Obsah:
Striedanie plodín (Smieť 2024)
Banka semenných pôd, prirodzené skladovanie semien v podstielke listov, na povrchu pôdy alebo v pôde mnohých ekosystémov, ktoré slúži ako úložisko pre produkciu následných generácií rastlín, ktoré umožňujú ich prežitie. Termín banka pôdnych semien sa môže použiť na opis skladovania semien jedného druhu alebo všetkých druhov v konkrétnej oblasti. Vzhľadom na rozmanitosť stresov, ktoré zažívajú ekosystémy - napríklad nachladnutie, požiar, sucho a narušenie - sú zárodkové banky často pre mnohé rastliny kľúčovým mechanizmom prežitia a udržiavajú dlhodobú stabilitu ekosystémov.
Úloha dormancie semien
Spätnosť osiva a environmentálne obmedzenia klíčivosti ovplyvňujú rôzne vlastnosti pôdnych semien. Napríklad dormancia osiva určuje, ako dlho môže semeno zostať životaschopné v pôde. Faktory, ako je nezrelosť embryí, chemické inhibítory a fyzikálne obmedzenia, ovplyvňujú spánok semien. Svetlo filtrované napríklad prostredníctvom baldachýnov rastlín môže u niektorých druhov inhibovať klíčenie, zatiaľ čo dlhé zimné chladenie môže u iných druhov narušiť spánok. Výsledkom je značná rozmanitosť vzorcov klíčenia semenných brehov podľa ročných období, porúch alebo iných zmien životného prostredia.
Zmeny v charakteristikách dormancie semien určujú, či je pôdna banka semena daného druhu prechodná (dočasná) alebo pretrvávajúca. Prechodné banky semien pozostávajú z druhov, ktoré produkujú semená s krátkou alebo žiadnou dobou pokoja. Tieto semená vo všeobecnosti klíčia pred ďalším kolom výroby semien, a banka semien sa tak neustále vyčerpáva a obnovuje. Prechodné semenné banky sú typické pre mnoho rastlín, najmä dlho trvajúcich trvaliek, ako sú stromy a kríky. Takéto druhy sa často kvôli pretrvávaniu spoliehajú na iné stratégie alebo štádiá života. Napríklad druh môže závisieť od dospelých s dlhou životnosťou, od „brehov“ sadeníc v lesnom poraste alebo od rozsiahleho rozptylu semien. Naopak, druhy s trvalými semennými bankami majú semená, ktoré môžu zostať spiace dlhšie ako rok,čo znamená, že v pôde sa vždy nachádza nejaké životaschopné osivo. Rôzne semenné banky sú bežné v jednoročných rastlín a niektoré dreviny, pri ktorých by zlyhanie semena pri založení ďalšej generácie znamenalo kolaps populácie. Vedci niekedy ďalej klasifikujú perzistentné semenné banky na základe rozsahu alebo modelu pokojového stavu.
The role of disturbance
In addition to dormancy, considerable variation occurs in seed bank germination because of seasonal or other environmental shifts. Disturbances such as fire, flooding, windstorms, plowing, or forest clearing are frequently strong selective forces and may increase the overall germination response of seeds. Ecosystems characterized by wildfire often have extreme cases of persistent seed banks, as is common for many areas with Mediterranean climates, such as Australia, California, and South Africa. In those ecosystems the germination of many species requires signals provided by fire, such as a heat pulse into the soil or chemicals from smoke or charred wood. Germination may not occur until after a wildfire, which then results in mass germination from the seed bank the following spring. Similarly, the seed banks of agricultural weeds are often well adapted to the almost continuous human-made disturbances of their environment. Such weeds frequently have complex dormancy patterns that reflect the agricultural practices under which they evolved.
Seed bank modeling
Researcher Dan Cohen was one of the first scientists to model soil seed banks. In the 1960s, focusing on desert annuals subject to highly irregular rainfall, he developed population-dynamics models that suggested that a reserve of some fraction of seed in the soil was essential for the plants to avoid local extinction. Cohen found that the dynamics of soil seed banks reflect the degree of ecological constraint a species or population faces in establishing the next generation. Although his work focused on annuals, the conceptual framework applies readily to any plant species. Such modeling is important to ecological research and conservation planning, as traditional demographic models and field surveys often fail to consider population reserves in the soil.
