تنقسم جميع العوامل البيئية التي تميز الظروف البيئية إلى مجموعتين رئيسيتين - اللاأحيائية (تشمل المناخ والتربة) والعوامل الحيوية (حيوانية المنشأ والنباتية). يتم دمجها معًا في موطن حيواني أو نمو نبات.
العوامل البيئية
اعتمادًا على خصائص تأثيرها على الحيوانات والنباتات ، يتم تقسيمها إلى المجموعات الرئيسية التالية:
1) مناخي ، بما في ذلك ميزات النظام الخفيف والحراري ومستوى الرطوبة وجودة الهواء ؛
2) التربة الأرضية ، والتي تميز جودة التغذية التي تتلقاها النباتات اعتمادًا على نوع التربة والصخور الأم والمياه الجوفية ؛
3) طبوغرافية ، تعمل بشكل غير مباشر ، لأن جودة المناخ والتربة تعتمد على راحة موطن الكائنات الحية ؛
4) الحيوية: العوامل النباتية والحيوانية والميكروجينية ؛
5) بشرية المنشأ ، بما في ذلك جميع أنواع التأثير البشري على البيئة.
من الجدير بالذكر أن كل مجموعات العوامل هذه لا تعمل بشكل فردي ، ولكن بالاشتراك مع بعضها البعض. بسبب هذا التغيير في المؤشرات ، واحد منهم على الأقل سيؤدي إلىالخلل في هذا المجمع. على سبيل المثال ، ترتبط الزيادة في درجة الحرارة بزيادة في رطوبة الهواء ، ويتغير تكوين الغاز في الهواء ، وتجف التربة ، ويزيد التمثيل الضوئي ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن الكائنات الحية نفسها قادرة على التأثير على هذه الظروف البيئية.
العوامل الحيوية
تعد الكائنات الحية مكونًا حيًا من التكوينات ، بما في ذلك ليس فقط النباتات والحيوانات ، ولكن أيضًا الكائنات الحية الدقيقة. كل من هذه الكائنات الحية موجودة في تنوع حيوي معين وتتفاعل بشكل وثيق ليس فقط مع نوعها ، ولكن أيضًا مع ممثلي الأنواع الأخرى. كلهم يؤثرون على الكائنات الحية من حولهم ، لكنهم يتلقون أيضًا استجابة منهم. يمكن أن تكون هذه التفاعلات سلبية أو إيجابية أو محايدة.
مجموع التفاعلات مع بعضها البعض ومع الجزء غير الحي من البيئة يسمى العوامل البيئية الحيوية. وتشمل هذه:
- العوامل النباتية هي التأثيرات التي تحدثها النباتات على نفسها وعلى النباتات والحيوانات الأخرى.
- العوامل الحيوانية المنشأ هي التأثير الذي تمارسه الحيوانات على نفسها وعلى الحيوانات والنباتات الأخرى.
تأثير بعض العوامل الحيوية على مستوى النظام البيئي يحدد سمات تحول المواد والطاقات ، أي اتجاهها وشدتها وطبيعتها.
العوامل النباتية
بدأت تسمى علاقات النباتات في المجتمعات باقتراح من الأكاديمي ف.ن.سوكاتشيف بالأفعال المشتركة. حدد ثلاث فئات فيها:
1. العلاقات المباشرة (الاتصال). في هذه المجموعة كان يضم مباشرةتأثير النباتات على الكائنات الحية التي تتلامس معها. وتشمل هذه التأثيرات الميكانيكية والفسيولوجية للنباتات على بعضها البعض. مثال على هذا العامل النباتي - التفاعل المباشر بين النباتات - هو الضرر الذي يصيب قمم تيجان الأشجار الصنوبرية الصغيرة بجلدها بفروع مرنة من الأخشاب الصلبة المجاورة المتقاربة. أو ، على سبيل المثال ، الاتصال الوثيق بأنظمة جذر النباتات المختلفة. أيضًا ، تشمل العوامل البيئية المباشرة للنباتات التنافس ، والتطفل ، والتطفل ، والتراخيم ، والتكافل.
2. الإجراءات المشتركة غير المباشرة ذات الطبيعة المتحولة. الطريقة التي تؤثر بها النباتات على الكائنات الحية من حولها هي تغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية لموائلها. العديد من النباتات هي أدوات بناء. لها تأثير بيئي على النباتات الأخرى. مثال على هذا العامل الحيوي النباتي هو ضعف شدة ضوء الشمس الذي يخترق الغطاء النباتي ، مما يعني حدوث تغيير في الإيقاع الموسمي للإضاءة ودرجة الحرارة في الغابة وغير ذلك الكثير.
