Қоршаған орта жағдайларын сипаттайтын барлық экологиялық факторлар екі негізгі топқа бөлінеді - абиотикалық (оларға климаттық және топырақ кіреді) және биотикалық факторлар (зоогендік және фитогендік). Олар бірге жануарлардың мекендейтін ортасына немесе өсімдіктердің өсуіне біріктірілген.
Қоршаған орта факторлары
Жануарлар мен өсімдіктерге әсер ету ерекшеліктеріне қарай олар келесі негізгі топтарға бөлінеді:
1) климаттық, оның ішінде жарық және жылу режимінің ерекшеліктері, ылғалдылық деңгейі және ауа сапасы;
2) топырақ түріне, аналық жыныстарға және жер асты суларына байланысты өсімдіктердің қоректену сапасын сипаттайтын топырақ-жер;
3) жанама әсер ететін топографиялық, өйткені климат пен топырақтың сапасы тірі организмдердің тіршілік ету ортасының рельефіне байланысты;
4) биотикалық: фитогендік, зоогендік және микрогендік факторлар;
5) антропогендік, оның ішінде адамның қоршаған ортаға әсерінің барлық түрлері.
Бұл факторлардың барлық топтары жеке емес, бір-бірімен үйлесетінін атап өткен жөн. Көрсеткіштердің бұл өзгеруіне байланысты олардың кем дегенде біреуі әкеледібұл кешендегі теңгерімсіздік. Мысалы, температураның жоғарылауы ауа ылғалдылығының жоғарылауымен байланысты, ауаның газдық құрамы өзгереді, топырақ құрғайды, фотосинтез күшейеді және т.б. Дегенмен, организмдердің өзі қоршаған ортаның бұл жағдайларына әсер ете алады.
Биотикалық факторлар
Биота - өсімдіктер мен жануарларды ғана емес, сонымен қатар микроорганизмдерді қамтитын ценоздың тірі құрамдас бөлігі. Бұл тірі организмдердің әрқайсысы белгілі бір биоценозда болады және тек өз түрімен ғана емес, басқа түрлердің өкілдерімен де тығыз байланыста болады. Олардың барлығы айналадағы тіршілік иелеріне әсер етеді, бірақ олардан жауап алады. Мұндай өзара әрекеттесулер теріс, оң немесе бейтарап болуы мүмкін.
Қоршаған ортаның бір-бірімен және жансыз бөлігімен әрекеттесулердің жиынтығы биотикалық экологиялық факторлар деп аталады. Оларға мыналар жатады:
- Фитогендік факторлар – өсімдіктердің өзіне, басқа өсімдіктер мен жануарларға әсері.
- Зоогендік факторлар – жануарлардың өзіне, басқа жануарлар мен өсімдіктерге әсері.
Экожүйе деңгейіндегі кейбір биотикалық факторлардың әсері заттар мен энергиялардың түрлену ерекшеліктерін, атап айтқанда олардың бағытын, қарқындылығын және сипатын анықтайды.
Фитогендік факторлар
Академик В. Н. Сукачевтің ұсынысымен қауымдастықтардағы өсімдіктердің қарым-қатынастары ко-акциялар деп атала бастады. Ол олардың ішінде үш категорияны анықтады:
1. Тікелей (байланыс) коакциялар. Бұл топқа ол тікелей кірдіөсімдіктердің олармен жанасатын организмдерге әсері. Оларға өсімдіктердің бір-біріне механикалық және физиологиялық әсерлері жатады. Бұл фитогендік фактордың мысалы - өсімдіктер арасындағы тікелей әрекеттесу - жас қылқан жапырақты ағаштардың тәждерінің төбесін жақын орналасқан көрші қатты ағаштардың иілгіш бұтақтарымен қамшылау арқылы зақымдауы. Немесе, мысалы, әртүрлі өсімдіктердің тамыр жүйесінің тығыз байланысы. Сондай-ақ тікелей фитогендік орта факторларына бәсекелестік, эпифитизм, паразитизм, сапрофитизм және мутуализм жатады.
2. Трансабиотикалық сипаттағы жанама бірлескен әрекеттер. Өсімдіктердің айналасындағы ағзаларға әсер ету тәсілі олардың мекендеу ортасының физика-химиялық сипаттамаларын өзгерту болып табылады. Көптеген өсімдіктер эдфикаторлар болып табылады. Олар басқа өсімдіктерге қоршаған ортаға әсер етеді. Мұндай фитогенді биотикалық фактордың мысалы ретінде өсімдік жамылғысына енетін күн сәулесінің қарқындылығының әлсіреуін айтуға болады, бұл жарықтандырудың маусымдық ырғағының, ормандағы температураның және тағы басқалардың өзгеруін білдіреді.
