Celastrus orbiculatus -Celastrus orbiculatus

Восточно-горьковато-сладкий
Научная классификация
Королевство:	Plantae
Клэйд :	Трахеофиты
Клэйд :	Покрытосеменные
Клэйд :	Eudicots
Клэйд :	Росиды
Порядок:	Celastrales
Семья:	Celastraceae
Род:	Celastrus
Разновидность:	C. orbiculatus
Биномиальное имя
Celastrus orbiculatus Thunb.

Celastrus orbiculatus - древесная лоза семейства Celastraceae . Это обычно называется Восточный Bittersweet , а также китайский Bittersweet , азиатский Bittersweet , круглый толстолистовой Bittersweet и азиатскую Bittersweet . Он произрастает в Китае, где это наиболее широко распространенныйвид целаструсов , а также в Японии и Корее. Он был завезен в Северную Америку в 1879 году и считается инвазивным видом в восточной части Северной Америки. Он очень похож на коренной североамериканский вид, Celastrus scandens , с которым он легко гибридизуется.

Описание

Отличительной чертой растения являются его лозы: они тонкие, тонкие, с корой от серебристого до красновато-коричневого цвета. Обычно они имеют диаметр от 1 до 4 см (от 0,4 до 1,6 дюйма). Однако, если рост не нарушен, лозы могут превышать 10 см (3,9 дюйма), а при обрезке возрастные кольца могут превышать 20 лет. Когда Celastrus orbiculatus растет сам по себе, он образует заросли; когда он находится рядом с деревом, лозы вьются вокруг ствола на высоту до 40 футов. Окружающие виноградные лозы, как известно, душат дерево-хозяин до смерти или ломают ветви из-за лишнего веса, что также верно в отношении более медленнорастущего американского вида C. scandens . Листья круглые и глянцевые, длиной 2–12 см (0,8–4,7 дюйма), имеют зубчатые края и чередуются по краям. Маленькие зеленые цветы дают характерные красные семена, которые заключены в желтые стручки, которые открываются осенью. Все части растения ядовиты.

Ареал и среда обитания

Из-за систематических нарушений восточных лесов для производства древесины и отдыха, восточно-горько-сладкий прижился в ландшафтах, обочинах дорог и лесных массивах восточной части Северной Америки. В Соединенных Штатах его можно найти на юге до Луизианы, на севере до штата Мэн и на западе до Скалистых гор. Он предпочитает мезический лес, который, как известно, затмевает местные растения.

Выращивание

Celastrus orbiculatus культивируется как декоративное растение. В Великобритании получила Королевское садоводческое общество «s премии Garden Merit .

Celastrus orbiculatus как инвазивный вид

Восточно-горький сладко-сладкий - сильный конкурент в своей среде обитания, и его распространение поставило под угрозу выживание нескольких других видов. Один из атрибутов, который способствует успеху этого вида, - это привлекательно окрашенные плоды. В результате его поедают млекопитающие и птицы, которые выделяют семена в разные места.

Внедрение восточного горько-сладкого растения в новые районы угрожает местной флоре, потому что местные растения в этом случае имеют сильного конкурента в окрестностях. Этот вид является родным для Восточной Азии, но был завезен в США в эстетических целях. Его использовали в цветочных композициях, и из-за неправильной утилизации растение было необдуманно завезено в районы, что повлияло на экологию более 33 штатов от Джорджии до Висконсина и некоторых частей Аппалачей. Организм растет в основном по периметру участков с высокой растительностью, что позволяет ему легко получить доступ к границе ресурсов. Способность горько-сладкого восточного произрастать в различных средах оказалась пагубной для многих видов растений, растущих вдоль Аппалачских гор, и с течением времени все больше смещается на запад.

На этой карте показаны места произрастания восточного горько-сладкого растения по состоянию на 2012 год (предоставлено Министерством сельского хозяйства США).

Восточный горько-сладкий использует несколько стратегий инвазий и распространения, позволяя ему вытеснить окружающие виды растений в неместных регионах. Это серьезная причина, по которой контроль над видами представляет собой сложную задачу. Нашествие растения создало различные экологические, управленческие и сельскохозяйственные осложнения, что сделало его центром усилий по охране окружающей среды .

Ответ на абиотические факторы

Восточно-горьковато-сладкий можно найти на высоких и крутых участках. При размещении на 10 различных участках с различной интенсивностью света и концентрацией азота было обнаружено, что восточный горько-сладкий имеет более высокую надземную биомассу, а также более низкий уровень смертности по сравнению с его родственным видом, Celastrus scandens (американский горько-сладкий). Этот вид может превзойти другие виды, более эффективно реагируя на абиотические условия, такие как солнечный свет. В различных абиотических условиях (например, при различной интенсивности солнечного света и концентрации азота) уровень смертности восточно-горько-сладкого составляет 14% по сравнению с американским горько-сладким, у которого уровень смертности составляет 33%. Восточно-горько-сладкий не может так эффективно развиваться при помещении в чрезвычайно влажную и сухую среду; однако он процветает в условиях умеренного количества осадков, что приводит к увеличению скорости роста.

