Alle omgevingsfactoren die de omgevingsomstandigheden kenmerken, zijn onderverdeeld in twee hoofdgroepen: abiotische (ze omvatten klimaat en bodem) en biotische factoren (zoögeen en fytogeen). Samen worden ze gecombineerd tot een dierenverblijf of plantengroei.
Omgevingsfactoren
Afhankelijk van de kenmerken van hun invloed op dieren en planten, worden ze onderverdeeld in de volgende hoofdgroepen:
1) klimatologisch, inclusief kenmerken van het licht- en thermisch regime, vochtigheidsniveau en luchtkwaliteit;
2) bodem-grond, die de kwaliteit van de voeding karakteriseert die planten ontvangen, afhankelijk van het type grond, moedergesteente en grondwater;
3) topografisch, indirect werkend, aangezien klimaat en bodemkwaliteit afhankelijk zijn van het reliëf van het leefgebied van levende organismen;
4) biotisch: fytogene, zoögene en microgene factoren;
5) antropogeen, inclusief alle soorten menselijke impact op het milieu.
Het is vermeldenswaard dat al deze groepen factoren niet afzonderlijk werken, maar in combinatie met elkaar. Door deze verandering in indicatoren zal ten minste één ervan leiden tot:onbalans in dit complex. Een temperatuurstijging gaat bijvoorbeeld gepaard met een toename van de luchtvochtigheid, de gassamenstelling van de lucht verandert, de bodem droogt uit, de fotosynthese neemt toe, enz. De organismen zelf zijn echter in staat deze omgevingscondities te beïnvloeden.
Biotische factoren
Biota is een levend onderdeel van de volkstelling, waaronder niet alleen planten en dieren, maar ook micro-organismen. Elk van deze levende organismen bestaat in een bepaalde biocenose en werkt niet alleen nauw samen met zijn eigen soort, maar ook met vertegenwoordigers van andere soorten. Ze hebben allemaal invloed op de levende wezens om hen heen, maar krijgen ook een reactie van hen. Dergelijke interacties kunnen negatief, positief of neutraal zijn.
Het geheel van interacties met elkaar en met het levenloze deel van de omgeving wordt biotische omgevingsfactoren genoemd. Deze omvatten:
- Fytogene factoren zijn de effecten die planten hebben op zichzelf, andere planten en dieren.
- Zoogene factoren zijn de invloed die dieren op zichzelf, andere dieren en planten uitoefenen.
De invloed van bepaalde biotische factoren op ecosysteemniveau bepa alt de kenmerken van de transformatie van stoffen en energieën, namelijk hun richting, intensiteit en aard.
Fytogene factoren
Relaties van planten in gemeenschappen met de suggestie van academicus V. N. Sukachev begonnen co-acties te worden genoemd. Hij identificeerde er drie categorieën in:
1. Directe (contact) samenwerkingen. In deze groep omvatte hij directinvloed van planten op organismen die ermee in contact komen. Deze omvatten de mechanische en fysiologische effecten van planten op elkaar. Een voorbeeld van deze fytogene factor - directe interactie tussen planten - is de beschadiging van de toppen van de kruinen van jonge naaldbomen door ze te slaan met flexibele takken van dicht bij elkaar gelegen aangrenzende hardhoutsoorten. Of bijvoorbeeld nauw contact van de wortelstelsels van verschillende planten. Directe fytogene omgevingsfactoren omvatten ook concurrentie, epifytisme, parasitisme, saprofytisme en mutualisme.
2. Indirecte samenwerkingen van transabiotische aard. De manier waarop planten de organismen om hen heen beïnvloeden, is door de fysisch-chemische kenmerken van hun leefgebieden te veranderen. Veel planten zijn bouwers. Ze hebben een milieu-impact op andere planten. Een voorbeeld van zo'n fytogene biotische factor is de verzwakking van de intensiteit van het zonlicht dat de vegetatiebedekking binnendringt, wat een verandering in het seizoensritme van de verlichting, de temperatuur in het bos en nog veel meer betekent.
