Alai

Regnskogens allmänna struktur

Växter med liknande storlek och livsform kan grupperas i kategorier som kallas synusiae, som utgör skilda lager av vegetation. I tropiska regnskogar är synusiae mer talrika än i andra ekosystemtyper. De omfattar inte bara mekaniskt oberoende former, vars stammar är självbärande, och saprofytiska växter utan även mekaniskt beroende synusier som klättrare, strypare, epifyter och parasitiska växter. En ovanlig blandning av träd av olika storlekar finns i den tropiska regnskogen, och dessa träd bildar flera trädkronor under det översta skiktet, även om de inte alltid är igenkännbara separata skikt. Det övre krontaket i den tropiska regnskogen är vanligtvis större än 40 meter över marken.

Den tropiska regnskogen är strukturellt mycket komplex. Dess varierande vegetation illustrerar den intensiva konkurrensen om ljuset som pågår i denna miljö där andra klimatfaktorer inte är begränsande vid någon tidpunkt på året och där vegetationen därför tillåts uppnå en oöverträffad frodighet och biomassa. Den mängd solljus som filtreras genom de många lövlagren i en tropisk regnskog är liten; endast cirka 1 procent av det ljus som tas emot högst upp i trädkronorna når marken. De flesta växter är beroende av ljus för sitt energibehov och omvandlar det till kemisk energi i form av kolhydrater genom fotosyntesen i sina klorofyllinnehållande gröna vävnader. Få växter kan överleva i den dystra miljön på marknivå, och ytan präglas snarare av ett lager av snabbt nedbrytande döda blad än av små örtartade växter. Mossor växer på trädstammar, och det finns några få örter som ormbunkar och gökar, men i allmänhet är marken bar utan levande växter, och till och med buskar är sällsynta. Deras raka stammar sträcker sig mot ljuset men får för lite energi för att växa tillräckligt högt innan livsmedelsreserverna från deras frön är uttömda. De har bara en chans att växa upp till vuxen ålder om den överhängande vegetationen åtminstone delvis avlägsnas genom att träden dör eller skadas av vinden. En sådan händelse gör det möjligt för mer solstrålning att nå deras nivå och initierar snabb tillväxt och konkurrens mellan plantor om vilka som ska bli en del av det väl upplysta krontaket.

Läckor i krontaket i en tropisk regnskog ger tillfälligt väl upplysta platser på marknivå och är livsviktiga för föryngring av de flesta av skogens ingående växter. Få växter i skogen kan framgångsrikt förnya sig i den djupa skuggan av ett obrutet krontak; många trädslag finns där endast representerade som en population av slanka, långsamväxande fröplantor eller plantor som inte har någon chans att växa upp till det väl upplysta krontaket om det inte bildas en lucka. Andra arter finns osynligt närvarande som vilande frön i marken. När en lucka uppstår påskyndar plantorna sin tillväxt i det ökade ljuset och får sällskap av nya plantor som växer från frön som lagrats i marken och som har stimulerats att gro av ljuset eller av temperaturfluktuationer till följd av att solen lyser direkt på markytan. Andra frön anländer genom olika fröspridningsprocesser (se nedan). Det uppstår snabbt ett tjockt växttäcke, där de snabbast växande buskarna och träden snabbt skuggar opportunistiska, ljuskrävande, lågväxande örtartade växter och blir översållade med lianer. Genom allt detta växer långsammare, mer skuggtoleranta men mer långlivade träd upp och återställer det fullständiga skogsskiktet. De träd som till en början fyller luckan i trädkronan lever ungefär ett sekel, medan de långsammare växande träd som till slut ersätter dem kan leva i 200-500 år eller, i extrema fall, ännu längre. En detaljerad kartläggning av träden i en tropisk regnskog kan avslöja var tidigare luckor har uppstått genom att identifiera klumpar av de snabbväxande, mer ljuskrävande arterna, som ännu inte har ersatts av träd i slutskedet av successionens återhämtning. Lokala, naturliga störningar av det här slaget är avgörande för att bevara den tropiska regnskogens fulla biotiska mångfald (se sidobladet: Regnskogsföryngring i Panama).