3. التفاعلات غير المباشرة ذات الطبيعة المتحولة. تؤثر النباتات على البيئة بشكل غير مباشر ، من خلال الكائنات الحية الأخرى ، مثل البكتيريا. من المعروف أن بكتيريا العقيدات الخاصة تستقر على جذور معظم البقوليات. إنهم قادرون على إصلاح النيتروجين الحر عن طريق تحويله إلى نيتريت ونترات ، والتي بدورها تمتص بسهولة عن طريق جذور أي نبات تقريبًا. وبالتالي ، فإن النباتات البقولية تزيد بشكل غير مباشر من خصوبة التربة للنباتات الأخرى ، وتعمل من خلال وسيط -بكتيريا العقيدات. أيضًا ، كمثال على هذا العامل البيئي النباتي ، يمكن للمرء أن يسمي أكل الحيوانات لنباتات مجموعات معينة ، مما يؤدي إلى تغيير في النسبة العددية للأنواع. نتيجة القضاء على المنافسة ، تبدأ النباتات غير المأكولة في النمو بشكل أقوى ولها تأثير أكبر على الكائنات الحية المجاورة.
أمثلة
المنافسة هي أحد العوامل الرئيسية في تكوين التكاثر الحيوي. يعيش فيها الأفراد فقط ، والذين تبين أنهم أكثر تكيفًا مع ظروف بيئية معينة وتمكنوا من تطوير الأعضاء المشاركة في التغذية في وقت أبكر من الآخرين ، واستولوا على مساحة كبيرة ووجدوا أنفسهم في ظروف إضاءة أفضل. في سياق الانتقاء الطبيعي ، يتم تدمير الأفراد الذين أضعفوا في عملية المنافسة.
عندما يتشكل الانسداد ، تتغير العديد من خصائص البيئة ، بسبب إنفاق موارد المواد والطاقة ، وكذلك انبعاث نفايات الكائنات الحية في شكل مركبات كيميائية ، والأوراق المتساقطة وأكثر من ذلك بكثير. تسمى هذه العملية للتأثير المباشر أو غير المباشر للنباتات على الجيران بسبب التشبع بالمواد البيئية بالأليلوباثي.
أيضًا في التكاثر النباتي والحيوي ، يوجد التعايش على نطاق واسع ، ويتجلى في علاقة المنفعة المتبادلة بين النباتات الخشبية والفطريات. يعتبر هذا العامل النباتي نموذجيًا للبقوليات والصفصاف والمصاصين والزان والنباتات الخشبية الأخرى. تظهر الفطريات الفطرية على جذورها ، مما يسمح للنباتات بتلقي الأملاح المعدنية للتربة المذابة في الماء ، والفطريات ، فيبدوره ، الوصول إلى المواد العضوية.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى دور الكائنات الحية الدقيقة في تحلل القمامة وتحويلها إلى مركبات معدنية ، وكذلك امتصاص النيتروجين من الهواء. هناك فئة كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة (مثل الفطريات والبكتيريا) تتطفل على الأشجار ، والتي ، مع تطورها الهائل ، يمكن أن تسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه ليس فقط للنباتات نفسها ، ولكن أيضًا للتكاثر الحيوي ككل.
تصنيف التفاعلات
1. بالمواضيع. اعتمادًا على عدد النباتات التي تؤثر على البيئة ، وكذلك عدد الكائنات الحية المعرضة لهذا التأثير ، فإنها تميز:
- التفاعلات الفردية التي يقوم بها نبات واحد لكل كائن حي.
- التفاعلات الجماعية ، والتي تشمل علاقة مجموعات النباتات ببعضها البعض أو مع الأفراد.
2. عن طريق التأثير. وفقًا لنوع التأثير المباشر أو غير المباشر الذي تمارسه النباتات ، فإن العوامل البيئية النباتية هي:
- ميكانيكي ، عندما تتميز التفاعلات بتغيير في الموقع المكاني للجسم ويصاحبها ملامسة أو ضغط لأجزاء مختلفة من النبات على الكائنات الحية المجاورة.
- المادية ، عند الحديث عن تأثير الحقول الكهربائية الضعيفة التي تولدها النباتات على قدرتها على توزيع محاليل التربة بين النباتات القريبة. هذا لأنه بين جذور المص الصغيرة هناك اختلاف معين في الجهود الكهربائية التي تؤثرشدة عملية امتصاص الأيونات من التربة.
