Factori de mediu ecologice
Termenul „ecologie“ a fost introdus în știință om de știință german Ernst Haeckel (E. Haeckel) în 1869. Definiția formală a ecologiei la destul de ușor, deoarece cuvântul „ecologie“ provine din cuvantul grecesc „oikos“ - locuințe, adăpost și „logos“ - știință. Prin urmare, mediul este adesea definit ca știința relațiilor dintre organisme sau grupuri de organisme (populații, specii) cu mediul lor. Cu alte cuvinte, subiectul ecologiei - este un set de relații între organisme și condițiile lor de existență (mediu), de care depinde succesul lor de supraviețuire, dezvoltare, reproducerea, distribuirea, competitivitatea.
In termen de botanică "ecologie" botanist danez folosit pentru prima dată în 1895 E. Warming g.
Într-un sens larg mediu (sau mediu) pentru a înțelege totalitatea obiectelor materiale, fenomene și câmpuri de energie și valuri, într-un fel sau altul afectează organismul viu. Cu toate acestea, diferite elemente ale mediului nu este percepută în același mod un organism viu, deoarece acestea sunt importante pentru viața este diferită. Printre acestea este practic indiferent față de plante, de exemplu, - gazele inerte conținute în atmosferă. Alte elemente ale mediului, în schimb, au un adesea semnificativ, - un impact semnificativ asupra plantei. Acestea se numesc factori de mediu. Acestea sunt, de exemplu, lumina de apă în atmosferă și în aerul din sol. salinitatea apelor subterane, radioactivitatea naturală și artificială și t. d.). Odată cu aprofundarea cunoștințelor noastre a listei factorilor de mediu se extinde, deoarece, în unele cazuri, se constată că plantele sunt în măsură să răspundă la elementele de mediu considerate anterior indiferente (de exemplu, câmpul magnetic al Pământului. Impactul zgomotului puternic, câmp electric, și așa mai departe. D.).
Clasificarea factorilor de mediu
Pentru a clasifica factorii de mediu pot, în diferite sisteme de coordonate conceptuale.
O distincție este de asemenea actiune directa si factorii de mediu kosvennodeystvuyuschie. În primul rând afectează direct procesele metabolismului morfogenetice, creșterea și dezvoltarea (lumina), acesta din urmă afectează corpul prin modificarea altor factori (de exemplu, forma transbioticheskie transabioticheskie și interacțiuni). Pentru că în diferite situații ecologice, mulți factori pot acționa ca o acțiune directă, și modul în care kosvennodeystvuyuschie, este mai bine să nu vorbim despre divizarea factorilor și a efectului lor direct sau indirect asupra plantei.
Cel mai utilizat pe scară largă de clasificare a factorilor de mediu cu privire la originea și natura acțiunii lor:
Factori I. abiotici:
a) climatic - lumină, căldură, aer (structura și mișcare), umiditatea (inclusiv precipitații în multe forme diferite, umiditate), etc;..
c) topografic (sau orografic) - condițiile reliefului.
II. Factori biotici:
a) de origine vegetală - efecte directe și indirecte ale plante soobitateley;
b) zoogenic - impact direct și indirect al animalelor (alimentație, călcat în picioare, activitatea de polenizare animale, care sapa, fructe și semințe);
c) factori prokariotogennye - influența bacteriilor și algelor (bacterii fitopatogene impact negativ albastru-verde, efectul pozitiv al liberă și legată fixatoare de azot simbiotice bacterii, actinomicete și ciano);
g) factorii mikogennye - impactul negativ al ciupercilor parazite și patogene; un impact pozitiv în formarea ciupercilor mycorrhizal.
Formele specifice ale impactului uman asupra vegetației, orientarea lor, scara vă permit să evidențiați și factorii antropici.
III. Factori antropici legate de forme multilaterale ale activității umane agricole (pășunatul, cositul), activitățile industriale (emisiile de gaze în atmosferă. Construcția, minerit, transport și linii de comunicații), cu cucerirea de activități de agrement și spațiu.
