Alla miljöfaktorer som kännetecknar miljöförhållanden är indelade i två huvudgrupper - abiotiska (de inkluderar klimat och jord) och biotiska faktorer (zoogena och fytogena). Tillsammans kombineras de till en djurmiljö eller växttillväxt.
Miljöfaktorer
Beroende på egenskaperna hos deras inflytande på djur och växter, delas de in i följande huvudgrupper:
1) klimat, inklusive egenskaper hos ljus och termisk regim, fuktnivå och luftkvalitet;
2) jord-malen, som kännetecknar kvaliteten på näring som växter får beroende på typ av jord, moderberg och grundvatten;
3) topografiskt, agerar indirekt, eftersom klimat och markkvalitet beror på lindring av livsmiljön för levande organismer;
4) biotiska: fytogena, zoogena och mikrogena faktorer;
5) antropogen, inklusive alla typer av mänsklig påverkan på miljön.
Det är värt att notera att alla dessa grupper av faktorer inte verkar individuellt utan i kombination med varandra. På grund av denna förändring i indikatorer kommer åtminstone en av dem att leda tillobalans i detta komplex. Till exempel är en ökning av temperaturen förknippad med en ökning av luftfuktigheten, luftens gassammansättning förändras, jorden torkar upp, fotosyntesen ökar etc. Organismerna själva kan dock påverka dessa miljöförhållanden.
Biotiska faktorer
Biota är en levande del av folkbildningen, inklusive inte bara växter och djur, utan även mikroorganismer. Var och en av dessa levande organismer existerar i en viss biocenos och interagerar nära inte bara med sin egen sort, utan också med representanter för andra arter. Alla påverkar de levande varelserna runt dem, men får också ett svar från dem. Sådana interaktioner kan vara negativa, positiva eller neutrala.
Totaliteten av interaktioner med varandra och med den livlösa delen av miljön kallas biotiska miljöfaktorer. Dessa inkluderar:
- Fytogena faktorer är de effekter som växter har på sig själva, andra växter och djur.
- Zoogena faktorer är det inflytande som djuren utövar på sig själva, andra djur och växter.
Påverkan av vissa biotiska faktorer på ekosystemnivå bestämmer egenskaperna hos omvandlingen av ämnen och energier, nämligen deras riktning, intensitet och natur.
Fytogena faktorer
Relationer mellan växter i samhällen med förslag från akademiker V. N. Sukachev började kallas samverkan. Han identifierade tre kategorier i dem:
1. Direkta (kontakt) samverkan. I denna grupp ingick han direktväxternas inverkan på organismer i kontakt med dem. Dessa inkluderar de mekaniska och fysiologiska effekterna av växter på varandra. Ett exempel på denna fytogena faktor - direkt växelverkan mellan växter - är skadorna på toppen av kronorna på unga barrträd genom att piska dem med flexibla grenar av tätt placerade grannträd. Eller till exempel närkontakt av olika växters rotsystem. Direkta fytogena miljöfaktorer inkluderar även konkurrens, epifytism, parasitism, saprofytism och mutualism.
2. Indirekta samverkan av transabiotisk karaktär. Sättet som växter påverkar organismerna runt dem är att förändra de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos deras livsmiljöer. Många växter är byggare. De har en miljöpåverkan på andra växter. Ett exempel på en sådan fytogen biotisk faktor är försvagningen av intensiteten av solljus som tränger in i vegetationstäcket, vilket innebär en förändring av årstidsrytmen för belysningen, temperaturen i skogen och mycket mer.
3. Indirekta koaktioner av transbiotisk natur. Växter påverkar miljön indirekt, genom andra organismer, till exempel bakterier. Det är känt att speciella knölbakterier sätter sig på rötterna hos de flesta baljväxter. De kan fixera fritt kväve genom att omvandla det till nitriter och nitrater, som i sin tur lätt absorberas av rötterna på nästan vilken växt som helst. Sålunda ökar baljväxter indirekt markens bördighet för andra växter, genom en mellanhand -knölbakterier. Som ett exempel på denna fytogena miljöfaktor kan man också nämna djurens ätande av växter av vissa grupper, vilket leder till en förändring i det numeriska förhållandet mellan arter. Som ett resultat av att konkurrensen elimineras börjar oätna växter växa sig starkare och ha en större inverkan på närliggande organismer.
