raybet雷竞技app下载地质学-植物关系:阿特林凝灰岩
作为一名地质学家,我着迷于地质对植物多样性和物种边界的影响。
在这篇笔记中,我描述了一些生长在称为凝灰岩的钙质基质上的植物。这不是该地区植物的综合。所有讨论的植物的身份都已在iNaturalist (iNaturalist .ca)上的可靠来源得到确认,我在那里张贴了我观察到的所有植物物种。
凝灰岩矿床位于加拿大不列颠哥伦比亚省北部的阿特林地区。雷竞技官网dota尽管它们位于北纬60度附近,但你可能会认出一些植物,因为一些植物也生长在更靠南的钙质基质上。
你可能对凝灰岩很熟悉,因为它在许多花园中心都能买到,而且由于其多孔性和富含石灰的特性,它通常被用于国内岩石花园,并作为专业的种植机。
Atlin上下文:
2019年,我们从安大略省渥太华开了12天车,穿过加拿大,穿过育空,到raybet11雷竞技官网dotaAtlin位于不列颠哥伦比亚省北部,看看一些地质影响植物物种分布的例子。raybet雷竞技app下载开车12天到阿特林,仅仅是为了看看一些地质和一些植物,似乎是一段很长的路;raybet雷竞技app下载然而,阿特林地区的地质和植raybet雷竞技app下载物多样性是迷人的。Atlin地区有几种类型的地下水泉,不寻常的岩石类型和不寻常的栖息地,包括:蛇纹岩荒无人烟的松林(图1);b)石灰石荒野;C)干湖盆地,称为普拉亚,它们富含这种矿物质水菱镁矿[Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O],当湖泊蒸发超过补给时形成(图2);d)凝灰岩,各种石灰石时形成的碳酸盐矿物沉淀出凉转暖的泉水(图3);e)钙质沼泽(图4)不同的栖息地支持不同的植物群落。阿特林的壮观,风景优美的景观,以及它不同寻常的地质栖息地和开花植物群落,发生在塔库河特林吉特第一民族的家园。这是一个非常值得驱车12天的目的地。
图一:位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林镇附近的各种蛇纹岩-松地衣荒地。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄:7月17日至19日。
图2:位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林的干湖床上,充满碳酸镁,部分形式为氢菱镁矿[Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O]。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图3:位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部温湾的开阔低坡凝灰岩。雷竞技官网dota背景是阿特林湖。Andy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图4:位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部的阿特林凝灰岩田中发育的钙质沼泽。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月16日至19日。
在阿特林,我面临着一个决定。我是否会涉水进入一个天然的、温水的、泉水喂养的石灰质池(图5),以便近距离观察破裂水面的气泡(图6)?或者,我听从我脑海里的声音在喊:“你疯了吗?”这些泡泡是在警告池底会裂开,把你吞进地球上滚烫的碗里!”因为我正在分享一些观察到的情况,地球并没有把我吞没,我的结论是,我谨慎的声音又一次反应过度了。
图5:安迪·费翁近距离观察位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部的阿特林暖池表面破裂的气泡。雷竞技官网dotaE. Ginn摄于2008年7月19日。
图6:阿特林暖池表面冒出的二氧化碳气泡。二氧化碳的脱气发生在地下围压时,随着弹簧接近地面,地下水减少。二氧化碳脱气是导致方解石沉淀为凝灰岩的过程之一。2008年7月19日,加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林警告池,由安迪·费翁拍摄。雷竞技官网dota
