Kędzierzawa rdestnica

Potamogeton crispus

Potamogeton crispus Opis tego obrazu, również skomentowany poniżej Ilustracja przedstawiająca roślinę stawową ( Potamogeton crispus L. ) oraz kwiat i owoc. Klasyfikacja APG III (2009)
Królować Plantae
Klad Okrytozalążkowe
Klad Jednoliścienne
Zamówienie Alismatales
Rodzina Potamogetonaceae
Uprzejmy Potamogeton

Gatunki

Potamogeton crispus
L. , 1753

Stan ochrony IUCN

(LC)
LC  : Najmniejszy niepokój

Kędzierzawy pondweed ( Potamogeton crispus ) lub ostry pondweed , jest roślin wodnych z Potamogetonaceae rodziny . Jest to zanurzona roślina, która jest zakorzeniona w ziemi. Pochodzi z Eurazji , ale do tej pory rozprzestrzenił się w Afryce , Australii i Ameryce Północnej . Ponieważ obecnie występuje poza swoim pierwotnym zasięgiem, w wielu miejscach jest uważana za problematyczną inwazyjną roślinę obcą .

Morfologia

Rdestnica kędzierzawa to zanurzona, ukorzeniona roślina wodna dorastająca do 4 metrów głębokości.

Odchodzi

Na liście są siedzące , alternatywny, liniowe do podłużny kształt i zakończona zaokrąglonymi końcówkami. Ich wymiary to 0,75-1,5 cm szerokości i 3-8 cm długości. Brzegi liści mają delikatne, ciasne ząbkowanie.

W Ameryce Północnej można zaobserwować dwa rodzaje liści w zależności od pory roku. Wiosną liście są przeważnie ciemnozielone do czerwonawo-brązowych i mają raczej sztywną strukturę. Zimą liście są zielone, a nawet mogą mieć niebieskawe zabarwienie. W tym sezonie są również bardziej miękkie i elastyczne, zęby są mniej widoczne, a środkowe żebro mniej wyeksponowane.

W przylistkami struktur znajdujących się w bazie liści pomiarowych 0,5 do 1,0 cm.

Wędki

Łodygi są proste lub lekko rozgałęzione. Ich średnica wynosi od 0,5 do 2,0 mm.

Kwiaty

W kwiatostany są często terminalu. W kwiaty mają 4 płatów i mają symetrii promieniowej. Umieszczone są na uszach o długości od 1 do 3 cm.

Owoce

Te owoce są siedzące, czerwonawo-brązowy kolor. Mają około 6 mm długości i 2,5 mm szerokości i mają tylko jedno nasiono. Na końcu owocu znajduje się dzióbkowaty wzrost o wielkości od 1 do 3 mm. Roślina może wyprodukować do 960 nasion w sezonie.

Turions

Roślina produkuje hibernacula zwane włóczniami . Są to struktury umożliwiające rozmnażanie wegetatywne. Znajdują się na wierzchołku rośliny, 5 lub 7. Są początkowo zielone, a po osiągnięciu dojrzałości stają się brązowe lub czarne. Ponieważ są gęstsze od wody, kiedy roślina rozkłada się późnym latem, włócznie opadają na dno wody. Wiosną każdy z pędów może dać początek nowej roślinie. Wtedy wierzchołek może wyprodukować do 900 włóczni w ciągu sezonu.

Genetyka i taksonomia

Badania przeprowadzone w Europie i Azji podają, że kędzierzawa rdestnica może mieć 2n = 36, 42, 50, 72 lub 78 chromosomów . Najczęściej są to 52 chromosomy.

Według różnych autorów istnieje kilka odmian tego gatunku. Tak zwaną odmianą typową jest P. crispus var. serrulatus . Inne odmiany to:

Jednak niektórzy autorzy nie wspominają o innej odmianie poza odmianą podstawową. Chociaż niektórzy badacze wspominają, że w rzeczywistości mogą to być różne postacie należące do tego samego podstawowego gatunku, różniące się w zależności od pory roku.

