Vsi okoljski dejavniki, ki označujejo okoljske razmere, so razdeljeni v dve glavni skupini - abiotske (vključujejo podnebje in tla) in biotske dejavnike (zoogene in fitogene). Skupaj so združeni v živalski habitat ali rast rastlin.
Dejavniki okolja
Odvisno od značilnosti njihovega vpliva na živali in rastline jih delimo v naslednje glavne skupine:
1) klimatsko, vključno z značilnostmi svetlobnega in toplotnega režima, nivojem vlage in kakovostjo zraka;
2) tla-zemlja, ki označujejo kakovost prehrane, ki jo prejmejo rastline glede na vrsto tal, matične kamnine in podzemne vode;
3) topografski, ki deluje posredno, saj sta podnebje in kakovost tal odvisni od reliefa habitata živih organizmov;
4) biotski: fitogenski, zoogenski in mikrogeni dejavniki;
5) antropogeno, vključno z vsemi vrstami človekovega vpliva na okolje.
Omeniti velja, da vse te skupine dejavnikov ne delujejo posamezno, ampak v kombinaciji drug z drugim. Zaradi te spremembe kazalnikov bo vsaj eden od njih privedel doneravnovesje v tem kompleksu. Na primer, zvišanje temperature je povezano s povečanjem vlažnosti zraka, spreminja se plinska sestava zraka, zemlja se izsuši, fotosinteza se poveča itd. Vendar pa lahko organizmi sami vplivajo na te okoljske razmere.
biotični dejavniki
Biota je živa komponenta cenoze, ki vključuje ne samo rastline in živali, ampak tudi mikroorganizme. Vsak od teh živih organizmov obstaja v določeni biocenozi in tesno sodeluje ne le s svojo vrsto, ampak tudi s predstavniki drugih vrst. Vsi ti vplivajo na živa bitja okoli sebe, a od njih dobijo tudi odziv. Takšne interakcije so lahko negativne, pozitivne ali nevtralne.
Skupna interakcija med seboj in z neživim delom okolja se imenuje biotski okoljski dejavniki. Ti vključujejo:
- Fitogeni dejavniki so učinki, ki jih imajo rastline na sebe, druge rastline in živali.
- Zoogeni dejavniki so vpliv, ki ga imajo živali na sebe, druge živali in rastline.
Vpliv nekaterih biotskih dejavnikov na ravni ekosistema določa značilnosti transformacije snovi in energij, in sicer njihovo smer, intenzivnost in naravo.
Fitogeni dejavniki
Odnosi rastlin v skupnostih na predlog akademika V. N. Sukačeva so začeli imenovati sodelovanja. V njih je opredelil tri kategorije:
1. Neposredne (kontaktne) koakcije. V to skupino je vključil neposrednovpliv rastlin na organizme v stiku z njimi. Sem spadajo mehanski in fiziološki učinki rastlin drug na drugega. Primer tega fitogenega dejavnika – neposredne interakcije med rastlinami – je poškodba vrhov krošenj mladih iglavcev tako, da jih šibajo s prožnimi vejami tesno razporejenih sosednjih trdega lesa. Ali na primer tesen stik koreninskega sistema različnih rastlin. Prav tako neposredni fitogeni okoljski dejavniki vključujejo konkurenco, epifitizem, parazitizem, saprofitizem in vzajemnost.
2. Posredna sodelovanja transabiotske narave. Način, kako rastline vplivajo na organizme okoli sebe, je spreminjanje fizikalno-kemijskih značilnosti njihovih habitatov. Mnoge rastline so vzgojiteljice. Imajo okoljski vpliv na druge rastline. Primer takšnega fitogenega biotskega faktorja je oslabitev intenzivnosti sončne svetlobe, ki prodira v vegetacijski pokrov, kar pomeni spremembo sezonskega ritma osvetlitve, temperature v gozdu in še marsikaj.
3. Posredne interakcije transbiotične narave. Rastline vplivajo na okolje posredno, preko drugih organizmov, kot so bakterije. Znano je, da se na koreninah večine stročnic naselijo posebne vozličaste bakterije. Sposobni so pritrditi prosti dušik tako, da ga pretvorijo v nitrite in nitrate, ki jih korenine skoraj vsake rastline zlahka absorbirajo. Tako stročnice posredno povečajo rodovitnost tal za druge rastline, ki delujejo prek posrednika -vozličaste bakterije. Kot primer tega fitogenega okoljskega dejavnika lahko navedemo tudi prehranjevanje rastlin določenih skupin s strani živali, kar vodi v spremembo številčnega razmerja vrst. Zaradi odprave konkurence začnejo nepojedene rastline rasti močneje in imajo večji vpliv na sosednje organizme.
