Visi aplinkos veiksniai, apibūdinantys aplinkos sąlygas, skirstomi į dvi pagrindines grupes – abiotinius (įskaitant klimato ir dirvožemio) ir biotinius (zoogeninius ir fitogeninius). Kartu jie sujungiami į gyvūnų buveinę arba augalų augimą.
Aplinkos veiksniai
Priklausomai nuo jų poveikio gyvūnams ir augalams ypatybių, jie skirstomi į šias pagrindines grupes:
1) klimatas, įskaitant šviesos ir šiluminio režimo ypatybes, drėgmės lygį ir oro kokybę;
2) dirvožemis-žemė, kurie apibūdina augalų mitybos kokybę, priklausomai nuo dirvožemio tipo, pagrindinės uolienos ir požeminio vandens;
3) topografinė, veikianti netiesiogiai, nes klimatas ir dirvožemio kokybė priklauso nuo gyvų organizmų buveinės reljefo;
4) biotiniai: fitogeniniai, zoogeniniai ir mikrogeniniai veiksniai;
5) antropogeninis, įskaitant visų rūšių žmogaus poveikį aplinkai.
Verta pažymėti, kad visos šios veiksnių grupės veikia ne pavieniui, o kartu tarpusavyje. Dėl šio rodiklių pasikeitimo bent vienas iš jų lemsdisbalansas šiame komplekse. Pavyzdžiui, temperatūros padidėjimas yra susijęs su oro drėgmės padidėjimu, oro dujų sudėties pasikeitimu, dirvožemio išdžiūvimu, fotosintezės padidėjimu ir pan. Tačiau patys organizmai gali daryti įtaką šioms aplinkos sąlygoms.
Biotiniai veiksniai
Biota yra gyvas cenozės komponentas, apimantis ne tik augalus ir gyvūnus, bet ir mikroorganizmus. Kiekvienas iš šių gyvų organizmų egzistuoja tam tikroje biocenozėje ir glaudžiai sąveikauja ne tik su savo rūšimi, bet ir su kitų rūšių atstovais. Visi jie veikia juos supančias gyvas būtybes, bet ir sulaukia iš jų atsako. Tokia sąveika gali būti neigiama, teigiama arba neutrali.
Sąveikos tarpusavyje ir su negyvąja aplinkos dalimi visuma vadinama biotiniais aplinkos veiksniais. Tai apima:
- Fitogeniniai veiksniai – tai augalų poveikis sau, kitiems augalams ir gyvūnams.
- Zoogeniniai veiksniai – tai gyvūnų įtaka sau, kitiems gyvūnams ir augalams.
Tam tikrų biotinių veiksnių įtaka ekosistemos lygmeniu lemia medžiagų ir energijų virsmo ypatybes, būtent jų kryptį, intensyvumą ir pobūdį.
Fitogeniniai veiksniai
Augalų ryšiai bendrijose akademiko V. N. Sukačiovo siūlymu pradėti vadinti koakcijos. Juose jis nustatė tris kategorijas:
1. Tiesioginės (kontaktinės) koakcijos. Į šią grupę jis įtraukė tiesioginįaugalų įtaka su jais besiliečiantiems organizmams. Tai apima mechaninį ir fiziologinį augalų poveikį vienas kitam. Šio fitogeninio veiksnio – tiesioginės augalų sąveikos – pavyzdys yra jaunų spygliuočių medžių lajų viršūnių pažeidimas, plakant jas lanksčiomis gretimų kietmedžių šakomis. Arba, pavyzdžiui, glaudus įvairių augalų šaknų sistemų kontaktas. Be to, tiesioginiai fitogeniniai aplinkos veiksniai yra konkurencija, epifitizmas, parazitizmas, saprofitizmas ir abipusiškumas.
2. Netiesioginiai transabiotinio pobūdžio veiksmai. Tai, kaip augalai veikia juos supančius organizmus, keičia fizikines ir chemines jų buveinių savybes. Daugelis augalų yra ugdomieji. Jie daro poveikį aplinkai kitiems augalams. Tokio fitogeninio biotinio faktoriaus pavyzdys yra saulės šviesos, prasiskverbiančios į augalinę dangą, intensyvumo susilpnėjimas, o tai reiškia sezoninio apšvietimo ritmo, temperatūros pokyčius miške ir daug daugiau.