W literaturze opisano kilka mieszańców P. crispus , a mianowicie skrzyżowanie P. crispus z następującymi gatunkami: Potamogeton perfoliatus , Potamogeton obtusifolius , Potamogeton alpinus , Potamogeton bennetti , Potamogeton polygonifolius i Potamogeton lintonii .

Koło życia

Kędzierzawa rdestnica ma niezwykły cykl życiowy. Zachowuje się jak dwuletnia roślina, wytwarzając hibernacula zwane włóczniami. Struktury te powstają późną wiosną i osiągają pełny rozwój pod koniec czerwca. Jednak ich kiełkowanie rozpoczyna się późnym latem lub wczesną jesienią, kiedy woda zaczyna się ochładzać. Te hibernacula opadają na dno wody późnym latem, kiedy letnie liście rozpadają się. W tym czasie pąki te rodzą rośliny charakteryzujące się wąskimi, spiczastymi liśćmi z gładkimi krawędziami. Zimą roślina znajduje się w tej formie w stanie spoczynku. Jednak nawet pod warstwą lodu i śniegu pozostaje aktywny w fotosyntezie . Wiosną zimowe liście rozpadają się i zostają zastąpione nowym typem liści, charakterystycznym dla lata. Liście są większe i mają bardziej zaokrąglone końce. Ponadto brzegi liści są ząbkowane i faliste.

Generalnie produkcja kwiatów odbywa się od kwietnia do czerwca. W rezultacie powstają owoce. Jednak nasiona owoców nie przyczyniają się znacząco do jego rozmnażania, ponieważ są one prawie wyłącznie wegetatywne dzięki włóczniom. Ponadto roślina produkuje średnio więcej włóczni niż nasion w ciągu sezonu.

Metabolizm

Maksymalne tempo fotosyntezy, które zostało zmierzone dla kędzierzawej rdestnicy, wynosi 4,50 LO 2 / (mg ∙ h s) w 30˚C. Zwykle dwutlenek węgla (CO 2 ) jest źródłem węgla metabolizowanego przez roślinę. Jednak wodorowęglany mogą być również znacznie przyswajane w warunkach alkalicznych .

Toleruje zasadowość wody w zakresie od 14,6 do 207,5 mg HCO - 3 / l. Inne badania miały na celu zmierzenie właściwości wody, w której występuje rdestnica. Między innymi, przewodność wody był stosunkowo wysoki, średni 400 microhoms / cm 3 . Ilość azotanów w wodzie wahała się od 2,0 do 24,0 m / l. Stężenie fosforanów wynosiło od 0,2 do 1,12 mg / l. Następnie pH wody wynosiło 6,7 do 9,8. Ponieważ P. crispus dobrze znosi eutroficzne jeziora, może być poddawany działaniu dużych stężeń NH 4 + . Wykazano, że stężenie 1 mg tego związku w jednym litrze wody powoduje fizjologiczny stres u roślin. Negatywne skutki były jeszcze większe, gdy światło było słabe.

Ekologia

Szerokie rozpowszechnienie stawu czubatego pokazuje, że może tolerować różnorodne środowiska i klimaty. Można go znaleźć w ujściach rzek , jeziorach , rzekach , stawach, a nawet rowach . Podłoże sprzyjające P. crispus jest również zmienne, od drobnoziarnistego piasku po muliste błoto .

Kędzierzawa rdestnica toleruje niskie temperatury, do 1˚C. Może również tolerować bardzo niskie natężenie światła, do mniej niż 1% promieniowania na powierzchni wody. Badania laboratoryjne i terenowe wykazały, że niższe natężenie światła daje większe rośliny z mniejszą liczbą łodyg na propagulę w porównaniu z roślinami uprawianymi przy wyższym natężeniu światła. Większy pozwala być bliżej powierzchni, a tym samym mieć dostęp do większej ilości światła do przeprowadzenia fotosyntezy. Ta cecha wzrostu może pozwolić P. crispus na zasiedlanie głębszych i mniej przezroczystych wód niż te, w których mogą rosnąć inne rośliny wodne. Dzięki rozmnażaniu wegetatywnemu kędzierzawa rdestnica może przetrwać nawet wtedy, gdy powierzchnię wody pokrywa 50 cm lodu lub 12,5 cm śniegu.

