Восточный битерсвит: инвазивный вид и его распространение.
Celastrus orbiculatus
Ориентальный битерсвит (Celastrus orbiculatus): описание, распространение, инвазивный вид в Северной Америке. Сходство с местными видами, гибридизация.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Вид растения
Species of plant
Celastrus orbiculatus – древесная лиана семейства Celastraceae. Обычно её называют восточным битерсвитом, а также китайским или азиатским битерсвитом. Она была завезена в Северную Америку в 1879 году и считается инвазивным видом на востоке Северной Америки. Она очень похожа на местный североамериканский вид Celastrus scandens, с которым легко скрещивается.
Celastrus orbiculatus is a woody vine of the family Celastraceae. It is commonly called Oriental bittersweet, as well as Chinese bittersweet, Asian bittersweet, It was introduced into North America in 1879, and is considered to be an invasive species in eastern North America. It closely resembles the native North American species, Celastrus scandens, with which it will readily hybridize.
Описание
Особенностью растения являются его лианы: они тонкие, хрупкие и имеют серебристо-красновато-коричневую кору. Обычно их диаметр составляет между… Однако, если рост не нарушается, лианы могут превышать… и при спиле показывают годичные кольца, насчитывающие более 20 лет. Celastrus orbiculatus, растущий отдельно, образует заросли; рядом с деревом лианы обвиваются вокруг ствола на высоту до 40 футов. Известно, что обвивающие лианы могут задушить дерево-хозяина или сломать ветви из-за чрезмерного веса, что также справедливо и для медленно растущего американского вида C. scandens. Листья округлые и глянцевые, длиной…, с зубчатыми краями и растут поочередно вдоль лиан. Мелкие зеленые цветки собраны в подмышечные соцветия-кисти. Плод – трехгнездная капсула, которая раскрывается, обнажая ярко-красные ариллусы, покрывающие семена. Все части растения ядовиты.
The defining characteristic of the plant is its vines: they are thin, spindly, and have silver to reddish brown bark. They are generally between in diameter. However, if growth is not disturbed, vines can exceed and when cut, will show age rings that can exceed 20 years. When Celastrus orbiculatus grows by itself, it forms thickets; when it is near a tree the vines twist themselves around the trunk as high as 40 feet. The encircling vines have been known to strangle the host tree to death or break branches from the excess weight, which is also true of the slower growing American species, C. scandens. The leaves are round and glossy, long, have toothed margins and grow in alternate patterns along the vines. Small green flowers are borne on axillary cymes. The fruit is a 3 valved capsule, which dehisces to reveal bright red arils that cover the seeds. All parts of the plant are poisonous.
Распространение и среда обитания
В результате систематических нарушений в восточных лесах, связанных с заготовкой древесины и рекреацией, восточный горькосладкий (целостник обыкновенный) натурализовался в ландшафтах, вдоль дорог и в лесах восточной части Северной Америки. В Соединенных Штатах он встречается как на юге в Луизиане, так и на севере в штате Мэн, и до Скалистых гор на западе. Он предпочитает влажные леса, где способен подавлять местные виды растений.
Due to systematic disturbances to eastern forests for wood production and recreation, Oriental bittersweet has naturalized to landscapes, roadsides, and woodlands of eastern North America. In the United States, it can be found as far south as Louisiana, as far north as Maine, and as far west as the Rocky Mountains. It prefers mesic woods, where it has been known to eclipse native plants.
Культивирование
Celastrus orbiculatus культивируется как декоративное растение. В Великобритании он удостоен награды Королевского садоводческого общества "За заслуги в садоводстве".
Celastrus orbiculatus is cultivated as an ornamental plant. In the UK, it has gained the Royal Horticultural Society's Award of Garden Merit.
