Tous les facteurs environnementaux caractérisant les conditions environnementales sont divisés en deux groupes principaux: les facteurs abiotiques (ils comprennent le climat et le sol) et les facteurs biotiques (zoogéniques et phytogéniques). Ensemble, ils sont combinés dans un habitat animal ou une croissance végétale.
Facteurs environnementaux
Selon les caractéristiques de leur influence sur les animaux et les plantes, ils sont répartis dans les groupes principaux suivants:
1) climatique, y compris les caractéristiques du régime lumineux et thermique, le niveau d'humidité et la qualité de l'air;
2) sol-sol, qui caractérisent la qualité de la nutrition reçue par les plantes en fonction du type de sol, de la roche mère et des eaux souterraines;
3) topographique, agissant indirectement, puisque le climat et la qualité du sol dépendent du relief de l'habitat des organismes vivants;
4) biotique: facteurs phytogéniques, zoogéniques et microgéniques;
5) anthropique, y compris tous les types d'impact humain sur l'environnement.
Il convient de noter que tous ces groupes de facteurs n'agissent pas individuellement, mais en combinaison les uns avec les autres. Du fait de ce changement d'indicateurs, au moins l'un d'entre eux conduira àdéséquilibre dans ce complexe. Par exemple, une augmentation de la température est associée à une augmentation de l'humidité de l'air, la composition gazeuse de l'air change, le sol s'assèche, la photosynthèse augmente, etc. Cependant, les organismes eux-mêmes sont capables d'influencer ces conditions environnementales.
Facteurs biotiques
Le biote est un composant vivant de la cénose, comprenant non seulement des plantes et des animaux, mais aussi des micro-organismes. Chacun de ces organismes vivants existe dans une certaine biocénose et interagit étroitement non seulement avec sa propre espèce, mais également avec des représentants d'autres espèces. Tous affectent les êtres vivants qui les entourent, mais reçoivent également une réponse de leur part. Ces interactions peuvent être négatives, positives ou neutres.
L'ensemble des interactions entre elles et avec la partie inanimée de l'environnement est appelé facteurs environnementaux biotiques. Ceux-ci incluent:
- Les facteurs phytogéniques sont les effets que les plantes ont sur elles-mêmes, les autres plantes et les animaux.
- Les facteurs zoogéniques sont l'influence exercée par les animaux sur eux-mêmes, les autres animaux et les plantes.
L'influence de certains facteurs biotiques au niveau de l'écosystème détermine les caractéristiques de la transformation des substances et des énergies, à savoir leur direction, leur intensité et leur nature.
Facteurs phytogéniques
Les relations des plantes dans les communautés avec la suggestion de l'académicien V. N. Sukachev ont commencé à être appelées co-actions. Il y a identifié trois catégories:
1. Coactions directes (de contact). Dans ce groupe, il a inclus directinfluence des plantes sur les organismes en contact avec elles. Ceux-ci incluent les effets mécaniques et physiologiques des plantes les unes sur les autres. Un exemple de ce facteur phytogène - interaction directe entre les plantes - est l'endommagement des cimes des jeunes conifères en les fouettant avec des branches flexibles de feuillus voisins rapprochés. Ou, par exemple, un contact étroit avec les systèmes racinaires de diverses plantes. En outre, les facteurs environnementaux phytogéniques directs comprennent la concurrence, l'épiphytisme, le parasitisme, le saprophytisme et le mutualisme.
2. Coactions indirectes de nature transabiotique. La façon dont les plantes influencent les organismes qui les entourent consiste à modifier les caractéristiques physico-chimiques de leurs habitats. De nombreuses plantes sont édificatrices. Ils ont un impact environnemental sur les autres plantes. Un exemple d'un tel facteur biotique phytogénique est l'affaiblissement de l'intensité de la lumière solaire pénétrant dans le couvert végétal, ce qui signifie un changement du rythme saisonnier de l'éclairage, de la température dans la forêt, et bien plus encore.
3. Coactions indirectes de nature transbiotique. Les plantes influencent l'environnement indirectement, par l'intermédiaire d'autres organismes, comme les bactéries. On sait que des bactéries nodulaires spéciales se déposent sur les racines de la plupart des légumineuses. Ils sont capables de fixer l'azote libre en le convertissant en nitrites et nitrates, qui, à leur tour, sont facilement absorbés par les racines de presque toutes les plantes. Ainsi, les plantes légumineuses augmentent indirectement la fertilité du sol pour les autres plantes, agissant par l'intermédiaire -bactéries nodulaires. Aussi, à titre d'exemple de ce facteur environnemental phytogène, on peut citer la consommation par les animaux de plantes de certains groupes, ce qui entraîne une modification du rapport numérique des espèces. À la suite de l'élimination de la concurrence, les plantes non consommées commencent à se renforcer et ont un impact plus important sur les organismes voisins.