Crimson Pondweed zwykle rośnie w wodach o wysokiej zawartości składników odżywczych , mętnych, zasadowych i / lub wapiennych. Ponadto toleruje wodę słonawą i zanieczyszczoną. Można go nawet uznać za gatunek wskaźnikowy eutrofizacji jezior. Jednak występuje również w jeziorach oligotroficznych .

P. crispus można znaleźć w zbiorowiskach roślinnych, w szczególności z gatunkami Potamogeton pectinatus , Vallisneria americana , Myriophyllum spicatum i Ceratophyllum demersum . Z P. crispus związanych jest ponad trzydzieści gatunków , w tym kilka innych gatunków rdestnic. Jeśli chodzi o gatunki zwierząt, rdestnica kędzierzawa jest żywicielem kilku bezkręgowców , zwłaszcza z rodziny jeżowcowatych .

Podział

Kędzierzawą rdestnicę można znaleźć w kilku krajach Azji i Europy. Ponieważ gatunek ten pochodzi z tych regionów, jego obecność nie jest szkodliwa. Występuje również w kilku krajach afrykańskich, a mianowicie w Egipcie , Etiopii , RPA i Sudanie .

Ponieważ roślina została wprowadzona do Ameryki Północnej, występuje w Kanadzie ( Alberta , Kolumbia Brytyjska , Ontario , Quebec , Saskatchewan ), Meksyku i prawie każdym stanie w Stanach Zjednoczonych . Roślina została również uznana w Kostaryce , Ameryce Środkowej .

W Stanach Zjednoczonych pierwsza wzmianka o kędzierzawej rdestnicy pochodzi z 1841 lub 1842 roku w Filadelfii w Pensylwanii . W XIX wieku został również przeniesiony do stanu Delaware . Obecnie P. crispus występuje głównie w zachodnich stanach Massachusetts i Connecticut , w dolinie rzeki Delaware, dużej części Pensylwanii, Nowego Jorku , Ohio , południowego Michigan , północnego Michigan, Indiany , północnego Illinois i południowego Wisconsin . Występuje również, ale w mniejszych ilościach, w północnym Michigan, Minnesocie, Iowa , Missouri oraz we wschodnich górach Kentucky , Wirginii Zachodniej i Wirginii .

W Kanadzie obecność P. crispus po raz pierwszy odnotowano w 1891 r. W Ashbridges w Ontario. Dokładniej mówiąc, w Quebecu po raz pierwszy wspomniano o jego obecności w 1933 r. W Île Sainte-Thérèse . Jego obecność została odnotowana w 5 wielkich jeziorach.

Rozprzestrzenianie się stawu zwyczajnego poza swoim pierwotnym zasięgiem jest prawdopodobnie związane z akwakulturą .

Gatunki inwazyjne

Kędzierzawa rdestnica jest uważana za szkodliwą i inwazyjną na wielu obszarach z różnych powodów. Po pierwsze, może stanowić zagrożenie dla rodzimych roślin wodnych . Tworząc gęstą matę, jest w stanie zastąpić je w niektórych przypadkach, tworząc monokulturę, na przykład w niektórych jeziorach w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Z drugiej strony, biorąc pod uwagę gęstość kolonii tworzonych przez P. crispus , może również wpływać na praktykę rekreacyjną. Jego obecność może również zmniejszyć mieszanie się wody w jeziorze, a tym samym spowodować rozwarstwienie, które w innym przypadku nie wystąpiłoby.

