Tots els factors ambientals que caracteritzen les condicions ambientals es divideixen en dos grups principals: abiòtics (inclouen el clima i el sòl) i els factors biòtics (zoogènics i fitogènics). Junts es combinen en un hàbitat animal o un creixement vegetal.
Factors ambientals
Depenent de les característiques de la seva influència sobre els animals i les plantes, es divideixen en els següents grups principals:
1) climàtic, incloses les característiques del règim lumínic i tèrmic, el nivell d'humitat i la qualitat de l'aire;
2) sòl-sòl, que caracteritzen la qualitat de la nutrició que reben les plantes en funció del tipus de sòl, roca mare i aigua subterrània;
3) topogràfica, actuant indirectament, ja que el clima i la qualitat del sòl depenen del relleu de l'hàbitat dels organismes vius;
4) biòtics: factors fitogènics, zoogènics i microgènics;
5) antropogènic, inclòs tot tipus d'impacte humà sobre el medi ambient.
Val la pena assenyalar que tots aquests grups de factors no actuen individualment, sinó en combinació entre ells. A causa d'aquest canvi d'indicadors, almenys un d'ells portaràdesequilibri en aquest complex. Per exemple, un augment de la temperatura s'associa amb un augment de la humitat de l'aire, la composició de gasos de l'aire canvia, el sòl s'asseca, augmenta la fotosíntesi, etc. No obstant això, els mateixos organismes són capaços d'influir en aquestes condicions ambientals.
Factors biòtics
La biota és un component viu de la cenosi, que inclou no només plantes i animals, sinó també microorganismes. Cadascun d'aquests organismes vius existeix en una certa biocenosi i interactua estretament no només amb la seva pròpia espècie, sinó també amb representants d' altres espècies. Tots afecten els éssers vius que els envolten, però també reben una resposta d'ells. Aquestes interaccions poden ser negatives, positives o neutres.
La totalitat de les interaccions entre si i amb la part inanimada del medi s'anomena factors ambientals biòtics. Aquests inclouen:
- Els factors fitogènics són els efectes que les plantes tenen sobre elles mateixes, altres plantes i animals.
- Els factors zoogènics són la influència que exerceixen els animals sobre ells mateixos, altres animals i plantes.
La influència de determinats factors biòtics a nivell d'ecosistema determina les característiques de la transformació de substàncies i energies, és a dir, la seva direcció, intensitat i naturalesa.
Factors fitogènics
Les relacions de les plantes a les comunitats amb el suggeriment de l'acadèmic V. N. Sukachev van començar a anomenar-se coaccions. Hi va identificar tres categories:
1. Coaccions directes (de contacte). En aquest grup va incloure directeinfluència de les plantes en els organismes en contacte amb elles. Aquests inclouen els efectes mecànics i fisiològics de les plantes entre si. Un exemple d'aquest factor fitogènic -interacció directa entre plantes- és el dany a les copes de les capçades de les coníferes joves assotant-les amb branques flexibles de fustes dures veïnes molt espaciades. O, per exemple, el contacte proper dels sistemes radiculars de diverses plantes. A més, els factors ambientals fitogènics directes inclouen la competència, l'epifitisme, el parasitisme, el saprofitisme i el mutualisme.
2. Coaccions indirectes de caràcter transabiòtic. La manera com les plantes influeixen en els organismes que les envolten és canviar les característiques fisicoquímiques dels seus hàbitats. Moltes plantes són edificadores. Tenen un impacte ambiental en altres plantes. Un exemple d'aquest factor biòtic fitogènic és el debilitament de la intensitat de la llum solar que penetra la coberta vegetal, la qual cosa significa un canvi en el ritme estacional de la il·luminació, la temperatura al bosc i molt més.
3. Coaccions indirectes de naturalesa transbiòtica. Les plantes influeixen indirectament en el medi, a través d' altres organismes, com els bacteris. Se sap que els bacteris nòduls especials s'instal·len a les arrels de la majoria de llegums. Són capaços de fixar el nitrogen lliure convertint-lo en nitrits i nitrats, que, al seu torn, són fàcilment absorbits per les arrels de gairebé qualsevol planta. Així, les plantes lleguminoses augmenten indirectament la fertilitat del sòl per a altres plantes, actuant a través d'un intermediari:bacteris nòduls. També, com a exemple d'aquest factor ambiental fitogènic, es pot anomenar l'alimentació per part d'animals de plantes de determinats grups, la qual cosa comporta un canvi en la proporció numèrica de les espècies. Com a resultat de l'eliminació de la competència, les plantes no consumides comencen a fer-se més fortes i tenen un impacte més gran en els organismes veïns.