Exemples
La concurrence est l'un des principaux facteurs de formation des biocénoses. Seuls les individus y survivent, qui se sont avérés plus adaptés à certaines conditions environnementales et ont réussi à développer les organes impliqués dans la nutrition plus tôt que d'autres, ont capturé une grande surface et se sont retrouvés dans de meilleures conditions d'éclairage. Au cours de la sélection naturelle, les individus affaiblis par le processus de compétition sont détruits.
Lorsqu'une cénose se forme, de nombreuses caractéristiques de l'environnement changent, causées par la dépense de ressources matérielles et énergétiques, ainsi que par l'émission de déchets d'organismes sous forme de composés chimiques, de feuilles mortes et bien plus encore. Ce processus d'influence directe ou indirecte des plantes sur les voisins en raison de la saturation en substances environnementales est appelé allélopathie.
Également dans les phyto- et biocénoses, la symbiose est largement répandue, se manifestant par la relation mutuellement bénéfique des plantes ligneuses avec les champignons. Un tel facteur phytogène est typique des légumineuses, des saules, des rejets, du hêtre et d'autres plantes ligneuses. Des mycorhizes apparaissent sur leurs racines, ce qui permet aux plantes de recevoir les sels minéraux du sol dissous dans l'eau, et les champignons, enà son tour, accéder à la matière organique.
Il convient également de noter le rôle des micro-organismes qui décomposent la litière, la convertissent en composés minéraux et assimilent également l'azote de l'air. Une grande catégorie de micro-organismes (comme les champignons et les bactéries) parasite les arbres, qui, avec leur développement massif, peuvent causer des dommages irréparables non seulement aux plantes elles-mêmes, mais aussi à la biocénose dans son ensemble.
Classification des interactions
1. Par sujets. Selon le nombre de plantes qui affectent l'environnement, ainsi que le nombre d'organismes soumis à cette influence, ils distinguent:
- Interactions individuelles réalisées par une plante par organisme vivant.
- Interactions collectives, qui incluent la relation de groupes de plantes entre eux ou avec des individus individuels.
2. Par voie d'influence. Selon le type d'influence directe ou indirecte exercée par les plantes, les facteurs environnementaux phytogéniques sont:
- Mécanique, lorsque les interactions se caractérisent par une modification de la position spatiale du corps et s'accompagnent d'un contact ou d'une pression des différentes parties de la plante sur les organismes voisins.
- Physique, quand on parle de l'effet des faibles champs électriques générés par les plantes sur leur capacité à distribuer les solutions du sol entre les plantes voisines. En effet, entre les petites racines suceuses, il existe une certaine différence de potentiels électriques, qui affectel'intensité du processus d'absorption des ions du sol.
- Écologique, représentant les principaux facteurs phytogéniques. Ils se manifestent par la transformation de tout l'environnement sous l'influence des plantes ou seulement d'une partie de celui-ci. Mais en même temps, ils n'ont pas de caractère spécifique, cette influence ne diffère pas de l'influence des objets inanimés.
- Cénotique, caractéristique exclusivement des organismes vivants (plantes et animaux) caractérisés par une activité. Un exemple de facteur phytogénique est la consommation simultanée par les plantes voisines de certains nutriments d'une source, et en cas de carence, une certaine distribution de composés chimiques entre les plantes est incluse.
- Chimique, également appelée allélopathie. Ils se manifestent par l'inhibition ou la stimulation des processus vitaux de base par des produits chimiques libérés pendant la vie des plantes (ou lorsqu'elles meurent). Surtout, ce ne sont pas des aliments d'origine animale ou végétale.
- Information-biologique, lorsque l'information génétique est transférée.
3. Par la participation de l'environnement. Selon cette caractéristique, les facteurs phytogéniques sont divisés en:
- Direct, y compris toutes les interactions mécaniques, telles que l'entrelacement et la fusion des racines.
- Topique, réduit à la transformation ou à la création par les plantes de tout élément de l'environnement (lumière, nutrition, chaleur, etc.).
4. Selon le rôle de l'environnement dans l'obtention de la nutrition, il y a:
- Trophique,consistant en un changement sous l'influence des plantes dans la quantité ou la composition des substances, leur état.
- Situationnel, qui affecte indirectement la qualité et la quantité de nourriture reçue. Ainsi, un exemple de facteur phytogénique est la capacité de certaines plantes à modifier le pH du sol, ce qui affecte l'absorption des nutriments qu'il contient par d'autres organismes.
5. Par les conséquences. Selon la façon dont l'activité vitale des plantes affectera les plantes voisines, ils distinguent:
- Concurrence et restriction mutuelle.
- Adaptation.
