Faktor fitogenik dan fitur-fiturnya

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-13 04:12

Semua faktor lingkungan yang mencirikan kondisi lingkungan dibagi menjadi dua kelompok utama - abiotik (termasuk iklim dan tanah) dan faktor biotik (zoogenik dan fitogenik). Bersama-sama mereka digabungkan menjadi habitat hewan atau pertumbuhan tanaman.

Faktor lingkungan

Bergantung pada karakteristik pengaruhnya terhadap hewan dan tumbuhan, mereka dibagi menjadi beberapa kelompok utama berikut:

1) iklim, termasuk fitur rezim cahaya dan termal, tingkat kelembaban dan kualitas udara;

2) tanah-tanah, yang mencirikan kualitas nutrisi yang diterima tanaman tergantung pada jenis tanah, batuan induk dan air tanah;

3) topografi, bertindak secara tidak langsung, karena iklim dan kualitas tanah bergantung pada relief habitat organisme hidup;

4) biotik: faktor fitogenik, zoogenik dan mikrogenik;

5) antropogenik, termasuk semua jenis dampak manusia terhadap lingkungan.

Perlu dicatat bahwa semua kelompok faktor ini bertindak tidak secara individual, tetapi dalam kombinasi satu sama lain. Karena perubahan indikator ini, setidaknya salah satunya akan mengarah padaketidakseimbangan dalam kompleks ini. Misalnya, peningkatan suhu dikaitkan dengan peningkatan kelembaban udara, komposisi gas di udara berubah, tanah mengering, fotosintesis meningkat, dll. Namun, organisme itu sendiri dapat memengaruhi kondisi lingkungan ini.

Faktor biotik

Biota adalah komponen hidup dari cenosis, termasuk tidak hanya tumbuhan dan hewan, tetapi juga mikroorganisme. Masing-masing organisme hidup ini ada dalam biocenosis tertentu dan berinteraksi erat tidak hanya dengan jenisnya sendiri, tetapi juga dengan perwakilan spesies lain. Semuanya mempengaruhi makhluk hidup di sekitar mereka, tetapi juga menerima tanggapan dari mereka. Interaksi tersebut dapat bersifat negatif, positif, atau netral.

Keseluruhan interaksi satu sama lain dan dengan bagian lingkungan yang tidak bernyawa disebut faktor lingkungan biotik. Ini termasuk:

1. Faktor fitogenik adalah efek yang dimiliki tumbuhan terhadap dirinya sendiri, tumbuhan dan hewan lain.
2. Faktor zoogenik adalah pengaruh yang diberikan oleh hewan pada diri mereka sendiri, hewan lain, dan tumbuhan.

Pengaruh faktor biotik tertentu pada tingkat ekosistem menentukan ciri-ciri transformasi zat dan energi, yaitu arah, intensitas, dan sifatnya.

Faktor fitogenik

Hubungan tumbuhan dalam masyarakat atas saran akademisi V. N. Sukachev mulai disebut aksi bersama. Dia mengidentifikasi tiga kategori di dalamnya:

1. Koaksi langsung (kontak). Di grup ini dia termasuk directpengaruh tumbuhan terhadap organisme yang bersentuhan dengannya. Ini termasuk efek mekanis dan fisiologis tanaman satu sama lain. Contoh faktor fitogenik ini - interaksi langsung antara tanaman - adalah kerusakan pada pucuk tajuk pohon konifer muda dengan mencambuknya dengan cabang fleksibel dari kayu keras tetangga yang berjarak dekat. Atau, misalnya, kontak dekat sistem akar berbagai tanaman. Juga, faktor lingkungan fitogenik langsung meliputi kompetisi, epifitisme, parasitisme, saprofitisme, dan mutualisme.

