Augsnes sēklu banka

Augsnes sēklu banka ir dzīvotspējīgu sēklu krājumi, kas atrodas augsnē un nodrošina sugas populācijas atjaunošanos.Li CD, Xiao B, Wang Q, Zheng R, Wu J (2017). Responses of seed bank and Vegetation to the Increasing Intensity of Human Disturbance in a Semi-Arid Region of Northern China. Sustainability 9:1837 Šīs sēklas augsnē ir neuzdīgušas un atrodas miera periodā, taču tās potenciāli var aizstāt pieaugušus viengadīgos augus, tāpat arī daudzgadīgos augus, kas ir uzņēmīgi pret augu slimībām un dzīvnieku, tostarp, cilvēku iznīcinošo darbību.Taiwo DM, Oyelowo OJ, Ogedengbe TC, Woghiren AI (2018). The Role of SB in Forest Regeneration. Asian Journal of Research in Agriculture and Forestry 1(4):1-10 Augsnes sēklu krājumi sastāv gan no uzspiestā miera periodā esošām sēklām, gan organiskajā miera periodā esošām sēklām. Sēklas saglabājas augsnē dažādā dziļumā. Augsnes sēklu banku veidošanos nosaka adaptīvie mehānismi, ar kuru palīdzību augi uztver mainīgos vides parametrus laika gaitā.Davis A.S., Schutte B.J., Iannuzzi J., Renner, K.A. 2008. Chemical and Physical Defense of Weed Seeds in Relation to Soil Seedbank Persistence. — Weed Science, 56 (5): 676—684.  Sēklu bankas blīvums samazinās, palielinoties sēklu atrašanās vietas dziļumam augsnē un sēklu vecumam. Izmērā mazākas sēklas atrodas dziļākos augsnes slāņos, tādēļ arī saglabājas tur ilgāk, savukārt, lielākām sēklām bez cieta sēklapvalka ir mazāka noturība augsnes sēklu bankā. Turklāt, mazas un iegarenas sēklas ir noturīgākas augsnē nekā lielas un apaļas sēklas.Shiferaw, Wakshum & Demissew, Sebsebe & Bekele, Tamrat. (2018). Ecology of soil seed banks: Implications for conservation and restoration of natural vegetation: A review. International Journal of Biodiversity and Conservation. 10. 380-393. 10.5897/IJBC2018.1226.

 Ekoloģiskā nozīme 

Augsnes sēklu bankas ekoloģisko nozīmi var pielīdzināt populācijas apdrošināšanai. Vietās, kur traucējumi ir reti, kā arī daudzgadīgām augu sugām, iespēja, ka kārtējā gada ģeneratīvā vairošanās nebūs sekmīga, potenciāli nerada tik lielu populācijas iznīkšanas risku. Savukārt, viengadīgām sugām bieži traucētos biotopos iznīkšanas risks ir kriteni augstāks. Augsnes sēklu bankai ir svarīga loma daudzu ekosistēmu dabiskajā vidē. Piemēram, meža ugunsgrēku, katastrofālu laikapstākļu, lauksaimniecības darbības un kokmateriālu ieguves radīto traucējumu vietās veģetācijas atjaunošanās lielā mērā ir saistīta ar augsnes sēklu banku.Christoffoleti PJ, Caetano RSX (1998). Soil seed banks. Scientia Agricola 55:74-78. 

 Sēklu ilgmūžība 

Sēklu ilgmūžība ir sēklu dzīvotspēja un noturība pēc nobriešanas uz mātesauga vai substrātā. Dzīvotspējai un noturībai ir būtiska nozīme ekoloģijas atjaunošanās un populācijas maiņas procesos.1Abdi M (2013). Seed ecology in dry sandy grasslands — an approach to patterns and mechanisms. PhD Dissertation, University of Regensburg, South-east Germany. Sēklu ilgmūžība ir ļoti mainīga un atkarīga no daudziem faktoriem, ir sugas, kam ilgmūžība var pārsniegt pat 100 gadus.Thompson, K., Bakker, J. P., & Bekker, R. M. (1997). The soil seed banks of North West Europe: methodology, density and longevity. Cambridge university press. Tipiskās augsnēs sēklu ilgmūžība var svārstīties no no nulles līdz vairākiem simtiem gadu. Pamatojoties uz sēklu ilgmūžību, augsnes sēklu bankas iedala divos vispārīgos veidos — īslaicīgās (sēklas uzglabājas augsnē līdz 5 gadiem) un noturīgās (sēklas augsnē uzglabājas vairāk kā 5 gadus).
Sēklu dzīvotspēju augsnē un to, cik liela sezonā izveidojušos sēklu proporcija saglabāsies, ietekmē daudzi faktori. Tas var būt saistīts gan ar sēklas uzbūvi un sastāvu. Alternatīvi faktori ietver vides un dzīvo organismu ietekmi. Sausas sēklas ietekmē paaugstināta temperatūra, kas veicina paātrinātu novecošanu. Savukārt, uzbriedušas sēklas var iet bojā mikroorganismu darbības rezultātā. Tāpat arī sēklas, kas atrodas augsnes virskārtā, kā arī tās, kas daļēji augsnē patērē dažādi augēdāji. Tomēr, sēklām ir dāžādi pielāgojumi, kas palielina to izturību pret patogēniem mikroorganismiem. Piemēram, biezs un mehāniski izturīgs vai ūdens necaurlaidīgs sēklapvalks, kas var pasargār no mikroorganismu kaitīgās ietekmes. Sēklapavalkā var augļapvalkā var uzkrāties savienojumi,piemēram, fenoli, alkaloīdi, flavonoīdi, kas arī ir aizsardzības stratēģija pret patogēniem.Dalling, J. W., Davis, A. S., Schutte, B. J., & Elizabeth Arnold, A. (2011). Seed survival in soil: interacting effects of predation, dormancy and the soil microbial community. Journal of Ecology, 99(1), 89-95.
Dažas no vecākajām atrastajām joprojām dzīvotspējīgām sēklām bija Lotusa (Nelumbo nucifera no Nymphaeaceae family), tās atrastas dīķa augsnē un pēc radioaktīvā oglekļa datēšanas metodes lēsts, ka tās ir aptuveni 1200 gadus vecas.Bewley DJ, Black M, Halmer P (2006). The Encyclopedia of Seeds: Science, Technology and Uses. CABI. pp. 14-15.