3. Transbiotinio pobūdžio netiesioginės sąveikos. Augalai įtakoja aplinką netiesiogiai, per kitus organizmus, pavyzdžiui, bakterijas. Yra žinoma, kad ant daugumos ankštinių augalų šaknų nusėda specialios gumbelinės bakterijos. Jie sugeba fiksuoti laisvąjį azotą, paversdami jį nitritais ir nitratais, kuriuos, savo ruožtu, lengvai pasisavina beveik bet kurio augalo šaknys. Taigi ankštiniai augalai netiesiogiai padidina dirvožemio derlingumą kitiems augalams, veikdami per tarpininką -mazgelių bakterijos. Taip pat kaip šio fitogeninio aplinkos veiksnio pavyzdį galima įvardinti gyvūnų ėdimą tam tikrų grupių augalais, dėl ko keičiasi skaitinis rūšių santykis. Dėl konkurencijos panaikinimo nesuvalgyti augalai pradeda stiprėti ir daro didesnį poveikį kaimyniniams organizmams.
Pavyzdžiai
Konkurencija yra vienas pagrindinių biocenozių susidarymo veiksnių. Juose išgyvena tik individai, kurie pasirodė labiau prisitaikę prie tam tikrų aplinkos sąlygų ir anksčiau nei kiti sugebėjo išvystyti mityboje dalyvaujančius organus, užėmė didelį plotą, atsidūrė geresnėje apšvietimo sąlygomis. Natūralios atrankos metu konkurencijos procese susilpnėję individai sunaikinami.
Susiformavus cenozei, pasikeičia daugelis aplinkos ypatybių, atsirandančių dėl materialinių ir energetinių išteklių sąnaudų, taip pat dėl cheminių junginių, nukritusių lapų ir kitų pavidalo organizmų atliekų išmetimo.. Šis tiesioginės ar netiesioginės augalų įtakos kaimynams procesas dėl prisotinimo aplinkos medžiagomis vadinamas alelopatija.
Taip pat fito- ir biocenozėse plačiai aptinkama simbiozė, pasireiškianti abipusiai naudingu sumedėjusių augalų ryšiu su grybais. Toks fitogeninis faktorius būdingas ankštiniams, gluosniams, atžaloms, bukams ir kitiems sumedėjusiems augalams. Ant jų šaknų atsiranda mikorizė, kuri leidžia augalams gauti vandenyje ištirpusių dirvožemio mineralinių druskų ir grybų,savo ruožtu gauti prieigą prie organinių medžiagų.
Taip pat verta atkreipti dėmesį į mikroorganizmų, kurie skaido kraiką, paverčia jį mineraliniais junginiais, taip pat pasisavina azotą iš oro, vaidmenį. Didelė kategorija mikroorganizmų (tokių kaip grybai ir bakterijos) parazituoja medžiuose, kurie dėl masinio vystymosi gali padaryti nepataisomą žalą ne tik patiems augalams, bet ir visai biocenozei.
Sąveikų klasifikacija
1. Pagal dalykus. Priklausomai nuo aplinką veikiančių augalų skaičiaus ir šiai įtakai veikiančių organizmų skaičiaus, jie išskiria:
- Individualios sąveikos, kurias vykdo vienas augalas vienam gyvam organizmui.
- Kolektyvinė sąveika, apimanti augalų grupių ryšį tarpusavyje arba su atskirais individais.
2. Įtakos priemonėmis. Pagal augalų daromo tiesioginio ar netiesioginio poveikio tipą fitogeniniai aplinkos veiksniai yra:
- Mechaninė, kai sąveikai būdingas kūno erdvinės padėties pasikeitimas ir lydimas įvairių augalo dalių sąlyčio ar spaudimo kaimyniniams organizmams.
- Fizinis, kai kalbame apie silpnų augalų generuojamų elektrinių laukų poveikį jų gebėjimui paskirstyti dirvožemio tirpalus tarp netoliese esančių augalų. Taip yra todėl, kad tarp mažų siurbiamųjų šaknų yra tam tikras elektrinių potencialų skirtumas, kuris paveikiajonų pasisavinimo iš dirvožemio proceso intensyvumas.