2. Ko-aksi tidak langsung yang bersifat transabiotik. Cara tumbuhan mempengaruhi organisme di sekitarnya adalah dengan mengubah karakteristik fisikokimia habitatnya. Banyak tanaman adalah edificator. Mereka memiliki dampak lingkungan pada tanaman lain. Contoh faktor biotik fitogenik tersebut adalah melemahnya intensitas sinar matahari yang menembus tutupan vegetasi, yang berarti perubahan ritme musiman pencahayaan, suhu di hutan, dan banyak lagi.

3. Koaksi tidak langsung yang bersifat transbiotik. Tumbuhan mempengaruhi lingkungan secara tidak langsung, melalui organisme lain, seperti bakteri. Diketahui bahwa bakteri bintil khusus menetap pada akar sebagian besar kacang-kacangan. Mereka mampu memperbaiki nitrogen bebas dengan mengubahnya menjadi nitrit dan nitrat, yang, pada gilirannya, mudah diserap oleh akar hampir semua tanaman. Dengan demikian, tanaman polong-polongan secara tidak langsung meningkatkan kesuburan tanah bagi tanaman lain, melalui perantara -bakteri nodul. Juga, sebagai contoh faktor lingkungan fitogenik ini, seseorang dapat menyebutkan makanan hewan dari tumbuhan dari kelompok tertentu, yang mengarah pada perubahan rasio numerik spesies. Sebagai hasil dari penghapusan kompetisi, tanaman yang tidak dimakan mulai tumbuh lebih kuat dan memiliki dampak yang lebih besar pada organisme tetangga.

Contoh

Kompetisi adalah salah satu faktor utama dalam pembentukan biocenosis. Hanya individu yang bertahan di dalamnya, yang ternyata lebih beradaptasi dengan kondisi lingkungan tertentu dan berhasil mengembangkan organ yang terlibat dalam nutrisi lebih awal dari yang lain, menangkap area yang luas, dan menemukan diri mereka dalam kondisi pencahayaan yang lebih baik. Dalam proses seleksi alam, individu-individu yang lemah dalam proses kompetisi dihancurkan.

Ketika cenosis terbentuk, banyak karakteristik lingkungan berubah, yang disebabkan oleh pengeluaran sumber daya material dan energi, serta emisi produk limbah organisme dalam bentuk senyawa kimia, daun jatuh dan banyak lagi. Proses pengaruh langsung atau tidak langsung tanaman pada tetangga karena jenuh dengan zat lingkungan disebut alelopati.

Juga dalam fito- dan biocenosis, simbiosis banyak ditemukan, dimanifestasikan dalam hubungan yang saling menguntungkan antara tanaman berkayu dengan jamur. Faktor fitogenik seperti itu khas untuk kacang-kacangan, willow, pengisap, beech, dan tanaman berkayu lainnya. Mikoriza muncul di akarnya, yang memungkinkan tanaman menerima garam mineral dari tanah yang dilarutkan dalam air, dan jamur, dipada gilirannya, dapatkan akses ke bahan organik.

Perlu diperhatikan juga peran mikroorganisme yang menguraikan sampah, mengubahnya menjadi senyawa mineral, dan juga mengasimilasi nitrogen dari udara. Sejumlah besar mikroorganisme (seperti jamur dan bakteri) parasit pada pohon, yang, dengan perkembangannya yang masif, dapat menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki tidak hanya pada tanaman itu sendiri, tetapi juga pada biocenosis secara keseluruhan.

Klasifikasi interaksi

1. Oleh mata pelajaran. Tergantung pada jumlah tanaman yang mempengaruhi lingkungan, serta jumlah organisme yang dipengaruhi oleh pengaruh ini, mereka membedakan:

• Interaksi individu yang dilakukan oleh satu tanaman per organisme hidup.
• Interaksi kolektif, yang meliputi hubungan kelompok tumbuhan satu sama lain atau dengan individu individu.