3. Трансбиотикалық сипаттағы жанама коакциялар. Өсімдіктер қоршаған ортаға жанама түрде, бактериялар сияқты басқа организмдер арқылы әсер етеді. Арнайы түйінді бактериялардың көпшілігі бұршақ тұқымдастардың тамырына орналасатыны белгілі. Олар бос азотты нитриттерге және нитраттарға айналдыру арқылы бекіте алады, бұл өз кезегінде кез келген өсімдіктің тамырымен оңай сіңеді. Осылайша, бұршақ тұқымдас өсімдіктер делдал арқылы әрекет ете отырып, басқа өсімдіктер үшін топырақ құнарлығын жанама түрде арттырады -түйіндік бактериялар. Сондай-ақ, осы фитогендік экологиялық фактордың мысалы ретінде түрлердің сандық қатынасының өзгеруіне әкелетін белгілі бір топтағы өсімдіктерді жануарлардың жеуін атауға болады. Бәсекелестіктің жойылуы нәтижесінде жемеген өсімдіктер күшейе бастайды және көрші организмдерге көбірек әсер етеді.
Мысалдар
Бәсекелестік – биоценоздардың қалыптасуының негізгі факторларының бірі. Оларда тек адамдар ғана өмір сүреді, олар белгілі бір орта жағдайларына бейімделген және тамақтануға қатысатын органдарды басқаларға қарағанда ерте дамыта алды, үлкен аумақты басып алды және жақсы жарықтандыру жағдайында болды. Табиғи сұрыпталу барысында бәсекелестік процесінде әлсіреген даралар жойылады.
Ценоз қалыптасқан кезде материалдық және энергетикалық ресурстардың жұмсалуынан, сондай-ақ химиялық қосылыстар түріндегі организмдердің қалдықтарының шығарылуынан, құлаған жапырақтардан және т.б. әсер ететін қоршаған ортаның көптеген сипаттамалары өзгереді.. Өсімдіктердің қоршаған орта заттарымен қанығуына байланысты көршілерге тікелей немесе жанама әсер етуінің бұл процесі аллелопатия деп аталады.
Фито- және биоценоздарда да симбиоз кеңінен кездеседі, ағаш өсімдіктердің саңырауқұлақтармен өзара тиімді қатынасында көрінеді. Бұндай фитогендік фактор бұршақ, тал, сорғыш, бук және басқа да ағаш өсімдіктеріне тән. Микориза олардың тамырында пайда болады, бұл өсімдіктерге суда еріген топырақтың минералды тұздарын және саңырауқұлақтарды,өз кезегінде органикалық заттарға қол жеткізіңіз.
Қоқысты ыдырататын, оны минералды қосылыстарға айналдыратын, сондай-ақ ауадағы азотты игеретін микроорганизмдердің рөлін де атап өткен жөн. Микроорганизмдердің үлкен категориясы (саңырауқұлақтар мен бактериялар сияқты) ағаштарды паразиттендіреді, олар өздерінің жаппай дамуымен өсімдіктердің өздеріне ғана емес, жалпы биоценозға да орны толмас зиян келтіруі мүмкін.
Әрекеттесудің жіктелуі
1. Пәндер бойынша. Қоршаған ортаға әсер ететін өсімдіктердің санына, сондай-ақ осы әсерге ұшыраған организмдердің санына байланысты олар мыналарды ажыратады:
- Тірі организмге бір өсімдік жүзеге асыратын жеке өзара әрекеттесулер.
- Өсімдіктер топтарының бір-бірімен немесе жеке даралармен қарым-қатынасын қамтитын ұжымдық әрекеттесу.
2. Әсер ету арқылы. Өсімдіктердің тікелей немесе жанама әсер ету түріне сәйкес қоршаған ортаның фитогендік факторлары:
- Механикалық, өзара әрекеттесу дененің кеңістіктегі жағдайының өзгеруімен сипатталатын және өсімдіктің әртүрлі бөліктерінің көрші организмдерге жанасуымен немесе қысымымен жүретін кезде.
- Физикалық, өсімдіктер тудыратын әлсіз электр өрістерінің жақын маңдағы өсімдіктер арасында топырақ ерітінділерін тарату қабілетіне әсері туралы айтқанда. Себебі, ұсақ сорғыш тамырлардың арасында әсер ететін электрлік потенциалдарда белгілі бір айырмашылық боладытопырақтан иондарды сіңіру процесінің қарқындылығы.