- Ekologinis, atstovaujantis pagrindiniams fitogeniniams veiksniams. Jie pasireiškia visos aplinkos transformavimu, veikiant augalams arba tik tam tikrai jos daliai. Tačiau tuo pat metu jie neturi specifinio charakterio, ši įtaka nesiskiria nuo negyvų objektų įtakos.
- Kanotinė, būdinga tik gyviems organizmams (augalams ir gyvūnams), kuriems būdingas aktyvumas. Fitogeninio veiksnio pavyzdys yra tai, kad kaimyniniai augalai vienu metu suvartoja tam tikras maistines medžiagas iš vieno š altinio, o jų trūkumo atveju įtraukiamas tam tikras cheminių junginių pasiskirstymas tarp augalų.
- Cheminė medžiaga, dar vadinama alelopatija. Jie pasireiškia pagrindinių gyvybės procesų slopinimu arba stimuliavimu augalų gyvavimo metu (arba jiems mirštant) išsiskiriančiomis cheminėmis medžiagomis. Svarbu tai, kad tai nėra gyvūninis ar augalinis maistas.
- Informacija-biologinė, kai perduodama genetinė informacija.
3. Aplinkos dalyvavimu. Pagal šią savybę fitogeniniai veiksniai skirstomi į:
- Tiesioginė, įskaitant visas mechanines sąveikas, tokias kaip persipynimas ir šaknų suliejimas.
- Aktualus, sumažintas iki bet kokių aplinkos elementų (šviesos, mitybos, šilumos ir kt.) transformacijos ar kūrimo augalų.
4. Pagal aplinkos vaidmenį gaunant mitybą yra:
- Trofikas,kurį sudaro medžiagų kiekio ar sudėties, jų būklės pasikeitimas, veikiant augalams.
- Situacijos, kurios netiesiogiai veikia gaunamo maisto kokybę ir kiekį. Taigi, fitogeninio faktoriaus pavyzdys yra kai kurių augalų gebėjimas keisti dirvožemio pH, o tai turi įtakos kitų organizmų maistinių medžiagų pasisavinimui iš jo.
5. Pagal pasekmes. Atsižvelgiant į tai, kaip augalų gyvybinė veikla paveiks kaimyninius augalus, jie išskiria:
- Konkurencija ir abipusis apribojimas.
- Pritaikymas.
- Pašalinimas, kuri yra svarbiausia augalų sąveikos forma keičiantis jų bendrijoms.
- Prevencija, pasireiškianti vienos augalų rūšies sukūrimu nepalankių fitogeninių aplinkos veiksnių kitoms rūšims vystytis sėklų dygimo arba pirmyčių stadijoje, dėl ko sodinukai žūva.
- Savęs ribojimas, atsirandantis augalų organizmų intensyvaus augimo fazėje. Tai susiję su aktyviu mineralinių maistinių medžiagų perkėlimu iš neprieinamų formų į prieinamas, tačiau jų suvartojimas augalai atsilieka nuo šio proceso greičio. Dėl to jų augimas vėluoja arba sustoja.
- Parankumas sau, tai yra augalų gebėjimas patiems pakeisti aplinką. Tokie fitogeniniai veiksniai ir jų ypatybės lemia bet kurio biotopo, pavyzdžiui, pušynų, samanų sinuzijose būklę.
Verta pažymėti, kad tą patį poveikį, atsižvelgiant į įvairius šios klasifikacijos požymius, galima priskirti skirtingiems tipams. Taigi, konkursassąveikos pasekmės taip pat yra trofinės, aktualios, cenotiškos ir individualios.
Konkursas
Konkurencijos koncepcija biologijos moksle sulaukė dėmesio jau daugiau nei tuziną metų. Jo aiškinimas buvo neaiškus arba, priešingai, per siauras.
Šiandien konkurencija suprantama kaip tokia sąveika, kai ribotas maisto kiekis paskirstomas neproporcingai sąveikaujančių organizmų poreikiams. Dėl tiesioginės sąveikos fitogeniniai veiksniai lemia tai, kad didelių poreikių turintys augalai gauna daugiau mitybos, nei būtų proporcingai paskirstant. Tuo pačiu metu naudojant tą patį energijos š altinį kyla konkurencija.
