Alle miljøfaktorer som karakteriserer miljøforhold er delt inn i to hovedgrupper - abiotiske (de inkluderer klimatiske og jordsmonn) og biotiske faktorer (zoogene og fytogene). Sammen er de kombinert til et dyrehabitat eller plantevekst.
Miljøfaktorer
Avhengig av egenskapene til deres innflytelse på dyr og planter, er de delt inn i følgende hovedgrupper:
1) klima, inkludert egenskaper ved lys og termisk regime, fuktighetsnivå og luftkvalitet;
2) jord-jord, som karakteriserer kvaliteten på ernæringen som plantene mottar, avhengig av jordtype, grunnstein og grunnvann;
3) topografisk, virker indirekte, siden klima og jordkvalitet er avhengig av avlastning av habitatet til levende organismer;
4) biotiske: fytogene, zoogene og mikrogene faktorer;
5) menneskeskapt, inkludert alle typer menneskelig påvirkning på miljøet.
Det er verdt å merke seg at alle disse faktorgruppene ikke virker individuelt, men i kombinasjon med hverandre. På grunn av denne endringen i indikatorer, vil minst en av dem føre tilubalanse i dette komplekset. For eksempel er temperaturøkning assosiert med økt luftfuktighet, luftens gasssammensetning endres, jorda tørker opp, fotosyntesen øker osv. Organismene er imidlertid selv i stand til å påvirke disse miljøforholdene.
Biotiske faktorer
Biota er en levende del av folketellingen, inkludert ikke bare planter og dyr, men også mikroorganismer. Hver av disse levende organismene eksisterer i en viss biocenose og samhandler tett ikke bare med sin egen art, men også med representanter for andre arter. Alle påvirker de levende vesenene rundt dem, men får også respons fra dem. Slike interaksjoner kan være negative, positive eller nøytrale.
Totaliteten av interaksjoner med hverandre og med den livløse delen av miljøet kalles biotiske miljøfaktorer. Disse inkluderer:
- Fytogene faktorer er effektene som planter har på seg selv, andre planter og dyr.
- Zoogene faktorer er påvirkningen som dyr utøver på seg selv, andre dyr og planter.
Påvirkningen av visse biotiske faktorer på økosystemnivå bestemmer egenskapene til transformasjonen av stoffer og energier, nemlig deres retning, intensitet og natur.
Fytogene faktorer
Relasjoner mellom planter i lokalsamfunn etter forslag fra akademiker V. N. Sukachev begynte å bli k alt co-actions. Han identifiserte tre kategorier i dem:
1. Direkte (kontakt) samhandlinger. I denne gruppen inkluderte han direkteplanters påvirkning på organismer i kontakt med dem. Disse inkluderer de mekaniske og fysiologiske effektene av planter på hverandre. Et eksempel på denne fytogene faktoren - direkte interaksjon mellom planter - er skaden på toppen av kronene til unge bartrær ved å piske dem med fleksible grener av nærliggende, nærliggende hardtre. Eller for eksempel nærkontakt med rotsystemene til ulike planter. Direkte fytogene miljøfaktorer inkluderer også konkurranse, epifytisme, parasittisme, saprofytisme og gjensidighet.
2. Indirekte samhandlinger av transabiotisk karakter. Måten planter påvirker organismene rundt dem på er å endre de fysisk-kjemiske egenskapene til deres habitater. Mange planter er byggearbeidere. De har en miljøpåvirkning på andre planter. Et eksempel på en slik fytogen biotisk faktor er svekkelsen av intensiteten av sollys som trenger inn i vegetasjonsdekket, noe som betyr en endring i årstidens belysningsrytme, temperatur i skogen og mye mer.
3. Indirekte koaksjoner av transbiotisk natur. Planter påvirker miljøet indirekte, gjennom andre organismer, for eksempel bakterier. Det er kjent at spesielle knutebakterier setter seg på røttene til de fleste belgfrukter. De er i stand til å fikse fritt nitrogen ved å omdanne det til nitritter og nitrater, som igjen absorberes lett av røttene til nesten alle planter. Således øker belgfrukter indirekte jordfruktbarheten for andre planter, og virker gjennom et mellomledd -knutebakterier. Også, som et eksempel på denne fytogene miljøfaktoren, kan man nevne dyrs spising av planter fra visse grupper, noe som fører til en endring i det numeriske forholdet mellom arter. Som et resultat av eliminering av konkurranse begynner uspiste planter å vokse seg sterkere og ha større innvirkning på naboorganismer.