 Ietekmējošie faktori 

Augsnes sēklu banku ietekmē dažādi faktori, tostarp vides un antropogēnie faktori.Baldwin, A. H., Kettenring, K. M., Whigham, D. F. (2010). Seed banks of Phragmitesaustralis-dominated brackish wetlands: Relationships to seed viability, inundation, and land cover. Aquat Bot. 93, 163—169. doi: 10.1016/j.aquabot.2010.06.001 Vides faktori, galvenokārt, ietver ūdens režīmu, augsnes īpašības un virszemes veģetāciju.Gonçalves, B. G., Ribeiro, L. M., Dias, D. S., Mazzottini-dos-Santos, H. C., Martins, C. D. P. S., Lopes, P. S. N., et al. (2020). Embryo responses to extreme water events provide insights into the behavior of Butia capitata (Arecaceae) seed banks during hydration cycles. Environ. Exp. Bot. 169, 103904. doi: 10.1016/j.envexpbot.2019.103904 Šie faktori var ietekmēt gan augsnes sēklu bankas lielumu, gan arī dažādu sugu sēklu dīgtspējas īpašības.Metzner, K., Gachet, S., Rocarpin, P., Saatkamp, A. (2017). Seed bank, seed size and dispersal in moisture gradients of temporary pools in Southern France. Basic. Appl. Ecol. 21, 13—22. doi: 10.1016/j.baae.2017.06.003 Augsnes pH vērtība ir galvenais faktors, kas ietekmē augsnes sēklu banku un augu populāciju daudzveidību.Ren, A. T., Hu, D. Y., Qi, P. X., Zhang, S. C., Gao, H. M., Mickan, B. S., et al. (2023). Buffering effects of the soil seed bank on annual plant community composition after wetland drying. Land Degrad. Dev. 34, 1601—1611. doi: 10.1002/ldr.4556 Paaugstināts augsnes pH var izraisīt augsnes sēklu bankas aktivitātes samazināšanos. Augsnes sāļums un sārmainība var ietekmēt esošā sēklu krājuma sastāvu un mērogu, tāpat arī ierobežot mitrāju veģetācijas atjaunošanos.Zhao, Y. T., Wang, G. D., Zhao, M. L., Wang, M., Jiang, M. (2022). Direct and indirect effects of soil salinization on soil seed banks in salinizing wetlands in the Songnen Plain, China. Sci. Total Environ. 819, 152035. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152035 Gruntsūdeņu līmenis var ietekmēt ūdenī šķīstošā sāls saturu, tādējādi ietekmējot augsnes sēklu banku daudzveidību un veģetācijas pārklāšanās pakāpi. Nogulumu nogulsnēšanās process un augsnes erozija var mainīt sēklu dīgšanai nepieciešamo apgaismojumu un temperatūru, tādējādi arī ietekmējot augsnes sēklu banku.Wang, J. S., Feng, J. G., Chen, B. X., Shi, P. L., Zhang, J. L., Fang, J. P., et al. (2016). Controls of seed quantity and quality on seedling recruitment of smith fir along altitudinal gradient in southeastern Tibetan Plateau. J. Mt. Sci-engl. 13, 811—821. doi: 10.1007/s11629-015-3761-x Tāpat arī sausuma un plūdu periodi var traucēt vides stabilitātei, kas nepieciešama augsnes sēklu bankas attīstībai un pastāvēšanai.Schneider, B., Zilli, F., Facelli, F., Campana, M. (2020). Factors driving seed bank diversity in wetlands of a large river floodplain. Wetlands 40, 2275—2286. doi: 10.1007/s13157-020-01355-9 Arī cilvēka darbības var ietekmēt augsnes sēklu banku, piemēram, ganības un lauksaimnieciskā darbība.Chu, 4H., Zhang, C. P., Dong, Q. M., Shang, Z.H., Degen, A. A., Yang, X.X, et al. (2019). The effect of grazing intensity and season on the soil seed bank and its relation with above-ground vegetation on the alpine steppe. Agr Ecosyst. Environ. 285, 106622. doi:10.1016/j.agee.2019.106622

 Atsauces 

Kategorija:Augu vairošanās