Såväl som växterna i den tropiska regnskogen konkurrerar intensivt om ljuset ovanför marken, tävlar de under marken om mineralnäringsämnen. Nedbrytningsprocessen av döda material är av avgörande betydelse för skogens fortsatta hälsa eftersom växterna är beroende av snabb återvinning av mineralnäringsämnen. Bakterier och svampar är de främsta ansvariga för denna process. Vissa saprofytiska blommande växter som förekommer i tropiska regnskogar förlitar sig på nedbrytande material för att tillgodose sitt energibehov och använder i processen mineraler som senare frigörs. Vissa djur är viktiga i nedbrytningsprocessen. I Malaysia har termiter till exempel visat sig vara ansvariga för nedbrytningen av så mycket som 16 procent av allt skräp, särskilt trä. De flesta träd i den tropiska regnskogen bildar symbiotiska mykorrhizasamband med svampar som växer i nära kontakt med deras rötter. Svamparna får energi från trädet och förser i sin tur trädet med fosfor och andra näringsämnen, som de tar upp från marken på ett mycket effektivt sätt. En matta av växtrötter utforskar humusen under det snabbt sönderfallande ytskiktet av döda blad och kvistar, och även ruttnande stockar invaderas av rötter underifrån. Eftersom näringsämnen vanligtvis är knappa på djupet, men tillsammans med fukt är lätt tillgängliga i ytskikten, är det få rötter som tränger djupt ner i jorden. Detta ytliga rotmönster ökar sannolikheten för att träden faller under stormar, trots det stöd som många träd får från flanelliknande plankstöd som växer radiellt utåt från stambasen. När stora träd faller kan de ta med sig andra träd som de faller mot eller som de är bundna till med ett nät av lianer och på så sätt skapa luckor i trädkronorna.

Trädtillväxt kräver en avsevärd energiinvestering i stamutvecklingen, vilket vissa växter undviker genom att vara beroende av andra växters stjälkar som stöd. Den kanske mest uppenbara anpassningen av detta slag ses hos växter som klättrar från marken till det översta krontaket längs andra växter med hjälp av anordningar som liknar grapnellliknande krokar. Lianor är klätterväxter som förekommer rikligt och mångsidigt i tropiska regnskogar. Det är massiva vedartade växter vars mogna stammar ofta slingrar sig genom hundratals meter skog och skickar skott in i nya trädkronor när de stödjande träden dör och ruttnar. Klätterpalmer eller rattans (Calamus) är framträdande lianer i asiatiska regnskogar, där stammarna, som används för att tillverka rörmöbler, utgör en värdefull ekonomisk resurs.

Epifyter är särskilt mångfacetterade och omfattar stora växter som orkidéer, aroider, bromeliader och ormbunkar, förutom mindre växter som alger, mossor och lavar. I tropiska regnskogar är epifyterna ofta så talrika att deras vikt fäller träd. Epifyter som växer nära skogens övre tak har tillgång till starkt solljus men måste överleva utan rotkontakt med marken. De är beroende av att regn sköljer över dem för att få vatten och mineralnäring. Under perioder av torka utsätts epifyter för stress när det vatten som lagras i deras vävnader tar slut. Mångfalden av epifyter i tropiska lövskogar är mycket mindre än i tropiska regnskogar på grund av den årliga torrperioden (se Sidebar: Livet i en bromeliadpool).

Parasitiska blommande växter förekommer också. Hemiparasitiska mistlar som sitter fast på trädgrenar suger vatten och mineraler från sina värdar men utför sin egen fotosyntes. Växter som är helt parasiterande förekommer också i tropiska regnskogar. Rafflesia, i Sydostasien, parasiterar på rötterna av vissa lianer och producerar inga ovanjordiska delar förrän den blommar; dess stora orange och gula blommor, nästan en meter i diameter, är de största blommorna hos någon växt.

Stranglers utgör en typ av synusia som praktiskt taget är begränsad till tropiska regnskogar. Till denna grupp hör strykfikon (Ficus), som börjar sitt liv som epifyter och växer från frön som fåglar eller fruktfladdermöss lämnat på höga trädgrenar. När de växer utvecklar de långa rötter som går ner längs värdträdets stam och så småningom når marken och tränger in i jorden. Flera rötter brukar göra detta, och de ympas ihop när de korsar varandra för att bilda ett galler och slutligen skapa ett nästan fullständigt hölje runt stammen. Värdträdets trädkrona skuggas av det tjocka fikonlövet, dess stam begränsas av den omgivande rotskidan och dess eget rotsystem tvingas konkurrera med det strypande fikonets. Värdträdet är också mycket äldre än den strypande fikonträdet och dör och ruttnar så småningom och lämnar kvar ett gigantiskt fikonträd vars skenbara stam i själva verket är en cylinder av rötter, full av stora håligheter som ger skydd och häckningsplatser för fladdermöss, fåglar och andra djur (se sidobladet: Regnskogens lägenheter). Strängväxter kan också utveckla rötter från sina grenar som, när de rör vid marken, växer in i jorden, förtjockas och blir ytterligare ”stammar”. På detta sätt växer strangulerare utåt och blir till stora områden med fikonskog som består av en enda växt med många sammankopplade stammar.