Todos os fatores ambientais que caracterizam as condições ambientais são divididos em dois grupos principais - abióticos (incluem clima e solo) e fatores bióticos (zoogênicos e fitogênicos). Juntos, eles são combinados em um habitat animal ou crescimento de plantas.
Fatores ambientais
Dependendo das características de sua influência sobre animais e plantas, eles são divididos nos seguintes grupos principais:
1) climático, incluindo características do regime luminoso e térmico, nível de umidade e qualidade do ar;
2) solo-solo, que caracterizam a qualidade da nutrição recebida pelas plantas em função do tipo de solo, rocha mãe e água subterrânea;
3) topográfico, atuando indiretamente, uma vez que o clima e a qualidade do solo dependem do relevo do habitat dos organismos vivos;
4) biótico: fatores fitogênicos, zoogênicos e microgênicos;
5) antropogênico, incluindo todos os tipos de impacto humano no meio ambiente.
Vale ress altar que todos esses grupos de fatores atuam não individualmente, mas em combinação entre si. Por causa dessa mudança de indicadores, pelo menos um deles levará adesequilíbrio neste complexo. Por exemplo, um aumento de temperatura está associado a um aumento da umidade do ar, a composição gasosa do ar muda, o solo seca, a fotossíntese aumenta, etc. No entanto, os próprios organismos são capazes de influenciar essas condições ambientais.
Fatores bióticos
A biota é um componente vivo da cenose, incluindo não apenas plantas e animais, mas também microorganismos. Cada um desses organismos vivos existe em uma certa biocenose e interage intimamente não apenas com sua própria espécie, mas também com representantes de outras espécies. Todos eles afetam os seres vivos ao seu redor, mas também recebem uma resposta deles. Essas interações podem ser negativas, positivas ou neutras.
A totalidade das interações entre si e com a parte inanimada do ambiente é chamada de fatores ambientais bióticos. Estes incluem:
- Fatores fitogênicos são os efeitos que as plantas têm sobre si mesmas, sobre outras plantas e animais.
- Fatores zoogênicos são a influência exercida pelos animais sobre si mesmos, outros animais e plantas.
A influência de certos fatores bióticos ao nível do ecossistema determina as características da transformação de substâncias e energias, nomeadamente a sua direção, intensidade e natureza.
Fatores fitogênicos
As relações de plantas em comunidades com a sugestão do acadêmico V. N. Sukachev passaram a ser chamadas de coações. Ele identificou três categorias neles:
1. Coações diretas (de contato). Neste grupo incluiu diretamenteinfluência das plantas sobre os organismos em contato com elas. Estes incluem os efeitos mecânicos e fisiológicos das plantas umas sobre as outras. Um exemplo desse fator fitogênico - interação direta entre plantas - é o dano às copas das copas de árvores jovens de coníferas ao açoitá-las com galhos flexíveis de madeiras duras vizinhas espaçadas. Ou, por exemplo, contato próximo dos sistemas radiculares de várias plantas. Além disso, fatores ambientais fitogênicos diretos incluem competição, epifitismo, parasitismo, saprofitismo e mutualismo.
2. Coações indiretas de natureza transabiótica. A forma como as plantas influenciam os organismos ao seu redor é alterar as características físico-químicas de seus habitats. Muitas plantas são edificadoras. Eles têm um impacto ambiental em outras plantas. Um exemplo desse fator biótico fitogênico é o enfraquecimento da intensidade da luz solar que penetra na cobertura vegetal, o que significa uma mudança no ritmo sazonal de iluminação, temperatura na floresta e muito mais.
3. Coações indiretas de natureza transbiótica. As plantas influenciam o meio ambiente indiretamente, por meio de outros organismos, como as bactérias. Sabe-se que bactérias de nódulos especiais se instalam nas raízes da maioria das leguminosas. Eles são capazes de fixar nitrogênio livre convertendo-o em nitritos e nitratos, que, por sua vez, são facilmente absorvidos pelas raízes de quase todas as plantas. Assim, as leguminosas aumentam indiretamente a fertilidade do solo para outras plantas, atuando por meio de um intermediário -bactérias do nódulo. Ainda, como exemplo desse fator ambiental fitogênico, pode-se citar a ingestão por animais de plantas de determinados grupos, o que leva a uma mudança na proporção numérica das espécies. Como resultado da eliminação da competição, as plantas não consumidas começam a ficar mais fortes e têm um impacto maior nos organismos vizinhos.