Exemples
La competència és un dels principals factors en la formació de biocenosi. Només hi sobreviuen els individus, que van resultar més adaptats a determinades condicions ambientals i van aconseguir desenvolupar els òrgans implicats en la nutrició abans que altres, van capturar una gran àrea i es van trobar en millors condicions d'il·luminació. En el curs de la selecció natural, els individus debilitats en el procés de competència són destruïts.
Quan es forma una cenosi, moltes característiques del medi canvien, provocades per la despesa de recursos materials i energètics, així com per l'emissió de productes de rebuig dels organismes en forma de compostos químics, fulles caigudes i molt més.. Aquest procés d'influència directa o indirecta de les plantes sobre els veïns per saturació amb substàncies ambientals s'anomena al·lelopatia.
També a les fitocenosi i biocenosi es troba àmpliament la simbiosi, que es manifesta en la relació mútuament beneficiosa de les plantes llenyoses amb els fongs. Aquest factor fitogènic és típic de llegums, salzes, ventoses, faigs i altres plantes llenyoses. A les arrels apareixen micorizes, que permeten que les plantes rebin sals minerals del sòl dissoltes en aigua, i fongs, enal seu torn, accedeix a la matèria orgànica.
També val la pena destacar el paper dels microorganismes que descomponen la brossa, convertint-la en compostos minerals, i també assimilen el nitrogen de l'aire. Una gran categoria de microorganismes (com fongs i bacteris) parasiten els arbres, que amb el seu desenvolupament massiu poden causar danys irreparables no només a les plantes, sinó també a la biocenosi en conjunt.
Classificació de les interaccions
1. Per temes. Segons el nombre de plantes que afecten el medi, així com el nombre d'organismes sotmesos a aquesta influència, es distingeixen:
- Interaccions individuals realitzades per una planta per organisme viu.
- Interaccions col·lectives, que inclouen la relació de grups de plantes entre si o amb individus individuals.
2. Mitjançant la influència. Segons el tipus d'influència directa o indirecta que exerceixen les plantes, els factors ambientals fitogènics són:
- Mecànica, quan les interaccions es caracteritzen per un canvi en la posició espacial del cos i van acompanyades de contacte o pressió de diverses parts de la planta sobre organismes veïns.
- Física, quan es parla de l'efecte dels camps elèctrics febles generats per les plantes sobre la seva capacitat per distribuir les solucions del sòl entre les plantes properes. Això es deu al fet que entre les petites arrels xucladores hi ha una certa diferència de potencials elèctrics, que afectala intensitat del procés d'absorció dels ions del sòl.
- Ecològica, que representa els principals factors fitogènics. Es manifesten en la transformació de tot l'entorn sota la influència de les plantes o només d'alguna part d'aquest. Però al mateix temps, no tenen un caràcter específic, aquesta influència no difereix de la influència dels objectes inanimats.
- Cenòtic, característic exclusivament dels organismes vius (plantes i animals) caracteritzats per l'activitat. Un exemple de factor fitogènic és el consum simultani per part de plantes veïnes de determinats nutrients d'una font, i en cas de deficiència, s'inclou una certa distribució de compostos químics entre plantes.
- Química, també anomenada al·lelopatia. Es manifesten en la inhibició o estimulació dels processos vitals bàsics per substàncies químiques alliberades durant la vida de les plantes (o quan moren). És important destacar que no són aliments d'origen animal o vegetal.
- Informació-biològica, quan es transfereix informació genètica.
3. Amb la participació del medi ambient. Segons aquesta característica, els factors fitogènics es divideixen en:
- Directe, incloses totes les interaccions mecàniques, com ara l'entrellaçat i la fusió d'arrels.
- Tòpic, reduït a la transformació o creació per part de les plantes de qualsevol element del medi (llum, nutrició, calor, etc.).
4. Segons el paper del medi ambient en l'obtenció de la nutrició, hi ha:
- Tròfic,consistent en un canvi sota la influència de les plantes en la quantitat o composició de les substàncies, el seu estat.