Eksempler
Konkurranse er en av hovedfaktorene i dannelsen av biocenoser. Bare individer overlever i dem, som viste seg å være mer tilpasset visse miljøforhold og klarte å utvikle organene involvert i ernæring tidligere enn andre, fanget et stort område og befant seg i bedre lysforhold. I løpet av naturlig utvalg blir individer som er svekket i konkurranseprosessen ødelagt.
Når en folketelling dannes, endres mange kjennetegn ved miljøet, forårsaket av forbruk av material- og energiressurser, samt utslipp av avfallsprodukter fra organismer i form av kjemiske forbindelser, f alt løv og mye mer. Denne prosessen med direkte eller indirekte påvirkning av planter på naboer på grunn av metning med miljøstoffer kalles allelopati.
Også i fyto- og biocenoser er symbiose utbredt, manifestert i det gjensidig fordelaktige forholdet mellom treplanter og sopp. En slik fytogen faktor er typisk for belgfrukter, selje, suger, bøk og andre treplanter. Mykorrhiza vises på røttene deres, noe som gjør at planter kan motta minerals alter av jorda oppløst i vann, og sopp, ipå sin side få tilgang til organisk materiale.
Det er også verdt å merke seg rollen til mikroorganismer som bryter ned søppel, omdanner det til mineralforbindelser, og også assimilerer nitrogen fra luften. En stor kategori mikroorganismer (som sopp og bakterier) parasitterer trær, som med sin massive utvikling kan forårsake uopprettelig skade ikke bare på plantene selv, men også på biocenosen som helhet.
Klassifisering av interaksjoner
1. Etter fag. Avhengig av antall planter som påvirker miljøet, samt antall organismer som er utsatt for denne påvirkningen, skiller de:
- Individuelle interaksjoner som utføres av én plante per levende organisme.
- Kollektive interaksjoner, som inkluderer forholdet mellom grupper av planter med hverandre eller med individuelle individer.
2. Ved hjelp av påvirkning. I henhold til typen direkte eller indirekte påvirkning som utøves av planter, er fytogene miljøfaktorer:
- Mekanisk, når interaksjoner er preget av en endring i kroppens romlige posisjon og er ledsaget av kontakt eller trykk fra ulike deler av planten på naboorganismer.
- Fysisk, når man snakker om effekten av svake elektriske felt generert av planter på deres evne til å fordele jordløsninger mellom planter i nærheten. Dette er fordi det mellom de små sugerøttene er en viss forskjell i elektriske potensialer, som påvirkerintensiteten av prosessen med absorpsjon av ioner fra jorda.
- Økologisk, som representerer de viktigste fytogene faktorene. De manifesterer seg i transformasjonen av hele miljøet under påvirkning av planter eller bare en del av det. Men samtidig har de ikke en bestemt karakter, denne påvirkningen skiller seg ikke fra påvirkningen fra livløse gjenstander.
- Kenotisk, karakteristisk utelukkende for levende organismer (planter og dyr) preget av aktivitet. Et eksempel på en fytogen faktor er naboplanters samtidige inntak av visse næringsstoffer fra én kilde, og i tilfelle mangel på disse er en viss fordeling av kjemiske forbindelser mellom planter inkludert.
- Kjemisk, også k alt allelopati. De manifesterer seg i hemming eller stimulering av de grunnleggende livsprosessene av kjemikalier som frigjøres i løpet av plantens levetid (eller når de dør). Viktigere er at de ikke er dyre- eller plantemat.
- Informasjonsbiologisk, når genetisk informasjon overføres.
3. Ved medvirkning fra miljøet. I henhold til denne funksjonen er fytogene faktorer delt inn i:
- Direkte, inkludert alle mekaniske interaksjoner, for eksempel sammenfletting og sammensmelting av røtter.
- Aktuelt, redusert til planters transformasjon eller skapelse av alle elementer i miljøet (lys, ernæring, varme osv.).
4. I henhold til miljøets rolle i å skaffe ernæring, er det:
- Trofisk,som består i en endring under påvirkning av planter i mengden eller sammensetningen av stoffer, deres tilstand.
- Situasjonsbestemt, som indirekte påvirker kvaliteten og kvantiteten på maten som mottas. Så, et eksempel på en fytogen faktor er evnen til noen planter til å endre pH i jorden, noe som påvirker absorpsjonen av næringsstoffer fra den av andre organismer.
5. Av konsekvensene. Avhengig av hvordan den vitale aktiviteten til planter vil påvirke naboplanter, skiller de:
- Konkurranse og gjensidig begrensning.