- Экологиялық, негізгі фитогендік факторларды білдіреді. Олар өсімдіктердің немесе оның кейбір бөлігінің әсерінен бүкіл қоршаған ортаның өзгеруінде көрінеді. Бірақ сонымен бірге олардың белгілі бір сипаты жоқ, бұл әсер жансыз заттардың әсерінен ерекшеленбейді.
- Кеноздық, тек тірі организмдерге (өсімдіктер мен жануарларға) тән белсенділікпен сипатталады. Фитогендік фактордың мысалы ретінде көршілес өсімдіктердің бір көзден белгілі бір қоректік заттарды бір мезгілде тұтынуы, ал олар жетіспеген жағдайда өсімдіктер арасында химиялық қосылыстардың белгілі бір таралуы қосылады.
- Химиялық, аллелопатия деп те аталады. Олар өсімдіктердің тіршілігі кезінде (немесе олар өлген кезде) бөлінетін химиялық заттар арқылы негізгі тіршілік процестерін тежеу немесе ынталандыру арқылы көрінеді. Ең бастысы, олар жануар немесе өсімдік тағамдары емес.
- Ақпараттық-биологиялық, генетикалық ақпарат тасымалданған кезде.
3. Қоршаған ортаның қатысуымен. Осы ерекшелігі бойынша фитогендік факторлар бөлінеді:
- Тікелей, соның ішінде барлық механикалық әсерлесулер, мысалы, түйісу және түбірлердің бірігуі.
- Өсімдіктердің қоршаған ортаның кез келген элементтерін (жарық, қоректену, жылу және т.б.) түрлендіруіне немесе жасауына дейін қысқартылған өзекті.
4. Қоректік заттарды алудағы қоршаған ортаның рөліне қарай мыналар бөлінеді:
- Трофикалық,өсімдіктердің әсерінен заттардың санының немесе құрамының, күйінің өзгеруінен тұратын.
- Алынған тағамның сапасы мен санына жанама әсер ететін ситуациялық. Сонымен, фитогендік факторға мысал ретінде кейбір өсімдіктердің топырақтың рН-ын өзгерту қабілетін келтіруге болады, бұл одан қоректік заттардың басқа организмдердің сіңуіне әсер етеді.
5. Салдары бойынша. Өсімдіктердің тіршілік әрекеті көрші өсімдіктерге қалай әсер ететініне байланысты олар мыналарды ажыратады:
- Бәсекелестік және өзара шектеу.
- бейімдеу.
- Элиминация, бұл өсімдіктер қауымдастығындағы өзгерістер кезінде олардың өзара әрекеттесуінің ең маңызды түрі.
- Өсімдіктердің бір түрімен тұқымның өніп шығуы немесе примордия кезеңінде басқа түрлердің дамуы үшін қолайсыз фитогендік орта факторларын жасауында көрінетін, көшеттердің өлуіне әкелетін алдын алу.
- Өсімдік ағзаларының қарқынды өсу фазасында болатын өзін-өзі шектеу. Бұл минералды қоректік заттардың қол жетімсіз түрлерінен қолжетімді түрге белсенді түрде ауысуымен байланысты, бірақ өсімдіктердің оларды тұтынуы осы процестен жылдамдықпен артта қалады. Бұл олардың өсуінің кешігуіне немесе тоқтауына әкеледі.
- Өзіне ұнамды болу, бұл өсімдіктердің қоршаған ортаны өздері үшін өзгерту қабілеті. Мұндай фитогендік факторлар және олардың сипаттамалары мүк синусиздеріндегі қарағай бұталары сияқты кез келген биотоптың күйін анықтайды.
Осы классификацияның әртүрлі белгілеріне сәйкес бірдей әсерді әртүрлі түрлерге жатқызуға болатынын атап өткен жөн. Сонымен, жарысөзара әрекеттесу салдары да трофикалық, өзекті, ценоздық және жеке.
Жарыс
Биология ғылымындағы бәсекелестік ұғымына он екі жылдан астам уақыт назар аударылды. Оның түсіндірмесі анық емес немесе, керісінше, тым тар болды.
Бүгінгі таңда бәсекелестік деп шектелген азық-түлік мөлшері өзара әрекеттесуші организмдердің қажеттіліктеріне пропорционалды емес бөлінетін өзара әрекеттесулер түсініледі. Тікелей өзара әрекеттесу нәтижесінде фитогендік факторлар үлкен қажеттіліктері бар өсімдіктер пропорционалды таралу жағдайына қарағанда көбірек қоректену мөлшерін алады. Бір уақытта бір қуат көзін пайдаланған кезде бәсекелестік туындайды.