3. Indirecte samenwerkingen van transbiotische aard. Planten beïnvloeden de omgeving indirect, via andere organismen, zoals bacteriën. Van de meeste peulvruchten is bekend dat speciale knobbelbacteriën zich op de wortels van de meeste peulvruchten nestelen. Ze zijn in staat om vrije stikstof vast te leggen door deze om te zetten in nitrieten en nitraten, die op hun beurt gemakkelijk worden opgenomen door de wortels van bijna elke plant. Zo verhogen vlinderbloemigen indirect de bodemvruchtbaarheid voor andere planten, via een tussenpersoon -knobbel bacteriën. Als voorbeeld van deze fytogene omgevingsfactor kan men ook het eten door dieren van planten van bepaalde groepen noemen, wat leidt tot een verandering in de numerieke verhouding van soorten. Als gevolg van de eliminatie van concurrentie, beginnen niet opgegeten planten sterker te worden en hebben ze een grotere impact op naburige organismen.
Voorbeelden
Concurrentie is een van de belangrijkste factoren bij de vorming van biocenoses. Alleen individuen overleven erin, die meer aangepast bleek te zijn aan bepaalde omgevingsomstandigheden en erin slaagde de organen die betrokken zijn bij voeding eerder te ontwikkelen dan anderen, een groot gebied veroverden en zich in betere lichtomstandigheden bevonden. In de loop van natuurlijke selectie worden individuen die verzwakt zijn in het proces van competitie vernietigd.
Wanneer een cenosis wordt gevormd, veranderen veel kenmerken van de omgeving, veroorzaakt door het verbruik van materiaal en energiebronnen, evenals de uitstoot van afvalproducten van organismen in de vorm van chemische verbindingen, gevallen bladeren en nog veel meer. Dit proces van directe of indirecte invloed van planten op buren als gevolg van verzadiging met omgevingsstoffen wordt allelopathie genoemd.
Ook in fyto- en biocenoses wordt symbiose algemeen gevonden, wat zich manifesteert in de wederzijds voordelige relatie van houtachtige planten met schimmels. Zo'n fytogene factor is typerend voor peulvruchten, wilgen, sukkels, beuken en andere houtige planten. Mycorrhiza verschijnt op hun wortels, waardoor planten minerale zouten van de bodem opgelost in water en schimmels kunnen ontvangenkrijgen op hun beurt toegang tot organisch materiaal.
Het is ook vermeldenswaard de rol van micro-organismen die zwerfvuil afbreken, het omzetten in minerale verbindingen en ook stikstof uit de lucht opnemen. Een grote categorie micro-organismen (zoals schimmels en bacteriën) parasiteert bomen, die met hun massale ontwikkeling onherstelbare schade kunnen toebrengen, niet alleen aan de planten zelf, maar ook aan de biocenose als geheel.
Classificatie van interacties
1. Door onderwerpen. Afhankelijk van het aantal planten dat het milieu aantast, evenals het aantal organismen dat aan deze invloed onderhevig is, onderscheiden ze:
- Individuele interacties die worden uitgevoerd door één plant per levend organisme.
- Collectieve interacties, waaronder de relatie van groepen planten met elkaar of met individuele individuen.
2. Door middel van invloed. Afhankelijk van het type directe of indirecte invloed van planten, zijn fytogene omgevingsfactoren:
- Mechanisch, wanneer interacties worden gekenmerkt door een verandering in de ruimtelijke positie van het lichaam en gepaard gaan met contact of druk van verschillende delen van de plant op naburige organismen.
- Fysiek, als we het hebben over het effect van zwakke elektrische velden die door planten worden gegenereerd op hun vermogen om bodemoplossingen tussen nabijgelegen planten te verdelen. Dit komt omdat er tussen de kleine zuigende wortels een bepaald verschil in elektrische potentialen is, wat van invloed is op:de intensiteit van het proces van opname van ionen uit de bodem.
- Ecologisch, vertegenwoordigt de belangrijkste fytogene factoren. Ze manifesteren zich in de transformatie van de hele omgeving onder invloed van planten of slechts een deel ervan. Maar tegelijkertijd hebben ze geen specifiek karakter, deze invloed verschilt niet van de invloed van levenloze objecten.