2. Melalui pengaruh. Menurut jenis pengaruh langsung atau tidak langsung yang diberikan oleh tanaman, faktor lingkungan fitogenik adalah:

• Mekanis, ketika interaksi ditandai dengan perubahan posisi spasial tubuh dan disertai dengan kontak atau tekanan dari berbagai bagian tanaman pada organisme tetangga.
• Fisik, ketika berbicara tentang efek medan listrik lemah yang dihasilkan oleh tanaman pada kemampuannya untuk mendistribusikan larutan tanah di antara tanaman di dekatnya. Ini karena antara akar penghisap kecil ada perbedaan potensial listrik tertentu, yang mempengaruhiintensitas proses penyerapan ion dari dalam tanah.
• Ekologis, mewakili faktor fitogenik utama. Mereka memanifestasikan diri dalam transformasi seluruh lingkungan di bawah pengaruh tanaman atau hanya sebagian saja. Tetapi pada saat yang sama, mereka tidak memiliki karakter tertentu, pengaruh ini tidak berbeda dengan pengaruh benda mati.
• Senotik, ciri khusus organisme hidup (tanaman dan hewan) yang dicirikan oleh aktivitas. Contoh faktor fitogenik adalah konsumsi simultan oleh tanaman tetangga dari nutrisi tertentu dari satu sumber, dan jika kekurangannya, distribusi senyawa kimia tertentu di antara tanaman disertakan.
• Kimia, juga disebut alelopati. Mereka memanifestasikan diri mereka dalam penghambatan atau stimulasi proses kehidupan dasar oleh bahan kimia yang dilepaskan selama kehidupan tanaman (atau ketika mereka mati). Yang penting, itu bukan makanan hewani atau nabati.
• Informasi-biologis, ketika informasi genetik ditransfer.

3. Dengan partisipasi lingkungan. Menurut fitur ini, faktor fitogenik dibagi menjadi:

• Langsung, termasuk semua interaksi mekanis, seperti jalinan dan fusi akar.
• Topik, direduksi menjadi transformasi atau penciptaan oleh tanaman dari setiap elemen lingkungan (cahaya, nutrisi, panas, dll.).

4. Menurut peran lingkungan dalam memperoleh nutrisi, ada:

• Trofis,terdiri dari perubahan di bawah pengaruh tanaman dalam jumlah atau komposisi zat, keadaannya.
• Situasional, yang secara tidak langsung mempengaruhi kualitas dan kuantitas makanan yang diterima. Jadi, contoh faktor fitogenik adalah kemampuan beberapa tanaman untuk mengubah pH tanah, yang mempengaruhi penyerapan nutrisi darinya oleh organisme lain.

5. Oleh konsekuensinya. Tergantung pada bagaimana aktivitas vital tanaman akan mempengaruhi tanaman tetangga, mereka membedakan:

• Kompetisi dan pembatasan bersama.
• Adaptasi.
• Eliminasi, yang merupakan bentuk interaksi terpenting antara tumbuhan selama perubahan komunitasnya.
• Pencegahan, diwujudkan dalam penciptaan satu spesies tanaman dari faktor lingkungan fitogenik yang tidak menguntungkan untuk pengembangan spesies lain pada tahap perkecambahan biji atau primordia, yang menyebabkan kematian bibit.
• Pembatasan diri yang terjadi pada fase pertumbuhan intensif organisme tumbuhan. Itu terjadi karena transfer aktif nutrisi mineral dari bentuk yang tidak dapat diakses ke bentuk yang tersedia, tetapi konsumsinya oleh tanaman tertinggal dari proses ini dalam kecepatan. Hal ini menyebabkan keterlambatan atau penghentian pertumbuhan mereka.
• Self-favoring, yaitu kemampuan tumbuhan untuk mengubah lingkungan bagi dirinya sendiri. Faktor fitogenik dan karakteristiknya menentukan keadaan biotope apapun, seperti tegakan pinus, di lumut synusias.

Perlu dicatat bahwa dampak yang sama, menurut berbagai fitur klasifikasi ini, dapat dikaitkan dengan jenis yang berbeda. Jadi, kompetisikonsekuensi interaksi juga bersifat trofik, topikal, koenotik dan individual.

