Todos los factores ambientales que caracterizan las condiciones ambientales se dividen en dos grupos principales: abióticos (incluyen el clima y el suelo) y factores bióticos (zoogénicos y fitogénicos). Juntos se combinan en un hábitat animal o crecimiento vegetal.
Factores ambientales
Dependiendo de las características de su influencia en animales y plantas, se dividen en los siguientes grupos principales:
1) climáticas, incluidas las características del régimen lumínico y térmico, el nivel de humedad y la calidad del aire;
2) suelo-suelo, que caracterizan la calidad de la nutrición que reciben las plantas según el tipo de suelo, roca madre y agua subterránea;
3) topográfica, actuando indirectamente, ya que el clima y la calidad del suelo dependen del relieve del hábitat de los organismos vivos;
4) biótico: factores fitogénicos, zoogénicos y microgénicos;
5) antropogénico, incluidos todos los tipos de impacto humano en el medio ambiente.
Vale la pena señalar que todos estos grupos de factores no actúan individualmente, sino en combinación entre sí. Debido a este cambio de indicadores, al menos uno de ellos conducirá adesequilibrio en este complejo. Por ejemplo, un aumento de la temperatura está asociado con un aumento de la humedad del aire, la composición de gases del aire cambia, el suelo se seca, aumenta la fotosíntesis, etc. Sin embargo, los propios organismos pueden influir en estas condiciones ambientales.
Factores bióticos
La biota es un componente vivo de la cenosis, que incluye no solo plantas y animales, sino también microorganismos. Cada uno de estos organismos vivos existe en una determinada biocenosis e interactúa estrechamente no solo con su propia especie, sino también con representantes de otras especies. Todos ellos afectan a los seres vivos que los rodean, pero también reciben una respuesta de ellos. Tales interacciones pueden ser negativas, positivas o neutrales.
La totalidad de las interacciones entre sí y con la parte inanimada del medio ambiente se denomina factores ambientales bióticos. Estos incluyen:
- Los factores fitogénicos son los efectos que las plantas tienen sobre sí mismas, otras plantas y animales.
- Los factores zoogénicos son la influencia que ejercen los animales sobre sí mismos, sobre otros animales y sobre las plantas.
La influencia de ciertos factores bióticos a nivel de ecosistema determina las características de la transformación de sustancias y energías, a saber, su dirección, intensidad y naturaleza.
Factores fitogénicos
Las relaciones de las plantas en las comunidades con la sugerencia del académico V. N. Sukachev comenzaron a llamarse co-acciones. Identificó tres categorías en ellos:
1. Coacciones directas (de contacto). En este grupo incluyó directosinfluencia de las plantas sobre los organismos en contacto con ellas. Estos incluyen los efectos mecánicos y fisiológicos de las plantas entre sí. Un ejemplo de este factor fitogénico (interacción directa entre plantas) es el daño a las copas de las coníferas jóvenes al azotarlas con ramas flexibles de frondosas vecinas muy próximas entre sí. O, por ejemplo, contacto cercano de los sistemas de raíces de varias plantas. Además, los factores ambientales fitogénicos directos incluyen la competencia, el epifitismo, el parasitismo, el saprofitismo y el mutualismo.
2. Coacciones indirectas de carácter transabiótico. La forma en que las plantas influyen en los organismos que las rodean es cambiando las características fisicoquímicas de sus hábitats. Muchas plantas son edificantes. Tienen un impacto ambiental en otras plantas. Un ejemplo de tal factor biótico fitogénico es el debilitamiento de la intensidad de la luz solar que penetra la cubierta vegetal, lo que significa un cambio en el ritmo estacional de iluminación, temperatura en el bosque y mucho más.
3. Coacciones indirectas de carácter transbiótico. Las plantas influyen indirectamente en el medio ambiente a través de otros organismos, como las bacterias. Se sabe que las bacterias de nódulos especiales se asientan en las raíces de la mayoría de las leguminosas. Son capaces de fijar nitrógeno libre convirtiéndolo en nitritos y nitratos que, a su vez, son fácilmente absorbidos por las raíces de casi cualquier planta. Así, las leguminosas aumentan indirectamente la fertilidad del suelo para otras plantas, actuando a través de un intermediario:bacterias del nódulo. También, como ejemplo de este factor ambiental fitogénico, se puede nombrar el consumo por parte de animales de plantas de ciertos grupos, lo que conduce a un cambio en la proporción numérica de especies. Como resultado de la eliminación de la competencia, las plantas no consumidas comienzan a crecer más fuertes y tienen un mayor impacto en los organismos vecinos.