Солнечный свет - один из важнейших ресурсов восточно-горького. Как показали контролируемые эксперименты, восточная горько-сладкая трава растет быстрее в окружающей среде, где больше солнечного света. В исследовании, в котором популяции получали более 28% солнечного света, они демонстрировали более высокий рост и большее количество биомассы. В этом исследовании использовались слои тканой ткани, чтобы контролировать процент доступного солнечного света. В этом эксперименте соотношение TLL (жизненная длина стеблей каждого растения) увеличивалось, когда горько-сладкий восточный подвергался большему количеству солнечного света. Если восточная горькая сладость подвергалась воздействию 2% солнечного света, то соотношение TLL уменьшалось. Восточная горько-сладкая биомасса может увеличиваться на 20% при воздействии 28% солнечного света, а не 2%. Сильная реакция растения на солнечный свет соответствует его роли инвазивного вида, поскольку оно может побеждать другие виды, борясь за и получая больше солнечного света. Хотя коэффициенты роста уменьшаются, когда восточная горько-сладкая трава подвергается воздействию 2% солнечного света (из-за снижения фотосинтетической способности), выживаемость у нее по-прежнему составляет 90%. Экспериментальные данные показали, что горько-сладкий восточный обладает сильной способностью переносить условия низкой освещенности, «в диапазоне в среднем от 0,8 до 6,4% пропускания ». По сравнению с родственным ему американским горько-сладким, при помещении в места с недостаточным освещением было обнаружено, что восточный горько-сладкий имеет увеличенную высоту, увеличенную надземную биомассу и увеличенную общую массу листьев. По сравнению со многими другими конкурирующими видами восточная горько-сладкая разновидность является лучшим конкурентом в получении солнечного света.

Температура - еще одна переменная, которая играет роль в росте и развитии восточного горько-сладкого вида как инвазивного вида. В отличие от других инвазивных видов, высокие летние температуры подавляют рост растений. Также было показано, что восточная горько-сладкая смесь предпочтительна в местообитаниях с большим годовым количеством осадков. Это примечательно, поскольку он резко контрастирует с другими распространенными инвазивными видами, такими как Berberis thunbergii и Euonymus alatus, которые, как было показано, имеют меньшую вероятность акклиматизации при помещении в среду с большим годовым количеством осадков.

По сравнению с другими инвазивными видами, проанализированными в недавнем исследовании, горьковато-сладкий восточный был более распространен в ландшафтах, где преобладали развитые районы. Было также обнаружено, что открытые и заброшенные места обитания положительно влияют на распространение растения по сравнению с другими инвазивными видами. Кроме того, этот вид очень популярен в окраинных местообитаниях . Эта способность жить в различных условиях окружающей среды вызывает беспокойство по поводу распространения растения.

Биотические взаимодействия

Взаимные взаимодействия

Определяющим фактором в отношении способности восточной горькой сладости превосходить местные виды растений является ее способность образовывать мутуалистические ассоциации с микоризными грибами , особенно с арбускулярными микоризными грибами . Рост горько-сладкой восточной сладости сильно зависит от поглощения фосфора . В недавнем исследовании было обнаружено, что рост был выше, когда арбускулярные микоризные грибы присутствовали в почве с низкими концентрациями фосфора, по сравнению с тем, когда растение было помещено в среду с высокими концентрациями фосфора в почве без присутствия арбускулярных микоризных грибов. Результаты этого исследования показывают важность симбиотических отношений, позволяющих горьковато-сладкому восточному эффективно поглощать питательные вещества из окружающей среды. Кроме того, симбиотические отношения с микоризами позволяют этому инвазивному виду использовать меньше энергии в корневой биомассе для поглощения необходимых питательных веществ. Это может иметь решающее значение для того, чтобы восточный горько-сладкий стал эффективным инвазивным видом, поскольку он способен выделять больше энергии своей надземной биомассе, а не подземной биомассе; Важным моментом в отношении инвазивности этого растения является фотосинтетическая способность и репродуктивная способность. Симбиотические отношения, установленные с грибами, встречаются только с арбускулярными микоризными грибами, в то время как с эктомикоризными грибами такая связь не наблюдалась . Эти исследования показали, что подходящие микоризы являются решающим фактором, определяющим способность растения выжить в окружающей среде. Исследования также показали, что «интродуцированные виды растений могут изменять микробные сообщества в почве, окружающей не только их собственные корни, но и корни соседних растений, тем самым изменяя конкурентные взаимодействия между видами растений». Это может быть ключевым инвазивным признаком восточно-сладко-сладкого, поскольку он позволяет растению негативно влиять на окружающую растительную жизнь, изменяя их подземные симбиотические микробные взаимоотношения. Однако необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы определить, использует ли этот организм эту черту в качестве инвазивной стратегии.