Inwazyjność kędzierzawej rdestnicy wynika z wielu jej cech. Wydaje się, że jej szybki wzrost wczesną wiosną pozwala mu dominować w czasie, gdy inne gatunki roślin są nadal uśpione. Ponadto jego łatwość i skuteczność dyspersji można wytłumaczyć szybkością cyklu rozmnażania, a przede wszystkim zdolnością do rozmnażania wegetatywnego dzięki produkcji pędów. To, jak również tolerancja na zanieczyszczoną wodę, pozwala uniknąć konkurencji.

Ze względu na jej inwazyjny charakter sprzedaż rdestu kędzierzawego jako ozdobnej rośliny wodnej jest nawet zabroniona w niektórych miejscach, zwłaszcza w stanie Minnesota w Stanach Zjednoczonych. Pomimo tego zakazu nadal można go kupić od niektórych sprzedawców. Ponadto niektóre inwazyjne rośliny obce, w tym kędzierzawa rdestnica, mogą przez pomyłkę znaleźć się w kontrolach.

Quebec

W Quebecu rdestnica została sklasyfikowana jako roślina inwazyjna według Quebecu Ministerstwa Środowiska i Walki ze Zmianami Klimatu (MELCC) [1] oraz Rady Quebec Invasive Species Council. [2] Obecność tej rośliny w jeziorach Quebecu sięga lat 50. XX w. Występuje raczej w południowo-zachodnim Quebecu. Jednak ze względu na brak informacji trudno jest ustalić jego dystrybucję w jasny i precyzyjny sposób. Niemniej jednak tworzone są programy uświadamiające. W szczególności MELCC utworzył platformę SENTINELLE, umożliwiającą obywatelom i profesjonalistom sporządzenie listy miejsc, w których zidentyfikowano gatunki inwazyjne, zwierzęta lub rośliny. [3]

Techniki kontroli

Niektóre techniki kontroli zostały przetestowane na tym gatunku.

Herbicydy

Stosowanie herbicydów jest jedną z przetestowanych strategii. Na przykład naukowcy z Minnesoty testowali roztwory zawierające 0,75 do 1,00 mg składników aktywnych lub fluridonu przez okres 5 lat. Zabiegi okazały się skuteczne, zwłaszcza w pierwszych 2-3 latach. Zmniejszono produkcję pędów, zmniejszono liczebność i biomasę roślin oraz liczebność pędów w osadzie. Jednak stosowanie herbicydów może mieć wpływ na organizmy inne niż roślina docelowa.

Innym herbicydem stosowanym przeciwko rdestnicy jest sól dipotasowa , Herbicyd kontaktowy. Wykazano, że jest skuteczny w przypadku kędzierzawej rdestnicy w stężeniu od 0,5 do 1,0 mg / l.

Pogłębianie

Inną techniką stosowaną do zwalczania inwazyjnych roślin wodnych, które są zakorzenione w podłożu, jest zeskrobanie dna jeziora w celu usunięcia korzeni szkodliwych roślin. Odbywa się to za pomocą maszyny, która pompuje dno zbiornika wodnego. Następnie szlam jest przenoszony do innego basenu. Następnie supernatant jest zawracany do wody.

Ta technika ma różny stopień powodzenia w zależności od sytuacji. Ponadto technika ta została przetestowana w Lake Collins w stanie Nowy Jork w Stanach Zjednoczonych. Staw zwyczajny założył monokulturę w około 60% jeziora. Dno jeziora zostało oskrobane na głębokość 3,3 metra. Umożliwiło to 1000-krotne zmniejszenie gęstości rdestnicy. Z drugiej strony, badanie przeprowadzono na tym jeziorze 10 lat później po skrobaniu. Zauważyła, że ​​gęstość w miejscach, w których skrobał, wynosiła 16 na metr kwadratowy w porównaniu z 168 na metr kwadratowy w miejscach, w których nie miał żadnych.

Technika ta nie tylko usuwa szkodliwe rośliny, ale także składniki odżywcze zawarte w podłożu, które pozwalają mu rosnąć. Jednak ilość usuwanych składników odżywczych nie zawsze jest duża. Ponadto może to być kosztowna technika.