Exemplos
A competição é um dos principais fatores na formação das biocenoses. Neles sobrevivem apenas indivíduos, que se mostraram mais adaptados a certas condições ambientais e conseguiram desenvolver os órgãos envolvidos na nutrição mais cedo do que outros, capturaram uma grande área e encontraram-se em melhores condições de iluminação. No curso da seleção natural, os indivíduos enfraquecidos no processo de competição são destruídos.
Quando uma cenose é formada, muitas características do ambiente mudam, causadas pelo gasto de recursos materiais e energéticos, bem como pela emissão de resíduos de organismos na forma de compostos químicos, folhas caídas e muito mais. Esse processo de influência direta ou indireta das plantas sobre os vizinhos devido à saturação com substâncias ambientais é chamado de alelopatia.
Também nas fito- e biocenoses, a simbiose é amplamente encontrada, manifestada na relação mutuamente benéfica das plantas lenhosas com os fungos. Tal fator fitogênico é típico para leguminosas, salgueiros, otários, faias e outras plantas lenhosas. A micorriza aparece em suas raízes, o que permite que as plantas recebam sais minerais do solo dissolvidos em água, e fungos, empor sua vez, ter acesso à matéria orgânica.
Vale destacar também o papel dos microrganismos que decompõem o lixo, convertendo-o em compostos minerais, e também assimilam o nitrogênio do ar. Uma grande categoria de microrganismos (como fungos e bactérias) parasita as árvores, que, com seu desenvolvimento maciço, podem causar danos irreparáveis não apenas às próprias plantas, mas também à biocenose como um todo.
Classificação das interações
1. Por assuntos. Dependendo do número de plantas que afetam o meio ambiente, bem como o número de organismos sujeitos a essa influência, eles distinguem:
- Interações individuais que são realizadas por uma planta por organismo vivo.
- Interações coletivas, que incluem a relação de grupos de plantas entre si ou com indivíduos individuais.
2. Por meio de influência. De acordo com o tipo de influência direta ou indireta exercida pelas plantas, os fatores fitogênicos ambientais são:
- Mecânica, quando as interações são caracterizadas por uma mudança na posição espacial do corpo e são acompanhadas pelo contato ou pressão de várias partes da planta sobre organismos vizinhos.
- Físico, quando se fala sobre o efeito de campos elétricos fracos gerados por plantas em sua capacidade de distribuir soluções do solo entre plantas próximas. Isso ocorre porque entre as pequenas raízes sugadoras há uma certa diferença de potenciais elétricos, o que afetaa intensidade do processo de absorção de íons do solo.
- Ecológico, representando os principais fatores fitogênicos. Eles se manifestam na transformação de todo o ambiente sob a influência das plantas ou apenas parte dele. Mas, ao mesmo tempo, eles não possuem um caráter específico, essa influência não difere da influência de objetos inanimados.
- Cenótico, característico exclusivamente de organismos vivos (plantas e animais) caracterizados pela atividade. Um exemplo de fator fitogênico é o consumo simultâneo por plantas vizinhas de determinados nutrientes de uma fonte e, em caso de deficiência, uma certa distribuição de compostos químicos entre plantas é incluída.
- Química, também chamada de alelopatia. Eles se manifestam na inibição ou estimulação dos processos vitais básicos por substâncias químicas liberadas durante a vida das plantas (ou quando elas morrem). Importante, eles não são alimentos de origem animal ou vegetal.
- Informação-biológica, quando a informação genética é transferida.
3. Pela participação do meio ambiente. De acordo com essa característica, os fatores fitogênicos são divididos em:
- Direto, incluindo todas as interações mecânicas, como entrelaçamento e fusão de raízes.
- Tópico, reduzido à transformação ou criação pelas plantas de quaisquer elementos do ambiente (luz, nutrição, calor, etc.).
4. De acordo com o papel do ambiente na obtenção de nutrição, existem:
- Trófico,consistindo em uma mudança sob a influência de plantas na quantidade ou composição de substâncias, seu estado.
- Situacionais, que afetam indiretamente a qualidade e quantidade dos alimentos recebidos. Assim, um exemplo de fator fitogênico é a capacidade de algumas plantas de alterar o pH do solo, o que afeta a absorção de nutrientes dele por outros organismos.
5. Pelas consequências. Dependendo de como a atividade vital das plantas afetará as plantas vizinhas, elas distinguem:
- Competição e restrição mútua.
- Adaptação.