Exempel
Konkurrens är en av huvudfaktorerna i bildandet av biocenoser. Endast individer överlever i dem, som visade sig vara mer anpassade till vissa miljöförhållanden och lyckades utveckla de organ som var involverade i näring tidigare än andra, fångade ett stort område och befann sig i bättre ljusförhållanden. Under det naturliga urvalet förstörs individer som försvagats i tävlingsprocessen.
När en cenos bildas förändras många egenskaper hos miljön, orsakade av förbrukning av material och energiresurser, såväl som utsläpp av avfallsprodukter från organismer i form av kemiska föreningar, nedfallna löv och mycket mer. Denna process med direkt eller indirekt påverkan av växter på grannar på grund av mättnad med miljöämnen kallas allelopati.
Också i fyto- och biocenoser finns symbios i stor utsträckning, manifesterad i det ömsesidigt fördelaktiga förhållandet mellan vedväxter och svampar. En sådan fytogen faktor är typisk för baljväxter, vide, socker, bok och andra vedväxter. Mykorrhiza uppträder på deras rötter, vilket gör att växter kan ta emot minerals alter av jorden lösta i vatten och svampar ii sin tur få tillgång till organiskt material.
Det är också värt att notera vilken roll mikroorganismer spelar som bryter ner skräp, omvandlar det till mineralföreningar och även assimilerar kväve från luften. En stor kategori av mikroorganismer (som svampar och bakterier) parasiterar träd, som med sin massiva utveckling kan orsaka irreparabel skada inte bara på växterna själva utan även på biocenosen som helhet.
Klassificering av interaktioner
1. Efter ämnen. Beroende på antalet växter som påverkar miljön, såväl som antalet organismer som är föremål för denna påverkan, skiljer de åt:
- Individuella interaktioner som utförs av en växt per levande organism.
- Kollektiva interaktioner, som inkluderar förhållandet mellan grupper av växter med varandra eller med enskilda individer.
2. Genom inflytande. Beroende på typen av direkt eller indirekt påverkan som växter utövar är fytogena miljöfaktorer:
- Mekanisk, när interaktioner kännetecknas av en förändring i kroppens rumsliga position och åtföljs av kontakt eller tryck från olika delar av växten på närliggande organismer.
- Fysisk, när man talar om effekten av svaga elektriska fält som genereras av växter på deras förmåga att fördela jordlösningar mellan närliggande växter. Det beror på att det mellan de små sugrötterna finns en viss skillnad i elektriska potentialer, vilket påverkarintensiteten i processen för absorption av joner från jorden.
- Ekologisk, representerar de viktigaste fytogena faktorerna. De manifesterar sig i omvandlingen av hela miljön under påverkan av växter eller bara en del av den. Men samtidigt har de ingen specifik karaktär, denna påverkan skiljer sig inte från påverkan av livlösa föremål.
- Kenotisk, karakteristisk uteslutande för levande organismer (växter och djur) som kännetecknas av aktivitet. Ett exempel på en fytogen faktor är närliggande växters samtidiga konsumtion av vissa näringsämnen från en källa, och vid brist på dessa ingår en viss fördelning av kemiska föreningar mellan växterna.
- Kemisk, även kallad allelopati. De visar sig i hämning eller stimulering av de grundläggande livsprocesserna av kemikalier som frigörs under växternas liv (eller när de dör). Viktigt är att de inte är animaliska eller vegetabiliska livsmedel.
- Informationsbiologisk, när genetisk information överförs.
3. Genom miljöns deltagande. Enligt denna funktion delas fytogena faktorer in i:
- Direkt, inklusive alla mekaniska interaktioner, såsom sammanflätning och sammansmältning av rötter.
- Aktuellt, reducerat till omvandling eller skapande av växter av alla delar av miljön (ljus, näring, värme, etc.).
4. Beroende på miljöns roll för att få näring finns det:
- Trofisk,består i en förändring under påverkan av växter i mängden eller sammansättningen av ämnen, deras tillstånd.
- Situationsbetingad, vilket indirekt påverkar kvaliteten och kvantiteten på maten som tas emot. Så, ett exempel på en fytogen faktor är förmågan hos vissa växter att ändra jordens pH, vilket påverkar absorptionen av näringsämnen från den av andra organismer.
5. Av konsekvenserna. Beroende på hur den vitala aktiviteten hos växter kommer att påverka närliggande växter, skiljer de åt:
- Konkurrens och ömsesidig begränsning.
