نبات جبلي

النباتات الألبية هي نباتات تنمو في المناخ الألبي ، الذي يتواجد على ارتفاعات عالية وفوق خط الأشجار . توجد أنواع ومجموعات نباتية عديدة ومتنوعة تنمو كمجتمع نباتي في التندرا الألبية . ^{[ 1 ]} تشمل هذه الأنواع الأعشاب المعمرة ، والسعديات ، والأعشاب العريضة الأوراق ، والنباتات الوسائدية ، والطحالب ، والأشنات . ^{[ 2 ]} تتكيف النباتات الألبية مع الظروف القاسية للبيئة الألبية، والتي تشمل درجات الحرارة المنخفضة، والجفاف، والأشعة فوق البنفسجية، والرياح، والجفاف، والتربة الفقيرة بالعناصر الغذائية، وموسم النمو القصير.

تُستخدم بعض النباتات الجبلية كنباتات طبية .

تنمو النباتات الألبية في التندرا ، وهي نوع من المناطق الطبيعية أو الأحيائية الخالية من الأشجار. وتوجد التندرا الألبية في الجبال حول العالم. وتتحول إلى غابات شبه ألبية أسفل خط الأشجار؛ وتُعرف الغابات القزمة التي تقع عند منطقة الانتقال بين الغابة والتندرا باسم "كرومولز" . ومع ازدياد الارتفاع، تنتهي التندرا عند خط الثلج حيث يستمر الثلج والجليد طوال فصل الصيف، وتُعرف هذه المنطقة أيضًا باسم "المنطقة الثلجية".

لا تقتصر النباتات الألبية على المرتفعات العالية . ومع ذلك، تتميز المناطق المرتفعة ببيئة مختلفة عن تلك التي تنمو في خطوط العرض العليا. ^{[ 3 ]} أحد أبرز الفروق هو صعوبة تحديد الحد الأدنى للمنطقة الألبية الاستوائية نظرًا لتداخل عوامل عديدة، منها التدخل البشري، والمناخ الجاف ، وانعدام خط الأشجار الطبيعي. ^{[ 4 ]} يتمثل الاختلاف الرئيسي الآخر بين البيئة الاستوائية والبيئية الألبية القطبية في تباين درجات الحرارة. فالمناطق الاستوائية تشهد دورة صيفية/شتوية يومية، بينما تبقى خطوط العرض العليا باردة ليلًا ونهارًا. في خطوط العرض الشمالية، يُعد البرد العامل الرئيسي الذي يجب التغلب عليه. تؤثر عمليات الصقيع بشدة على التربة والنباتات في المناطق الألبية القطبية. ^{[ 5 ]} تخضع المناطق الألبية الاستوائية لهذه الظروف أيضًا، ولكنها نادرة الحدوث. ونظرًا لاتساع مساحة المناطق الألبية الشمالية، يصعب تعميم الخصائص التي تحدد بيئتها. ^{[ 6 ]} يُعدّ اتجاه الرياح أحد العوامل المؤثرة في البيئة الألبية. يُعدّ تقليم الأشجار بفعل الرياح مشهداً شائعاً في المناطق الجبلية الشمالية. وإلى جانب تقليم الأشجار بفعل الرياح، يُعدّ تآكل الغطاء النباتي بفعل الرياح مشهداً شائعاً في جميع أنحاء ألاسكا . ^{[ 7 ]}

تُعدّ الأعشاب المعمرة طويلة العمر أكثر أنواع النباتات شيوعًا في البيئات الجبلية، حيث يمتلك معظمها نظامًا جذريًا و/أو جذموريًا كبيرًا ومتطورًا . ^{[ 8 ]} تخزن هذه الأنظمة تحت الأرضية الكربوهيدرات خلال فصل الشتاء، والتي تُستخدم بعد ذلك في الربيع لنمو براعم جديدة. ^{[ 8 ]} تمتلك بعض أنواع السكسفراج أنظمة جذرية صغيرة، لكنها دائمة الخضرة . ^{[ 8 ]} تخزن أوراق هذه النباتات الطاقة على شكل كربوهيدرات ودهون . ^{[ 8 ]} تدخل النباتات الجبلية في حالة سكون خضري في نهاية موسم النمو، مُكَوِّنةً براعم معمرة مع قصر فترة الإضاءة . ^{[ 8 ]}