Kontrola biologiczna

Jedną z dostępnych technik zwalczania gatunków inwazyjnych jest kontrola biologiczna. Polega to na wprowadzeniu innego gatunku, który jest naturalnym wrogiem pierwszego. W ten sposób można zredukować i kontrolować populację gatunków inwazyjnych. Technika ta była już stosowana w przypadku innych roślin wodnych z różnym powodzeniem. W literaturze nie ma wzmianki o potencjalnym gatunku zwalczającym rdestnicę kędzierzawą, ale ostatecznie można by rozważyć to rozwiązanie.  

Naturalni wrogowie

Kaczka krzyżówka jest uważany za naturalny wróg kędzierzawe pondweed ponieważ żywi się jego nasiona. Karp Reed i ryby srebrnym ( Spinibarbus denticulatus ) dwa gatunki ryb żerujące na liściach roślin. Na roślinę wpływają również grzyby Fusarium crookwellense i Papulaspora aspera .

Używa

Pomimo tego, że często jest klasyfikowany jako szkodliwy, gatunek ten ma również zastosowania. Po pierwsze, ponieważ toleruje zanieczyszczoną wodę, może być przydatny do oczyszczania ścieków. Może to prowadzić do niższych kosztów związanych ze stosowaniem środków chemicznych.

Następnie kędzierzawa rdestnica zawiera dużą ilość karotenoidów . Związki te są często wykorzystywane w medycynie i przemyśle kosmetycznym ze względu na ich właściwości przeciwutleniające, regulujące odporność i spowalniające rozprzestrzenianie się nowotworu. W przemyśle spożywczym karotenoidy są również używane jako barwniki i przeciwutleniacze.

Na poziomie środowiskowym P. crispus może odgrywać rolę w samooczyszczaniu zbiornika wodnego. Kolonie mogą pomóc w osadzaniu zawieszonego w zawiesinie błota i piasku zimą. Ponownie, dzięki tolerancji na zakłócone i zanieczyszczone środowiska, gatunek ten może być przydatny w projektach odnawiania i odnawiania roślin.