- Adaptation.
- Eliminering, som är den viktigaste formen av interaktion mellan växter under förändringar i deras samhällen.
- Förebyggande, manifesterat i att en växtart skapar ogynnsamma fytogena miljöfaktorer för utvecklingen av andra arter i stadiet av frögroning eller primordia, vilket leder till att plantor dör.
- Självbegränsning som inträffar i fasen av intensiv tillväxt av växtorganismer. Det handlar om aktiv överföring av mineralnäringsämnen från otillgängliga former till tillgängliga, men deras konsumtion av växter släpar efter denna process i hastighet. Detta leder till en försening eller upphörande av deras tillväxt.
- Självgynnande, vilket är växternas förmåga att förändra miljön för sig själva. Sådana fytogena faktorer och deras egenskaper bestämmer tillståndet för varje biotop, såsom tallbestånd, i mosssynusier.
Det är värt att notera att samma påverkan, enligt olika egenskaper i denna klassificering, kan tillskrivas olika typer. Tävlingen alltsåkonsekvensen av interaktionen är också trofisk, aktuell, koenotisk och individuell.
Tävling
Konkurrensbegreppet inom biologisk vetenskap har uppmärksammats i mer än ett dussin år. Dess tolkning var vag eller tvärtom för snäv.
Idag förstås konkurrens som sådana interaktioner där en begränsad mängd mat distribueras oproportionerligt till behoven hos interagerande organismer. Som ett resultat av direkta interaktioner leder fytogena faktorer till att växter med stora behov får större mängder näring än vad som skulle vara fallet med proportionell fördelning. Det råder konkurrens när man använder samma strömkälla samtidigt.
Det är bekvämt att överväga mekanismen för konkurrensförhållanden på exemplet med växelverkan mellan tre träd som matar från samma källa. Miljöns resurser har brist på de ämnen de behöver. Efter en tid minskar tillväxten av två av dem (förtryckta träd), i den tredje ökar den med konstanta hastigheter (den dominerande växten). Men denna situation tar inte hänsyn till möjligheten av samma behov hos närliggande träd, vilket inte skulle leda till skillnad i tillväxt.
I verkligheten är miljöresurserna instabila av följande skäl:
- utforska rymden;
- klimatförhållandena förändras.
Den vitala aktiviteten hos ett träd kan uttryckas i förhållande till tre kvantiteter:
- behov - det maximala antalet ämnen och energi som en växt kan ta emot;
- minsta som krävs förhans liv;
- riktig näringsnivå.
Med ökande storlek ökar åtminstone behovsnivån innan den åldras. Den faktiska nivån av näring som träd får beror på många faktorer, inklusive "sociala relationer" i cenosen. Förtryckta träd får den minsta mängden näringsämnen, vilket är anledningen till att de elimineras. De dominerande exemplaren beror i mindre utsträckning på den koenotiska miljön. Och tillväxten beror på förhållandena i den abiotiska miljön.
Med tiden minskar antalet träd per ytenhet och förhållandet mellan koenotiska klasser förändras: andelen dominerande träd ökar. Detta resulterar i en mogen skog som domineras av dominerande träd.
Så, konkurrens som en fytogen faktor för direkt interaktion mellan organismer kan representeras som en process av ojämn fördelning av resurser, kännetecknad av en obalans mellan behov, vilket leder till uppdelning av växter i olika koenotiska grupper och till de förtryckades död.
Ömsesidig begränsning skiljer sig från konkurrens när det gäller den proportionella fördelningen av miljöns näringsresurser. Även om många forskare tillskriver det en av typerna av konkurrens - symmetrisk. Sådan interaktion sker mellan individer med ungefär lika konkurrenskraftiga förmågor av samma eller olika arter.
Rise of competition
Konkurrens mellan växter kan endast ske om följande villkor är uppfyllda:
- kvalitativ och kvantitativ likhetbehov;
- delad förbrukning av resurser från en gemensam källa;
- befintlig brist på miljöresurser.
Självklart, med ett överskott av resurser, är varje växts behov helt tillfredsställda, vilket inte gäller fytogena faktorer. Men i det motsatta fallet, och även med gemensam näring, börjar kampen för tillvaron. Om växternas aktiva rötter ligger i samma jordlager och är i kontakt med varandra är det svårt att bedöma den enhetliga fördelningen av näringsämnen. Om rötterna eller kronorna är placerade i olika lager anses näring inte vara samtidigt (den är sekventiell), vilket gör att vi inte kan prata om konkurrens.