- Élimination, qui est la forme d'interaction la plus importante entre les plantes lors de changements dans leurs communautés.
- Prévention, se manifestant par la création par une espèce végétale de facteurs environnementaux phytogéniques défavorables au développement d'autres espèces au stade de la germination des graines ou des ébauches, ce qui entraîne la mort des plantules.
- Auto-limitation qui se produit dans la phase de croissance intensive des organismes végétaux. Cela se résume au transfert actif des nutriments minéraux des formes inaccessibles aux formes disponibles, mais leur consommation par les plantes est en retard sur ce processus en termes de vitesse. Cela entraîne un retard ou un arrêt de leur croissance.
- Auto-favorisant, qui est la capacité des plantes à modifier l'environnement pour elles-mêmes. Ces facteurs phytogéniques et leurs caractéristiques déterminent l'état de n'importe quel biotope, comme les pinèdes, dans les synusies de mousses.
Il convient de noter que le même impact, selon diverses caractéristiques de cette classification, peut être attribué à différents types. Ainsi, la concurrencela conséquence de l'interaction est aussi trophique, topique, cénotique et individuelle.
Concours
Le concept de compétition en sciences biologiques suscite l'attention depuis plus d'une douzaine d'années. Son interprétation était vague ou, au contraire, trop étroite.
Aujourd'hui, la compétition est comprise comme de telles interactions dans lesquelles une quantité limitée de nourriture est distribuée de manière disproportionnée par rapport aux besoins des organismes en interaction. À la suite d'interactions directes, les facteurs phytogéniques conduisent au fait que les plantes ayant de grands besoins reçoivent de plus grandes quantités de nutrition que ce ne serait le cas avec une distribution proportionnelle. Il y a concurrence lorsque vous utilisez la même source d'alimentation en même temps.
Il convient de considérer le mécanisme des relations concurrentielles sur l'exemple de l'interaction de trois arbres se nourrissant de la même source. Les ressources de l'environnement manquent des substances dont elles ont besoin. Après un certain temps, la croissance de deux d'entre eux diminue (arbres opprimés), dans le troisième, elle augmente avec des taux constants (la plante dominante). Mais cette situation ne tient pas compte de la possibilité d'avoir les mêmes besoins des arbres voisins, ce qui n'entraînerait pas de différence de croissance.
En réalité, les ressources de l'environnement sont instables pour les raisons suivantes:
- explorer l'espace;
- les conditions climatiques changent.
L'activité vitale d'un arbre peut tout à fait s'exprimer par le rapport de trois quantités:
- besoins - le maximum de substances et d'énergie qu'une plante peut absorber;
- le minimum requis poursa vie;
- niveau nutritionnel réel.
Avec l'augmentation de la taille, le niveau des besoins, au moins, augmente avant de vieillir. Le niveau réel de nutrition reçu par les arbres dépend de nombreux facteurs, dont les "relations sociales" dans la cénose. Les arbres opprimés reçoivent la quantité minimale de nutriments, ce qui est la raison de leur élimination. Les spécimens dominants dépendent dans une moindre mesure du contexte cénotique. Et la croissance dépend des conditions de l'environnement abiotique.
Au fil du temps, le nombre d'arbres par unité de surface diminue et le rapport des classes cénotiques change: la proportion d'arbres dominants augmente. Il en résulte une forêt mature dominée par des arbres dominants.
Ainsi, la compétition en tant que facteur phytogénique d'interaction directe entre organismes peut être représentée comme un processus de répartition inégale des ressources, caractérisé par une inadéquation des besoins, qui conduit à la division des plantes en différents groupes cénotiques et à la mort des opprimés.
La restriction mutuelle diffère de la concurrence dans la distribution proportionnelle des ressources nutritives de l'environnement. Bien que de nombreux chercheurs l'attribuent à l'un des types de compétition - symétrique. Une telle interaction se produit entre des individus ayant des capacités compétitives à peu près égales de la même espèce ou d'espèces différentes.
Augmentation de la concurrence
La concurrence entre les plantes ne peut avoir lieu que si les conditions suivantes sont remplies:
- similarité qualitative et quantitativebesoins;
- consommation partagée de ressources à partir d'une source commune;
- pénurie actuelle de ressources environnementales.
Évidemment, avec un excès de ressources, les besoins de chaque plante sont pleinement satisfaits, ce qui ne s'applique pas aux facteurs phytogéniques. Cependant, dans le cas contraire, et même avec une nutrition articulaire, la lutte pour l'existence commence. Si les racines actives des plantes se trouvent dans la même couche de sol et sont en contact les unes avec les autres, il est difficile de juger de la distribution uniforme des nutriments. Si les racines ou les couronnes sont situées dans des couches différentes, la nutrition n'est pas considérée comme simultanée (elle est séquentielle), ce qui signifie que nous ne pouvons pas parler de compétition.
