Fitogeni faktori i njihove karakteristike

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-13 04:09

Svi faktori životne sredine koji karakterišu uslove životne sredine dijele se u dvije glavne grupe - abiotske (oni uključuju klimatske i tlo) i biotičke faktore (zoogene i fitogene). Zajedno se kombinuju u životinjsko stanište ili rast biljaka.

Faktori okoline

U zavisnosti od karakteristika njihovog uticaja na životinje i biljke, dele se u sledeće glavne grupe:

1) klimatski, uključujući karakteristike svetlosnog i termalnog režima, nivo vlage i kvalitet vazduha;

2) tlo-zemljište, koje karakteriše kvalitet ishrane koju biljke primaju u zavisnosti od vrste tla, matične stijene i podzemne vode;

3) topografski, koji djeluje indirektno, jer klima i kvalitet tla zavise od reljefa staništa živih organizama;

4) biotički: fitogeni, zoogeni i mikrogeni faktori;

5) antropogeni, uključujući sve vrste ljudskog uticaja na životnu sredinu.

Vrijedi napomenuti da sve ove grupe faktora ne djeluju pojedinačno, već u kombinaciji jedni s drugima. Zbog ove promjene indikatora, barem jedan od njih će dovesti doneravnoteža u ovom kompleksu. Na primjer, povećanje temperature je povezano s povećanjem vlažnosti zraka, mijenja se sastav plina u zraku, tlo se suši, fotosinteza se povećava, itd. Međutim, sami organizmi mogu utjecati na ove uvjete okoline.

Biotički faktori

Biota je živa komponenta cenoze, uključujući ne samo biljke i životinje, već i mikroorganizme. Svaki od ovih živih organizama postoji u određenoj biocenozi i blisko je u interakciji ne samo sa svojom vrstom, već i s predstavnicima drugih vrsta. Svi oni utiču na živa bića oko sebe, ali i dobijaju odgovor od njih. Takve interakcije mogu biti negativne, pozitivne ili neutralne.

Ukupnost interakcija jednih sa drugima i sa neživim dijelom životne sredine naziva se biotički faktori životne sredine. Ovo uključuje:

1. Fitogeni faktori su efekti koje biljke imaju na sebe, druge biljke i životinje.
2. Zoogeni faktori su uticaj koji životinje vrše na sebe, druge životinje i biljke.

Uticaj određenih biotičkih faktora na nivou ekosistema određuje karakteristike transformacije supstanci i energija, odnosno njihov pravac, intenzitet i prirodu.

Fitogeni faktori

Odnosi biljaka u zajednicama na sugestiju akademika V. N. Sukačeva počeli su se nazivati ko-akcijama. U njima je identifikovao tri kategorije:

1. Direktne (kontaktne) koakcije. U ovu grupu je uključio direktneuticaj biljaka na organizme u kontaktu sa njima. To uključuje mehaničke i fiziološke učinke biljaka jedne na druge. Primjer ovog fitogenog faktora - direktne interakcije između biljaka - je oštećenje vrhova krošnje mladog četinarskog drveća bičevanjem sa fleksibilnim granama blisko raspoređenih susjednih lišćara. Ili, na primjer, bliski kontakt korijenskih sistema raznih biljaka. Takođe, direktni fitogeni faktori životne sredine uključuju konkurenciju, epifitizam, parazitizam, saprofitizam i mutualizam.

2. Indirektne kooperacije transabiotičke prirode. Način na koji biljke utiču na organizme oko sebe je da menjaju fizičko-hemijske karakteristike svojih staništa. Mnoge biljke su edifikatori. Imaju ekološki uticaj na druge biljke. Primjer takvog fitogenog biotičkog faktora je slabljenje intenziteta sunčeve svjetlosti koja prodire u vegetacijski pokrivač, što znači promjenu sezonskog ritma osvjetljenja, temperature u šumi i još mnogo toga.

3. Indirektne koakcije transbiotičke prirode. Biljke utiču na životnu sredinu indirektno, preko drugih organizama, kao što su bakterije. Poznato je da se na korijenu većine mahunarki naseljavaju posebne bakterije kvržice. Oni su u stanju fiksirati slobodni dušik pretvarajući ga u nitrite i nitrate, koji se, zauzvrat, lako apsorbiraju u korijenima gotovo svake biljke. Dakle, mahunarke posredno povećavaju plodnost tla za druge biljke, djelujući preko posrednika -nodusne bakterije. Također, kao primjer ovog fitogenog faktora sredine može se navesti ishrana životinjama biljaka određenih grupa, što dovodi do promjene brojčanog odnosa vrsta. Kao rezultat eliminacije konkurencije, nepojedene biljke počinju da jačaju i imaju veći uticaj na susjedne organizme.