Exempel på konkurrens mellan anläggningar
Konkurrens kan komma för ljus, om marknäring och för pollinerande insekter. Det kan påverkas inte bara av själva näringsämnena, utan också av många fytogena faktorer. Ett exempel är bildandet av täta snår på jordar där det finns mycket mineralnäring och fukt. Den huvudsakliga kampen i det här fallet är ljuset. Men på fattiga jordar får vanligtvis varje planta den nödvändiga mängden ultravioletta strålar, och kampen är om markresurserna.
Resultatet av intraspecifik konkurrens är fördelningen av träd av samma art i Craft-klasser. Beroende på sin kraft kan växter referera till:
- I klass, om de är dominanta, har en tjock stam och tjocka grenar från basen av stammen, har en spridande krona. De njutertillräckligt med solinflöde och extrahera enorma mängder vatten och näringsämnen från jorden tack vare ett utvecklat rotsystem. Finns enskilt i skogen.
- II-klass, om de också är dominerande, de högsta, men med mindre stamdiameter och en något mindre kraftfull krona.
- III klass, om de är mindre än föregående klass, men fortfarande har en topp öppen för solens strålar. De dominerar också i skogen och utgör tillsammans med klass II huvuddelen av träden.
- IV klass, om träden är tunna, små, får inte direkt solljus.
- V klass om träden håller på att dö eller redan är döda.
Konkurrens om pollinatörer är också viktigt för växter, där den art som bäst attraherar insekter vinner. Mer nektar eller sötma kan vara en fördel.
Adaptive Interactions
De visar sig i det faktum att fytogena faktorer som omvandlar miljön gör dess egenskaper acceptabla för acceptorväxter. Oftast sker förändringen obetydligt, och de manifesteras till fullo endast när den påverkande arten är en kraftfull uppbyggare, och den måste presenteras i hela utvecklingsområdet.
En form av mekanisk kontakt är att en organism använder en annan växt som substrat. Detta fenomen kallas epifytism. Cirka 10 % av alla typer av växtorganismer är epifyter. Den ekologiska innebörden av detta fenomen består i en slags anpassning till ljusregimen under täta tropiska förhållanden.skogar: epifyter får möjlighet att ta sig till ljusstrålarna utan betydande tillväxtkostnader.
Fysiologiska kontakter av olika växter inkluderar parasitism och saprotrofism, vilket även gäller fytogena faktorer. Glöm inte mutualism, ett exempel på det är symbiosen mellan svampmycel och växtrötter. Trots att svampar tar emot kolhydrater från växter ökar deras hyfer rotens absorberande yta tiofaldigt.
Anslutningsformulär
Alla möjliga mekanismer för både positiva och negativa interaktioner mellan olika levande organismer själva kan vara mycket subtila och icke-uppenbara. Relativt nyligen studerade en grupp forskare i detalj växternas effekter på miljön med hjälp av livstidseliminering av komplexa organiska ämnen som har en skyddande funktion i miljön. Sådana relationer mellan växter kallas allelopatiska. De påverkar avsevärt storleken på de erhållna bioprodukterna från växter (inte bara odlade utan också vilda), och bestämmer också de bästa sätten att rotera grödor i trädgårdsplanteringar (till exempel utvecklas ett äppelträd bättre efter att vinbär eller hallon, plommon är bäst att plantera på de platser där man brukade odla päron eller persikor).
De huvudsakliga formerna av kopplingar mellan växter och djur i biocenoser, enligt V. N. Beklemishev, är:
- Taktuella samband som uppstår på grund av att en eller flera organismer förändrar andras miljö i en gynnsam riktning. Sphagnummossor tenderar till exempel att försura jordlösningen, vilket skapar gynnsamma förhållanden för soldagg och tranbär i träsk.
- Trofiska kopplingar, som består i att representanter för en art använder en individ av en annan art, dess restprodukter eller rester som matkälla. Tack vare trofiska länkar går storkar in i våtmarksmarkeringar och älgar bosätter sig vanligtvis i aspskogar.
- Fabriksbindningar som uppstår när individer av vissa arter använder medlemmar av andra arter för att bygga sina bon eller bostäder. Till exempel ger träd fåglar med hålor eller grenar för att bygga bon.