- بيئية ، وتمثل العوامل النباتية الرئيسية. يظهرون أنفسهم في تحول البيئة بأكملها تحت تأثير النباتات أو جزء منها فقط. لكن في نفس الوقت ليس لديهم صفة معينة هذا التأثير لا يختلف عن تأثير الجماد
- Cenotic ، وهي خاصية مميزة حصريًا للكائنات الحية (النباتات والحيوانات) التي تتميز بالنشاط. مثال على العامل النباتي هو الاستهلاك المتزامن من قبل النباتات المجاورة لبعض العناصر الغذائية من مصدر واحد ، وفي حالة نقصها ، يتم تضمين توزيع معين للمركبات الكيميائية بين النباتات.
- مادة كيميائية ، وتسمى أيضًا باسم allelopathy. تتجلى في تثبيط أو تحفيز عمليات الحياة الأساسية بواسطة المواد الكيميائية التي تطلق خلال حياة النباتات (أو عندما تموت). والأهم من ذلك أنها ليست أطعمة حيوانية أو نباتية.
- معلومات بيولوجية عند نقل المعلومات الجينية
3. من خلال مشاركة البيئة. وفقًا لهذه الميزة ، تنقسم العوامل النباتية إلى:
- مباشر ، بما في ذلك جميع التفاعلات الميكانيكية ، مثل التشابك ودمج الجذور.
- موضعي ، مختزل للتحول أو الإنشاء بواسطة النباتات لأي عناصر من البيئة (الضوء ، التغذية ، الحرارة ، إلخ).
4. بحسب دور البيئة في الحصول على التغذية هناك:
- غذائي ،تتكون من تغيير تحت تأثير النباتات في كمية أو تكوين المواد ، حالتها.
- الظرفية ، والتي تؤثر بشكل غير مباشر على جودة وكمية الغذاء المستلم. لذلك ، مثال على العامل النباتي هو قدرة بعض النباتات على تغيير درجة الحموضة في التربة ، مما يؤثر على امتصاص العناصر الغذائية منها بواسطة الكائنات الحية الأخرى.
5. من العواقب. اعتمادًا على كيفية تأثير النشاط الحيوي للنباتات على النباتات المجاورة ، فإنهم يميزون:
- المنافسة والقيود المتبادلة
- التكيف.
- القضاء ، وهو أهم شكل من أشكال التفاعل بين النباتات أثناء التغيرات في مجتمعاتهم.
- الوقاية ، تتجلى في خلق نوع نباتي لعوامل بيئية غير مواتية للنباتات لتنمية أنواع أخرى في مرحلة إنبات البذور أو البدايات ، مما يؤدي إلى موت الشتلات.
- التقييد الذاتي الذي يحدث في مرحلة النمو المكثف للكائنات النباتية. يتعلق الأمر بالنقل النشط للمغذيات المعدنية من الأشكال التي يتعذر الوصول إليها إلى الأشكال المتاحة ، لكن استهلاكها من قبل النباتات يتخلف عن هذه العملية في السرعة. هذا يؤدي إلى تأخير أو توقف نموها.
- تفضيل الذات ، وهو قدرة النباتات على تغيير البيئة بنفسها. تحدد هذه العوامل النباتية وخصائصها حالة أي بيئة حيوية ، مثل حوامل الصنوبر ، في تراكب الطحالب.
وتجدر الإشارة إلى أن التأثير نفسه ، وفقًا للسمات المختلفة لهذا التصنيف ، يمكن أن يُعزى إلى أنواع مختلفة. إذن ، المنافسةنتيجة التفاعل هي أيضًا غذائية وموضوعية ومتجانسة وفردية.
مسابقة
حظي مفهوم المنافسة في العلوم البيولوجية بالاهتمام لأكثر من اثني عشر عامًا. كان تفسيره غامضا او على العكس ضيقا جدا.
اليوم ، تُفهم المنافسة على أنها تفاعلات يتم فيها توزيع كمية محدودة من الطعام بشكل غير متناسب مع احتياجات الكائنات الحية المتفاعلة. نتيجة للتفاعلات المباشرة ، تؤدي العوامل النباتية إلى حقيقة أن النباتات ذات المتطلبات الكبيرة تتلقى كميات أكبر من التغذية مقارنة بالتوزيع النسبي. هناك منافسة عند استخدام نفس مصدر الطاقة في نفس الوقت
من المناسب النظر في آلية العلاقات التنافسية على مثال تفاعل ثلاث أشجار تتغذى من نفس المصدر. موارد البيئة لديها نقص في المواد التي تحتاجها. بعد مرور بعض الوقت ، يتناقص نمو اثنين منهم (الأشجار المضطهدة) ، ويزيد في الثلث بمعدلات ثابتة (النبات السائد). لكن هذا الموقف لا يأخذ في الاعتبار إمكانية وجود نفس احتياجات الأشجار المجاورة مما لن يؤدي إلى اختلاف في النمو.