Ejemplos
La competencia es uno de los principales factores en la formación de biocenosis. En ellos solo sobreviven individuos, que resultaron estar más adaptados a ciertas condiciones ambientales y lograron desarrollar los órganos involucrados en la nutrición antes que otros, capturaron un área grande y se encontraron en mejores condiciones de iluminación. En el curso de la selección natural, los individuos debilitados en el proceso de competencia son destruidos.
Cuando se forma una cenosis, muchas características del entorno cambian, provocadas por el gasto de recursos materiales y energéticos, así como por la emisión de productos de desecho de los organismos en forma de compuestos químicos, hojas caídas y mucho más. Este proceso de influencia directa o indirecta de las plantas sobre los vecinos debido a la saturación con sustancias ambientales se llama alelopatía.
También en fito y biocenosis, la simbiosis se encuentra ampliamente, manifestada en la relación mutuamente beneficiosa de las plantas leñosas con los hongos. Tal factor fitogénico es típico de leguminosas, sauces, chupones, hayas y otras plantas leñosas. En sus raíces aparecen micorrizas, lo que permite que las plantas reciban sales minerales del suelo disueltas en agua, y hongos, ena su vez, obtener acceso a la materia orgánica.
También vale la pena señalar el papel de los microorganismos que descomponen la basura, convirtiéndola en compuestos minerales, y también asimilan el nitrógeno del aire. Una gran categoría de microorganismos (como hongos y bacterias) parasitan a los árboles, los cuales, con su desarrollo masivo, pueden causar daños irreparables no solo a las plantas mismas, sino también a la biocenosis en su conjunto.
Clasificación de interacciones
1. Por materias. Según el número de plantas que inciden en el medio ambiente, así como el número de organismos sujetos a esta influencia, se distinguen:
- Interacciones individuales que lleva a cabo una planta por organismo vivo.
- Interacciones colectivas, que incluyen la relación de grupos de plantas entre sí o con individuos individuales.
2. Por medio de la influencia. Según el tipo de influencia directa o indirecta que ejercen las plantas, los factores ambientales fitogénicos son:
- Mecánica, cuando las interacciones se caracterizan por un cambio en la posición espacial del cuerpo y van acompañadas de contacto o presión de varias partes de la planta sobre los organismos vecinos.
- Físico, cuando se habla del efecto de los campos eléctricos débiles generados por las plantas sobre su capacidad para distribuir las soluciones del suelo entre las plantas cercanas. Esto se debe a que entre las pequeñas raíces chupadoras existe cierta diferencia de potenciales eléctricos, lo que afectala intensidad del proceso de absorción de iones del suelo.
- Ecológico, representando los principales factores fitogénicos. Se manifiestan en la transformación de todo el entorno bajo la influencia de las plantas o solo de una parte de él. Pero al mismo tiempo, no tienen un carácter específico, esta influencia no difiere de la influencia de los objetos inanimados.
- Cenótico, característico exclusivamente de los organismos vivos (plantas y animales) caracterizado por la actividad. Un ejemplo de factor fitogénico es el consumo simultáneo por plantas vecinas de ciertos nutrientes de una misma fuente, y en caso de deficiencia de los mismos, se incluye una determinada distribución de compuestos químicos entre plantas.
- Químico, también llamado alelopatía. Se manifiestan en la inhibición o estimulación de los procesos vitales básicos por sustancias químicas liberadas durante la vida de las plantas (o cuando mueren). Es importante destacar que no son alimentos de origen animal ni vegetal.
- Información-biológica, cuando se transfiere información genética.
3. Por la participación del medio ambiente. Según esta característica, los factores fitogénicos se dividen en:
- Directo, incluidas todas las interacciones mecánicas, como el entrelazado y la fusión de raíces.
- Tópico, reducido a la transformación o creación por parte de las plantas de cualquier elemento del medio ambiente (luz, nutrición, calor, etc.).
4. Según el papel del medio ambiente en la obtención de la nutrición, existen:
- Trófico,consistente en un cambio bajo la influencia de las plantas en la cantidad o composición de las sustancias, su estado.
- Situacionales, que afectan indirectamente la calidad y cantidad de los alimentos recibidos. Entonces, un ejemplo de un factor fitogénico es la capacidad de algunas plantas para cambiar el pH del suelo, lo que afecta la absorción de nutrientes por parte de otros organismos.
5. Por las consecuencias. Dependiendo de cómo la actividad vital de las plantas afectará a las plantas vecinas, distinguen:
- Competencia y restricción mutua.
- Adaptación.
- Eliminación, que es la forma más importante de interacción entre las plantas durante los cambios en sus comunidades.