يُعدّ إنبات البذور عملية بطيئة للغاية وتحدث بوتيرة أقل من التكاثر الخضري . ^{[ 8 ]} في السنة الأولى من نمو النباتات الألبية المعمرة، يُستخدم معظم ناتج عملية التمثيل الضوئي في بناء نظام جذري مستقر، والذي يُستخدم بدوره للمساعدة في منع الجفاف وتخزين الكربوهيدرات خلال فصل الشتاء. ^{[ 8 ]} في هذه السنة، قد يُنتج النبات بعض الأوراق الحقيقية، ولكن عادةً ما تُنتج الفلقتان فقط. ^{[ 8 ]} عادةً ما يستغرق الأمر بضع سنوات حتى تستقر النباتات جيدًا. ^{[ 8 ]}

تستطيع النباتات الألبية أن تنمو على ارتفاعات شاهقة، تتراوح بين 300 و6000 متر (1000 إلى 20000 قدم) ، وذلك تبعًا للموقع. ^{[ 8 ] [ 9 ]} فعلى سبيل المثال، يوجد نوع من الطحالب ينمو على ارتفاع 6480 مترًا (21260 قدمًا) على جبل إيفرست . ^{[ 9 ]} أما نبات أريناريا بريوفيلا فهو أعلى نبات مزهر في العالم، إذ يصل ارتفاعه إلى 6180 مترًا (20280 قدمًا) . ^{[ 10 ]}     

للبقاء على قيد الحياة، تتكيف نباتات جبال الألب مع الظروف المناخية في المرتفعات العالية، بما في ذلك البرد والجفاف وارتفاع مستويات الأشعة فوق البنفسجية وصعوبة التكاثر. وترتبط هذه الظروف بانحدار التضاريس، مما يؤثر في نهاية المطاف على تنوع النباتات وتوزيعها. ^{[ 11 ]} ويعود ذلك إلى أن المنحدرات الأكثر حدة تُسبب تآكلًا أسرع للتربة، مما يعيق بدوره نمو النباتات وتوزيع البذور واستقرارها. علاوة على ذلك، يؤثر انحدار التضاريس بشكل مباشر على العديد من العوامل غير الحيوية الأخرى، بما في ذلك درجة الحرارة والإشعاع الشمسي ومحتوى الرطوبة والقيمة الغذائية في التربة.

القدرة على تحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية

تواجه معظم نباتات جبال الألب درجات حرارة منخفضة للغاية في مرحلة ما من حياتها. وهناك عدة طرق يمكن للنبات من خلالها البقاء على قيد الحياة في ظل هذه الظروف القاسية. تستطيع النباتات تجنب التعرض لدرجات الحرارة المنخفضة باستخدام أشكال مختلفة من الظواهر الموسمية ، أو الشكل الظاهري ، أو من خلال تفضيل أشكال نمو متنوعة. إحدى هذه الطرق هي دفن معظم أجزاء النبات في التربة والسماح فقط للأزهار والأوراق بالتعرض للهواء. ^{[ 12 ]} كما يمكنها تجنب تجمد أنسجتها المكشوفة عن طريق زيادة تركيز المواد المذابة في أنسجتها، وهي عملية تُعرف بانخفاض نقطة التجمد . وهناك طريقة أخرى مشابهة إلى حد ما قد تستخدمها النباتات لتجنب التجمد، وهي التبريد الفائق ، الذي يمنع تبلور الجليد داخل أنسجة النبات. هذه الطرق كافية فقط عندما تكون درجة الحرارة باردة بشكل معتدل. أما في منطقة جبال الألب، فغالبًا ما تكون درجات الحرارة منخفضة لدرجة تجعل هذه الطرق غير كافية. ^{[ 13 ]} عندما تحتاج النباتات إلى حل أكثر استدامة، يمكنها تطوير قدرة على تحمل التجمد . كما يمكن للنباتات تجفيف خلاياها عن طريق نقل الماء إلى المسافات بين الخلايا . وهذا يؤدي إلى تكوين الجليد خارج الخلية حيث لا تُسبب بلورات الجليد أي ضرر. عندما تفشل جميع هذه الاستراتيجيات في منع أضرار الصقيع ، غالبًا ما تمتلك نباتات جبال الألب القدرة على إصلاح أو استبدال الأعضاء المتضررة . ونظرًا لصعوبة منع الضرر في كثير من الأحيان، تعتمد العديد من نباتات جبال الألب على استبدال أعضائها. ^{[ 14 ]} وهي تُسهّل هذه العملية بوضع أنسجتها المرستيمية تحت سطح الأرض، حيث تكون درجات الحرارة عادةً أكثر دفئًا. ^{[ 13 ]}

