خصائص النباتات الصحراوية

من أجل البقاء، تتكيف النباتات الصحراوية مع درجات الحرارة العالية والجفاف الشديد عن طريق تطوير آليات جسدية وسلوكية. تسمى النباتات التي تكيفت بهذه الطريقة وتغيرت هياكلها المادية بمصطلح Xerophytes. عادة، تحتوي النباتات Xerophytes مثل الصبار على وسائل خاصة لتخزين المياه والحفاظ عليها، كما تتميز بأوراق قليلة أو غير موجودة تقلل من فقدان الماء.

الفايتوفايتس هي نباتات تكيفت مع البيئات القاحلة عن طريق زراعة جذور طويلة للغاية، مما يسمح لها بالحصول على الرطوبة عند أو بالقرب من منسوب المياه الجوفية .

تم تطوير أنواع أخرى من النباتات الصحراوية لتتوافق مع مواسم الرطوبة العالية أو درجات الحرارة الباردة. وعادة ما تشير هذه الأنواع إلى النباتات المعمرة والتي تعيش لعدة سنوات، والنباتات السنوية التي تعيش لموسم واحد فقط .

النباتات الصحراوية

تتميز النباتات الصحراوية بمظهر مختلف تماما عن النباتات الأصلية في مناطق أخرى. غالبا ما تكون شائكة وتحمل أوراقا صغيرة ونادرا ما تكون خضراء زاهية. يعود طابعها الغريب إلى تكيفها المدهش مع تحديات المناخ الصحراوي. الجفاف هو العامل الوحيد الذي يحدد الصحراء، وهو العامل الأساسي الذي يجب أن تتكيف معه الكائنات الصحراوية.

وضعت النباتات الصحراوية ثلاث استراتيجيات رئيسية للتكيف: التكيف مع النضارة وتحمل الجفاف وتجنب الجفاف، كلها تعد تكيفات فعالة ومختلفة للنباتات للتزادهر في ظروف يمكن أن تكون قاتلة للنباتات في مناطق أخرى.

غالبا ما تعيش النباتات المعمرة في الصحراء بالبقاء في حالة سكون خلال فترات الجفاف في العام، وتستعيد الحياة عندما تتوفر المياه، وتنمو معظم النباتات السنوية في الصحراء فقط بعد هطول الأمطار الموسمية الشديدة، ثم تكمل الدورة التناسلية بسرعة، وتظل البذور المقاومة للحرارة والجفاف ساكنة في التربة حتى وصول الأمطار السنوية في العام التالي.

خصائص النباتات الصحراوية

إن الصحراء بيئة قاسية لا ترحم ، كما أنها خطرة على النباتات كما هي على الحيوانات درجات الحرارة  مرتفعة بشكل كبير  في المناخات الصحراوية ،المياه شحيحة ، وفي بعض الصحاري يمكن أن تنقضي سنة بين هطول الأمطار ، تميل الصحاري إلى افتقار الظل ، ولأن الرطوبة قليلة جدًا في الهواء ، يوجد الكثير من الإشعاع الشمسي في الصحاري أكثر من المناخات الأخرى ، هذا هو الكثير من أشعة الشمس للتعامل مع معظم النباتات ، لقد وجدت النباتات الصحراوية مجموعة متنوعة من الطرق للتعامل مع هذه الظروف القاسية ، والبقاء على قيد الحياة.

متطلبات المياه منخفضة

يعتمد بقاء نبات الصحراء على قدرته على الوجود مع قلة الأمطار ، أمطار صحراء سونوران تحدث من نوفمبر حتى فبراير ويوليو حتى سبتمبر، تتعامل النباتات مع أمطار قليلة أو معدومة خلال أشهر الجفاف عن طريق الذهاب في حالة خمول أو استخدام الرطوبة المخزنة داخل النبات نفسه ، تتفتح العديد من النباتات مثل نبات البستمون والملوخية والصندل القطيفة في أوائل الربيع بعد المطر.

كما تطورت بعض النباتات في الصحراء لتخزين الماء، فإن النباتات الصحراوية ذات الأوراق السميكة والسيقان قادرة على امتصاص الماء عند هطول الأمطار والاستمرار في النمو حتى في ظل غياب الأمطار. فقد طورت بعض النباتات الصحراوية أكياس استيعاب في سيقانها تتوسع لاحتواء الماء خلال تلك الفترات عند توفره، وبعض أنواع الصبار تمتلك هذه القدرة، مثل المريمية السوداء وخشب الأر.