Zobacz też

Powiązane artykuły

Bibliografia

  1. P. M. CATLING i I. DOBSON , „  THE BIOLOGY OF CANADIAN WEDS.: 69. Potamogeton crispus L.  ”, Canadian Journal of Plant Science , vol.  65, n o  3,Lipiec 1985, s.  655-668 ( ISSN  0008-4220 i 1918-1833 , DOI  10.4141 / cjps85-088 , czytaj online , dostęp: 3 grudnia 2018 )
  2. Ronald L. Stuckey "  dystrybucyjny HISTORIA Potamogeton crispus (zaokrąglony pondweed) w Ameryce Północnej  " Bartonia , n O  46,1979, s.  22–42 ( czyt. Online , przeglądano 3 grudnia 2018 r. )
  3. „  Detection of inasive alien aquatic plants  ” , na www.environnement.gouv.qc.ca (dostęp: 3 grudnia 2018 )
  4. (en) "  Potamogeton crispus (rdestnica kędzierzawa)  " , na www.cabi.org (dostęp: 3 grudnia 2018 )
  5. (in) Brad R. Bolduan Greg C. Van Eeckhout , Henry W. Quade i James E. Gannon , „  Potamogeton crispus - The Other Invader  ” , Lake and Reservoir Management , tom.  10 N O  2Grudzień 1994, s.  113-125 ( ISSN  1040-2381 i 2151-5530 , DOI  10.1080 / 07438149409354182 , odczyt w Internecie , dostęp: 3 grudnia 2018 )
  6. Peter Tobiessen i Phillip D. Snow , „  Temperatura i efekty świetlne na wzrost Potamogeton crispus w Collins Lake, stan Nowy Jork  ”, Canadian Journal of Botany , vol.  62 N O  12,Grudzień 1984, s.  2822–2826 ( ISSN  0008-4026 , DOI  10.1139 / b84-376 , odczyt w Internecie , dostęp: 3 grudnia 2018 r. )
  7. (en-US) Anett S. Trebitz i Debra L. Taylor , „  Egzotyczne i inwazyjne rośliny wodne na terenach podmokłych wielkich jezior: dystrybucja i związek z użytkowaniem gruntów wodnych i bogactwem roślin i pokryciem  ” , Journal of Great Lakes Research , vol.  33, n o  4,grudzień 2007, s.  705–721 ( ISSN  0380-1330 i 0380-1330 , DOI  10.3394 / 0380-1330 (2007) 33 [705: eaiapi] 2.0.co; 2 , czytaj online , dostęp: 3 grudnia 2018 )
  8. Quade, HW, GC Van Eeckhout, BR Boulduan, JE Gannon, CJ Olson i CB Sathrum. 1994. Raport diagnostyczny Duck Lake. Faza partnerstwa w dziedzinie czystej wody I. Agencja Kontroli Zanieczyszczeń Minnesota. St. Paul, MN. 115 s.
  9. Kristine Maki i Susan Galatowitsch , „  Przenoszenie inwazyjnych roślin wodnych do Minnesoty (USA) poprzez handel ogrodniczy  ”, Biological Conservation , vol.  118 n O  3,Lipiec 2004, s.  389–396 ( ISSN  0006-3207 , DOI  10.1016 / j.biocon.2003.09.015 , czytaj online , dostęp: 3 grudnia 2018 )
  10. (w) James A. Johnson , Ajay R. Jones i Raymond M. Newman , „  Evaluation of Lakewide, wczesne zabiegi chwastobójcze do zwalczania inwazyjnych rdestnicowatych (Potamogeton crispus) w jeziorach Minnesota  ” , Lake and Reservoir Management , vol.  28 N O  4,Grudzień 2012, s.  346-363 ( ISSN  1040-2381 i 2151-5530 , DOI  10.1080 / 07438141.2012.744782 , czytaj online , dostęp: 3 grudnia 2018 )
  11. Skogerboe JG. & Getsinger KD., „  Endothall species selektywność ocen .  », J. Aquat. Zarządzanie roślinami ,2001, s.  129–135
  12. Tobiessen P., Swart J. & Benjamin S., „ Dredging to control curly- laved rdestars  - a decade later  ”, Journal of Aquatic Plant Management ,1992
  13. Spencer A. Peterson , Wintfred L. Smith i Kenneth W. Malueg , „  Full-Scale Harvest of Aquatic Plants: Nutrient Removal from a Eutrophic Lake  ”, Journal (Water Pollution Control Federation) , vol.  46, n o  4,1974, s.  697-707 ( czytać online , dostęp 03 grudnia 2018 )
  14. N. Hafez , S. Abdalla i YS Ramadan , „  Accumulation Of Phenol By Potamogeton crispus from A Water Industrial Waste  ”, Biuletyn o skażeniu środowiska i toksykologii , tom.  60, n o  6,1 st czerwiec 1998, s.  944–948 ( ISSN  0007-4861 i 1432-0800 , DOI  10.1007 / s001289900719 , czytaj online , dostęp: 3 grudnia 2018 r. )
  15. Dandan Ren i Shenghua Zhang , „  Separation and identyfikacja żółtych karotenoidów w Potamogeton crispus L.  ”, Food Chemistry , vol.  106 n o  1,Styczeń 2008, s.  410-414 ( ISSN  0308-8146 , DOI  10.1016 / j.foodchem.2007.05.074 , odczyt online , dostęp 3 grudnia 2018 )
  16. Cao Y., Wang G., „  Effects of submersed plant Potamogeton crispus on suspended mud and sand  ”, Journal of Ecology and Rural Environment ,2007, s.  54-56
  17. Feng H., ZhenBin W. i DongRu Q., „  Allelopatyczne efekty między rośliną wodną (Potamogeton crispus) a algami (Scenedesmus obliquus) w zagrodach nad jeziorem Donghu.  », Acta Hydrobiologica Sinica ,2002, s.  421-424