Primjeri

Konkurencija je jedan od glavnih faktora u formiranju biocenoza. U njima opstaju samo jedinke, koje su se pokazale prilagođenije određenim uslovima sredine i uspele da razviju organe uključene u ishranu ranije od drugih, zauzele veliko područje i našle se u boljim uslovima osvetljenja. U toku prirodne selekcije, jedinke oslabljene u procesu konkurencije bivaju uništene.

Kada se formira cenoza, mijenjaju se mnoge karakteristike životne sredine uzrokovane trošenjem materijalnih i energetskih resursa, kao i emisijom otpadnih produkata organizama u obliku hemijskih jedinjenja, opalog lišća i još mnogo toga. Ovaj proces direktnog ili indirektnog uticaja biljaka na susede usled zasićenja materijama iz okoline naziva se alelopatija.

Također u fito- i biocenozama, široko je rasprostranjena simbioza koja se manifestuje u obostrano korisnom odnosu drvenastih biljaka sa gljivama. Takav fitogeni faktor karakterističan je za mahunarke, vrbe, odojke, bukvu i druge drvenaste biljke. Na njihovom korijenju se pojavljuje mikoriza, koja omogućava biljkama da primaju mineralne soli tla otopljene u vodi, a gljive uzauzvrat, dobiti pristup organskoj materiji.

Vrijedi napomenuti i ulogu mikroorganizama koji razgrađuju leglo, pretvarajući ga u mineralna jedinjenja, a također asimiliraju dušik iz zraka. Velika kategorija mikroorganizama (kao što su gljive i bakterije) parazitira na drveću, koje svojim masovnim razvojem može nanijeti nepopravljivu štetu ne samo samim biljkama, već i biocenozi u cjelini.

Klasifikacija interakcija

1. Po predmetima. U zavisnosti od broja biljaka koje utiču na životnu sredinu, kao i broja organizama koji su podložni ovom uticaju, razlikuju se:

• Individualne interakcije koje obavlja jedna biljka po živom organizmu.
• Kolektivne interakcije, koje uključuju odnos grupa biljaka međusobno ili sa pojedinačnim pojedincima.

2. Putem uticaja. Prema vrsti direktnog ili indirektnog uticaja koji vrše biljke, fitogeni faktori životne sredine su:

• Mehanički, kada se interakcije karakterišu promjenom prostornog položaja tijela i praćene su kontaktom ili pritiskom različitih dijelova biljke na susjedne organizme.
• Fizički, kada govorimo o učinku slabih električnih polja koje proizvode biljke na njihovu sposobnost da distribuiraju otopine tla između obližnjih biljaka. To je zato što između malih usisnih korijena postoji određena razlika u električnim potencijalima, što utječeintenzitet procesa apsorpcije jona iz tla.
• Ekološki, koji predstavlja glavne fitogene faktore. Oni se manifestuju u transformaciji čitave okoline pod uticajem biljaka ili samo nekog njenog dela. Ali u isto vrijeme, nemaju specifičan karakter, ovaj utjecaj se ne razlikuje od utjecaja neživih predmeta.
• Cenotik, karakterističan isključivo za žive organizme (biljke i životinje) koje karakteriše aktivnost. Primjer fitogenog faktora je istovremena konzumacija susjednih biljaka određenih nutrijenata iz jednog izvora, a u slučaju njihovog nedostatka uključuje se i određena distribucija hemijskih spojeva između biljaka.
• Hemijska, koja se naziva i alelopatija. Oni se manifestuju u inhibiciji ili stimulaciji osnovnih životnih procesa hemikalijama koje se oslobađaju tokom života biljaka (ili kada odumru). Ono što je važno, nisu životinjska ili biljna hrana.
• Informaciono-biološki, kada se prenesu genetske informacije.

3. Učešćem okoline. Prema ovoj osobini, fitogeni faktori se dijele na:

• Direktno, uključujući sve mehaničke interakcije, kao što su preplitanje i fuzija korijena.
• Aktuelno, svedeno na transformaciju ili stvaranje od strane biljaka bilo kojeg elementa okoline (svjetlo, ishrana, toplina, itd.).

4. Prema ulozi sredine u dobijanju ishrane, razlikuju se:

• Trophic,koji se sastoji u promeni pod uticajem biljaka u količini ili sastavu supstanci, njihovom stanju.
• Situacijske, koje indirektno utiču na kvalitet i količinu primljene hrane. Dakle, primjer fitogenog faktora je sposobnost nekih biljaka da mijenjaju pH tla, što utiče na apsorpciju nutrijenata iz njega od strane drugih organizama.

