Жизнеспособность растений поразительна, особенно их устойчивость к суровому климату. Эту устойчивость часто называют «выносливостью», что означает способность растения выживать в неблагоприятных условиях выращивания, часто связанных с климатическими бедствиями. Зимостойкость растений в основном описывает их устойчивость к экстремальным температурам, таким как холод, жара, засуха, наводнение или климатическим факторам, таким как сильный ветер. Эта способность имеет большое значение в сельском хозяйстве и садоводстве, поскольку выбор правильных видов растений связан с балансом всей экосистемы и производством сельскохозяйственных культур.
Определение холодостойкости тесно связано с естественным географическим положением растения, включая такие атрибуты, как долгота, широта и высота, и эти характеристики часто упрощены до зоны морозостойкости.
Зимостойкие растения могут расти всю зиму или, по крайней мере, оставаться в здоровом состоянии покоя. Помимо выносливых вечнозеленых растений, существует множество улучшенных культур, в том числе различные сорта капусты, цветная капуста и различные виды моркови.
Некоторым луковицам, например тюльпанам, для цветения необходимы холодные зимы, а другие, например африканские фиалки, могут пережить морозные зимы. Для популяризации зимних садов многие растения обозначаются как морозостойкие, что позволяет им расти в более суровом климате.
Древесные растения выживают при отрицательных температурах, подавляя образование льда внутри живых клеток или позволяя воде замерзать в тех частях растения, которые не подвергаются замерзанию. Многие древесные растения способны выживать до -40°C (-40°F), используя механизм переохлаждения, в то время как те, которые могут переносить более низкие температуры, обезвоживают свои клетки, так что вода замерзает между клеточными стенками, и клетки выживают.
Важно отметить, что растения, даже те, которые считаются холодоустойчивыми, могут не выжить в холодных условиях без акклиматизации.
В США наиболее широко используемой системой оценки устойчивости является зона устойчивости Министерства сельского хозяйства США, которая основана на самой низкой среднегодовой температуре. Эта система была построена с учетом разнообразных климатических условий Соединенных Штатов. Другая широко используемая система — это система климатических зон заката, которая делит климат на основе таких факторов, как осадки, температура и влажность.
В Великобритании и Западной Европе из-за влияния морского климата диапазон температур относительно узок, поэтому были разработаны более целевые стандарты оценки холодостойкости, чтобы облегчить выбор растений и посадку в изменчивом климате.
Значение выносливых растений заключается не только в их экологии, но и в экономической ценности. Вообще говоря, выносливые растения могут выдерживать широкий диапазон экстремальных температур и суровых условий окружающей среды, при этом не требуя особого ухода, что делает их отличным выбором для сельскохозяйственного производства. Например, такие растения, как лопух и шелковица, продемонстрировали хорошую адаптируемость и стали финансово важными культурами.
Способность переносить другие климатические факторы часто упускается из виду при обсуждении холодоустойчивости. Например, вызывают обеспокоенность жароустойчивость и засухоустойчивость. Тропические растения могут расти при высоких температурах, а некоторые могут выжить в условиях дефицита воды.
Механизмы устойчивости к ветру все еще требуют дальнейшего изучения, поскольку ветер не только вызывает механический стресс, но и заставляет растения становиться холоднее и суше.
Способность растений к закалке связана со стрессом, который они получают в течение вегетационного периода. Если стресс слишком высок, холодоустойчивость растений зимой часто снижается, а резкие колебания температуры, вызванные изменением климата, также могут повлиять на выживаемость растений.
Итак, сталкиваясь с изменением климата и связанными с ним проблемами, как нам следует выбирать и выращивать более подходящие растения для защиты и восстановления нашей экологической среды?