تجنب الجفاف

في المناطق الجبلية، غالبًا ما يكون توافر المياه متفاوتًا. تتميز النباتات اللاوعائية والأشنات بقدرة عالية على تحمل الجفاف ، مما يساهم في وفرتها في جميع بيئات المناطق الجبلية. ^{[ 16 ]} أما بين النباتات الراقية ، فنادرًا ما يحدث جفاف الأنسجة في المرتفعات العالية. وإذا حدث، فإنه عادةً ما يصيب النباتات التي تنمو في مواقع مكشوفة، حيث يزداد إجهاد الرياح . تتجنب النباتات الجبلية فقدان الماء من خلال جذورها العميقة وتحكمها المُحسّن في الثغور . تصل النباتات في المناطق المنخفضة عادةً إلى أقصى فتح للثغور في الصباح، بينما تصل النباتات الجبلية إلى أقصى فتح لها في منتصف النهار عندما تكون درجة الحرارة في أعلى مستوياتها. غالبًا ما تستخدم النباتات العصارية الجبلية عملية التمثيل الضوئي CAM لتجنب فقدان الماء.

التكاثر

تستخدم نباتات جبال الألب التكاثر الجنسي واللاجنسي . ويُعدّ التكاثر الجنسي محدودًا في المناطق الجبلية العالية، لا سيما في المناطق ذات موسم النمو القصير في المناطق الجبلية عند خطوط العرض العليا. أما في المناطق الجبلية الاستوائية ذات موسم النمو الممتد على مدار العام، مثل جبال الأنديز الشمالية ، فتزهر النباتات على مدار السنة. وبغض النظر عن موعد إزهار نباتات جبال الألب، غالبًا ما تكون الملقحات نادرة، ويتناقص نشاطها مع ازدياد الارتفاع. ^{[ 17 ]} وتُعدّ النحلات الطنانة والذباب من أكثر الملقحات شيوعًا في المنطقة الجبلية . ^{[ 17 ]} وتلجأ النباتات إلى استراتيجيات مختلفة للتغلب على هذه القيود، بما في ذلك التناوب في مواعيد الإزهار والتكاثر الخضري .

النباتات المزهرة مبكراً

تزهر بعض النباتات مباشرةً بعد ذوبان الثلوج أو انحسار الجليد عن التربة. تُكوّن هذه النباتات المُزهرة مبكرًا أزهارها دائمًا في الموسم السابق، فيما يُعرف بالتكوين المُسبق. يتكون هذا البرعم الزهري قبل الإزهار بسنة إلى ثلاث سنوات، مما يضمن عدم تأخر الإزهار بعد ذوبان الثلوج، وفي ظل الظروف البيئية المناسبة، يتوفر وقت كافٍ لتكوين البذور. ^{[ 8 ]} ونتيجةً لذلك، فإنها تُعرّض النورة المُكوّنة مُسبقًا لخطر التلف بسبب الصقيع . ^{[ 17 ]} ولتقليل أضرار الصقيع، غالبًا ما تُحاط الأزهار المُكوّنة مُسبقًا بقنابات مُتراصة مُغطاة بكثافة بالشعيرات . يُساعد هذا في الحفاظ على دفء برعم الزهرة من الداخل . ^{[ 18 ]} ونظرًا لمحدودية الملقحات في بداية الموسم، فإن النباتات التي تُزهر مُبكرًا عادةً ما يكون لديها معدل نجاح تكاثري منخفض. ^{[ 17 ]} ومن مزايا الإزهار المُبكر أن البذور المُنتجة لديها فرصة أكبر للنمو والنضج قبل الصقيع التالي. كما أنها تتمتع بمعدل تلقيح خلطي عالٍ ، مما يُساعد على زيادة التنوع الجيني . ^{[ 17 ]} تعتمد سرعة وتوقيت الإزهار على وقت ذوبان الثلج ودرجة الحرارة وفترة الإضاءة، ولكنه يحدث عادةً بعد 10 إلى 20 يومًا من ذوبان الثلج. ^{[ 8 ]} يتميز نبات جرس الثلج الألبي بمعدل أيض مرتفع بما يكفي لتمكين الحرارة من إذابة الثلج المحيط به. ^{[ 19 ]}