- Prevención, manifestada en la creación por parte de una especie vegetal de factores ambientales fitogénicos desfavorables para el desarrollo de otras especies en la etapa de germinación de semillas o primordios, lo que conduce a la muerte de las plántulas.
- Autolimitación que se produce en la fase de crecimiento intensivo de los organismos vegetales. Todo se reduce a la transferencia activa de nutrientes minerales de formas inaccesibles a otras disponibles, pero su consumo por parte de las plantas va a la zaga de este proceso en velocidad. Esto conduce a un retraso o cese de su crecimiento.
- Autofavorecimiento, que es la capacidad de las plantas para cambiar el entorno por sí mismas. Dichos factores fitogénicos y sus características determinan el estado de cualquier biotopo, como los pinares, en las sinusias de musgo.
Vale la pena señalar que el mismo impacto, según varias características de esta clasificación, puede atribuirse a diferentes tipos. Entonces, la competenciala consecuencia de la interacción es también trófica, tópica, cenótica e individual.
Competencia
El concepto de competencia en la ciencia biológica ha recibido atención durante más de una docena de años. Su interpretación era vaga o, por el contrario, demasiado estrecha.
Hoy en día, la competencia se entiende como aquellas interacciones en las que una cantidad limitada de alimentos se distribuye de manera desproporcionada a las necesidades de los organismos que interactúan. Como resultado de interacciones directas, los factores fitogénicos conducen al hecho de que las plantas con grandes requerimientos reciban mayores cantidades de nutrientes que en el caso de una distribución proporcional. Existe competencia cuando se utiliza la misma fuente de alimentación al mismo tiempo.
Es conveniente considerar el mecanismo de las relaciones competitivas en el ejemplo de la interacción de tres árboles que se alimentan de la misma fuente. Los recursos del medio ambiente tienen escasez de las sustancias que necesitan. Después de un tiempo, el crecimiento de dos de ellos disminuye (árboles oprimidos), en el tercero aumenta con tasas constantes (la planta dominante). Pero esta situación no tiene en cuenta la posibilidad de las mismas necesidades de los árboles vecinos, lo que no conduciría a una diferencia en el crecimiento.
En realidad, los recursos ambientales son inestables por las siguientes razones:
- explorando el espacio;
- las condiciones climáticas están cambiando.
La actividad vital de un árbol puede expresarse perfectamente mediante la relación de tres cantidades:
- necesidades - el máximo de sustancias y energía que una planta puede tomar;
- el mínimo requerido parasu vida;
- nivel nutricional real.
Al aumentar el tamaño, el nivel de necesidades, al menos, aumenta antes de envejecer. El nivel real de nutrición que reciben los árboles depende de muchos factores, incluidas las "relaciones sociales" en la cenosis. Los árboles oprimidos reciben la cantidad mínima de nutrientes, razón por la cual se eliminan. Los ejemplares dominantes dependen en menor medida del entorno cenótico. Y el crecimiento depende de las condiciones del entorno abiótico.
Con el tiempo, el número de árboles por unidad de área disminuye y la proporción de clases cenóticas cambia: la proporción de árboles dominantes aumenta. Esto da como resultado un bosque maduro dominado por árboles dominantes.
Entonces, la competencia como factor fitogénico de interacción directa entre organismos puede representarse como un proceso de distribución desigual de recursos, caracterizado por un desajuste de necesidades, que conduce a la división de las plantas en diferentes grupos cenóticos y a la muerte de los oprimidos.
La restricción mutua difiere de la competencia en la distribución proporcional de los recursos de nutrientes del medio ambiente. Aunque muchos investigadores lo atribuyen a uno de los tipos de competencia: simétrica. Tal interacción ocurre entre individuos con habilidades competitivas aproximadamente iguales de la misma o diferente especie.
Aumento de la competencia
La competencia entre plantas solo puede ocurrir si se cumplen las siguientes condiciones:
- similitud cualitativa y cuantitativanecesidades;
- compartir el consumo de recursos de una fuente común;
- escasez existente de recursos ambientales.
Obviamente, con un exceso de recursos se satisfacen plenamente las necesidades de cada planta, lo que no se aplica a los factores fitogénicos. Sin embargo, en caso contrario, y aun con nutrición conjunta, comienza la lucha por la existencia. Si las raíces activas de las plantas se encuentran en la misma capa de suelo y están en contacto entre sí, es difícil juzgar la distribución uniforme de los nutrientes. Si las raíces o coronas están ubicadas en diferentes capas, entonces la nutrición no se considera simultánea (es secuencial), por lo que no podemos hablar de competencia.