Primeri
Konkurenca je eden glavnih dejavnikov nastajanja biocenoz. V njih preživijo le posamezniki, ki so se izkazali za bolj prilagojene določenim okoljskim razmeram in so uspeli prej kot drugi razviti organe, ki sodelujejo pri prehrani, zajeli veliko območje in se znašli v boljših svetlobnih razmerah. V procesu naravne selekcije se posamezniki, oslabljeni v procesu tekmovanja, uničijo.
Ko nastane cenoza, se spremenijo številne značilnosti okolja, ki jih povzročajo poraba materialnih in energetskih virov, pa tudi emisija odpadnih produktov organizmov v obliki kemičnih spojin, odpadlega listja in še marsikaj.. Ta proces neposrednega ali posrednega vpliva rastlin na sosede zaradi nasičenosti s snovmi iz okolja se imenuje alelopatija.
Tudi v fito- in biocenozah je zelo razširjena simbioza, ki se kaže v obojestransko koristnem odnosu lesnatih rastlin z glivami. Takšen fitogeni dejavnik je značilen za stročnice, vrbe, priseske, bukev in druge lesnate rastline. Na njihovih koreninah se pojavi mikoriza, ki omogoča rastlinam, da prejmejo mineralne soli tal, raztopljene v vodi, in glive, vpo drugi strani pridobite dostop do organske snovi.
Omeniti velja tudi vlogo mikroorganizmov, ki razgrajujejo steljo, jo pretvarjajo v mineralne spojine in tudi absorbirajo dušik iz zraka. Na drevesih parazitira velika kategorija mikroorganizmov (kot so glive in bakterije), ki lahko s svojim množičnim razvojem povzročijo nepopravljivo škodo ne le rastlinam samim, ampak tudi biocenozi kot celoti.
Razvrstitev interakcij
1. Po predmetih. Glede na število rastlin, ki vplivajo na okolje, in število organizmov, ki so podvrženi temu vplivu, razlikujejo:
- Posamezne interakcije, ki jih izvaja ena rastlina na živi organizem.
- Kolektivne interakcije, ki vključujejo odnos skupin rastlin med seboj ali s posameznimi posamezniki.
2. S pomočjo vpliva. Glede na vrsto neposrednega ali posrednega vpliva, ki ga imajo rastline, so fitogeni okoljski dejavniki:
- Mehansko, ko je za interakcije značilna sprememba prostorskega položaja telesa in jih spremlja stik ali pritisk različnih delov rastline na sosednje organizme.
- Fizično, ko govorimo o učinku šibkih električnih polj, ki jih povzročajo rastline, na njihovo sposobnost porazdelitve talnih raztopin med bližnjimi rastlinami. To je zato, ker je med majhnimi sesalnimi koreninami določena razlika v električnih potencialih, kar vplivaintenzivnost procesa absorpcije ionov iz tal.
- Ekološki, ki predstavlja glavne fitogene dejavnike. Kažejo se v preoblikovanju celotnega okolja pod vplivom rastlin ali le njegovega dela. Toda hkrati nimajo posebnega značaja, ta vpliv se ne razlikuje od vpliva neživih predmetov.
- Cenotic, značilen izključno za žive organizme (rastline in živali), za katere je značilna aktivnost. Primer fitogenega dejavnika je hkratna poraba določenih hranil iz enega vira s strani sosednjih rastlin, v primeru njihovega pomanjkanja pa je vključena določena porazdelitev kemičnih spojin med rastlinami.
- Kemična, imenovana tudi alelopatija. Kažejo se v zaviranju ali stimulaciji osnovnih življenjskih procesov s kemikalijami, ki se sproščajo med življenjem rastlin (ali ko odmrejo). Pomembno je, da niso živalska ali rastlinska hrana.
- Informacijsko-biološki, ko se prenesejo genetske informacije.
3. S sodelovanjem okolja. Glede na to lastnost delimo fitogene dejavnike na:
- Neposredno, vključno z vsemi mehanskimi interakcijami, kot sta prepletanje in zlitje korenin.
- Aktualno, zmanjšano na preoblikovanje ali ustvarjanje s strani rastlin kakršnih koli elementov okolja (svetloba, prehrana, toplota itd.).
4. Glede na vlogo okolja pri pridobivanju prehrane so:
- Trophic,ki sestoji v spremembi pod vplivom rastlin v količini ali sestavi snovi, njihovem stanju.
- Situacijski, ki posredno vplivajo na kakovost in količino prejete hrane. Torej je primer fitogenega faktorja sposobnost nekaterih rastlin, da spremenijo pH tal, kar vpliva na absorpcijo hranil iz nje s strani drugih organizmov.
5. Po posledicah. Glede na to, kako bo vitalna aktivnost rastlin vplivala na sosednje rastline, razlikujejo:
- Konkurenca in medsebojno omejevanje.
- Prilagoditev.
- Izločanje, ki je najpomembnejša oblika interakcije med rastlinami med spremembami v njihovih skupnostih.