- Cenotisch, uitsluitend kenmerkend voor levende organismen (planten en dieren) die worden gekenmerkt door activiteit. Een voorbeeld van een fytogene factor is de gelijktijdige consumptie door naburige planten van bepaalde nutriënten uit één bron, en bij een tekort wordt een bepaalde verdeling van chemische verbindingen tussen planten meegenomen.
- Chemisch, ook wel allelopathie genoemd. Ze manifesteren zich in het remmen of stimuleren van de basale levensprocessen door chemicaliën die vrijkomen tijdens het leven van planten (of wanneer ze sterven). Belangrijk is dat het geen dierlijk of plantaardig voedsel is.
- Informatie-biologisch, wanneer genetische informatie wordt overgedragen.
3. Door de deelname van de omgeving. Volgens deze functie worden fytogene factoren onderverdeeld in:
- Direct, inclusief alle mechanische interacties, zoals interliniëring en fusie van wortels.
- actueel, gereduceerd tot de transformatie of creatie door planten van alle elementen van de omgeving (licht, voeding, warmte, enz.).
4. Afhankelijk van de rol van de omgeving bij het verkrijgen van voeding, zijn er:
- Trofisch,bestaande in een verandering onder invloed van planten in de hoeveelheid of samenstelling van stoffen, hun toestand.
- Situationeel, die indirect van invloed zijn op de kwaliteit en kwantiteit van het ontvangen voedsel. Een voorbeeld van een fytogene factor is dus het vermogen van sommige planten om de pH van de bodem te veranderen, wat de opname van voedingsstoffen door andere organismen beïnvloedt.
5. Door de gevolgen. Afhankelijk van hoe de vitale activiteit van planten naburige planten zal beïnvloeden, onderscheiden ze:
- Concurrentie en wederzijdse beperking.
- Aanpassing.
- Eliminatie, de belangrijkste vorm van interactie tussen planten tijdens veranderingen in hun gemeenschappen.
- Preventie, gemanifesteerd in het creëren door één plantensoort van ongunstige fytogene omgevingsfactoren voor de ontwikkeling van andere soorten in het stadium van zaadontkieming of primordia, wat leidt tot de dood van zaailingen.
- Zelfbeperking die optreedt in de fase van intensieve groei van plantaardige organismen. Het komt neer op de actieve overdracht van minerale voedingsstoffen van ontoegankelijke vormen naar beschikbare vormen, maar hun consumptie door planten blijft in snelheid achter bij dit proces. Dit leidt tot een vertraging of stopzetting van hun groei.
- Zelfbegunstiging, dat is het vermogen van planten om de omgeving voor zichzelf te veranderen. Dergelijke fytogene factoren en hun kenmerken bepalen de toestand van elke biotoop, zoals dennenbossen, in mossynusia's.
Het is vermeldenswaard dat dezelfde impact, volgens verschillende kenmerken van deze classificatie, kan worden toegeschreven aan verschillende typen. Dus de concurrentiehet gevolg van de interactie is ook trofisch, actueel, coenotisch en individueel.
Concurrentie
Het concept van concurrentie in de biologische wetenschap krijgt al meer dan twaalf jaar aandacht. De interpretatie ervan was vaag of juist te beperkt.
Tegenwoordig wordt concurrentie opgevat als dergelijke interacties waarbij een beperkte hoeveelheid voedsel wordt verdeeld die onevenredig is aan de behoeften van interagerende organismen. Door directe interacties leiden fytogene factoren ertoe dat planten met een grote behoefte grotere hoeveelheden voeding krijgen dan bij een evenredige verdeling het geval zou zijn. Er is concurrentie als je tegelijkertijd dezelfde stroombron gebruikt.
