Bank nasion gleby, naturalne przechowywanie nasion w ściółce liściowej, na powierzchni gleby lub w glebie wielu ekosystemów, które służą jako repozytorium do produkcji kolejnych generacji roślin, aby umożliwić im przetrwanie. Termin „bank nasion glebowych” może być użyty do opisania przechowywania nasion jednego gatunku lub wszystkich gatunków na danym obszarze. Biorąc pod uwagę różnorodność stresów, jakich doświadczają ekosystemy - takie jak przeziębienie, pożary, susze i zaburzenia - banki nasion są często kluczowym mechanizmem przetrwania wielu roślin i utrzymują długoterminową stabilność ekosystemów.
Rola spoczynku nasion
Uśpienie nasion i środowiskowe ograniczenia kiełkowania wpływają na różne cechy banków nasion gleby. Na przykład uśpienie nasion decyduje o tym, jak długo nasiona mogą pozostać żywotne w glebie. Czynniki takie jak niedojrzałość zarodka, inhibitory chemiczne i ograniczenia fizyczne wpływają na uśpienie nasion. Na przykład światło przefiltrowane przez korony roślin może hamować kiełkowanie u niektórych gatunków, podczas gdy długie zimowe chłodzenie może przerwać uśpienie u innych gatunków. Rezultatem jest znaczna różnorodność wzorów kiełkowania banków nasion według pór roku, zakłóceń lub innych zmian środowiskowych.
Różnice w charakterystyce uśpienia nasion określają, czy glebowy gatunek nasion jest przejściowy (tymczasowy), czy trwały. Przejściowe banki nasion składają się z gatunków, które produkują nasiona o krótkim okresie spoczynku lub bez niego. Takie nasiona zwykle kiełkują przed następną rundą produkcji nasion, a zatem bank nasion jest w sposób ciągły wyczerpany i ponownie utworzony. Przejściowe banki nasion są typowe dla wielu roślin, zwłaszcza wieloletnich bylin, takich jak drzewa i krzewy. Często gatunki te polegają na innych strategiach lub etapach historii życia w celu przetrwania. Na przykład gatunki mogą zależeć od długowiecznych dorosłych, „brzegów” sadzonek w leśnej przyrodzie lub ekstensywnego rozsiewu nasion. Natomiast gatunki z trwałymi bankami nasion mają nasiona, które mogą pozostawać w uśpieniu przez ponad rok,co oznacza, że w glebie zawsze znajduje się pewne żywe ziarno jako rezerwa. Trwałe banki nasion są powszechne w roślinach jednorocznych i niektórych roślinach drzewiastych, w których niepowodzenie w ustanowieniu następnego pokolenia oznaczałoby załamanie populacji. Czasami naukowcy dalej klasyfikują trwałe banki nasion w oparciu o zakres lub wzorzec uśpienia.
The role of disturbance
In addition to dormancy, considerable variation occurs in seed bank germination because of seasonal or other environmental shifts. Disturbances such as fire, flooding, windstorms, plowing, or forest clearing are frequently strong selective forces and may increase the overall germination response of seeds. Ecosystems characterized by wildfire often have extreme cases of persistent seed banks, as is common for many areas with Mediterranean climates, such as Australia, California, and South Africa. In those ecosystems the germination of many species requires signals provided by fire, such as a heat pulse into the soil or chemicals from smoke or charred wood. Germination may not occur until after a wildfire, which then results in mass germination from the seed bank the following spring. Similarly, the seed banks of agricultural weeds are often well adapted to the almost continuous human-made disturbances of their environment. Such weeds frequently have complex dormancy patterns that reflect the agricultural practices under which they evolved.
Seed bank modeling
Researcher Dan Cohen was one of the first scientists to model soil seed banks. In the 1960s, focusing on desert annuals subject to highly irregular rainfall, he developed population-dynamics models that suggested that a reserve of some fraction of seed in the soil was essential for the plants to avoid local extinction. Cohen found that the dynamics of soil seed banks reflect the degree of ecological constraint a species or population faces in establishing the next generation. Although his work focused on annuals, the conceptual framework applies readily to any plant species. Such modeling is important to ecological research and conservation planning, as traditional demographic models and field surveys often fail to consider population reserves in the soil.