في الواقع ، موارد البيئة غير مستقرة للأسباب التالية:
- استكشاف الفضاء ؛
- الظروف المناخية تتغير.
يمكن التعبير عن النشاط الحيوي للشجرة تمامًا بنسبة ثلاث كميات:
- الاحتياجات - الحد الأقصى من المواد والطاقة التي يمكن للنبات أن يأخذها ؛
- الحد الأدنى المطلوبحياته ؛
- مستوى التغذية الحقيقي.
مع زيادة الحجم ، يزداد مستوى الاحتياجات على الأقل قبل الشيخوخة. يعتمد المستوى الفعلي للتغذية التي تتلقاها الأشجار على العديد من العوامل ، بما في ذلك "العلاقات الاجتماعية" في التضيق. تحصل الأشجار المضطربة على الحد الأدنى من العناصر الغذائية ، وهذا هو سبب التخلص منها. تعتمد العينات السائدة بدرجة أقل على الإعداد التكويني. ويعتمد النمو على ظروف البيئة اللاأحيائية.
بمرور الوقت ، يتناقص عدد الأشجار لكل وحدة مساحة وتتغير نسبة الطبقات الموروثة: تزداد نسبة الأشجار السائدة. ينتج عن هذا غابة ناضجة تهيمن عليها الأشجار المهيمنة.
لذلك ، يمكن تمثيل المنافسة كعامل نباتي للتفاعل المباشر بين الكائنات الحية على أنها عملية توزيع غير متساوٍ للموارد ، تتميز بعدم تطابق الاحتياجات ، مما يؤدي إلى تقسيم النباتات إلى مجموعات متجانسة مختلفة وإلى موت المظلوم
يختلف القيد المتبادل عن المنافسة في التوزيع النسبي لموارد المغذيات في البيئة. على الرغم من أن العديد من الباحثين يعزون ذلك إلى أحد أنواع المنافسة - المتماثل. يحدث هذا التفاعل بين أفراد يتمتعون بقدرات تنافسية متساوية تقريبًا من نفس النوع أو نوع مختلف.
صعود المنافسة
يمكن أن تحدث المنافسة بين المصانع فقط في حالة استيفاء الشروط التالية:
- تشابه نوعي وكمييحتاج ؛
- استهلاك مشترك للموارد من مصدر مشترك ؛
- النقص الحالي في الموارد البيئية.
من الواضح ، مع وجود فائض من الموارد ، تلبية احتياجات كل نبات بالكامل ، وهو ما لا ينطبق على العوامل النباتية. ومع ذلك ، في الحالة المعاكسة ، وحتى مع التغذية المشتركة ، يبدأ النضال من أجل الوجود. إذا كانت الجذور النشطة للنباتات في نفس طبقة التربة ومتلامسة مع بعضها البعض ، فمن الصعب الحكم على التوزيع المنتظم للمغذيات. إذا كانت الجذور أو التيجان موجودة في طبقات مختلفة ، فإن التغذية لا تعتبر متزامنة (إنها متسلسلة) ، مما يعني أنه لا يمكننا التحدث عن المنافسة.
أمثلة على المنافسة بين النباتات
يمكن أن تأتي المنافسة على الضوء ومغذيات التربة وتلقيح الحشرات. يمكن أن تتأثر ليس فقط بالمغذيات نفسها ، ولكن أيضًا بالعديد من العوامل النباتية. مثال على ذلك هو تكوين غابة كثيفة على التربة التي يوجد فيها الكثير من التغذية المعدنية والرطوبة. النضال الرئيسي في هذه الحالة هو من أجل الضوء. لكن في التربة الفقيرة ، عادة ما يتلقى كل نبات الكمية اللازمة من الأشعة فوق البنفسجية ، والنضال هو من أجل موارد التربة.
نتيجة المنافسة بين الأنواع هي توزيع الأشجار من نفس النوع في فئات الحرف. وفقًا لقوتها ، يمكن للمحطات الرجوع إلى:
- أنا صنف ، إذا كانوا مسيطرين ، لديهم جذع سميك وأغصان سميكة من قاعدة الجذع ، لها تاج منتشر. يستمتعونالتدفق الكافي للشمس واستخراج كميات هائلة من الماء والمواد المغذية من التربة بفضل نظام جذر متطور. وجدت منفردة في الغابة.