Het is handig om het mechanisme van concurrentieverhoudingen te beschouwen als het voorbeeld van de interactie van drie bomen die uit dezelfde bron worden gevoed. De hulpbronnen van het milieu hebben een tekort aan de stoffen die ze nodig hebben. Na enige tijd neemt de groei van twee van hen af (verdrukte bomen), in de derde neemt deze toe met constante snelheden (de dominante plant). Maar deze situatie houdt geen rekening met de mogelijkheid van dezelfde behoeften van naburige bomen, wat niet zou leiden tot een verschil in groei.
In werkelijkheid zijn omgevingsbronnen onstabiel om de volgende redenen:
- ruimte verkennen;
- klimatologische omstandigheden veranderen.
De vitale activiteit van een boom kan behoorlijk worden uitgedrukt door de verhouding van drie grootheden:
- behoeften - het maximum aan stoffen en energie dat een plant kan opnemen;
- het minimum vereist voorzijn leven;
- echt voedingsniveau.
Met toenemende omvang neemt het niveau van behoeften in ieder geval toe voordat het ouder wordt. Het werkelijke niveau van voeding dat bomen ontvangen, hangt af van vele factoren, waaronder 'sociale relaties' in de telling. Onderdrukte bomen krijgen de minimale hoeveelheid voedingsstoffen, wat de reden is voor hun eliminatie. De dominante exemplaren zijn in mindere mate afhankelijk van de coenotische setting. En de groei hangt af van de omstandigheden van de abiotische omgeving.
Na verloop van tijd neemt het aantal bomen per oppervlakte-eenheid af en verandert de verhouding van coenotische klassen: het aandeel dominante bomen neemt toe. Dit resulteert in een volwassen bos dat wordt gedomineerd door dominante bomen.
Concurrentie als een fytogene factor van directe interactie tussen organismen kan dus worden weergegeven als een proces van ongelijke verdeling van hulpbronnen, gekenmerkt door een mismatch van behoeften, wat leidt tot de verdeling van planten in verschillende coenotische groepen en tot de dood van de onderdrukten.
Wederzijdse beperking verschilt van concurrentie in de evenredige verdeling van de nutriënten in het milieu. Hoewel veel onderzoekers het toeschrijven aan een van de soorten concurrentie - symmetrisch. Een dergelijke interactie vindt plaats tussen individuen met ongeveer gelijke competitieve vermogens van dezelfde of verschillende soorten.
Stijging van de concurrentie
Concurrentie tussen planten kan alleen plaatsvinden als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
- kwalitatieve en kwantitatieve overeenkomstbehoeften;
- gedeeld verbruik van bronnen uit een gemeenschappelijke bron;
- bestaand tekort aan natuurlijke hulpbronnen.
Het is duidelijk dat met een overmaat aan middelen volledig wordt voldaan aan de behoeften van elke plant, wat niet geldt voor fytogene factoren. In het tegenovergestelde geval, en zelfs met gezamenlijke voeding, begint de strijd om het bestaan. Als de actieve wortels van planten zich in dezelfde bodemlaag bevinden en met elkaar in contact staan, is het moeilijk om de gelijkmatige verdeling van voedingsstoffen te beoordelen. Als de wortels of kronen zich in verschillende lagen bevinden, wordt voeding niet als gelijktijdig beschouwd (het is sequentieel), wat betekent dat we niet kunnen praten over concurrentie.
Voorbeelden van concurrentie tussen planten
Concurrentie kan komen voor licht, voor bodemvoedingsstoffen en voor bestuivende insecten. Het kan niet alleen worden beïnvloed door de voedingsstoffen zelf, maar ook door vele fytogene factoren. Een voorbeeld is de vorming van dicht struikgewas op bodems met veel minerale voeding en vocht. De belangrijkste strijd in dit geval is om licht. Maar op arme gronden ontvangt elke plant gewoonlijk de benodigde hoeveelheid ultraviolette stralen, en de strijd is om de bodembronnen.
Het resultaat van intraspecifieke competitie is de verdeling van bomen van dezelfde soort in Craft-klassen. Volgens hun kracht kunnen planten verwijzen naar:
- I-klasse, als ze dominant zijn, hebben een dikke stam en dikke takken vanaf de basis van de stam, hebben een spreidende kroon. Ze genietenvoldoende instroom van zon en onttrekken enorme hoeveelheden water en voedingsstoffen uit de bodem dankzij een ontwikkeld wortelstelsel. Afzonderlijk gevonden in het bos.