- Preprečevanje, ki se kaže v ustvarjanju s strani ene rastlinske vrste neugodnih fitogenih okoljskih dejavnikov za razvoj drugih vrst v fazi kalitve semen ali primordijev, kar vodi v odmiranje sadik.
- Samoomejevanje, ki se pojavi v fazi intenzivne rasti rastlinskih organizmov. Gre za aktivni prenos mineralnih hranil iz nedostopnih oblik v razpoložljive, vendar njihova poraba v rastlinah po hitrosti zaostaja za tem procesom. To vodi do zamude ali prenehanja njihove rasti.
- Naklonjenost sebi, kar je sposobnost rastlin, da same spreminjajo okolje. Takšni fitogeni dejavniki in njihove značilnosti določajo stanje katerega koli biotopa, kot so borovi sestoji, v sinuzijah mahov.
Omeniti velja, da je enak vpliv glede na različne značilnosti te klasifikacije mogoče pripisati različnim vrstam. Torej, konkurencaposledica interakcije je tudi trofična, aktualna, koenotična in individualna.
Tekmovanje
Koncept tekmovanja v biološki znanosti je bil deležen pozornosti že več kot ducat let. Njegova razlaga je bila nejasna ali, nasprotno, preozka.
Danes je konkurenca razumljena kot takšne interakcije, pri katerih se omejena količina hrane porazdeli nesorazmerno glede na potrebe medsebojno delujočih organizmov. Kot rezultat neposrednih interakcij fitogeni dejavniki vodijo do tega, da rastline z velikimi potrebami prejmejo večjo količino hranil, kot bi bila v primeru sorazmerne porazdelitve. Pri hkratni uporabi istega vira energije obstaja konkurenca.
Priročno je razmisliti o mehanizmu konkurenčnih odnosov na primeru interakcije treh dreves, ki se hranijo iz istega vira. Viri okolja imajo pomanjkanje snovi, ki jih potrebujejo. Čez nekaj časa se rast dveh od njih zmanjša (zatlačena drevesa), v tretjem pa narašča s konstantnimi stopnjami (prevladujoča rastlina). Toda ta situacija ne upošteva možnosti enakih potreb sosednjih dreves, kar ne bi povzročilo razlike v rasti.
V resnici so okoljski viri nestabilni iz naslednjih razlogov:
- raziskovanje vesolja;
- podnebne razmere se spreminjajo.
Življenjsko aktivnost drevesa je mogoče precej izraziti z razmerjem treh količin:
- potrebe - največ snovi in energije, ki jih rastlina lahko sprejme;
- minimalni zahtevani zanjegovo življenje;
- resnična raven prehrane.
Z naraščajočo velikostjo se raven potreb vsaj poveča pred staranjem. Dejanska raven prehrane, ki jo prejmejo drevesa, je odvisna od številnih dejavnikov, vključno z "družbenimi odnosi" v cenozi. Zatlačena drevesa prejmejo minimalno količino hranilnih snovi, kar je razlog za njihovo izločanje. Prevladujoči osebki so v manjši meri odvisni od cenotskega okolja. In rast je odvisna od pogojev abiotskega okolja.
Sčasoma se število dreves na enoto površine zmanjšuje in razmerje cenotskih razredov se spreminja: poveča se delež prevladujočih dreves. Posledica tega je zrel gozd, v katerem prevladujejo prevladujoča drevesa.
Torej lahko konkurenco kot fitogeni dejavnik neposredne interakcije med organizmi predstavimo kot proces neenakomerne porazdelitve virov, za katerega je značilno neusklajenost potreb, kar vodi do delitve rastlin v različne cenotične skupine in do smrt zatiranih.
Medsebojno omejevanje se od konkurence razlikuje po sorazmerni porazdelitvi hranilnih virov okolja. Čeprav ga mnogi raziskovalci pripisujejo eni od vrst konkurence - simetrični. Takšna interakcija se zgodi med posamezniki s približno enakimi tekmovalnimi sposobnostmi iste ali različnih vrst.
povečanje konkurence
Tekmovanje med rastlinami se lahko pojavi le, če so izpolnjeni naslednji pogoji:
- kvalitativno in kvantitativno podobnostpotrebe;
- deljena poraba virov iz skupnega vira;
- obstoječe pomanjkanje okoljskih virov.
Očitno so s presežkom virov potrebe vsake rastline v celoti zadovoljene, kar pa ne velja za fitogene dejavnike. Vendar pa se v nasprotnem primeru in tudi s skupno prehrano začne boj za obstoj. Če so aktivne korenine rastlin v isti plasti tal in so v stiku med seboj, je težko presojati enakomerno porazdelitev hranil. Če se korenine ali krošnje nahajajo v različnih plasteh, potem prehrana ne velja za sočasno (je zaporedno), kar pomeni, da ne moremo govoriti o konkurenci.