- Situacional, que afecten indirectament la qualitat i la quantitat dels aliments rebuts. Així, un exemple de factor fitogènic és la capacitat d'algunes plantes de canviar el pH del sòl, la qual cosa afecta l'absorció dels nutrients d'aquest per part d' altres organismes.
5. Per les conseqüències. Segons com afectarà l'activitat vital de les plantes a les plantes veïnes, es distingeixen:
- Competència i restricció mútua.
- Adaptació.
- Eliminació, que és la forma més important d'interacció entre les plantes durant els canvis en les seves comunitats.
- Prevenció, manifestada en la creació per part d'una espècie vegetal de factors ambientals fitogènics desfavorables per al desenvolupament d' altres espècies en l'etapa de germinació de llavors o primordis, que condueixen a la mort de les plàntules.
- Autolimitació que es produeix en la fase de creixement intensiu dels organismes vegetals. Es redueix a la transferència activa de nutrients minerals de les formes inaccessibles a les disponibles, però el seu consum per part de les plantes es queda endarrerit en aquest procés en velocitat. Això comporta un retard o un cessament del seu creixement.
- Afavoriment personal, que és la capacitat de les plantes per canviar el medi ambient per elles mateixes. Aquests factors fitogènics i les seves característiques determinen l'estat de qualsevol biòtop, com ara les pinyes, a les sinusies de molsa.
Val la pena assenyalar que el mateix impacte, segons diverses característiques d'aquesta classificació, es pot atribuir a diferents tipus. Així doncs, la competènciala conseqüència de la interacció també és tròfica, tòpica, cenòtica i individual.
Competició
El concepte de competència en ciència biològica ha rebut atenció durant més d'una dotzena d'anys. La seva interpretació era vaga o, per contra, massa estreta.
Avui, la competència s'entén com aquestes interaccions en què una quantitat limitada d'aliments es distribueix de manera desproporcionada a les necessitats dels organismes que interactuen. Com a resultat de les interaccions directes, els factors fitogènics fan que les plantes amb grans necessitats rebin quantitats de nutrició més grans que les que seria el cas amb la distribució proporcional. Hi ha competència quan s'utilitza la mateixa font d'alimentació al mateix temps.
És convenient considerar el mecanisme de les relacions competitives a partir de l'exemple de la interacció de tres arbres que s'alimenten de la mateixa font. Els recursos del medi ambient tenen una escassetat de les substàncies que necessiten. Al cap d'un temps, el creixement de dos d'ells disminueix (arbres oprimits), en el tercer augmenta amb ritmes constants (la planta dominant). Però aquesta situació no té en compte la possibilitat de les mateixes necessitats dels arbres veïns, la qual cosa no comportaria una diferència de creixement.
En realitat, els recursos ambientals són inestables pels motius següents:
- explorant l'espai;
- les condicions climàtiques estan canviant.
L'activitat vital d'un arbre es pot expressar bastant per la relació de tres quantitats:
- necessitats: el màxim de substàncies i energia que pot prendre una planta;
- el mínim necessari perla seva vida;
- nivell de nutrició real.
A mesura que augmenta la mida, el nivell de necessitats, almenys, augmenta abans d'envellir. El nivell real de nutrició que reben els arbres depèn de molts factors, incloses les "relacions socials" en la cenosi. Els arbres oprimits reben la mínima quantitat de nutrients, que és el motiu de la seva eliminació. Els exemplars dominants depenen en menor mesura del marc cenotic. I el creixement depèn de les condicions del medi abiòtic.
Amb el temps, el nombre d'arbres per unitat de superfície disminueix i la proporció de classes cenotiques canvia: augmenta la proporció d'arbres dominants. Això resulta en un bosc madur dominat per arbres dominants.
Així, la competència com a factor fitogènic d'interacció directa entre organismes es pot representar com un procés de distribució desigual dels recursos, caracteritzat per un desajust de necessitats, que porta a la divisió de les plantes en diferents grups cenotics i a la mort dels oprimits.
La restricció mútua difereix de la competència en la distribució proporcional dels recursos nutritius del medi ambient. Encara que molts investigadors ho atribueixen a un dels tipus de competència: simètric. Aquesta interacció es produeix entre individus amb capacitats competitives aproximadament iguals de la mateixa espècie o diferents.
Auge de la competència
La competència entre plantes només es pot produir si es compleixen les condicions següents:
- semblança qualitativa i quantitativanecessitats;
- consum compartit de recursos d'una font comuna;
- escassetat existent de recursos ambientals.