- Eliminação, que é a forma mais importante de interação entre as plantas durante as mudanças em suas comunidades.
- Prevenção, manifestada na criação por uma espécie vegetal de fatores ambientais fitogênicos desfavoráveis para o desenvolvimento de outras espécies na fase de germinação ou primórdio da semente, o que leva à morte das mudas.
- Autolimitação que ocorre na fase de crescimento intensivo dos organismos vegetais. Trata-se da transferência ativa de nutrientes minerais de formas inacessíveis para formas disponíveis, mas seu consumo pelas plantas fica atrás desse processo em velocidade. Isso leva a um atraso ou cessação de seu crescimento.
- Auto-favorecimento, que é a capacidade das plantas de mudar o ambiente por si mesmas. Tais fatores fitogênicos e suas características determinam o estado de qualquer biótopo, como povoamentos de pinheiros, em sinusias de musgo.
Vale ress altar que o mesmo impacto, de acordo com várias características desta classificação, pode ser atribuído a diferentes tipos. Então, a competiçãoa consequência da interação também é trófica, tópica, cenótica e individual.
Competição
O conceito de competição na ciência biológica tem recebido atenção há mais de uma dúzia de anos. Sua interpretação era vaga ou, ao contrário, muito restrita.
Hoje, a competição é entendida como interações em que uma quantidade limitada de alimentos é distribuída desproporcionalmente às necessidades dos organismos que interagem. Como resultado das interações diretas, os fatores fitogênicos levam ao fato de plantas com grandes exigências receberem maiores quantidades de nutrição do que seria o caso com distribuição proporcional. Há competição ao usar a mesma fonte de energia ao mesmo tempo.
É conveniente considerar o mecanismo das relações competitivas no exemplo da interação de três árvores que se alimentam da mesma fonte. Os recursos do meio ambiente têm escassez das substâncias de que necessitam. Depois de algum tempo, o crescimento de duas delas diminui (árvores oprimidas), na terceira aumenta com taxas constantes (a planta dominante). Mas esta situação não leva em conta a possibilidade de as mesmas necessidades das árvores vizinhas, o que não levaria a uma diferença de crescimento.
Na realidade, os recursos do ambiente são instáveis pelos seguintes motivos:
- explorando o espaço;
- condições climáticas estão mudando.
A atividade vital de uma árvore pode ser expressa pela razão de três quantidades:
- necessidades - o máximo de substâncias e energia que uma planta pode consumir;
- o mínimo necessário parasua vida;
- nível de nutrição real.
Com o aumento do tamanho, o nível de necessidades, pelo menos, aumenta antes do envelhecimento. O nível real de nutrição recebido pelas árvores depende de muitos fatores, incluindo "relações sociais" na cenosis. As árvores oprimidas recebem a quantidade mínima de nutrientes, razão pela qual são eliminadas. Os espécimes dominantes dependem em menor grau do cenário cenótico. E o crescimento depende das condições do ambiente abiótico.
Com o tempo, o número de árvores por unidade de área diminui e a proporção de classes cenóticas muda: a proporção de árvores dominantes aumenta. Isso resulta em uma floresta madura dominada por árvores dominantes.
Assim, a competição como fator fitogênico de interação direta entre organismos pode ser representada como um processo de distribuição desigual de recursos, caracterizado por um descompasso de necessidades, que leva à divisão das plantas em diferentes grupos cenóticos e à morte dos oprimidos.
A restrição mútua difere da competição na distribuição proporcional dos recursos nutricionais do ambiente. Embora muitos pesquisadores atribuam a um dos tipos de competição - simétrica. Tal interação ocorre entre indivíduos com habilidades competitivas aproximadamente iguais da mesma espécie ou de espécies diferentes.
Ascensão da concorrência
A competição entre plantas só pode ocorrer se as seguintes condições forem atendidas:
- semelhança qualitativa e quantitativaprecisa;
- consumo compartilhado de recursos de uma fonte comum;
- existência de escassez de recursos ambientais.
Obviamente, com excesso de recursos, as necessidades de cada planta são plenamente satisfeitas, o que não se aplica aos fatores fitogênicos. No entanto, no caso contrário, e mesmo com nutrição conjunta, começa a luta pela existência. Se as raízes ativas das plantas estão na mesma camada do solo e estão em contato umas com as outras, é difícil julgar a distribuição uniforme de nutrientes. Se as raízes ou coroas estiverem localizadas em camadas diferentes, a nutrição não é considerada simultânea (é sequencial), o que significa que não podemos falar em competição.
