Екологични фактори на околната среда
Терминът "екология" е въведен в науката немски учен Ернст Хекел (Е. Хекел) през 1869 г. Официалното определение на екологията на доста лесно, защото думата "екология" идва от гръцката дума "Oikos" - жилища, подслон и "логос" - наука. Ето защо, на околната среда често се определя като наука за отношенията между организмите или групи от организми (популации, видове) с тяхната околна среда. С други думи, предмет на екологията - е съвкупност от взаимоотношения между организмите и техните условия на съществуване (средно), от които зависи успеха на тяхното оцеляване, развитие, възпроизвеждане, разпространение, конкурентоспособност.
В ботаника Терминът "екология" датски ботаник използва за първи път през 1895 Е. затопляне грама.
В широк смисъл на околната среда (или околната среда), за да се разбере съвкупността от материалните обекти, явления и енергийни полета и вълни, един или друг начин да повлияе на живия организъм. Въпреки това, различните елементи на околната среда не се възприема по същия начин, един жив организъм, тъй като те са важни за живота е по-различно. Сред тях е практически безразличен към растения, например - инертните газове, съдържащи се в атмосферата. Други елементи на околната среда, напротив, имат значително, често - значително влияние върху растението. Те се наричат фактори на околната среда. Това са, например, лека вода в атмосферата и в почвата въздуха. соленост подпочвените води, естествена и изкуствена радиоактивност и т. д.). Със задълбочаването на познанията ни за списъка на факторите на околната среда се разширява, тъй като в някои случаи се установява, че растенията са в състояние да отговорят на екологичните елементи, които досега се смятаха безразличен (например, на Земята магнитно поле. Въздействие Силен шум, електрическо поле, и така нататък. Г.).
Класификация на факторите на околната среда
За да се класифицира екологични фактори могат по различен концептуален координатни системи.
Различават се също така директно въздействащ и kosvennodeystvuyuschie фактори на околната среда. Първо пряко влияе на метаболизма морфогенетични процеси, растеж и развитие (светлината), последният се отрази на тялото чрез промяната на други фактори (например, transabioticheskie и transbioticheskie форма взаимодействия). Защото в различни екологични ситуации, много фактори могат да действат като директно въздействащ и как kosvennodeystvuyuschie, по-добре е да не се говори за разделението на факторите и на тяхното пряко или косвено въздействие върху растението.
Най-широко използваната класификация на факторите на околната среда за техния произход и характер на дейността:
I. абиотични фактори:
а) климатично - светлина, топлина, въздух (своята структура и движение), влага (включително валежи в много различни форми, влажност) и др..
в) топографски (или орографски) - условията на релефа.
II. Биотични фактори:
а) фитогенен - преки и косвени ефекти от растителна soobitateley;
б) зоо- генен - пряко и косвено въздействие на животни (хранене, утъпкване, дейността на заровени животни, опрашване, плодове и семена);
в) prokariotogennye фактори - влиянието на бактерии и синьо-зелени водорасли (отрицателно въздействие фитопатогенни бактерии, положителният ефект на свободните и свързаните азотни фиксиране симбиотични бактерии, актиномицети и циано);
ж) mikogennye фактори - отрицателното въздействие на паразитни и патогенни гъбички; положително въздействие в образуването на микоризал гъбички.
Специфични форми на човешкото въздействие върху растителността, тяхната ориентация, мащаб позволяват да се подчертае и антропогенни фактори.
III. Антропогенни фактори, свързани с многостранни форми на селскостопанско човешката дейност (паша, косене), нейните промишлени дейности (емисии газове в атмосферата. В строителството, минното дело, транспорта и комуникациите линии), с покоряването на космоса и развлекателни дейности.
Тази проста класификация не е подходяща за всички, а само основните фактори на околната среда. Има и други, по-малко от съществено значение за живота на растенията (атмосферно електричество, магнитното поле на Земята, йонизираща радиация и т.н.).
Имайте предвид обаче, че по-горе разделение е до известна степен произволно, тъй като (и е важно да се подчертае, както на теоретична и практическа гледна точка) на средата се отразява на тялото като цяло, както и факторите на разделяне и тяхната класификация е нищо като методическа процедура, улесняване на знания и изучаване на закономерностите на поддържане на връзки растенията и околната среда.
Общи закономерности на влиянието на факторите на околната среда
Влиянието на факторите на околната среда върху живия организъм е много разнообразна. Някои фактори - лидери - имат по-голямо въздействие, а други - незначителни - са по-слаби; Някои фактори, които влияят на всички аспекти на живота на растенията, а другият - на определен процес живот. Въпреки това, можем да си представим общата схема на зависимост от реакцията на организма под влияние на факторите на околната среда.
Ако на абсцисата (X) ще се забави интензитет фактор във физическата експресия (температура концентрация на соли в местообитанията на почвения разтвор, рН, интензитет на светлината и т.н. ....), а ординатата ос (Y) - реакцията на организма или популация от този фактор в количествен израз (интензитет на физиологичен процес - на фотосинтеза, поемане на вода от корени, растежа и др; морфологични характеристики - височината на растенията, размер лист, брой семена, произведени и др... характеристики на населението - население. индивиди на единица площ, честотата на възникване, и така нататък. г.), които получаваме следната картина.