Òbviament, amb un excés de recursos, les necessitats de cada planta estan totalment satisfetes, cosa que no s'aplica als factors fitogènics. Tanmateix, en el cas contrari, i fins i tot amb l'alimentació conjunta, comença la lluita per l'existència. Si les arrels actives de les plantes es troben a la mateixa capa de sòl i estan en contacte entre elles, és difícil jutjar la distribució uniforme dels nutrients. Si les arrels o corones es troben en capes diferents, la nutrició no es considera simultània (és seqüencial), la qual cosa significa que no podem parlar de competència.
Exemples de competència entre plantes
La competència pot venir per la llum, els nutrients del sòl i els insectes pol·linitzadors. Pot estar influenciat no només pels propis nutrients, sinó també per molts factors fitogènics. Un exemple és la formació de matolls densos en sòls en què hi ha molta nutrició mineral i humitat. La principal lluita en aquest cas és per la llum. Però en sòls pobres, normalment cada planta rep la quantitat necessària de raigs ultraviolats i la lluita és pels recursos del sòl.
El resultat de la competència intraespecífica és la distribució d'arbres de la mateixa espècie en classes d'artesania. Segons la seva potència, les plantes poden fer referència a:
La classe
Classe
Classe
Classe
La competència pels pol·linitzadors també és important per a les plantes, on guanya l'espècie que millor atrau els insectes. Més nèctar o dolçor pot ser un avantatge.
Interaccions adaptatives
Es manifesten en el fet que els factors fitogènics que transformen l'entorn fan que les seves propietats siguin acceptables per a les plantes acceptores. Molt sovint, el canvi es produeix de manera insignificant i només es manifesten plenament quan l'espècie que influeix és un poderós edificador, i s'ha de presentar en tot el rang de desenvolupament.
Una forma de contacte mecànic és l'ús per part d'un organisme d'una altra planta com a substrat. Aquest fenomen s'anomena epifitisme. Al voltant del 10% de tots els tipus d'organismes vegetals són epífits. El significat ecològic d'aquest fenomen consisteix en una mena d'adaptació al règim lumínic en condicions de densitat tropical.boscos: els epífits tenen l'oportunitat d'arribar als raigs de llum sense costos de creixement significatius.
Els contactes fisiològics de diverses plantes inclouen el parasitisme i el saprotrofisme, que també s'aplica als factors fitogènics. No us oblideu del mutualisme, un exemple del qual és la simbiosi del miceli fúngic i les arrels de les plantes. Malgrat que els fongs reben hidrats de carboni de les plantes, les seves hifes augmenten deu vegades la superfície d'absorció de l'arrel.
Formularis de connexió
Tot tipus de mecanismes d'interaccions tant positives com negatives entre diferents organismes vius poden ser molt subtils i poc evidents. Fa relativament poc temps, un grup de científics va estudiar en detall els efectes de les plantes sobre el medi ambient amb l'ajuda de l'eliminació durant tota la vida de substàncies orgàniques complexes que tenen una funció protectora al medi ambient. Aquestes relacions entre plantes s'anomenen al·lelopàtiques. Afecten significativament la mida dels bioproductes obtinguts de les plantes (no només cultivades, sinó també silvestres) i també determinen les millors maneres de rotar els cultius a les plantacions de jardí (per exemple, un pomer es desenvolupa millor després de groselles o gerds, les prunes són millor plantat en aquells llocs on solia conrear peres o préssecs).
Les principals formes de connexions entre plantes i animals a les biocenosi, segons V. N. Beklemishev, són:
- Connexions tòpics que sorgeixen pel fet que un o més organismes modifiquen l'entorn dels altres en una direcció favorable. Per exemple, les molses d'esfagne tendeixen a acidificar la solució del sòl, cosa que crea condicions favorables per a la rosada i els nabius als pantans.
- Connexions tròfiques, que consisteixen en el fet que els representants d'una espècie utilitzen un individu d'una altra espècie, els seus residus o restes com a font d'aliment. Gràcies als enllaços tròfics, les cigonyes entren als cenosis dels aiguamolls i els alces solen establir-se als boscos de tremols.
- Enllaços de fàbrica que es produeixen quan els individus d'algunes espècies utilitzen membres d' altres espècies per construir els seus nius o habitatges. Per exemple, els arbres proporcionen als ocells buits o branques per construir nius.