Бір көзден қоректенетін үш ағаштың өзара әрекеттесу мысалында бәсекелестік қатынастар механизмін қарастыру ыңғайлы. Қоршаған ортаның ресурстарында қажетті заттардың тапшылығы бар. Біраз уақыттан кейін олардың екеуінің өсуі төмендейді (басылған ағаштар), үшіншісінде ол тұрақты қарқынмен өседі (басым өсімдік). Бірақ бұл жағдай көршілес ағаштардың бірдей қажеттіліктерінің мүмкіндігін ескермейді, бұл өсудің айырмашылығына әкелмейді.
Шындығында қоршаған орта ресурстары келесі себептерге байланысты тұрақсыз:
- ғарышты зерттеу;
- климаттық жағдайлар өзгеруде.
Ағаштың өмірлік белсенділігін үш шаманың қатынасымен толық көрсетуге болады:
- қажеттілік - өсімдік қабылдай алатын заттар мен энергияның максималды мөлшері;
- үшін талап етілетін ең азоның өмірі;
- нақты тамақтану деңгейі.
Өлшемі ұлғайған сайын қажеттіліктер деңгейі, кем дегенде, қартаюға дейін артады. Ағаштардың қоректенуінің нақты деңгейі көптеген факторларға, соның ішінде ценоздағы «әлеуметтік қатынастарға» байланысты. Қысылған ағаштар қоректік заттардың ең аз мөлшерін алады, бұл олардың жойылуының себебі болып табылады. Басым үлгілер аз дәрежеде ценоздық жағдайға байланысты. Ал өсу абиотикалық орта жағдайына байланысты.
Уақыт өте келе аудан бірлігіне келетін ағаштар саны азаяды және ценоздық класстардың арақатынасы өзгереді: басым ағаштардың үлесі артады. Бұл басым ағаштар басым жетілген орманға әкеледі.
Сонымен, организмдер арасындағы тікелей әсерлесудің фитогендік факторы ретінде бәсекелестікті өсімдіктердің әртүрлі ценоздық топтарға бөлінуіне әкелетін қажеттіліктердің сәйкес келмеуімен сипатталатын ресурстардың біркелкі емес таралу процесі ретінде көрсетуге болады. езілгендердің өлімі.
Өзара шектеу бәсекелестіктен қоршаған ортаның қоректік ресурстарының пропорционалды таралуымен ерекшеленеді. Көптеген зерттеушілер оны бәсекелестіктің бір түрі – симметриялылыққа жатқызғанымен. Мұндай өзара әрекеттестік шамамен бірдей немесе әртүрлі түрдегі бәсекеге қабілеттіліктері бірдей адамдар арасында болады.
Бәсекелестіктің артуы
Өсімдіктер арасындағы бәсекелестік келесі шарттар орындалғанда ғана орын алады:
- сапалық және сандық ұқсастыққажет;
- ортақ көзден ресурстарды ортақ тұтыну;
- қоршаған орта ресурстарының тапшылығы.
Ресурстардың артық болуымен әрбір өсімдіктің қажеттіліктері толық қанағаттандырылатыны анық, бұл фитогендік факторларға жатпайды. Дегенмен, керісінше жағдайда, тіпті бірлескен тамақтану кезінде өмір сүру үшін күрес басталады. Егер өсімдіктердің белсенді тамырлары бір топырақ қабатында болса және бір-бірімен байланыста болса, қоректік заттардың біркелкі таралуын бағалау қиын. Егер тамырлар немесе тәждер әртүрлі қабаттарда орналасса, онда тамақтану бір мезгілде қарастырылмайды (ол дәйекті), яғни біз бәсекелестік туралы айта алмаймыз.
Өсімдіктер арасындағы бәсекелестік мысалдары
Жарық, топырақ қоректік заттары және жәндіктерді тозаңдандыру үшін бәсекелестік болуы мүмкін. Оған қоректік заттардың өзі ғана емес, көптеген фитогендік факторлар да әсер етуі мүмкін. Мысал ретінде минералды қоректік заттар мен ылғал көп болатын топырақтарда тығыз қопалардың пайда болуын келтіруге болады. Бұл жағдайда негізгі күрес жарық үшін. Бірақ нашар топырақтарда әдетте әрбір өсімдік ультракүлгін сәулелердің қажетті мөлшерін алады және топырақ ресурстары үшін күрес жүреді.
Түрішілік бәсекенің нәтижесі бір түрдегі ағаштарды Қолөнер кластарына бөлу болып табылады. Қуатына қарай өсімдіктер мыналарға сілтеме жасай алады:
- I класс, егер олар басым болса, діңі қалың және діңінің түбінен қалың бұтақтары бар, жайылған тәжі бар. Олар ләззат аладыкүннің жеткілікті ағыны және дамыған тамыр жүйесінің арқасында топырақтан су мен қоректік заттардың үлкен мөлшерін алу. Орманда жалғыз табылды.