基质-植物关系:
气候强烈影响大多数(如果不是全部的话)植物和其他生物群的分布模式。在一个气候区域内,植物分布通常反映了当地地质历史、地形和基质的差异,这些差异共同创造了不同的栖息地。也就是说,试图确定特定的基质-植物关系是具有挑战性的,因为地质只是一个决定因素。raybet雷竞技app下载
在阿特林凝灰岩中,凝灰岩的组成是影响植物种类和分布的重要因素之一。
什么是凝灰岩?:
凝灰岩是陆生沉积物吗碳酸钙这是由富含钙的泉水沉淀下来的,这些泉水流经石灰岩基岩地区。凝灰岩的成分与石灰岩;然而,凝灰岩和石灰岩的形成方式有很大的不同。石灰石是一种层状岩石,形成于数百万年前,由富含石灰石的泥浆和海洋动物死亡的贝壳堆积在亚热带到热带海洋的底部。相反,凝灰岩形成时为碳酸钙(CaCO3),一般以矿物的形式存在方解石,从寒冷到温暖,富含钙的地下水泉水沉淀。凝灰岩(图7):a)一般分层不佳;B)泉水流出的地方可能生长着植物的幽灵;c)通常非常多孔,因为当被捕获的植物腐烂时形成了许多铸造空隙。在全球范围内,凝灰岩形成于各种栖息地,包括:a)水池、小溪或河流;B)湖底或湖边;c)梯田和缓坡附近的泉水排水场。
图7:典型的固结阿特林凝灰岩:a)层状不均匀;B)泉水流出的地方可能生长着植物的幽灵;c)通常非常多孔,因为当被捕获的植物腐烂时形成了许多铸造空隙。Atlin凝灰岩区位于加拿大不列颠哥伦比亚省Atlin南部的Warm Bay。雷竞技官网dota照片由Andy Fyon于7月17日/19日拍摄。
Atlin凝灰岩:
阿特林凝灰岩活跃地形成于这样一个区域:冷暖富含钙的泉水流到陆地表面,并从上面流过。在这篇笔记的其余部分,我将讨论三种栖息地及其相关的植物物种:a)池溪凝灰岩栖息地(图8);b)植被稀疏、坡度低的凝灰岩生境(图3);c)钙质沼泽生境(图4)。
图8:在阿特林暖池中形成的池溪栖息地。Andy Fyon于2008年7月19日拍摄。
与池溪凝灰岩沉积有关的草本植被在一个沸腾的温暖池(图5、6和8)建立在一个温暖的泉水排泄点和相关的排水小溪上。相反,植被稀疏的地区坡度较低,地势开阔,主要由潮湿、疏松的碳酸钙泥和结壳组成(图3)。钙质沼泽(图4)发育于饱和水、低地形的地区,毗邻从泉水排泄点流出的富含钙的小溪。
古老的凝灰岩沉积出现在这三个栖息地,那里的地下水泉水不再流出。这种凝灰岩由易碎、富含石灰的表层地壳和固结岩石组成(图9)。
图9:在一些地区,古老的凝灰岩由固结岩石组成,地下水泉水不再流出。凝灰岩通常没有很好的分层,而且非常多孔,部分原因是被方解石沉淀捕获的植物腐烂留下的铸件。绿色植物似乎是一种野生香葱,可能是野生香葱(葱属植物schoenoprasum).照片由Andy Fyon组成,Atlin凝灰岩地区,7月19日/08。
气泡瓶脱气:
几个化学过程导致碳酸钙沉淀从地下水泉,包括:a)从地下水中脱气二氧化碳(CO2)气体,很像碳酸饮料当你迅速打开瓶盖时剧烈地冒泡;B)地表泉水蒸发;c)水生植物和藻类光合作用在水池、小溪和潮湿的地面上。所有这些过程都从泉水中去除二氧化碳气体,导致方解石沉淀。温水池表面的气泡破裂说明了CO2气体脱气的证据(图6)。
基质化学与植物:
阿特林凝灰岩底物具有一些重要的物理和化学性质,这些性质会影响植物种类的类型。凝灰岩底物:a)为湿度适中的使水饱和;b)以碳酸钙(CaCO3)的形式含有大量钙,使其富含石灰;c)孔隙水是可能的碱性.
科学家使用pH值范围0到14表示一种物质的酸性或碱性。根据定义,如果一种物质的pH值大于7,它就是碱性的。典型的pH值凝灰岩孔隙水范围在6到8之间,因此是碱性的。相比较而言,沼泽水是酸性的pH值在3.3到5.5之间,雨水呈微酸性pH值为5.0至5.5,以及蒸馏水是中性的pH值为7.0。自然界中存在几种不同类型的沼泽,每一种都有孔隙水不同pH值: a)贫瘠沼泽的pH值最低,为4.5 ~ 5.5;b)中等丰富的沼泽为微酸性至中性,pH值为5.5至6.9;c)富沼泽的pH值大于6.9。许多植物生长在微酸到微碱的环境中;然而,有些植物种类,比如一些杜鹃花品种生长在酸性环境中.相反,其他专门的植物物种称为钙生植物,如帕那萨斯沼泽草(Parnassia palustris),在钙质、碱性条件下茁壮成长。因为阿特林凝灰岩是碱性和潮湿的地方,我们可以预测存在的水分和喜欢石灰的钙质植物。那么,我在凝灰岩上看到了什么植物?