Ефективното диапазона от фактори на околната среда (площ на толерантност форма) е ограничена до минималните и максимални точки, които съответстват на екстремни стойности на този фактор, в които е възможно съществуването на растенията. Въпросът по абсцисата, съответстваща на жизнено растението най-добрите показатели, означава оптимално фактор стойност - това оптималната точка. Поради трудности при точно определяне на този етап обикновено се посочи определена оптимална зона или зоната на комфорта. Оптималната точка, минималния и максималния размер на три посоки, които определят типа на реакцията на възможността на този фактор. Последните секции на кривата изразяване на състоянието на потисничество на внезапна липса или излишък фактор, наречен домейни pessimum; те съответстват на фактора на ценности pessimal. Близо критичните точки лежат почти смъртоносен стойност фактор, така и извън зоната за толерантност - смъртоносно.
Видове се различават един от друг по оптимален позиция в градиента на коефициента на околната среда. Например, съотношението на топлина към арктически и тропически видове. Могат да бъдат различни и широчината на интервала на коефициента на действие (или оптималната зона). Има видове, като например, за които оптималните ниско ниво на светлина (пещери мъхове) относително високо ниво на осветяване (високо алпийски растения). Но известно видове, които растат еднакво добре и при пълно осветление, както и със значително засенчване (например, ежова главица - ежова главица).
екологична амплитуда на ширина по отношение на различни фактори на околната среда често са различни. Стенотопни може да бъде по отношение на един фактор и eurytopic към друг пример, растенията могат да бъдат ограничени до тесен обхват от температури и широка гама от соленост.
Взаимодействието на фактори на околната среда
фактори на околната среда засягат растения заедно и едновременно, ефектът на един фактор, до голяма степен зависи от "фон на околната среда" т. е. чрез количествено други фактори. Това явление фактори взаимодействие добре илюстрирано от експеримента с воден мъх Fontinalis. Този експеримент показва, че различна осветеност ефект върху скоростта на фотосинтезата при различно съдържание на CO2 във вода.
Експериментът показва, че може да се получи по подобен биологичен ефект, когато частичното заместване на един фактор друг. По този начин, една и съща скорост на фотосинтеза може да се постигне или увеличаване на осветяването на 18 000 лукса, или при ниска светлина - увеличение на концентрацията на СО2.
Тук е показано частична взаимозаменяемост на действията на един друг фактор на околната среда. В същото време никой от необходимите фактори на околната среда не може да бъде заменен от друг: това е невъзможно да расте зелено растение в пълна тъмнина, дори и с много добра минерална храна или дестилирана вода с оптимални температурни условия. С други думи, има частична взаимозаменяемост на основните фактори на околната среда и в същото време тяхното пълно незаменим (в този смисъл понякога се нарича като тяхната равностойност значение за живота на растението). Ако стойността на най-малко един от съществените фактори извън обхвата на толерантност (под минималната и над максимума), съществуването на тялото е невъзможно.
лимитиращи фактори
Ако някой от факторите, които правят условията за съществуване, има pessimal стойност, тя ограничава валидността на останалите фактори (все пак от полза да са те), и определя крайния резултат от действието на средата на растението. Променете крайният резултат може да се засегне само ограничаващ фактор. Това "право на минимум Либих е" е формулирана за първи път в агрохимически немски агрохимия, един от основателите на селскостопанска химия Юстус фон Либих през 1840 и поради това често се нарича закон на Либих.
Те се отбележи, че с дефицит в почвата или хранителен разтвор на един от основните химични елементи от, но не торове, съдържащи други elemonty на растението не работи, и само добавянето на "йони при минимум" дава увеличение на добива. Много примери за действия, ограничаващи фактор не само в експеримента, но също така в природата показват, че това явление е обща екологична стойност. Един пример на действието "право на минимум" в природата - потискането на тревисти растения под капака на букови гори, които при оптимални температурни условия, високи концентрации на въглероден диоксид, достатъчно богата почва и други условия на оптимални възможности за развитие се ограничават до билки остър липса на светлина.
Идентифициране на "фактори в ниската" (най-много) и премахването на ограничителните мерки, с други думи, оптимизиране на средата за растенията, са важен практически проблем в рационалното използване на растителност.
Autekologichesky и synecological гама и оптимално
Съотношението на растенията фактори на околната среда са тясно зависими от влиянието на други soobitateley растения (на първо място - от конкурентните отношения с тях). Често е налице ситуация, в която на външния вид може успешно да се отглеждат в широк спектър на действие на някои фактор (определи експериментално), но наличието на силен конкурент принуждавайки ограничена площ по-тесен.
Напр бял бор (Pinus бор) има много широк спектър на околната среда по отношение на почвените фактори, но в тайгата образува дървесина главно върху сухи бедни песъчливи почви или силно подгизналия торф, т. Е. Когато няма конкурентни греди. Тук реалното състояние на Оптима и толерантност към различните области за растения, които следват или не са на биотични влияния. В тази връзка се прави разлика екологична оптимална форма (без конкуренция) и фитоценотични оптимална позиция, съответстваща на действителните видове в ландшафта или биом.
Също оптимална позиция разграничи граници издръжливост на формата: еко гама (потенциални ограничения режим размножаване определено само от неговата връзка с този фактор) и реален фитоценотични област.
Често в този контекст се говори за потенциален и реален и оптимална среда. Във външната литература също е написано на физиологична и екологична оптимум и местообитанието. По-добре е да се говори за autekologicheskom и synecological оптимално местообитание и видове.
Различни видове взаимоотношения и екологични phytocentral различни области, но тя винаги е по-голяма phytocentral на околната среда. Взаимодействието на растения и обхвата на ограничение възниква често компенсира оптимално.