- Adaptation.
- Eliminering, som er den viktigste formen for interaksjon mellom planter under endringer i deres lokalsamfunn.
- Forebygging, manifestert i opprettelsen av en planteart av ugunstige fytogene miljøfaktorer for utvikling av andre arter på stadiet med frøspiring eller primordia, som fører til at frøplanter dør.
- Selvbegrensning som oppstår i fasen med intensiv vekst av planteorganismer. Det kommer ned til aktiv overføring av mineralnæringsstoffer fra utilgjengelige former til tilgjengelige, men forbruket av planter henger etter denne prosessen i hastighet. Dette fører til en forsinkelse eller opphør av veksten deres.
- Selvgunstig, som er plantens evne til å endre miljøet for seg selv. Slike fytogene faktorer og deres egenskaper bestemmer tilstanden til enhver biotop, for eksempel furubestander, i mosesynusier.
Det er verdt å merke seg at den samme virkningen, i henhold til ulike funksjoner i denne klassifiseringen, kan tilskrives forskjellige typer. Så, konkurransenkonsekvensen av interaksjonen er også trofisk, aktuell, koenotisk og individuell.
konkurranse
Konkurransebegrepet i biologisk vitenskap har fått oppmerksomhet i mer enn et dusin år. Tolkningen var vag eller tvert imot for snever.
I dag forstås konkurranse som slike interaksjoner der en begrenset mengde mat distribueres uforholdsmessig til behovene til interagerende organismer. Som følge av direkte interaksjoner fører fytogene faktorer til at planter med store behov får større mengder næring enn hva tilfellet ville vært ved proporsjonal fordeling. Det er konkurranse når du bruker samme strømkilde samtidig.
Det er praktisk å vurdere mekanismen for konkurranseforhold på eksemplet med samspillet mellom tre trær som fôrer fra samme kilde. Ressursene i miljøet har mangel på stoffene de trenger. Etter en tid avtar veksten til to av dem (undertrykte trær), i den tredje øker den med konstante hastigheter (den dominerende planten). Men denne situasjonen tar ikke hensyn til muligheten for de samme behovene til nabotrær, noe som ikke vil føre til forskjell i vekst.
I virkeligheten er miljøressursene ustabile av følgende årsaker:
- utforsker verdensrommet;
- klimatiske forhold er i endring.
Den vitale aktiviteten til et tre kan uttrykkes ganske ved forholdet mellom tre mengder:
- behov - det maksimale antallet stoffer og energi som en plante kan ta;
- minstekravet forlivet hans;
- reelt ernæringsnivå.
Med økende størrelse øker i det minste behovet før aldring. Det faktiske nivået av ernæring som trær mottar avhenger av mange faktorer, inkludert "sosiale relasjoner" i folketellingen. Undertrykte trær mottar minimumsmengden av næringsstoffer, som er årsaken til at de elimineres. De dominerende prøvene avhenger i mindre grad av den koenotiske innstillingen. Og veksten avhenger av forholdene i det abiotiske miljøet.
Over tid synker antall trær per arealenhet og forholdet mellom koenotiske klasser endres: andelen dominerende trær øker. Dette resulterer i en moden skog dominert av dominerende trær.
Så, konkurranse som en fytogen faktor for direkte interaksjon mellom organismer kan representeres som en prosess med ujevn fordeling av ressurser, preget av et misforhold mellom behov, som fører til inndeling av planter i ulike koenotiske grupper og til de undertryktes død.
Gjensidig restriksjon skiller seg fra konkurranse når det gjelder proporsjonal fordeling av næringsressursene i miljøet. Selv om mange forskere tilskriver det en av konkurransetypene - symmetrisk. Slik interaksjon skjer mellom individer med omtrent like konkurranseevner av samme eller forskjellige arter.
Rise of competition
Konkurranse mellom planter kan bare oppstå hvis følgende betingelser er oppfylt:
- kvalitativ og kvantitativ likhetbehov;
- delt forbruk av ressurser fra en felles kilde;
- eksisterende mangel på miljøressurser.
Åpenbart, med et overskudd av ressurser, er behovene til hver plante fullt ut tilfredsstilt, noe som ikke gjelder fytogene faktorer. Men i motsatt tilfelle, og selv med felles ernæring, begynner kampen for tilværelsen. Hvis de aktive røttene til planter er i samme jordlag og er i kontakt med hverandre, er det vanskelig å bedømme den jevne fordelingen av næringsstoffer. Hvis røttene eller kronene er plassert i forskjellige lag, regnes ikke ernæring som samtidig (det er sekvensiell), noe som betyr at vi ikke kan snakke om konkurranse.