Pool-Creek植物:
渗漏猴花(Erythranthe guttata;图10及11)及豆瓣菜(旱金莲officinale;图12)它们都在暖池和邻近的排水小溪中茁壮成长。
图十:渗漏猴花细部(Erythranthe guttata),在温暖的池塘边和流经石灰质沼泽的小溪边,有大量的海藻。Andy Fyon摄于7月17日至19日的Atlin暖池。
图11:小猴花(Erythranthe guttata)生长在阿特林暖池旁。Andy Fyon摄于7月17日至19日的Atlin暖池。
图12:阿特林暖池中生长的豆瓣菜(旱金莲)的细节。Andy Fyon于7月17日/19日拍摄。
图13:阿特林暖池中生长的豆瓣菜(旱金莲)。Andy Fyon于7月17日/19日拍摄。
尽管渗漏猴花(图10和图11)在水池和排水小溪的边缘很常见,但我读到它可以在一系列基质上生长,包括粗糙的蛇纹岩和土壤,这些土壤中含有高浓度的金属和高镁钙比,对许多植物来说是有毒的。
豆瓣菜漂浮在暖池上(图12和图13),并沿着富钙小溪的边缘生长,这些小溪将暖池排出,并从该地区其他地方的石灰岩基岩中流出。豆瓣菜在不列颠哥伦比亚省北部相对稀少,因此一些人认为它是由欧洲殖民者引入凝灰岩地区的,他们把这种植物作为一种烹饪草药。还要注意的是,阿特林位于加拿大植物耐寒区1b,在那里你不会指望豆瓣菜能雷竞技官网dota在漫长而寒冷的冬天存活下来。它全年的存在证明了地质过程创造了温暖的地下水泉,这极大地缓和了小气候,使豆瓣菜全年都能生存。支持地质过程调节小气候的另一个证据是引入的不幸存在红樱桃虾(Neocaridina davidi)在阿特林暖池。这种引进的虾种需要一个栖息地相当于加拿大植物耐寒12区雷竞技官网dota!然而,由于温暖的地热水,这种虾类全年都能在阿特林的温暖池中生存。
未固结到固结凝灰岩厂:
开阔、平缓、潮湿、松散的凝灰岩(图3),质地各异,从吸湿的松散淤泥,到半固结的钙质表面外壳,再到罕见的岩石凝灰岩(图7)。尽管植被贫瘠,但这里的栖息地支持着许多草本植物。半边莲(半边莲kalmii;图14)和帕那萨斯沼泽草(Parnassia palustris;图15)是生长在这个钙质栖息地的两种常见的钙质特殊物种。
图14:半边莲(半边莲kalmii)生长在潮湿、松散的凝灰岩上。7月17日至19日,加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林温湾附近的阿特林凝灰岩Andy Fyon拍摄。雷竞技官网dota
图15:帕那萨斯沼泽草(Parnassia palustris)生长在潮湿、松散的凝灰岩平地上。7月17日至19日,加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林温湾附近的阿特林凝灰岩Andy Fyon拍摄。雷竞技官网dota
在凝灰岩不太潮湿的地方,死亡卡马斯山(Anticlea线虫;原名为Zigadenus线虫),图为(图16)。正如它不祥的名字所暗示的那样,这个物种含有有毒的类固醇生物碱,食用后对人类和家畜有毒。有趣的是,驼鹿经常在阿特林凝灰岩地区消耗富含矿物质的水和植物;然而,我没有看到任何证据表明驼鹿,或任何其他草食动物,吃山死亡卡马植物。
图16:高山死亡卡马(Anticlea线虫;原名为Zigadenus线虫),生长在干燥、植被贫瘠的疏松凝灰岩上。该物种含有有毒的类固醇生物碱,食用后对人类和家畜有毒。尽管有大量的驼鹿足迹,但似乎驼鹿并不吃山死卡马。白色物质是较干燥的凝灰岩,由破碎的表面外壳和较固结的凝灰岩碎片组成。背景是阿特林湖。2008年7月19日,加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部阿特林凝灰岩,摄影:Andy Fyon。雷竞技官网dota
休伦湖绿兰(也被称为绿沼泽兰;Platanthera huronensis;图17及18),连帽女发(Spiranthes romanzoffiana;图19),粘稠Tofieldia (Triantha需;图20和21)和西部Butterwort(也被称为角Butterwort;Pinguicula macroceras;图22),它们也生长在潮湿、松散和不太常见的固结凝灰岩上。虽然我找不到权威的来源证明它们的钙质性质,但已知这些植物物种生长在其他钙质基质上,如靠近钙质渗水,钙质沼泽和阿尔瓦拉。
图17:休伦湖绿兰(又称绿沼泽兰;Platanthera huronensis)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近潮湿的松散凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图18:休伦湖绿兰丛(又称绿沼泽兰;Platanthera huronensis)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近潮湿的松散凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图19:连帽女发(Spiranthes romanzoffiana)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近潮湿的松散凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图20:粘水仙(又称粘假水仙;Triantha需)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近潮湿的松散凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图21:粘假水仙(又称粘假水仙;Triantha需)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近潮湿的松散凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图22:西花Butterwort(又名角花Butterwort;Pinguicula macroceras)生长在潮湿的、未固结的凝灰岩上的苔藓基底上,靠近加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