Exemples de concurrence entre plantes
La concurrence peut venir pour la lumière, pour les nutriments du sol et pour les insectes pollinisateurs. Elle peut être influencée non seulement par les nutriments eux-mêmes, mais aussi par de nombreux facteurs phytogéniques. Un exemple est la formation de fourrés denses sur des sols dans lesquels il y a beaucoup de nutriments minéraux et d'humidité. La lutte principale dans ce cas est pour la lumière. Mais sur des sols pauvres, chaque plante reçoit généralement la quantité nécessaire de rayons ultraviolets, et la lutte porte sur les ressources du sol.
Le résultat de la compétition intraspécifique est la répartition des arbres de la même espèce en classes Craft. Selon leur puissance, les plantes peuvent désigner:
- Classe I, si elles sont dominantes, ont un tronc épais et des branches épaisses à partir de la base du tronc, ont une cime étalée. Ils apprécientapport suffisant de soleil et extraire d'énormes quantités d'eau et de nutriments du sol grâce à un système racinaire développé. Trouvé seul dans la forêt.
- Classe II, si elles sont également dominantes, les plus hautes, mais avec un diamètre de tronc plus petit et une cime légèrement moins puissante.
- III classe, s'ils sont plus petits que la classe précédente, mais ont toujours un dessus ouvert aux rayons du soleil. Ils dominent également dans la forêt et, avec la classe II, forment la majeure partie des arbres.
- Classe IV, si les arbres sont minces, petits, ne reçoivent pas la lumière directe du soleil.
- Classe V si les arbres sont en train de mourir ou déjà morts.
La concurrence pour les pollinisateurs est également importante pour les plantes, où l'espèce qui attire le mieux les insectes l'emporte. Plus de nectar ou de douceur peut être un avantage.
Interactions adaptatives
Elles se manifestent par le fait que des facteurs phytogéniques qui transforment le milieu rendent ses propriétés acceptables pour les plantes acceptrices. Le plus souvent, le changement se produit de manière insignifiante et ne se manifeste pleinement que lorsque l'espèce influente est un édificateur puissant et doit être présentée dans toute la gamme de développement.
Une forme de contact mécanique est l'utilisation par un organisme d'une autre plante comme substrat. Ce phénomène est appelé épiphytisme. Environ 10% de tous les types d'organismes végétaux sont des épiphytes. La signification écologique de ce phénomène consiste en une sorte d'adaptation au régime lumineux dans des conditions de végétation tropicale dense.forêts: les épiphytes ont la possibilité d'accéder aux rayons lumineux sans coûts de croissance importants.
Les contacts physiologiques de diverses plantes comprennent le parasitisme et le saprotrophisme, qui s'applique également aux facteurs phytogéniques. N'oubliez pas le mutualisme, dont un exemple est la symbiose du mycélium fongique et des racines des plantes. Malgré le fait que les champignons reçoivent des glucides des plantes, leurs hyphes décuplent la surface absorbante de la racine.
Formulaires de connexion
Toutes sortes de mécanismes d'interactions positives et négatives entre différents organismes vivants eux-mêmes peuvent être très subtils et non évidents. Relativement récemment, un groupe de scientifiques a étudié en détail les effets des plantes sur l'environnement à l'aide de l'élimination à vie de substances organiques complexes qui ont une fonction protectrice dans l'environnement. De telles relations entre plantes sont appelées allélopathiques. Ils affectent de manière significative la taille des bioproduits obtenus des plantes (non seulement cultivées, mais aussi sauvages), et déterminent également les meilleures façons de faire pivoter les cultures dans les plantations de jardin (par exemple, un pommier se développe mieux après les groseilles ou les framboises, les prunes sont mieux planté dans les endroits où l'on cultive des poires ou des pêches).
Les principales formes de connexions entre les plantes et les animaux dans les biocénoses, selon V. N. Beklemishev, sont:
- Connexions d'actualité qui surviennent du fait qu'un ou plusieurs organismes modifient l'environnement des autres dans un sens favorable. Par exemple, les mousses de sphaigne ont tendance à acidifier la solution du sol, ce qui crée des conditions favorables au droséra et aux canneberges dans les marécages.
- Connexions trophiques, qui consistent dans le fait que les représentants d'une espèce utilisent un individu d'une autre espèce, ses déchets ou restes comme source de nourriture. Grâce aux liens trophiques, les cigognes pénètrent dans les cenoses des zones humides et les élans s'installent généralement dans les forêts de trembles.
- Les liens d'usine qui se produisent lorsque des individus de certaines espèces utilisent des membres d'autres espèces pour construire leurs nids ou leurs habitations. Par exemple, les arbres fournissent aux oiseaux des cavités ou des branches pour construire des nids.