Конкурентные взаимодействия

Одной из агрессивных характеристик горько-сладкого восточного растения является эффективное использование энергии для увеличения высоты растений, что дает ему конкурентное преимущество перед аналогичными растениями. Исследование, проведенное в 2006 году, показало, что, по сравнению с родственным ему американским горько-сладким, восточный горько-сладкий имеет увеличенную высоту, увеличенную надземную биомассу и увеличенную общую массу листьев. Это не означает, что восточный горько-сладкий напиток превзошел американский горько-сладкий по всем критериям: по сравнению с восточно-горько-сладким, «американский горько-сладкий напиток имел увеличенный диаметр стебля, площадь одного листа и соотношение массы листа к массе стебля», что наводит на мысль о том, что американский горько-сладкий напиток сосредоточил рост на скрытых части растения, а не характеристики растения, подчеркнутые восточной горькой сладостью, такие как длина стебля. Это важно, так как высота играет важную роль в том, чтобы горьковато-сладкий восточный напиток вытеснял окружающую растительность. Сосредоточение роста на длине стебля позволяет ему лучше поглощать свет, а также отрицательно влиять на жизнь окружающих растений, создавая тенистые условия.

Морфология вида, напоминающая виноградную лозу, также оказывает негативное влияние на окружающую растительную жизнь. Например, данные свидетельствуют о том, что эта морфологическая характеристика облегчает его способность опоясывать близлежащие деревья, создавая общий отрицательный эффект на деревья, например, делая их более восприимчивыми к повреждению льда или повреждению ветвей из-за веса растения. Кроме того, исследования показали, что восточная горько-сладкая смесь способна выкачивать питательные вещества из окружающих растений. Исследование показало, что это происходит в различных средах, что свидетельствует как о повышенной относительной пластичности растения, так и о повышенном потреблении питательных веществ.

Одно исследование показало, что присутствие восточной горьковато-сладкой привкусы увеличивает щелочность окружающей почвы, что характерно для многих успешных инвазивных видов растений. Это изменяет доступность основных питательных веществ и препятствует усвоению питательных веществ местными растениями. Хотя взаимосвязь между восточно-горько-сладко-сладким вкусом и щелочностью почвы постоянна, существует ряд предложенных механизмов для этого наблюдения. Значительная надземная биомасса растения требует преимущественного поглощения нитратов по сравнению с аммиаком , что приводит к нитрификации почвы . Он также обладает высокой катионообменной способностью , что также поддерживает большую биомассу. Любая из этих функций может объяснить повышенную щелочность, но необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы определить точный механизм.

Гибридизация

Еще одна серьезная угроза, которую представляет восточная горько-сладкая смесь, - это гибридизация с американской горько-сладкой. Гибридизация легко происходит между американскими горько-сладкими самками и восточными горько-сладкими самцами, хотя обратное, как известно, происходит в меньшей степени. Полученный гибридный вид полностью способен к размножению. Теоретически, если восточное вторжение горько-сладкого будет продолжать ухудшаться, широко распространенная гибридизация может генетически разрушить всю американскую горько-сладкую популяцию, что может привести к ее исчезновению.

Управление

Чтобы свести к минимуму последствия вторжения горько-сладкого восточного в среды обитания Северной Америки, необходимо строго контролировать его рост и распространение. Раннее обнаружение важно для успешных усилий по сохранению. Чтобы уменьшить дальнейший рост и распространение, надземную растительность вырезают, а любую листву опрыскивают триклопиром , обычным гербицидом . Глифосат - еще один химический метод борьбы. Эти два гербицида обычно распыляются непосредственно на растения поздней осенью, чтобы предотвратить поражение других растений. Эти шаги необходимо повторять ежегодно или всякий раз, когда наблюдается отрастание. Триклопир нетоксичен для большинства видов животных и насекомых и немного токсичен для некоторых видов рыб, но его период полураспада в воде составляет менее суток, что делает его безопасным и эффективным для использования в полевых условиях. Также применялись механические методы, но они не так эффективны из-за сложности полного удаления корня. Также отсутствует средство биологической борьбы, помогающее контролировать этот вид. Применяются механические и химические методы, но они лишь временно исправляют ситуацию.

Фитохимические вещества

Бицелафанол А представляет собой нейропротекторный димер-триордитерпен, выделенный из коры Celastrus orbiculatus .

использованная литература

внешние ссылки

• Профиль вида - Восточно-горький ( Celastrus orbiculatus ) , Национальный информационный центр по инвазивным видам, Национальная сельскохозяйственная библиотека США . Перечисляет общую информацию и ресурсы для Oriental Bittersweet.