Această clasificare simplă nu se potrivește tuturor, și numai principalii factori de mediu. Există alte, mai puțin esențiale pentru viața plantelor (energie electrică atmosferică, câmpul magnetic al Pământului, radiații ionizante, etc.).
Rețineți, totuși, că divizia de mai sus este într-o oarecare măsură arbitrară, deoarece (și este important să subliniem atât punctul teoretic și practic de vedere), mediul afectează corpul ca un întreg, și factorii de separare și clasificarea lor nu este nimic ca procedură metodologică, facilitând cunoașterea și studiul regularitățile plantelor interrelațiilor și a mediului.
regularități generale ale influenței factorilor de mediu
Impactul factorilor de mediu asupra organismului viu este foarte diversă. Unii factori - lideri - au un impact mai mare, altele - minore - sunt mai slabe; Unii factori care afectează toate aspectele vieții plantelor, celălalt - pe un anumit proces de viață. Cu toate acestea, se poate imagina schema generală de dependență a reacției organismului sub influența factorilor de mediu.
Dacă pe abscisă (X) va fi întârziată factor de intensitate în expresia sa fizică (concentrația temperatură de săruri în habitatele soluția solului, pH-ul, intensitatea luminii, etc ....) Și, pe axa ordonatelor (Y) - reacția unui organism sau o populație de acest factor în expresia sa cantitativă (intensitatea unui proces fiziologic - fotosintezei, absorbția apei de către rădăcini, creșterea, etc; caracteristici morfologice - înălțimea plantelor, mărimea frunzelor, numărul de semințe produse, etc;... caracteristicile populației - populație. persoane per unitate de suprafață, frecvența de apariție, și așa mai departe. d.), obținem următoarea imagine.
Intervalul efectiv al factorilor de mediu (zona de toleranță formă) este limitată la punctele minime și maxime care corespund valorilor extreme ale acestui factor, în care eventuala existență a plantelor. Punctul de pe abscisă corespunzătoare plantei vitale mai buni indicatori, înseamnă un factor de valoare optimă - acest punct optim. Din cauza dificultăților de determinare exactă a acestui punct, de obicei, indică o anumită zonă optimă sau zona de confort. Punctul optim, minim și suma maximă la cele trei puncte cardinale care determină tipul de reacție la posibilitatea acestui factor. Ultimele secțiuni ale curbei care exprimă starea de opresiune a lipsei bruscă sau factorul exces, numit domenii pessimum; acestea corespund factorului valorilor pessimal. În apropierea punctelor critice se află valoarea factorului subletală, și în afara zonei de toleranță - letală.
Speciile diferă unul de altul într-o poziție optimă în cadrul gradientul factorului de mediu. De exemplu, raportul dintre căldură la speciile arctice și tropicale. Pot fi diferite și lățimea intervalului factorului de acțiune (sau zona optimă). Există specii, cum ar fi, pentru care optimale nivel de luminozitate scăzută (cave speciilor de briofite) un nivel relativ ridicat de iluminare (plante alpine). Dar, cunoscut tipuri, în creștere la fel de bine și la nivelul de iluminare, precum și cu o umbrire considerabilă (de exemplu, golomozului - Dactylis glomerata).
amplitudinea ecologică latitudinii în raport cu diferiți factori de mediu sunt adesea diferite. Stenotopic poate fi în raport cu un factor și eurytopic spre un alt exemplu, plantele pot fi limitate la un interval îngust de temperaturi și o gamă largă de salinitate.
Interacțiunea factorilor de mediu
Factorii de mediu afectează plantelor în comun și în același timp, efectul de un factor depinde în mare măsură de „fond de mediu“ t. e. prin cuantificarea altor factori. Acest fenomen de factori de interacțiune bine ilustrat de experiment cu mușchi apos Fontinalis. Acest experiment demonstrează că efectul de iluminare diferită asupra ratei de fotosinteză sub conținut diferit de CO2 în apă.
Experimentul arată de asemenea că un efect biologic similar poate fi obținut atunci când înlocuirea parțială a unui alt factor. Astfel, una și aceeași rată de fotosinteză poate fi atins sau crește iluminarea 18.000 lux, sau la lumină scăzută - o creștere a concentrației de CO2.