Exemplos de competição entre plantas
A competição pode vir pela luz, pelos nutrientes do solo e pelos insetos polinizadores. Ela pode ser influenciada não apenas pelos próprios nutrientes, mas também por muitos fatores fitogênicos. Um exemplo é a formação de moitas densas em solos nos quais há muita nutrição mineral e umidade. A principal luta neste caso é pela luz. Mas em solos pobres, geralmente cada planta recebe a quantidade necessária de raios ultravioleta, e a luta é pelos recursos do solo.
O resultado da competição intraespecífica é a distribuição de árvores da mesma espécie em classes de Ofícios. De acordo com seu poder, as plantas podem se referir a:
- I, se são dominantes, possuem tronco grosso e galhos grossos da base do tronco, possuem copa esparsa. Eles gostamsuficiente influxo de sol e extrair grandes quantidades de água e nutrientes do solo graças a um sistema radicular desenvolvido. Encontrado sozinho na floresta.
- II, se também forem dominantes, a mais alta, mas com diâmetro de tronco menor e copa um pouco menos potente.
- III, se forem menores que a classe anterior, mas ainda com a capota aberta aos raios do sol. Eles também dominam a floresta e, junto com a classe II, formam a maior parte das árvores.
- classe IV, se as árvores são finas, pequenas, não recebem luz solar direta.
- V class se as árvores estão morrendo ou já estão mortas.
A competição por polinizadores também é importante para as plantas, onde vence a espécie que melhor atrai insetos. Mais néctar ou doçura pode ser uma vantagem.
Interações Adaptativas
Eles se manifestam no fato de que os fatores fitogênicos que transformam o ambiente tornam suas propriedades aceitáveis para as plantas aceptoras. Na maioria das vezes, a mudança ocorre de forma insignificante, e só se manifesta plenamente quando a espécie influenciadora é um poderoso edificador, e deve ser apresentada em toda a gama de desenvolvimento.
Uma forma de contato mecânico é o uso por um organismo de outra planta como substrato. Esse fenômeno é chamado de epifitismo. Cerca de 10% de todos os tipos de organismos vegetais são epífitas. O significado ecológico desse fenômeno consiste em uma espécie de adaptação ao regime de luz em condições de clima tropical denso.florestas: as epífitas têm a oportunidade de chegar aos raios de luz sem custos significativos de crescimento.
Os contatos fisiológicos de várias plantas incluem parasitismo e saprotrofismo, que também se aplica a fatores fitogênicos. Não se esqueça do mutualismo, um exemplo disso é a simbiose do micélio fúngico e das raízes das plantas. Apesar de os fungos receberem carboidratos das plantas, suas hifas aumentam dez vezes a superfície absortiva da raiz.
Formulários de conexão
Todos os tipos de mecanismos de interações positivas e negativas entre diferentes organismos vivos podem ser muito sutis e não óbvios. Relativamente recentemente, um grupo de cientistas estudou em detalhes os efeitos das plantas no meio ambiente com a ajuda da eliminação vitalícia de substâncias orgânicas complexas que têm uma função protetora no meio ambiente. Tais relações entre plantas são chamadas de alelopáticas. Eles afetam significativamente o tamanho dos bioprodutos obtidos de plantas (não apenas cultivadas, mas também selvagens) e também determinam as melhores maneiras de alternar culturas em plantações de jardins (por exemplo, uma macieira se desenvolve melhor depois de groselhas ou framboesas, ameixas são melhor plantada naqueles lugares onde costumava crescer peras ou pêssegos).
As principais formas de conexões entre plantas e animais nas biocenoses, segundo V. N. Beklemishev, são:
- Conexões tópicas que surgem devido ao fato de um ou mais organismos alterarem o ambiente de outros em uma direção favorável. Por exemplo, os musgos esfagno tendem a acidificar a solução do solo, o que cria condições favoráveis para a orvalho e cranberries em pântanos.
- Conexões tróficas, que consistem no fato de representantes de uma espécie utilizarem um indivíduo de outra espécie, seus dejetos ou sobras como fonte de alimento. Graças às ligações tróficas, as cegonhas entram em cenoses de pântanos e os alces geralmente se instalam em florestas de álamos.
- Laços de fábrica que ocorrem quando indivíduos de algumas espécies usam membros de outras espécies para construir seus ninhos ou moradias. Por exemplo, as árvores fornecem aos pássaros cavidades ou galhos para construir ninhos.