在排水良好、干燥的疏松硬壳凝灰岩地区,钙质全叶山Avens (新integrifolia)以其特有的土丘形状生长(图23)。全叶山杨被认为是钙质砾石和岩石贫瘠地带的先驱物种。考虑到阿特林的北部位置和钙质凝灰岩基底,看到这种北极高山物种并不奇怪。
图23:全叶山雀(新integrifolia)生长在干燥的白色凝灰岩上,位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
在较干燥的疏松硬壳凝灰岩上亦可看到其他开花植物,包括多纹黄花(一枝黄花multiradiata;图24)、灌木五叶(Dasiphora后;图25)、星花假所罗门印(Maianthemum stellatum;图26),所有这些植物都生长在富含碳酸钙的碱性凝灰岩基质上,并具有很高的耐受性。
图24:黄花(一枝黄花multiradiata)生长在加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾附近的一片干燥、坚硬的凝灰岩上。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图25:五桂花(Dasiphora后)生长在较干燥的凝灰岩地区,靠近加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图26:星花伪所罗门之印(又称星花伪所罗门之印,Maianthemum stellatum)生长在较干燥的凝灰岩地区,靠近加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
虽然我是在花季晚些时候去的,但我也看到了金苦瓜(Packera paupercula;图27、28)开花。凤仙花是另一种适用于钙质碱性基质的植物。
图27:苦瓜花的花序细节(Packera paupercula),生长在较干燥的凝灰岩地区,靠近加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图28:苦瓜基生叶(Packera paupercula),生长在较干燥的凝灰岩地区,靠近加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林湖温湾。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
钙质分:
虽然我在石灰质的沼泽里待的时间不多(图4),但我注意到了小溪里的豆瓣菜(图12)和沼泽边的渗猴花(图10)。小黄拨浪鼓(可能吧Rhinanthus小;图29)和“兜帽女发”(图19)是这片钙质沼泽的一些开花植物。美洲牛防风草(Heracleum最大;图30)位于钙质沼泽和北方森林之间的过渡地带。
图29:小黄拨浪鼓(可能是Rhinanthus小)生长在钙质沼泽的干燥地区,位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林以南的阿特林暖池附近。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
图30:美国牛防风草(Heracleum最大)生长在钙质沼泽边缘,毗邻北方针叶林,位于加拿大不列颠哥伦比亚省阿特林南部阿特林暖池附近。雷竞技官网dotaAndy Fyon拍摄,7月17日至19日。
我还看到了其他几种生长在阿特林石灰质凝灰岩上的维管植物。如果有兴趣,我可以告诉你iNaturalist,在那里我张贴了我在这一地区看到的所有植物的图片。
简介:
我已经提到了一些生长在石灰质阿特林凝灰岩栖息地的本土开花植物物种。其中一些物种对于住在南方的人来说可能很熟悉。有些植物种类,如帕纳萨斯沼泽草,是适应在碱性、钙质地质基底上生长的钙质植物,它们也生长在更远的南方。其他的,如灌木,是多面手,适应生长在一系列基质类型,包括钙质凝灰岩。还有一些物种,如引进的豆瓣菜和红樱桃虾,在严酷的加拿大植物耐寒区1b生存下来,因为地质过程创造了温暖的地热泉,缓和了小气候。雷竞技官网dota
这些简短的见解不仅说明了在阿特林凝灰岩上看到的地质基质和植物之间的关系,而且说明了地质在调节当地小气候中所起的作用,从而在原本严酷寒冷的北部地区形成了温暖的绿洲。raybet雷竞技app下载
如果你有机会去被称为加拿大瑞士阿尔卑斯山的阿特林旅行,你一定不会对风景秀丽的山脉、多样的地质地貌以及占据不同寻常地质栖息地的各种植物物种感到失望。raybet雷竞技app下载雷竞技官网dota但是,记住这是一个特别的地方,带着敬意和轻松的足迹参观。
确认:
我感谢并感谢Sue Meades(阿尔戈马大学兼职教授)和Bruce Bennett(育空保护数据中心协调员,育空政府环境可持续性司,鱼类和野生动物处环境部)对此说明的早期版本的评论。我注意到苏和布鲁斯都没有读最终稿。
1月08/22