5. Po posledicama. Ovisno o tome kako će vitalna aktivnost biljaka utjecati na susjedne biljke, razlikuju se:

• Konkurencija i međusobno ograničenje.
• Adaptacija.
• Eliminacija, koja je najvažniji oblik interakcije između biljaka tokom promjena u njihovim zajednicama.
• Prevencija, koja se manifestuje u stvaranju od strane jedne biljne vrste nepovoljnih fitogenih faktora životne sredine za razvoj drugih vrsta u fazi klijanja semena ili primordija, što dovodi do uginuća klijanaca.
• Samoograničavanje koje se javlja u fazi intenzivnog rasta biljnih organizama. Svodi se na aktivan prijenos mineralnih hranjivih tvari iz nepristupačnih oblika u dostupne, ali njihova potrošnja od strane biljaka zaostaje za ovim procesom u brzini. To dovodi do odlaganja ili prestanka njihovog rasta.
• Samofavorizovanje, što je sposobnost biljaka da menjaju okruženje za sebe. Takvi fitogeni faktori i njihove karakteristike određuju stanje bilo kojeg biotopa, poput borovih sastojina, u sinuzijama mahovine.

Vrijedi napomenuti da se isti uticaj, prema različitim karakteristikama ove klasifikacije, može pripisati različitim tipovima. Dakle, konkurencijaposljedica interakcije je također trofička, topična, koenotska i individualna.

Natjecanje

Koncept konkurencije u biološkoj nauci privlači pažnju već više od deset godina. Njegovo tumačenje bilo je nejasno ili, naprotiv, preusko.

Danas se pod konkurencijom podrazumijevaju takve interakcije u kojima se ograničena količina hrane distribuira neproporcionalno potrebama organizama koji djeluju u interakciji. Kao rezultat direktnih interakcija, fitogeni faktori dovode do toga da biljke sa velikim potrebama dobijaju veće količine ishrane nego što bi to bio slučaj sa proporcionalnom distribucijom. Postoji konkurencija kada se koristi isti izvor napajanja u isto vrijeme.

Pogodno je razmotriti mehanizam kompetitivnih odnosa na primjeru interakcije tri stabla koja se hrane iz istog izvora. Resursi životne sredine imaju nedostatak supstanci koje su im potrebne. Nakon nekog vremena, rast dva od njih opada (potlačena stabla), u trećem se povećava konstantnim stopama (dominantna biljka). Ali ova situacija ne uzima u obzir mogućnost istih potreba susjednih stabala, što ne bi dovelo do razlike u rastu.

U stvarnosti, resursi okruženja su nestabilni iz sljedećih razloga:

• istražujući svemir;
• klimatski uslovi se menjaju.

Vitalna aktivnost drveta može se prilično izraziti omjerom tri veličine:

• potrebe - maksimum supstanci i energije koje biljka može uzeti;
• minimum potreban zanjegov život;
• pravi nivo ishrane.

S povećanjem veličine, nivo potreba se barem povećava prije starenja. Stvarni nivo ishrane drveća zavisi od mnogih faktora, uključujući "društvene odnose" u cenozi. Potlačena stabla primaju minimalnu količinu hranljivih materija, što je razlog za njihovu eliminaciju. Dominantni primjerci u manjoj mjeri ovise o cenotskom okruženju. A rast zavisi od uslova abiotičke sredine.

Vremenom, broj stabala po jedinici površine opada i omjer koenotičkih klasa se mijenja: udio dominantnih stabala se povećava. Ovo rezultira zrelom šumom u kojoj dominiraju dominantna stabla.

Dakle, konkurencija kao fitogeni faktor direktne interakcije između organizama može se predstaviti kao proces neravnomjerne raspodjele resursa, karakteriziran neusklađenošću potreba, što dovodi do podjele biljaka u različite coenotske grupe i do smrt potlačenih.

Uzajamno ograničenje razlikuje se od konkurencije u proporcionalnoj distribuciji hranljivih resursa životne sredine. Iako ga mnogi istraživači pripisuju jednoj od vrsta konkurencije - simetričnoj. Takva interakcija se dešava između jedinki sa približno jednakim konkurentskim sposobnostima iste ili različitih vrsta.

Porast konkurencije

Konkurencija između biljaka može nastati samo ako su ispunjeni sljedeći uslovi:

• kvalitativna i kvantitativna sličnostpotrebe;
• zajednička potrošnja resursa iz zajedničkog izvora;
• postojeći nedostatak ekoloških resursa.

Očigledno, sa viškom resursa, potrebe svake biljke su u potpunosti zadovoljene, što se ne odnosi na fitogene faktore. Međutim, u suprotnom slučaju, pa čak i sa zajedničkom ishranom, počinje borba za postojanje. Ako su aktivni korijeni biljaka u istom sloju tla i međusobno su u kontaktu, teško je suditi o ravnomjernoj raspodjeli hranjivih tvari. Ako se korijeni ili krošnje nalaze u različitim slojevima, onda se ishrana ne smatra istovremenom (uzastopnom), što znači da ne možemo govoriti o konkurenciji.