ازدهار منتصف الموسم

يزهر ما يقارب نصف أنواع النباتات الجبلية في منتصف الموسم. ويجمع الإزهار في ذروة الموسم بين بعض مزايا ومخاطر النباتات التي تزهر مبكراً وتلك التي تزهر متأخراً. بعض نباتات منتصف الموسم تُشكّل نورتها مسبقاً، ولكن ليس جميعها. ^{[ 17 ]}

تأخر الإزهار

يحدث الإزهار المتأخر بعد انتهاء موسم النمو الرئيسي. تتميز هذه النباتات بإنتاج وفير من البذور، إلا أن معدل نضجها يكون بطيئًا بسبب ضيق الوقت. وتميل هذه النباتات إلى التلقيح الذاتي ، والتكاثر اللاجنسي ، والتكاثر الخضري . ^{[ 17 ]}

التكاثر الاستنساخي

نظرًا لأن الاستثمار في إنتاج الأزهار والبذور قد يكون مكلفًا للنباتات الجبلية، فإنها غالبًا ما تلجأ إلى التكاثر الخضري . وتزداد هذه الاستراتيجية شيوعًا مع ارتفاع المنطقة، وهي أكثر انتشارًا بين النباتات اللازهرية والأعشاب . ^{[ 17 ]} تستخدم بعض النباتات الجبلية هذه الطريقة كوسيلة التكاثر الرئيسية. في هذه النباتات، يكون التكاثر الجنسي نادرًا ولا يُسهم بشكل كبير في الناتج التكاثري. ومن الأمثلة على ذلك نبات Carex curvula ، الذي يُقدّر عمره الخضري بحوالي 2000 عام. ^{[ 20 ]}

بعد استقرار النبات، ينمو كل عام براعم جديدة بسرعة من البرعم الدائم الذي يقع عادةً بالقرب من سطح التربة. ^{[ 8 ]} يحدث هذا النمو بعد ذوبان الثلوج عندما تكون درجة حرارة التربة أعلى من  الصفر المئوي. ^{[ 8 ]} بعض الأنواع، مثل إريثرونيوم غرانديفلوروم ، يمكنها بدء نمو براعم جديدة قبل ذوبان الثلوج لأن براعمها الدائمة تقع في بصيلات مدفونة في أعماق التربة. ^{[ 8 ]} عندما تبرز الأوراق الجديدة من الثلج، تُطلق البراعم الجديدة حرارة من إعادة الإشعاع الحراري و/أو حرارة التنفس، مما يُذيب الثلج المحيط. ^{[ 8 ]} هذا يُعرّض المزيد من التربة للإشعاع الشمسي ، مما يُسخنها ويُسرّع النمو الجديد. ^{[ 8 ]}

تُستخدم العديد من نباتات جبال الألب اقتصاديًا . ففي جبال الهيمالايا ، تُتاجر مئات الأنواع لأغراض طبية وعطرية. ويُقدّر حجم التجارة السنوية لهذه النباتات بملايين الدولارات الأمريكية. وتعتمد العديد من الأسر في المناطق الريفية في نيبال والهند على تجارة نباتات جبال الألب الطبية كمصدر دخل. ^{[ 21 ] [ 22 ]} وهذا يُبرز الحاجة المُلحة للتركيز على حماية النباتات في هذه المناطق، لضمان حصاد مستدام واستدامة النظام البيئي . ومن بين الأنواع التي تُحصد في نيبال: Neopicrorhiza scrophulariiflora ، و Nardostachys grandiflora ، و Aconitum spicatum ، وDioscorea deltoidea ، و Aconitum heterophyllum ، و Rheum australe ، و Bergenia . ^{[ 22 ]} في جبال الهيمالايا الهندية، تتعرض النباتات الطبية الجبلية مثل Dactylorhiza hatagirea و Picrorhiza kurrooa و Aconitum heterophyllum و Fritillaria roylei و Podophyllum hexandrum لضغوط شديدة بسبب الاستغلال المفرط لأغراض تجارية. ^{[ 23 ]}

• ألبينوم (حديقة)
• جمعية الحدائق الألبية
• نباتات جبال الألب