Konkurencinių santykių mechanizmą patogu panagrinėti trijų medžių, maitinančių iš to paties š altinio, sąveikos pavyzdžiu. Aplinkos ištekliams trūksta jiems reikalingų medžiagų. Po kurio laiko dviejų iš jų augimas mažėja (engiamų medžių), trečiojo didėja pastoviais tempais (dominuojantis augalas). Tačiau šioje situacijoje neatsižvelgiama į galimybę turėti tuos pačius kaimyninių medžių poreikius, dėl kurių augimas nesiskirtų.
Iš tikrųjų aplinkos ištekliai yra nestabilūs dėl šių priežasčių:
- tyrinėti kosmosą;
- klimato sąlygos keičiasi.
Medžio gyvybinė veikla gali būti visiškai išreikšta trijų dydžių santykiu:
- reikia - medžiagų ir energijos maksimumas, kurį augalas gali paimti;
- minimalus reikalavimasjo gyvenimas;
- tikras mitybos lygis.
Didėjant dydžiui, poreikių lygis bent jau didėja prieš senstant. Tikrasis medžių mitybos lygis priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant „socialinius santykius“cenozėje. Prispausti medžiai gauna minimalų maistinių medžiagų kiekį, dėl to jie pašalinami. Dominuojantys egzemplioriai mažiau priklauso nuo cenotinės aplinkos. O augimas priklauso nuo abiotinės aplinkos sąlygų.
Laikui bėgant medžių skaičius ploto vienete mažėja ir kinta cenozinių klasių santykis: didėja dominuojančių medžių dalis. Dėl to susidaro brandus miškas, kuriame vyrauja dominuojantys medžiai.
Taigi, konkurencija kaip fitogeninis tiesioginės sąveikos tarp organizmų veiksnys gali būti pavaizduotas kaip netolygaus išteklių pasiskirstymo procesas, kuriam būdingas poreikių neatitikimas, dėl kurio augalai skirstomi į skirtingas cenotines grupes. engiamųjų mirtis.
Abipusis apribojimas skiriasi nuo konkurencijos proporcingu aplinkos maistinių išteklių paskirstymu. Nors daugelis tyrinėtojų tai priskiria vienai iš konkurencijos rūšių – simetriškai. Tokia sąveika vyksta tarp individų, turinčių maždaug vienodus konkurencinius gebėjimus iš tos pačios arba skirtingos rūšies.
Konkurencijos augimas
Konkurencija tarp augalų gali įvykti tik tada, kai įvykdomos šios sąlygos:
- kokybinis ir kiekybinis panašumasporeikiai;
- bendras išteklių naudojimas iš bendro š altinio;
- aplinkos išteklių trūkumas.
Akivaizdu, kad esant išteklių pertekliui, kiekvieno augalo poreikiai yra visiškai patenkinami, o tai netaikoma fitogeniniams veiksniams. Tačiau priešingu atveju ir net su bendra mityba prasideda kova už būvį. Jei aktyvios augalų šaknys yra tame pačiame dirvožemio sluoksnyje ir liečiasi viena su kita, sunku spręsti apie vienodą maisto medžiagų pasiskirstymą. Jei šaknys ar vainikai išsidėstę skirtinguose sluoksniuose, tai mityba nelaikoma vienu metu (ji yra nuosekli), vadinasi, negalime kalbėti apie konkurenciją.
Augalų konkurencijos pavyzdžiai
Galima konkuruoti dėl šviesos, dirvožemio maistinių medžiagų ir apdulkinančių vabzdžių. Tam įtakos gali turėti ne tik pačios maistinės medžiagos, bet ir daugelis fitogeninių veiksnių. Pavyzdys yra tankių krūmynų susidarymas dirvožemiuose, kuriuose yra daug mineralinės mitybos ir drėgmės. Pagrindinė kova šiuo atveju yra dėl šviesos. Tačiau skurdžiose dirvose paprastai kiekvienas augalas gauna reikiamą ultravioletinių spindulių kiekį ir vyksta kova dėl dirvožemio išteklių.
