Typha × glauca — гибридный вид растения, возникший в результате скрещивания T. angustifolia и T. latifolia . Он проявляет инвазивное поведение на Среднем Западе США [1]
Typha x glauca — инвазивный гибридный вид, который возник в результате скрещивания родительских видов Typha angustifolia и Typha latifolia . T. latifolia — широколистный рогоз, а T. angustifolia — узколистный рогоз. [2] Структура Typha x glauca является промежуточной между двумя родительскими видами. Это прямостоячее и надводное болотное растение, которое обычно имеет подводное основание. Его среда обитания состоит из болот, берегов озер, речных заводей, придорожных канав, нарушенных влажных участков, постоянно влажных участков дворов, участков с влажной почвой и богатыми питательными веществами или слегка засоленными почвами. [3] Идентификация этого вида может быть затруднена, поскольку это гибридный вид и его можно спутать с родительским видом. [3] Эти рогозы обычно имеют длину от четырех до двенадцати дюймов. [3]
Его листья берут начало у основания стеблей и распространяются наружу по мере их подъема. [3] Листья длинные, мечевидные, губчатые и имеют параллельные жилки. [3] Листья гибридного рогоза обычно имеют ширину 0,4-0,6 дюйма и часто выше, чем у родительских растений. [3] Верхняя часть листовой оболочки имеет тонкие, ушкообразные доли на стыке с лезвием, которые часто исчезают летом. [3] Соцветия выглядят как бархатисто-коричневый цилиндрический колос, который расположен на концах стебля. [3] Мужская часть расположена над женской частью. У гибридного рогоза есть зазор в 0,2-2 дюйма между мужскими и женскими цветками, более длинная и толстая часть женского цветка и более длинные листья. [3] В каждом из одиночных крошечных плодов каждого цветка есть одно семя. Одно растение может производить до 250 000 семян, которые будут разнесены ветром. [3]
Существует три вида рогоза, которые обычно встречаются в верхнем Среднем Западе Соединенных Штатов. Рогоз обыкновенный ( Typha latifolia ) является родным для всей Северной Америки и Евразии. Рогоз узколистный ( Typha angustifolia ) является родным для Евразии, но в настоящее время хорошо укоренился на всей территории Соединенных Штатов. Эти рогозы в изобилии встречаются на Среднем Западе, где они гибридизируются, образуя Typha x glauca . [3] Первоначальный ареал гибрида включает весь ареал его родительских видов. Он населяет и вторгается в водно-болотные угодья по всему верхнему Среднему Западу Соединенных Штатов. [4]
Вид рогоза Typha, как было обнаружено, имеет значительно высокую толерантность к некоторым металлам. [5] К этим металлам относятся медь и никель. Похоже, что у растения есть внутренний механизм толерантности к этим металлам, который присущ виду. [5] Гибрид Typha x glauca также известен своей способностью переносить различные глубины воды, а также уровни солености. Что касается погоды, растение также способно выдерживать широко варьирующиеся гидропериоды и условия засухи. [6] Оно делает это, производя корневища, которые простираются на 1–2 метра ниже поверхности почвы, что позволяет ему выдерживать длительное затопление. Было обнаружено, что оно способно переносить температуры до -13 градусов по Цельсию и занимать высотный диапазон от 0 до 1800 метров. [7] Саженцы растения также способны переносить анаэробные условия, однако зрелые растения не могут. [8]
Этот специфический гибрид известен своей агрессивностью, которая помогает ему вторгаться в новые области. Он способен быстро распространяться и доминировать в области, создавая большое экологическое воздействие. [2] Считается, что он способствует доминированию посредством двух экологических механизмов: изменение условий среды обитания через подстилку и изменение условий живыми растениями и вытеснение их из конкуренции за ресурсы. Известно, что Typha имеет высокую биомассу подстилки, поскольку растение высокопродуктивно и медленно разлагается. [9] Высокая биомасса подстилки изменяет условия, уменьшая количество пространства, доступного для других конкурирующих организмов, изменяя температуру почвы и уменьшая количество света в среде обитания. Затем живые растения конкурируют за ограниченные ресурсы, такие как свет, питательные вещества и пространство. Быстрое распространение этого организма ограничивает разнообразие других растений и позволяет ему достичь высокого доминирования в области. [6] Он также растет густо, что в дополнение к большому избытку подстилки, которую оставляет растение, отвечает за ограниченную доступность света для других организмов, растущих в этой области. [2]