Ejemplos de competencia entre plantas
Puede haber competencia por la luz, los nutrientes del suelo y los insectos polinizadores. Puede verse influenciado no solo por los nutrientes en sí, sino también por muchos factores fitogénicos. Un ejemplo es la formación de matorrales densos en suelos en los que hay mucha nutrición mineral y humedad. La lucha principal en este caso es por la luz. Pero en suelos pobres, normalmente cada planta recibe la cantidad necesaria de rayos ultravioleta, y la lucha es por los recursos del suelo.
El resultado de la competencia intraespecífica es la distribución de árboles de la misma especie en clases de Artesanía. Según su poder, las plantas pueden referirse a:
- Clase I, si son dominantes, tienen un tronco grueso y ramas gruesas desde la base del tronco, tienen una copa extendida. Ellos disfrutansuficiente afluencia de sol y extraer grandes cantidades de agua y nutrientes del suelo gracias a un sistema radicular desarrollado. Encontrado solo en el bosque.
- clase II, si además son dominantes, las más altas, pero con un diámetro de tronco menor y una copa un poco menos potente.
- Clase III, si son más pequeños que los de la clase anterior, pero aún tienen la parte superior abierta a los rayos del sol. También dominan en el bosque y, junto con la clase II, forman la mayor parte de los árboles.
- clase IV, si los árboles son delgados, pequeños, no reciben luz solar directa.
- clase V si los árboles se están muriendo o ya están muertos.
La competencia por los polinizadores también es importante para las plantas, donde gana la especie que atrae mejor a los insectos. Más néctar o dulzura puede ser una ventaja.
Interacciones adaptativas
Se manifiestan en el hecho de que los factores fitogénicos que transforman el ambiente hacen que sus propiedades sean aceptables para las plantas aceptoras. La mayoría de las veces, el cambio ocurre de manera insignificante, y se manifiesta completamente solo cuando la especie que influye es un poderoso edificador, y debe presentarse en toda la gama de desarrollo.
Una forma de contacto mecánico es el uso por parte de un organismo de otra planta como sustrato. Este fenómeno se llama epifitismo. Alrededor del 10% de todos los tipos de organismos vegetales son epífitas. El significado ecológico de este fenómeno consiste en una especie de adaptación al régimen lumínico en condiciones de densa vegetación tropical.bosques: las epífitas tienen la oportunidad de llegar a los rayos de luz sin costos de crecimiento significativos.
Los contactos fisiológicos de varias plantas incluyen el parasitismo y el saprotrofismo, que también se aplica a los factores fitogénicos. No se olvide del mutualismo, un ejemplo de lo cual es la simbiosis del micelio fúngico y las raíces de las plantas. A pesar de que los hongos reciben carbohidratos de las plantas, sus hifas aumentan diez veces la superficie de absorción de la raíz.
Formularios de conexión
Todos los tipos de mecanismos de interacciones positivas y negativas entre los diferentes organismos vivos pueden ser muy sutiles y no obvios. Hace relativamente poco tiempo, un grupo de científicos estudió en detalle los efectos de las plantas en el medio ambiente con la ayuda de la eliminación de por vida de sustancias orgánicas complejas que tienen una función protectora en el medio ambiente. Tales relaciones entre las plantas se llaman alelopáticas. Afectan significativamente el tamaño de los bioproductos obtenidos de las plantas (no solo cultivadas, sino también silvestres), y también determinan las mejores formas de rotar los cultivos en las plantaciones de jardín (por ejemplo, un manzano se desarrolla mejor después de las grosellas o las frambuesas, las ciruelas son mejor plantado en aquellos lugares donde solían crecer peras o melocotones).
Las principales formas de conexión entre plantas y animales en las biocenosis, según V. N. Beklemishev, son:
- Conexiones tópicas que surgen debido al hecho de que uno o más organismos cambian el entorno de otros en una dirección favorable. Por ejemplo, los musgos sphagnum tienden a acidificar la solución del suelo, lo que crea condiciones favorables para la drosera y los arándanos en los pantanos.
- Conexiones tróficas, que consisten en que los representantes de una especie utilizan un individuo de otra especie, sus desechos o sobras como fuente de alimento. Gracias a los enlaces tróficos, las cigüeñas entran en los cenosos de los humedales y los alces suelen asentarse en los bosques de álamos temblones.
- Vínculos de fábrica que ocurren cuando los individuos de algunas especies usan miembros de otras especies para construir sus nidos o viviendas. Por ejemplo, los árboles proporcionan a las aves huecos o ramas para construir nidos.