- II فئة ، إذا كانت هي أيضًا مسيطرة ، فهي الأعلى ، ولكن بقطر جذع أصغر وتاج أقل قوة قليلاً.
- III فئة ، إذا كانت أصغر من الفئة السابقة ، لكن لا يزال سقفها مفتوحًا لأشعة الشمس. كما أنها تهيمن على الغابة وتشكل ، إلى جانب الفئة الثانية ، الجزء الأكبر من الأشجار.
- IV فئة ، إذا كانت الأشجار رقيقة وصغيرة ، لا تتلقى ضوء الشمس المباشر.
- فئة V إذا ماتت الأشجار أو ماتت بالفعل.
المنافسة على الملقحات مهمة أيضًا للنباتات ، حيث تفوز الأنواع التي تجذب الحشرات بشكل أفضل. المزيد من الرحيق أو الحلاوة يمكن أن يكون ميزة.
التفاعلات التكيفية
تتجلى في حقيقة أن العوامل النباتية التي تغير البيئة تجعل خصائصها مقبولة للنباتات المستقبلة. في أغلب الأحيان ، يحدث التغيير بشكل ضئيل ، ولا يتجلى بشكل كامل إلا عندما يكون النوع المؤثر مؤثرًا قويًا ، ويجب تقديمه في النطاق الكامل للتطور.
أحد أشكال الاتصال الميكانيكي هو استخدام كائن حي لنبات آخر كركيزة. هذه الظاهرة تسمى epiphytism. حوالي 10 ٪ من جميع أنواع الكائنات الحية النباتية هي نباتات نباتية. يتألف المعنى البيئي لهذه الظاهرة من نوع من التكيف مع نظام الضوء في ظروف المناطق الاستوائية الكثيفةالغابات: تحصل النباتات الهوائية على فرصة للوصول إلى أشعة الضوء دون تكاليف نمو كبيرة.
تشمل جهات الاتصال الفسيولوجية للنباتات المختلفة التطفل و saprotrophism ، والتي تنطبق أيضًا على العوامل النباتية. لا تنسى التبادلية ، ومن الأمثلة على ذلك تكافل الفطريات الفطرية وجذور النباتات. على الرغم من حقيقة أن الفطريات تتلقى الكربوهيدرات من النباتات ، فإن خيوطها تزيد من السطح الامتصاصي للجذر بمقدار عشرة أضعاف.
نماذج الاتصال
يمكن أن تكون جميع أنواع آليات التفاعلات الإيجابية والسلبية بين الكائنات الحية المختلفة نفسها دقيقة للغاية وغير واضحة. في الآونة الأخيرة نسبيًا ، قامت مجموعة من العلماء بدراسة تفصيلية لتأثيرات النباتات على البيئة بمساعدة التخلص مدى الحياة من المواد العضوية المعقدة التي لها وظيفة وقائية في البيئة. تسمى هذه العلاقات بين النباتات allelopathic. إنها تؤثر بشكل كبير على حجم المنتجات الحيوية التي تم الحصول عليها من النباتات (ليس فقط المزروعة ، ولكن أيضًا البرية) ، كما تحدد أيضًا أفضل الطرق لتدوير المحاصيل في مزارع الحدائق (على سبيل المثال ، تنمو شجرة التفاح بشكل أفضل بعد الكشمش أو التوت ، أفضل ما يزرع في تلك الأماكن التي كان ينمو فيها الكمثرى أو الخوخ).
الأشكال الرئيسية للتواصل بين النباتات والحيوانات في التكاثر الحيوي ، وفقًا لـ V. N. Beklemishev ، هي:
- الروابط الموضعية التي تنشأ بسبب حقيقة أن كائنًا واحدًا أو أكثر يغير بيئة الآخرين في اتجاه موات.على سبيل المثال ، تميل طحالب الطحالب إلى تحمض محلول التربة ، مما يخلق ظروفًا مواتية للنبتة والتوت البري في المستنقعات.
- الوصلات الغذائية ، والتي تتكون من حقيقة أن ممثلي أحد الأنواع يستخدمون فردًا من نوع آخر ، أو نفاياته أو بقايا الطعام كمصدر للغذاء. بفضل الروابط الغذائية ، يدخل طيور اللقلق إلى شقوق الأراضي الرطبة ، وعادة ما تستقر الأيائل في غابات الحور الرجراج.
- روابط المصنع التي تحدث عندما يستخدم أفراد من بعض الأنواع أعضاء من أنواع أخرى لبناء أعشاشهم أو مساكنهم. على سبيل المثال ، تزود الأشجار الطيور بأجواف أو أغصان لبناء أعشاش.