Eksempler på konkurranse mellom planter
Konkurranse kan komme for lys, om jordnæringsstoffer og for pollinerende insekter. Det kan ikke bare påvirkes av næringsstoffene selv, men også av mange fytogene faktorer. Et eksempel er dannelsen av tette kratt på jord der det er mye mineralnæring og fuktighet. Hovedkampen i dette tilfellet er lyset. Men på dårlig jord mottar vanligvis hver plante den nødvendige mengden ultrafiolette stråler, og kampen er om jordressursene.
Resultatet av intraspesifikk konkurranse er fordelingen av trær av samme art i håndverksklasser. I henhold til deres kraft kan planter referere til:
- I-klassen, hvis de er dominerende, har en tykk stamme og tykke greiner fra stammen, har en spredekrone. De likertilstrekkelig tilstrømning av sol og trekke ut enorme mengder vann og næringsstoffer fra jorda takket være et utviklet rotsystem. Funnet enkeltvis i skogen.
- II klasse, hvis de også er dominerende, høyest, men med mindre stammediameter og litt mindre kraftig krone.
- III klasse, hvis de er mindre enn forrige klasse, men fortsatt har en topp åpen for solens stråler. De dominerer også i skogen og utgjør sammen med klasse II hoveddelen av trærne.
- IV klasse, hvis trærne er tynne, små, får ikke direkte sollys.
- V-klasse hvis trærne er døende eller allerede døde.
Konkurranse om pollinatorer er også viktig for planter, der den arten som best tiltrekker seg insekter vinner. Mer nektar eller sødme kan være en fordel.
Adaptive Interactions
De viser seg i det faktum at fytogene faktorer som transformerer miljøet gjør dets egenskaper akseptable for akseptorplanter. Oftest skjer endringen ubetydelig, og de manifesteres fullt ut bare når den påvirkende arten er en kraftig oppbygger, og den må presenteres i hele utviklingsspekteret.
En form for mekanisk kontakt er bruken av en organisme av en annen plante som substrat. Dette fenomenet kalles epifytisme. Omtrent 10 % av alle typer planteorganismer er epifytter. Den økologiske betydningen av dette fenomenet består i en slags tilpasning til lysregimet under forhold med tett tropiskskog: epifytter får muligheten til å komme til lysstrålene uten vesentlige vekstkostnader.
Fysiologiske kontakter til ulike planter inkluderer parasittisme og saprotrofisme, som også gjelder fytogene faktorer. Ikke glem gjensidighet, et eksempel på dette er symbiosen av soppmycel og planterøtter. Til tross for at sopp mottar karbohydrater fra planter, øker hyfene deres den absorberende overflaten til roten tidoblet.
Tilkoblingsskjemaer
Alle slags mekanismer for både positive og negative interaksjoner mellom forskjellige levende organismer selv kan være svært subtile og ikke-åpenbare. Relativt nylig studerte en gruppe forskere i detalj effekten av planter på miljøet ved hjelp av livstidseliminering av komplekse organiske stoffer som har en beskyttende funksjon i miljøet. Slike forhold mellom planter kalles allelopatiske. De påvirker betydelig størrelsen på de oppnådde bioproduktene av planter (ikke bare dyrkede, men også ville), og bestemmer også de beste måtene å rotere avlinger i hageplantinger (for eksempel utvikler et epletre seg bedre etter rips eller bringebær, plommer er best plantet på de stedene hvor det pleide å dyrke pærer eller fersken).
Hovedformene for forbindelser mellom planter og dyr i biocenoser, ifølge V. N. Beklemishev, er:
- Aktuelle sammenhenger som oppstår på grunn av at en eller flere organismer endrer andres miljø i en gunstig retning. Sphagnummoser har for eksempel en tendens til å forsure jordløsningen, noe som skaper gunstige forhold for soldugg og tyttebær i sumper.
- Trofiske sammenhenger, som består i at representanter for en art bruker et individ av en annen art, dets avfallsprodukter eller rester som matkilde. Takket være trofiske lenker kommer storkene inn i våtmarksfolketellinger, og elger slår seg vanligvis ned i ospeskoger.
- Fabrikkbindinger som oppstår når individer av noen arter bruker medlemmer av andre arter for å bygge reir eller boliger. For eksempel gir trær fugler huler eller grener for å bygge reir.