Инвазивный вид
Восточный горько-сладкий – сильный конкурент в своей среде обитания, и его распространение поставило под угрозу выживание нескольких других видов. Одним из факторов, способствующих успеху этого вида, является привлекательный цвет плодов. В результате его поедают млекопитающие и птицы, которые разносят семена в разные места. Занесение восточного горько-сладкого в новые районы представляет угрозу для местной флоры, поскольку местные растения сталкиваются с сильным конкурентом. Вид родом из Восточной Азии, но был завезён в США в декоративных целях. Его использовали во флористических композициях, и из-за неправильной утилизации растение неконтролируемо распространилось на территории, затронув экологию более 33 штатов от Джорджии до Висконсина и части Аппалачских гор. [[Файл:Карта распространения восточного горько-сладкого.png|thumb|left|alt=Карта распространения восточного горько-сладкого|Эта карта показывает известные места произрастания восточного горько-сладкого по данным на 2012 год (предоставлено Министерством сельского хозяйства США). Распространение этого растения создало разнообразные экологические, хозяйственные и сельскохозяйственные проблемы, что делает его объектом внимания природоохранных мероприятий.
Oriental bittersweet is a strong competitor in its environment, and its dispersal has endangered the survival of several other species. One attribute that contributes to the success of this species is having attractively colored fruit. As a result, it is eaten by mammals and birds, which excrete the seeds to different locations. The introduction of Oriental bittersweet into new areas threatens the local flora because the native plants then have a strong competitor in the vicinity. The species is native to Eastern Asia, but was introduced to the US for aesthetic purposes. It has been used in floral arrangements, and because of improper disposal the plant has been recklessly introduced into areas, affecting the ecology of over 33 states from Georgia to Wisconsin, and parts of the Appalachians. [[File:Map of Oriental Bittersweet Distribution. png|thumb|left|alt=Map of Oriental bittersweet distribution | This map shows the identified locations of the Oriental bittersweet as of 2012 (provided by the United States Department of Agriculture). The plant's invasion has created diverse ecological, managerial, and agricultural complications making it a focus of environmental conservation efforts.
Реакция на абиотические факторы
Восточный горько-сладкий произрастает на высоких и крутых участках. При размещении в 10 различных местоположениях с разной интенсивностью света и концентрацией азота, восточный горько-сладкий показал более высокую надземную биомассу и более низкий уровень смертности по сравнению с родственным видом – Celastrus scandens (американский горько-сладкий). Этот вид способен вытеснять другие виды, более эффективно реагируя на абиотические условия, такие как солнечный свет. В разнообразных абиотических условиях (например, при изменении интенсивности солнечного света и концентрации азота) уровень смертности восточного горько-сладкого составляет 14% по сравнению с 33% у американского горько-сладкого. Восточный горько-сладкий не может эффективно расти в экстремально влажных или сухих условиях, однако он процветает в условиях умеренных осадков, что приводит к увеличению скорости роста. Солнечный свет – один из важнейших ресурсов для восточного горько-сладкого. Контролируемые эксперименты показали, что восточный горько-сладкий растет быстрее в условиях с более высоким уровнем солнечного света. В исследовании, где популяции получали более 28% солнечного света, наблюдался больший прирост и биомасса. Экспериментальные данные указывают на высокую устойчивость восточного горько-сладкого к низкому освещению – в среднем от 0,8 до 6,4% светопропускания. По сравнению с американским горько-сладким, в условиях недостаточного освещения восточный горько-сладкий демонстрирует увеличение высоты, надземной биомассы и общей массы листьев. По сравнению с другими инвазивными видами, проанализированными в недавнем исследовании, восточный горько-сладкий чаще встречается в ландшафтах, преобладают развитые территории. Рост восточного горько-сладкого сильно зависит от поглощения фосфора. Недавнее исследование показало, что рост был выше при наличии арбускулярных микоризных грибов в почве с низкой концентрацией фосфора, по сравнению с ситуацией, когда растение находилось в среде с высокой концентрацией фосфора в почве без арбускулярных микоризных грибов. Кроме того, исследования показали, что восточный горько-сладкий способен извлекать питательные вещества из окружающих растений. Это наблюдалось в различных условиях, что свидетельствует о повышенной относительной пластичности растения и увеличении поглощения питательных веществ. В теории, если распространение восточного горько-сладкого продолжит ухудшаться, широкая гибридизация может генетически нарушить всю популяцию американского горько-сладкого, возможно, приведя к ее вымиранию. Триклопир нетоксичен для большинства видов животных и насекомых и слаботоксичен для некоторых видов рыб, но его период полураспада в воде составляет менее суток, что делает его безопасным и эффективным для применения в полевых условиях. Также используются механические методы, но они менее эффективны из-за сложности полного удаления корня. Биологических средств борьбы с этим видом также не существует. Применяются механические и химические методы, но они лишь временно решают проблему.