- II klasse, als ze ook dominant zijn, de hoogste, maar met een kleinere stamdiameter en een iets minder krachtige kroon.
- III klasse, als ze kleiner zijn dan de vorige klasse, maar nog steeds een bovenkant hebben die openstaat voor de zonnestralen. Ze domineren ook in het bos en vormen samen met klasse II het grootste deel van de bomen.
- IV klasse, als de bomen dun, klein zijn, geen direct zonlicht ontvangen.
- V klasse als de bomen aan het sterven zijn of al dood zijn.
Concurrentie om bestuivers is ook belangrijk voor planten, waarbij de soort die het beste insecten aantrekt, wint. Meer nectar of zoetheid kan een voordeel zijn.
Adaptieve interacties
Ze manifesteren zich in het feit dat fytogene factoren die de omgeving transformeren, de eigenschappen ervan acceptabel maken voor acceptorplanten. Meestal vindt de verandering onbeduidend plaats en worden ze pas volledig gemanifesteerd als de beïnvloedende soort een krachtige verwerker is en deze in het volledige ontwikkelingsbereik moet worden gepresenteerd.
Een vorm van mechanisch contact is het gebruik door het ene organisme van een andere plant als substraat. Dit fenomeen wordt epifytisme genoemd. Ongeveer 10% van alle soorten plantenorganismen zijn epifyten. De ecologische betekenis van dit fenomeen bestaat uit een soort aanpassing aan het lichtregime in dichte tropische omstandighedenbossen: epifyten krijgen de kans om bij de lichtstralen te komen zonder noemenswaardige groeikosten.
Fysiologische contacten van verschillende planten omvatten parasitisme en saprotrofisme, wat ook geldt voor fytogene factoren. Vergeet mutualisme niet, een voorbeeld hiervan is de symbiose van schimmelmycelium en plantenwortels. Ondanks het feit dat schimmels koolhydraten van planten krijgen, vergroten hun hyfen het absorberende oppervlak van de wortel tienvoudig.
Aansluitformulieren
Allerlei mechanismen van zowel positieve als negatieve interacties tussen verschillende levende organismen zelf kunnen heel subtiel en niet voor de hand liggend zijn. Relatief recent heeft een groep wetenschappers de effecten van planten op het milieu in detail bestudeerd met behulp van levenslange verwijdering van complexe organische stoffen die een beschermende functie hebben in het milieu. Dergelijke relaties tussen planten worden allelopathisch genoemd. Ze hebben een significante invloed op de grootte van de verkregen bioproducten van planten (niet alleen gekweekte, maar ook wilde), en bepalen ook de beste manieren om gewassen in tuinaanplant te roteren (bijvoorbeeld een appelboom ontwikkelt zich beter na aalbessen of frambozen, pruimen zijn best geplant op die plaatsen waar vroeger peren of perziken werden gekweekt).
De belangrijkste vormen van verbindingen tussen planten en dieren in biocenoses, volgens V. N. Beklemishev, zijn:
- Actuele verbanden die ontstaan doordat een of meer organismen de omgeving van anderen in een gunstige richting veranderen. Zo hebben veenmos de neiging om de bodemoplossing te verzuren, wat gunstige omstandigheden creëert voor zonnedauw en veenbessen in moerassen.
- Trofische verbindingen, die erin bestaan dat vertegenwoordigers van de ene soort een individu van een andere soort, zijn afvalproducten of restjes als voedselbron gebruiken. Dankzij trofische verbindingen komen ooievaars moerasgebieden binnen en elanden vestigen zich meestal in espenbossen.
- Fabrieksbanden die optreden wanneer individuen van sommige soorten leden van andere soorten gebruiken om hun nesten of woningen te bouwen. Bomen voorzien vogels bijvoorbeeld van holtes of takken om nesten te bouwen.