Primjeri konkurencije između biljaka

Konkurencija može doći za svjetlost, za hranjive tvari u tlu i za insekte oprašivače. Na njega mogu uticati ne samo sami nutrijenti, već i mnogi fitogeni faktori. Primjer je formiranje gustih šikara na tlima u kojima ima puno mineralne ishrane i vlage. Glavna borba u ovom slučaju je za svjetlo. Ali na siromašnim zemljištima, obično svaka biljka prima potrebnu količinu ultraljubičastih zraka, a borba je za resurse tla.

Rezultat intraspecifične konkurencije je distribucija stabala iste vrste u zanatske klase. Prema svojoj snazi, biljke se mogu odnositi na:

• I klase, ako su dominantne, imaju debelo deblo i debele grane od osnove debla, imaju raširenu krošnju. Oni uživajudovoljan priliv sunca i izvlačenje ogromne količine vode i hranljivih materija iz zemljišta zahvaljujući razvijenom korenovom sistemu. Pronađeno pojedinačno u šumi.
• II klasa, ako su i dominantni, najviši, ali sa manjim prečnikom debla i nešto slabijom krunom.
• III razred, ako su manji od prethodnog razreda, ali i dalje imaju krov otvoren za sunčeve zrake. Oni takođe dominiraju u šumi i, zajedno sa klasom II, čine većinu drveća.
• IV klasa, ako su stabla tanka, mala, ne primaju direktnu sunčevu svjetlost.
• V klasa ako drveće umire ili je već mrtvo.

Konkurencija za oprašivače je također važna za biljke, gdje pobjeđuje vrsta koja najbolje privlači insekte. Više nektara ili slatkoće može biti prednost.

Prilagodljive interakcije

Oni se manifestuju u činjenici da fitogeni faktori koji transformišu životnu sredinu čine njena svojstva prihvatljivim za biljke akceptore. Najčešće se promjene dešavaju beznačajno, a u potpunosti se ispoljavaju tek kada je uticajna vrsta moćan edifikator i mora se predstaviti u punom rasponu razvoja.

Jedan oblik mehaničkog kontakta je korištenje od strane jednog organizma druge biljke kao supstrata. Ova pojava se naziva epifitizam. Oko 10% svih vrsta biljnih organizama su epifiti. Ekološki smisao ovog fenomena sastoji se u svojevrsnom prilagođavanju svjetlosnom režimu u uvjetima gustog tropskogšume: epifiti dobijaju priliku da dođu do svjetlosnih zraka bez značajnih troškova rasta.

Fiziološki kontakti različitih biljaka uključuju parazitizam i saprotrofizam, što se odnosi i na fitogene faktore. Ne zaboravite na uzajamnost, čiji je primjer simbioza gljivičnog micelija i korijena biljaka. Unatoč činjenici da gljive primaju ugljikohidrate iz biljaka, njihove hife desetostruko povećavaju apsorpcionu površinu korijena.

Oblici veze

Sve vrste mehanizama pozitivnih i negativnih interakcija između samih različitih živih organizama mogu biti vrlo suptilni i neočigledni. Relativno nedavno, grupa naučnika detaljno je proučavala uticaj biljaka na životnu sredinu uz pomoć doživotnog eliminacije složenih organskih materija koje imaju zaštitnu funkciju u životnu sredinu. Takvi odnosi između biljaka nazivaju se alelopatskim. Oni značajno utiču na veličinu dobijenih bioproizvoda biljaka (ne samo kultiviranih, već i divljih), a takođe određuju najbolje načine rotacije usjeva u vrtnim zasadima (na primjer, stablo jabuke se bolje razvija nakon ribizle ili maline, šljive su najbolje saditi na onim mjestima gdje su rasle kruške ili breskve).

Glavni oblici veza između biljaka i životinja u biocenozama, prema V. N. Beklemishevu, su:

• Aktualne veze koje nastaju zbog činjenice da jedan ili više organizama mijenja okruženje drugih u povoljnom smjeru. Na primjer, mahovina sphagnum ima tendenciju da zakiseli otopinu tla, što stvara povoljne uslove za rosu i brusnice u močvarama.
• Trofičke veze, koje se sastoje u činjenici da predstavnici jedne vrste koriste jedinku druge vrste, njene otpadne proizvode ili ostatke kao izvor hrane. Zahvaljujući trofičkim vezama, rode ulaze u močvarne cenoze, a losovi se obično naseljavaju u šumama jasika.
• Tvorničke veze koje nastaju kada pojedinci neke vrste koriste pripadnike drugih vrsta da grade svoja gnijezda ili nastambe. Na primjer, drveće daje pticama udubljenja ili grane za izgradnju gnijezda.