Tarprūšinės konkurencijos rezultatas yra tos pačios rūšies medžių paskirstymas į amatų klases. Pagal savo galią augalai gali reikšti:
- I klasė, jei jos dominuoja, turi storą kamieną ir storas šakas nuo kamieno pagrindo, turi besiskleidžiančią lają. Jie mėgaujasipakankamas saulės antplūdis ir išvystytos šaknų sistemos dėka iš dirvožemio ištraukiamas didžiulis vandens ir maistinių medžiagų kiekis. Rasta pavieniui miške.
- II klasė, jei jie taip pat dominuoja, aukščiausia, bet mažesnio kamieno skersmens ir šiek tiek mažiau galingo vainiko.
- III klasė, jei jie yra mažesni nei ankstesnės klasės, bet vis tiek turi saulės spinduliams atvirą viršų. Jie taip pat dominuoja miške ir kartu su II klase sudaro didžiąją dalį medžių.
- IV klasė, jei medžiai ploni, maži, nepatenka tiesioginių saulės spindulių.
- V klasė, jei medžiai miršta arba jau žuvę.
Konkurencija dėl apdulkintojų svarbi ir augalams, kur laimi geriausiai vabzdžius priviliojanti rūšis. Daugiau nektaro ar saldumo gali būti privalumas.
Adaptyvios sąveikos
Jie pasireiškia tuo, kad fitogeniniai veiksniai, transformuojantys aplinką, daro jos savybes priimtinas augalams akceptoriams. Dažniausiai pokytis vyksta nežymiai, o pilnai pasireiškia tik tada, kai įtaką daranti rūšis yra galingas ugdytojas, ir jis turi būti pateiktas visoje raidoje.
Viena mechaninio kontakto forma yra vieno organizmo kaip substrato naudojimas kito augalo. Šis reiškinys vadinamas epifitizmu. Apie 10% visų rūšių augalų organizmų yra epifitai. Ekologinė šio reiškinio prasmė yra tam tikras prisitaikymas prie šviesos režimo tankių atogrąžų sąlygomis.miškai: epifitai gauna galimybę patekti į šviesos spindulius be didelių augimo išlaidų.
Fiziologiniai įvairių augalų kontaktai apima parazitizmą ir saprotrofizmą, kuris taip pat taikomas fitogeniniams veiksniams. Nepamirškite apie abipusiškumą, kurio pavyzdys yra grybelio grybienos ir augalų šaknų simbiozė. Nepaisant to, kad grybai angliavandenius gauna iš augalų, jų hifai dešimt kartų padidina sugeriamąjį šaknies paviršių.
Ryšio formos
Visi skirtingų gyvų organizmų teigiamos ir neigiamos sąveikos mechanizmai gali būti labai subtilūs ir neaiškūs. Palyginti neseniai mokslininkų grupė išsamiai ištyrė augalų poveikį aplinkai, per visą gyvenimą pašalindama į aplinką sudėtingas organines medžiagas, kurios atlieka apsauginę funkciją. Tokie ryšiai tarp augalų vadinami alelopatiniais. Jie daro didelę įtaką gaunamų augalų (ne tik kultūrinių, bet ir laukinių) bioproduktų dydžiui, taip pat nustato geriausius pasėlių kaitos būdus sodo želdiniuose (pavyzdžiui, obelis geriau vystosi po serbentų ar aviečių, slyvų geriausia sodinti tose vietose, kur anksčiau augo kriaušės ar persikai).
Pagrindinės augalų ir gyvūnų ryšių formos biocenozėse, pasak V. N. Beklemiševo, yra:
- Aktualūs ryšiai, atsirandantys dėl to, kad vienas ar keli organizmai palankia linkme keičia kitų aplinką. Pavyzdžiui, sfagninės samanos linkusios rūgštinti dirvožemio tirpalą, todėl pelkėse susidaro palankios sąlygos saulėgrąžoms ir spanguolėms.
- Trofiniai ryšiai, kurie susideda iš to, kad vienos rūšies atstovai kaip maisto š altinį naudoja kitos rūšies individą, jo atliekas ar likučius. Dėl trofinių ryšių gandrai patenka į pelkių cenozes, o briedžiai dažniausiai apsigyvena drebulynuose.
- Gamykliniai ryšiai, atsirandantys, kai kai kurių rūšių individai savo lizdams ar būstams kurti naudoja kitų rūšių atstovus. Pavyzdžiui, medžiai paukščiams suteikia įdubų arba šakų lizdams statyti.
