万个物种尚未被描述。这些物种中有许多是特有的微生境,如安第斯山谷或圭亚那地盾的特普伊峡谷,非常罕见。每年,由于山谷系统,尤其是安第斯山脉沿线的山谷系统遭到破坏,很可能有数百种兰花灭绝。尽管如此,兰花的种类繁多,从生长在地面上的种类到70%的附生兰花。

兰花非常适应树冠层的生活。它们的根有很大的表面积,可以快速吸收养分和水分。它们的次生茎可以储存水分,因此植物可以承受干燥期。

兰花在森林中如此成功的一个主要原因是它们能产生成千上万颗微小的种子(以微米计)。这种气球状的种皮加上种子体积小,使兰花的种子可以通过气流传播到更广阔的地区。

委内瑞拉雨林中的附生植物。点击这里更多附生植物的照片。照片由Rhett A. Butler拍摄

兰花也利用昆虫传播花粉。来自马达加斯加的几种兰花会释放出强烈的气味来吸引斯芬克斯飞蛾,这些飞蛾会喝下这种白色花朵的花蜜,然后带走花粉,无意中给其他兰花施肥。其中一种,鹰蛾,表面上看起来像蜂鸟,舌头超过14英寸(35厘米),所以只有它能穿透一种兰花的花的长尾刺,Angraecum sesquipedale.许多兰花品种都有微小的,几乎是显微镜下的花朵,它们会释放出一种霉菌状的气味,吸引小苍蝇来受精。另一种兰花是中美洲的桶兰,在花的后面有一个小桶结构。这种花产生一种油,滴进“桶”里,用它独特的气味吸引蜜蜂。每一种桶兰都有自己的气味,因此每一种都会吸引自己的蜜蜂。当雄性蜜蜂闻到香水时,它会去兰花上收集一种油性物质,用来吸引雌性(他只会被一种兰花的气味吸引,因为他只想吸引同一物种的雌性)。然而,当他收集他的油时,蜜蜂经常掉进桶里。唯一的出路是通过管子。蜜蜂在管道中移动,被兰花花粉“标记”,所以当他访问下一朵花时,他会在通过隧道时授粉。另一种有趣的兰花繁殖策略是南美洲的舞女兰。 These produce many tiny flowers that are positioned so they "dance" even with the slightest breeze. These flowers are lively enough so that small aggressive bees—thinking they are intruders—attack them and in the process are dusted with pollen.

热带雨林的仙人掌与世界上温带和沙漠地区的仙人掌有很大的不同。沙漠中的仙人掌生长在土壤或沙子中以获得水分,并长有圆形的蜡状叶子以减少水分流失。这些仙人掌通常有锋利的刺保护。然而,大多数热带地区的仙人掌生长在冠层中,作为附生植物,缺乏锋利的刺,并雷竞技官网欢迎且有细长的叶片来吸收光线,而不是保持水分。

附生图片库

附生植物为森林增加了一个新的维度,为各种物种创造了新的生态位。以附生植物为基础的微型生态系统的最好例子之一是南美的凤梨,它坚硬向上翘起的叶子可以容纳超过两加仑(8升)的水。这些水库的水不仅为许多冠层动物提供了饮用水,而且还为物种提供了一个完整的栖息地,供它们庇护和繁殖。大量的昆虫幼虫生活在这些水池中,并被其他动物喂养。水罐凤梨的集水区是毒箭蛙蝌蚪的苗圃。雌蛙把卵产在树叶上或森林地面的洞穴里。当蝌蚪孵化时,她会让它们爬到她的背上,然后她会把蝌蚪放在凤梨花的池塘里,那里没有潜在的捕食者。蝌蚪以集水区发育中的昆虫幼虫为食。有些种类的青蛙采用另一种策略;实际上,它们每隔几天就会回到凤梨中,在水中产下一颗不育的卵。 The tadpole can then feed on the egg yolk. Bromeliads, especially those with interconnecting chambers, are often colonized by stinging ants, which provide the plant with nutrients produced by ant waste and their collection of decaying debris.

附生植物极好地适应了冠层的恶劣条件:严重缺水,缺乏矿物质和营养物质。许多物种,比如兰花,已经进化出了保存水分的结构。有些植物有粗壮的茎,可以储存水分;其他植物的叶毛可以在干燥时有效地关闭植物气孔;水罐凤梨用它们坚硬向上翘起的叶子保存水分。为了应对营养物质的缺乏,植物物种要么发展出与动物的共生关系,要么形成像篮子一样的机制,捕捉掉落的碎片,分解并提供营养。降雨提供了大量的营养物质。例如,在巴西玛瑙斯附近的一个地点,雨水每年每公顷带来3公斤磷、2公斤铁和10公斤氮。如前所述,罐式凤梨和其他附生植物都依赖于共生关系:罐式凤梨使用其集水区居民产生的粪便,而其他凤梨,包括巢附生植物和真菌植物,依赖于居住蚁群产生的废物。

附生植物产生的种子比地面上的同类多得多,因为它们的许多种子无法到达合适的地方生长。许多附生植物都有被风吹散的微型种子,它们带有翅膀、滑翔装置或降落伞。即使是提供肉质果实的附生植物,在一个浆果中也可能有几千颗种子。槲寄生,实际上是一种树栖寄生虫,是一种典型的空中附生植物,其种子以这种方式传播,以确保物种的延续。它的浆果有一层泻药涂层,因此它们能迅速通过食用它们的鸟类的消化系统。此外,种子有一层粘性的外衣,所以当它们从鸟体内排出时,它们会粘在尾羽上。因此,当鸟在树冠上的树枝上摩擦种子时,种子就会在正确的地方生长。

附生植物最容易在裂缝、沟槽和口袋中生长,这些地方的有机碎片已经收集起来,并为最初的生长提供了养分。令人惊讶的是,落叶、木材和动物粪便的腐烂产生了大量的树冠堆肥。地膜层为附生植物的生长提供水分和微量矿物质。

Birdnest蕨类植物。点击图片查看更多附生植物的照片。照片由Rhett A. Butler拍摄

检查问题:

  • 什么是附生植物?
  • 对或错——兰花可以是一种附生植物。

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