- II класс, егер олар да басым болса, ең жоғары, бірақ магистральдық диаметрі кішірек және тәжі сәл күштірек.
- III сынып, егер олар алдыңғы сыныптан кішірек болса да, үстіңгі жағы әлі күнге дейін күн сәулелеріне ашық болса. Олар орманда да үстемдік етеді және II класспен бірге ағаштардың негізгі бөлігін құрайды.
- IV класс, егер ағаштар жіңішке, кішкентай болса, тікелей күн сәулесін алмайды.
- Ағаштар өліп жатса немесе әлдеқашан өлсе, V сынып.
Тозаңдандырғыштар бәсекесі өсімдіктер үшін де маңызды, мұнда жәндіктерді жақсы тартатын түр жеңеді. Көбірек балшырындар немесе тәттілер артықшылық болуы мүмкін.
Адаптивті өзара әрекеттесу
Олар қоршаған ортаны түрлендіретін фитогендік факторлар оның қасиеттерін акцепторлы өсімдіктер үшін қолайлы етуінен көрінеді. Көбінесе өзгеріс елеусіз болады және олар әсер етуші түр күшті эдфикатор болған кезде ғана толық көрінеді және ол дамудың толық ауқымында ұсынылуы керек.
Механикалық жанасудың бір түрі – бір ағзаның екінші өсімдікті субстрат ретінде пайдалануы. Бұл құбылыс эпифитизм деп аталады. Өсімдік организмдерінің барлық түрлерінің шамамен 10% эпифиттер. Бұл құбылыстың экологиялық мәні тығыз тропиктік жағдайлардағы жарық режиміне бейімделуден тұрады.ормандар: эпифиттер айтарлықтай өсу шығындарынсыз жарық сәулелеріне жетуге мүмкіндік алады.
Әртүрлі өсімдіктердің физиологиялық байланыстарына паразитизм және сапротрофизм жатады, бұл фитогендік факторларға да қатысты. Саңырауқұлақ мицелийі мен өсімдік тамырларының симбиозының мысалы болып табылатын мутуализм туралы ұмытпаңыз. Саңырауқұлақтар көмірсуларды өсімдіктерден алатынына қарамастан, олардың гифалары тамырдың сіңіру бетін он есе арттырады.
Байланыс пішіндері
Әртүрлі тірі ағзалардың арасындағы оң және теріс әсерлесудің барлық түрлері өте нәзік және айқын емес болуы мүмкін. Салыстырмалы түрде жақында ғалымдар тобы қоршаған ортаны қорғау қызметін атқаратын күрделі органикалық заттарды өмір бойы жою арқылы өсімдіктердің қоршаған ортаға әсерін егжей-тегжейлі зерттеді. Өсімдіктер арасындағы мұндай қатынастар аллелопатикалық деп аталады. Олар өсімдіктердің алынған биоөнімдерінің мөлшеріне (тек мәдени ғана емес, жабайы да) әсер етеді, сондай-ақ бақша екпелеріндегі егістерді айналдырудың ең жақсы тәсілдерін анықтайды (мысалы, алма ағашы қарақат немесе таңқурайдан кейін жақсы дамиды, алхоры. Алмұрт немесе шабдалы өсірілетін жерлерге отырғызған дұрыс).
Биоценоздардағы өсімдіктер мен жануарлар арасындағы байланыстың негізгі формалары, В. Н. Беклемишев бойынша:
- Бір немесе бірнеше организмдердің басқалардың ортасын қолайлы бағытта өзгертуіне байланысты туындайтын өзекті байланыстар. Мысалы, сфагнум мүктері топырақ ерітіндісін қышқылдандыруға бейім, бұл батпақты жерлерде күнбағыс пен мүкжидек үшін қолайлы жағдай жасайды.
- Трофикалық байланыстар, олар бір түр өкілдері екінші түрдің даралығын, оның қалдықтарын немесе қалдықтарын қорек көзі ретінде пайдалануынан тұрады. Трофикалық байланыстардың арқасында ләйлектер сулы-батпақты жерлерге түседі, ал бұландар әдетте көктерек ормандарына қоныстанады.
- Зауыттық байланыстар кейбір түрлердің даралары ұяларын немесе баспаналарын салу үшін басқа түрлердің мүшелерін пайдаланған кезде пайда болады. Мысалы, ағаштар құстарды ұя салу үшін қуыстармен немесе бұтақтармен қамтамасыз етеді.