Aici se arată o interschimbabilitate parțială a acțiunilor unuia alt factor de mediu. La momentul același nici unul dintre factorii de mediu necesare nu poate fi înlocuită cu o alta: este imposibil să crească o plantă verde în întuneric complet, chiar și cu nutriție minerală foarte bună sau apă distilată cu condiții termice optime. Cu alte cuvinte, există o interschimbabilitate parțială a principalilor factori de mediu și, în același timp, pe deplin indispensabilă (în acest sens, este uneori numit ca importanța lor echivalentă cu durata de viață a plantei). În cazul în care valoarea a cel puțin unul dintre factorii esențiali în afara domeniului de toleranță (sub valoarea minimă și maximă de mai sus), existența organismului este imposibil.
factori de limitare
Dacă oricare dintre factorii care alcătuiesc condițiile de existență, are valoare pessimal, se limitează validitatea factorilor rămase (totuși benefice pot fi) și determină rezultatul final al acțiunii mediului pe plantă. Schimbarea rezultatul final poate fi nu afectează decât factorul de limitare. Această „legea Liebig a minimului“ a fost formulată pentru prima dată în agrochimic agrochimie german, unul dintre fondatorii chimiei agricole Justus von Liebig în 1840 și, prin urmare, este adesea numit legea Liebig.
Ei au observat că, cu o deficiență în soluția solului sau de nutrienți al unuia dintre elementele chimice esențiale, îngrășăminte care conțin alt elemonty pe plantă nu funcționează, și numai adăugarea „ionilor la nivelul minim“ dă o creștere a randamentului. Numeroase exemple de acțiuni factor de limitare nu numai în experiment, dar, de asemenea, în natură arată că acest fenomen este o valoare ecologică generală. Un exemplu al acțiunii „Legea Minimum“ în natură - oprimarea plantelor erbacee sub bolta de păduri de fag, care, în condiții termice optime, concentrații mari de dioxid de carbon, sol destul de bogat și alte condiții de oportunități optime de dezvoltare sunt limitate la plante lipsa ascuțite de lumină.
Identificarea factorilor „în jos“ (la maxim) și eliminarea acțiunilor restrictive, cu alte cuvinte, optimizarea mediului pentru plante, reprezintă o problemă importantă în practică utilizarea rațională a vegetației.
Autekologichesky și gama sinecologici și optimă
Raportul plantelor la factorii de mediu sunt strâns dependentă de influența altor plante soobitateley (în primul rând - din relația concurențială cu ei). De multe ori există o situație în care aspectul poate fi cultivat cu succes într-o gamă largă de acțiune a unor factori (determinat experimental), dar prezența unui concurent puternic forțând zona sa limitat mai restrânsă.
De exemplu, pin silvestru (Pinus sylvestris) are o gamă foarte largă de mediu în ceea ce privește factorii de sol, dar în taiga formează un lemn în primul rând pe soluri nisipoase sărace uscate sau de turbă puternic îmbibat cu apă, t. E. În cazul în care nu există cherestea concurente. Aici, starea reală a toleranței și a Optima diferite zone pentru plante care au suferit sau nu în curs de influente biotice. În acest sens distinge forma ecologică optimă (fără concurență) și poziția optimă fitocenozelor corespunzătoare speciei actuale în peisajul sau biom.
De asemenea, poziția optimă a distinge limitele de anduranta de forma: gama eco (potențiale limite de modul de propagare definit doar prin relația sa cu acest factor) și zona fitocenotice reale.
De multe ori, în acest context, vorbim despre habitatul potențial și real și optim. În literatura străină este de asemenea pe optim fiziologic și ecologic și habitatului. Este mai bine să vorbim despre autekologicheskom și habitatul optim sinecologici și specii.
Diferite tipuri de relații și domenii diferite phytocentral de mediu, dar este întotdeauna mai mare phytocentral de mediu. Interacțiunea plantelor și intervalul de restricție apare frecvent compensată optimă.