Вид растения Typha x glauca может вторгаться в различные среды обитания, от пресноводных болот до влажных лугов и обочин дорог. [3] Этому растению требуется подводная база, чтобы выжить в этой среде обитания, что является фактором, общим для всех этих сред обитания. Используя свою тактику вторжения, гибрид рогоза способен быстро распространяться и вытеснять другие виды растений. Они представляют экологическую угрозу для местных видов, таких как Typha latifolia . [10] Угроза этого гибридного вида также возросла, поскольку он стал более агрессивным, адаптируясь к новым средам обитания, таким как реки, озера и ручьи. Плотный характер роста этого вида растений является монотипным, что влияет на биоразнообразие среды обитания и ограничивает способность других организмов использовать среду обитания. Это перегружает открытую водную среду обитания, которая необходима водоплавающим птицам и другим видам диких животных, населяющим этот район. [10] Кроме того, чрезмерное испарение этого вида растений может истощить запасы воды и изменить структуру микробного сообщества почвы. [11] Это может привести к снижению качества воды и повышению содержания азота и фосфора в почве. [12]
Хотя этот гибридный вид растений представляет угрозу для других конкурирующих видов, он также может быть жизненно важным ресурсом для животных, обитающих в болотах. [3] Из-за высокой скорости роста гибридных растений и высокой биомассы подстилки, он может быть использован в качестве отличного источника пищи и укрытия для этих животных. Этот вид растений также имеет ряд особенностей, которые делают его желательным для рекультивации промышленных площадок. Это включает в себя улучшение качества воды для очистки сточных вод за счет увеличения денитрификации и увеличения концентрации азота и фосфора в осадках. [13] Высокая толерантность растения к тяжелым металлам также делает его подходящим выбором для рекультивации промышленных площадок. [14]
Растение Typha x glauca также имеет ряд хищников, включая гусениц моли Arzama opbliqua и Nonagria oblonga [10] ). Листья и стебли растения также поедаются тлями и Colandra pertinaux , более известными как жуки-рыболовы. Ондатра и другие млекопитающие также используют растение в пищу, что оказывает большое влияние на плотность популяции растения. В прошлом также было зафиксировано, что популяция ондатры съедала такое большое количество рогоза, что задерживала его рост на целый сезон. Листья и стебли также могут использоваться ондатрой и птицами для строительства домов и гнезд соответственно.
Листья и другие части растения Typha x glauca , как было обнаружено, имеют возможную экономическую ценность. Листья можно использовать для плетения, а другие части растения, такие как корневища и пыльца, в прошлом употреблялись в пищу коренными американцами и европейцами. [11] Пыльца представляет собой богатое белком вещество, а корневища содержат до 80% крахмала. Однако существуют потенциальные риски употребления этого растения в пищу, включая отравление токсичными маслами, если вода, в которой растет растение, была загрязнена. Из-за тенденции растения накапливать тяжелые металлы и другие токсины, это сделало бы эти растительные продукты особенно опасными в районах, где могло произойти загрязнение воды. Высокая экологическая толерантность и производительность этого гибридного вида растений также делают его «привлекательным видом для производства биотоплива», [15] что также является очень прибыльным бизнесом.
Хотя, казалось бы, идеальным было бы устранить гибридные рогозы с высококачественных природных территорий, это оказывается слишком сложным, поскольку популяции рогоза часто слишком велики, а смешение видов затрудняет их дифференциацию. Из-за этого популяциями рогоза управляют, чтобы контролировать их распространение и плотность, а не полностью их уничтожать. [3] В целом, пятьдесят процентов растительности в сочетании с пятьюдесятью процентами открытой воды позволяют создать разнообразную среду обитания с разнообразными дикими животными. [3] Typha x glauca можно контролировать с помощью ряда механических и химических средств.
Механические методы борьбы с гибридом включают обрезку или соскабливание. Стебли следует срезать зимой или ранней весной, чтобы дать возможность естественному весеннему паводку затопить и задушить рогоз и предотвратить его рост в течение вегетационного периода. [3] Было показано, что обрезка стеблей ниже уровня воды эффективно уничтожает Typha x glauca . [16] В качестве альтернативы можно использовать выдергивание в качестве метода борьбы; однако его эффективность ограничена молодыми рогозами с недоразвитой корневой системой. [3] Было доказано, что механическое удаление гибрида увеличивает разнообразие местных растений и снижает доминирование Typha x glauca . [16] Еще одним методом борьбы, который можно использовать, является предписанный огонь. Этот метод также наиболее эффективен, когда он выполняется зимой и ранней весной. Контроль достигается путем сжигания слоя соломы и эффективного стресса для растений. [3] Это особенно эффективно перед весенним паводком, во время которого повышение уровня воды будет способствовать усилиям по контролю. Выпас скота — еще один метод контроля, который может эффективно контролировать гибрид посредством комбинации выпаса и вытаптывания. [3] Химически можно использовать гербициды, но это последнее средство. Наиболее часто используются сертифицированные для водных условий гербициды глифосат или имазапир. [3] Этот метод контроля обычно избегают, поскольку он может оказать пагубное воздействие на окружающие, нецелевые виды. [16]