Primeri konkurence med rastlinami
Tekmovanje lahko pride za svetlobo, za hranila v tleh in za žuželke opraševalce. Nanjo lahko vplivajo ne samo hranila sama, temveč tudi številni fitogeni dejavniki. Primer je nastanek gostih goščav na tleh, v katerih je veliko mineralne prehrane in vlage. Glavni boj v tem primeru je za svetlobo. Toda na revnih tleh običajno vsaka rastlina prejme potrebno količino ultravijoličnih žarkov in boj je za talne vire.
Rezultat intraspecifičnega tekmovanja je porazdelitev dreves iste vrste v obrtne razrede. Glede na svojo moč se rastline lahko nanašajo na:
- I razred, če so prevladujoči, imajo debelo deblo in debele veje od dna debla, imajo razširjeno krono. Uživajozadosten dotok sonca in črpanje ogromne količine vode in hranil iz zemlje zahvaljujoč razvitemu koreninskemu sistemu. Najdeno posamezno v gozdu.
- II razred, če so tudi dominantni, najvišji, vendar z manjšim premerom debla in nekoliko manj močno krono.
- III razred, če so manjši od prejšnjega razreda, a imajo še vedno pokrov odprt za sončne žarke. Prevladujejo tudi v gozdu in skupaj z razredom II tvorijo glavnino dreves.
- IV razred, če so drevesa tanka, majhna, ne prejemajo neposredne sončne svetlobe.
- V razred, če drevesa odmirajo ali so že mrtva.
Tekmovanje za opraševalce je pomembno tudi za rastline, kjer zmaga vrsta, ki najbolj pritegne žuželke. Več nektarja ali sladkosti je lahko prednost.
Prilagodljive interakcije
Izražajo se v tem, da fitogeni dejavniki, ki spreminjajo okolje, naredijo njegove lastnosti sprejemljive za akceptorske rastline. Najpogosteje se spremembe pojavijo nepomembno in se v celoti pokažejo šele, ko je vplivna vrsta močan edifikator in jo je treba predstaviti v celotnem obsegu razvoja.
Ena oblika mehanskega stika je uporaba enega organizma druge rastline kot substrata. Ta pojav se imenuje epifitizem. Približno 10 % vseh vrst rastlinskih organizmov je epifitov. Ekološki pomen tega pojava je nekakšna prilagoditev svetlobnemu režimu v razmerah gostega tropskegagozdovi: epifiti dobijo priložnost priti do svetlobnih žarkov brez večjih stroškov rasti.
Fiziološki stiki različnih rastlin vključujejo parazitizem in saprotrofizem, kar velja tudi za fitogene dejavnike. Ne pozabite na vzajemnost, katerega primer je simbioza glivičnega micelija in korenin rastlin. Kljub temu, da glive prejemajo ogljikove hidrate iz rastlin, njihove hife desetkrat povečajo vpojno površino korenine.
Obrazci za povezavo
Vse vrste mehanizmov tako pozitivnih kot negativnih interakcij med različnimi živimi organizmi so lahko zelo subtilne in neočitne. Relativno nedavno je skupina znanstvenikov podrobno preučevala vplive rastlin na okolje s pomočjo doživljenjskega izločanja kompleksnih organskih snovi, ki imajo zaščitno funkcijo v okolje. Takšni odnosi med rastlinami se imenujejo alelopatski. Bistveno vplivajo na velikost pridobljenih bioproizvodov rastlin (ne samo gojenih, ampak tudi divjih) in tudi določajo najboljše načine za kolobarjenje pridelkov v vrtnih zasaditvah (na primer, jablana se bolje razvija po ribezu ali malinah, slivah). najbolje posaditi na tistih mestih, kjer so rasle hruške ali breskve).
Glavne oblike povezav med rastlinami in živalmi v biocenozah so po V. N. Beklemishevu:
- Aktualne povezave, ki nastanejo zaradi dejstva, da eden ali več organizmov spremeni okolje drugih v ugodno smer. Na primer, mahovi sphagnum ponavadi zakisajo raztopino tal, kar ustvarja ugodne pogoje za rosičke in brusnice v močvirjih.
- Trofične povezave, ki so sestavljene iz tega, da predstavniki ene vrste kot vir hrane uporabljajo posameznika druge vrste, njene odpadne produkte ali ostanke. Zahvaljujoč trofičnim povezavam štorklje vstopijo v cenoze mokrišč, losi pa se običajno naselijo v trepetlikovih gozdovih.
- Tovarniške vezi, ki nastanejo, ko posamezniki nekaterih vrst uporabljajo pripadnike drugih vrst za gradnjo svojih gnezd ali stanovanj. Na primer, drevesa dajejo pticam votline ali veje za gradnjo gnezd.