جذور ممتدة

ينبغي أن يتمتع النبات بالقدرة على امتصاص كميات كبيرة من الماء في فترات زمنية قصيرة. وعادة ما تكون كميات الأمطار في المناطق الصحراوية قليلة وخفيفة، وتتجف التربة بسرعة تحت تأثير أشعة الشمس القوية. وللتكيف مع هذه الظروف، تحتوي معظم النباتات على أنظمة جذر ضحلة واسعة النطاق، حيث تمتد جذور صبار الساجوارو بشكل أفقي بمقدار طول النبات، ولكن نادرا ما تتجاوز عمق أقدامه (10 سم). تتواجد جذور امتصاص الماء في الغالب في النصف العلوي من البوصة (1.3 سم).

أوراق صغيرة أو بدون أوراق

النباتات الصحراوية تتميز بأوراق وسواق أصغر حجما أو بدون أوراق على الإطلاق، حيث تستبدلها بالشوك. وهذا يسمح للنبات بتركيز الماء بدلا من نشره على مساحة سطح أوسع. تميل الأشجار والشجيرات الصحراوية إلى أن تكون قصيرة، مع وجود أقل عدد من الأوراق والفروع. وتم العثور على هذا الشكل من التكيف في الصبار، الذي تم تقليل سيقانه وأوراقه بشكل كبير، حتى لا يبقى سوى الأشواك .

يمكن لأشواك النباتات المختلفة تظليل النبات والمساعدة في الحفاظ على المزيد من الرطوبة، ويتم نقل نشاط التمثيل الضوئي الأساسي في الصبار من الأوراق إلى الساق والجسم الرئيسي للنبات.

تتبخر الرطوبة من خلال الأوراق ،  تُستخدم الأوراق لعملية التمثيل الضوئي ، مما يحول ضوء الشمس إلى طاقة لكي ينمو النبات ، تحتوي أشجار الصحراء مثل بالو فيردي وخشب الحديد والمسكيت على أوراق صغيرة للحد من تسرب المياه مع السماح بالتمثيل الضوئي ،  الصبار ليس لديه أوراق على الإطلاق ، الصبار تستبدل الأوراق لتحويل ضوء الشمس.

الشوك

تحتوي العديد من النباتات الصحراوية على أشواك أو إبر، ويعود ذلك إلى حاجتها للحماية ضد الحيوانات، حيث تخزن النباتات الصحراوية الماء داخلها، وتحتاج إلى وسيلة للحماية من الحيوانات، وتمثل الشوك أو الإبر هذه الوسيلة، وليس الصبار هو النبات الوحيد في الصحراء الذي يحتوي على أشواك، فبعض الأشجار تحتوي على شوك أيضًا.

نشاط ليلي

بعض النباتات الصحراوية تعيش فقط عندما تصبح نشطة بالكامل في الليل ، خلال الليل ، من المرجح أن يحدث التبخر لأنه لم يعد حارًا ،  بعض النباتات ، مثل اليوكا وشجيرة التربنتين ، وبريشت بوش ، تفتح فقط في هذا الوقت ، Stomas  هي فتحات مجهرية في جلد النبات تسمح له بالتنفس ، من خلال تعريض ضبابها للهواء الخارجي ليلاً فقط ، فإنها تفقد رطوبة أقل.

القدرة على امتصاص الماء بسرعة

عندما تمطر ، يجب أن تكون النباتات الصحراوية قادرة على امتصاص الماء بسرعة قبل أن تنفجر أو تتبخر ، الساجوارو ، أحد أكبر نباتات الصبار في العالم ، لديه نظام جذر ضحل للغاية ، يبلغ طول جذر الصنبور حوالي 3 أقدام فقط ، تمتد الجذور الجانبية بقدر طول الساغوارو ، في بعض الحالات يصل إلى 50 قدمًا.

يتورم الصبار مثل الصقر وغيرها، أو يتمدد للحفاظ على الرطوبة الإضافية، ثم يتقلص مع استخدام النبات لهذه الرطوبة. تتجمع النباتات حول البرك والمستنقعات لامتصاص أي رطوبة قد تكون متاحة تحت الأرض .

فترات خاملة

تعلمت النباتات الأخرى أن تصبح نائمة عندما تكون المياه شحيحة ، هذا يحافظ على مواردهم خلال أوقات الشدة ، عندما تصبح المياه متاحة مرة أخرى ، تستيقظ هذه النباتات وتستأنف النمو، وتتميز بقدرتها على التمثيل الغذائي أثناء الخمول ، عندما تعاني هذه النباتات من الإجهاد المائي ، تظل الخيوط مغلقة ليلاً ونهارًا ، توقف تبادل الغازات وفقدان المياه تقريبًا.

  ومع ذلك، يحتفظ النبات بمستوى منخفض من الأيض في الأنسجة الرطبة، ويمكن للنبات أن يستعيد نموه الكامل خلال 24 إلى 48 ساعة بعد الأمطار. لذلك، يمكن لعصير النبات أن يستفيد بسرعة من الرطوبة السطحية المؤقتة. وتشمل النباتات الصحراوية غير النشطة الأشنة والطحالب والسرخس.