Oriental bittersweet can be found growing in areas that are high and steep. When placed in 10 different sites with varying light intensity and nitrogen concentration, Oriental bittersweet was found to have higher aboveground biomass as well as a lower mortality rate in comparison to its congener species, Celastrus scandens (American bittersweet). This species is able to outcompete other species by more effectively responding to abiotic conditions such as sunlight. In diverse abiotic conditions (such as varying sunlight intensity and nitrogen concentrations), Oriental bittersweet has a mortality rate of 14% in comparison to the American bittersweet, which has a mortality rate of 33%. Oriental bittersweet cannot thrive as efficiently when placed in extremely wet and dry environments; however, it flourishes in moderate rainfall environments which leads to an increased growth rate. Sunlight is one of the most vital resources for Oriental bittersweet. As demonstrated by controlled experiments, Oriental bittersweet grows more rapidly in environments that fare a higher amount of sunlight. In a study where populations received above 28% sunlight, it exhibited a higher amount of growth and biomass. Experimental data has indicated that Oriental bittersweet has a strong ability to tolerate low light conditions "ranging on average from 0.8 to 6.4% transmittance". In comparison to its congener American bittersweet, when placed in habitats with little light, Oriental bittersweet was found to have increased height, increased aboveground biomass, and increased total leaf mass. Compared to other invasive species analyzed in a recent study, Oriental bittersweet was more prevalent in landscapes dominated by developed areas. Oriental bittersweet growth is highly dependent on the absorption of phosphorus. In a recent study, growth was found to be greater when arbuscular mycorrhizal fungi were present in soil with low phosphorus concentrations, compared to when the plant was placed in an environment with high soil phosphorus concentrations with no arbuscular mycorrhizal fungi were present. Additionally, studies have suggested that Oriental bittersweet is capable of siphoning away nutrients from surrounding plants. The study found this to occur in a variety of environments, suggestive of both the plant's increased relative plasticity as well as increased nutrient uptake. In theory, if the Oriental bittersweet invasion continues to worsen, widespread hybridization could genetically disrupt the entire American bittersweet population, possibly rendering it extinct. Triclopyr is non toxic to most animal and insect species and slightly toxic to some species of fish, but it has a half life of less than a day in water, making it safe and effective for field use. Mechanical methods have also been used, but they are not as effective due to the difficulty of completely removing the root. There is also no biological control agent available in helping control this species. Mechanical and chemical methods are being used, but they are only temporarily fixing the situation.
Фитохимические вещества
Бицелафанол А — нейропротективный димерный тринордтерпен, выделенный из коры Celastrus orbiculatus.
Bicelaphanol A is a neuroprotective dimeric trinorditerpene isolated from the bark of Celastrus orbiculatus.
Применение
Несмотря на низкую токсичность плодов, некоторые домашние животные поедают листья без каких-либо последствий. Его прочные и жесткие лианы являются хорошим источником материала для плетения корзин. Из волокнистой внутренней коры можно изготавливать прочные веревки.
Despite the modest toxicity of its fruit, some livestock browse on the leaves without effect. Its vines, which are durable and tough, are a good source of weaving material for baskets. The fibrous inner bark can be used to make strong cordage.