Kompetisi

Konsep persaingan dalam ilmu biologi telah mendapat perhatian selama lebih dari belasan tahun. Penafsirannya kabur atau, sebaliknya, terlalu sempit.

Saat ini, persaingan dipahami sebagai interaksi di mana makanan dalam jumlah terbatas didistribusikan secara tidak proporsional dengan kebutuhan organisme yang berinteraksi. Sebagai hasil dari interaksi langsung, faktor fitogenik mengarah pada fakta bahwa tanaman dengan kebutuhan besar menerima nutrisi dalam jumlah yang lebih besar daripada yang terjadi pada distribusi proporsional. Ada persaingan saat menggunakan sumber daya yang sama pada waktu yang sama.

Lebih mudah untuk mempertimbangkan mekanisme hubungan kompetitif pada contoh interaksi tiga pohon yang memberi makan dari sumber yang sama. Sumber daya lingkungan memiliki kekurangan zat yang mereka butuhkan. Setelah beberapa waktu, pertumbuhan dua di antaranya menurun (pohon tertindas), yang ketiga meningkat dengan laju konstan (tanaman dominan). Tetapi situasi ini tidak memperhitungkan kemungkinan kebutuhan yang sama dari pohon tetangga, yang tidak akan menyebabkan perbedaan pertumbuhan.

Pada kenyataannya, sumber daya lingkungan tidak stabil karena alasan berikut:

• menjelajah luar angkasa;
• kondisi iklim berubah.

Aktivitas vital sebuah pohon dapat dinyatakan dengan rasio tiga besaran:

• kebutuhan - maksimum zat dan energi yang dapat diambil tanaman;
• minimal yang diperlukan untukhidupnya;
• tingkat nutrisi nyata.

Dengan bertambahnya ukuran, tingkat kebutuhan, setidaknya, meningkat sebelum menua. Tingkat nutrisi sebenarnya yang diterima oleh pohon tergantung pada banyak faktor, termasuk "hubungan sosial" dalam cenosis. Pohon yang tertindas menerima jumlah nutrisi minimum, yang merupakan alasan eliminasi mereka. Spesimen dominan tergantung pada tingkat yang lebih rendah pada pengaturan coenotic. Dan pertumbuhannya tergantung pada kondisi lingkungan abiotik.

Seiring waktu, jumlah pohon per satuan luas berkurang dan rasio kelas koenotik berubah: proporsi pohon dominan meningkat. Ini menghasilkan hutan dewasa yang didominasi oleh pohon-pohon dominan.

Jadi, persaingan sebagai faktor fitogenik dari interaksi langsung antara organisme dapat direpresentasikan sebagai proses distribusi sumber daya yang tidak merata, ditandai dengan ketidaksesuaian kebutuhan, yang mengarah pada pembagian tanaman ke dalam kelompok koenotik yang berbeda dan ke kematian kaum tertindas.

Pembatasan bersama berbeda dari persaingan dalam distribusi proporsional sumber daya nutrisi lingkungan. Meskipun banyak peneliti mengaitkannya dengan salah satu jenis kompetisi - simetris. Interaksi tersebut terjadi antara individu dengan kemampuan bersaing yang kurang lebih sama dari spesies yang sama atau berbeda.

Meningkatnya persaingan

Persaingan antar tanaman hanya dapat terjadi jika kondisi berikut terpenuhi:

• kesamaan kualitatif dan kuantitatifkebutuhan;
• berbagi konsumsi sumber daya dari sumber yang sama;
• kekurangan sumber daya lingkungan yang ada.

Jelas, dengan kelebihan sumber daya, kebutuhan setiap tanaman terpenuhi sepenuhnya, yang tidak berlaku untuk faktor fitogenik. Namun, dalam kasus sebaliknya, dan bahkan dengan nutrisi bersama, perjuangan untuk hidup dimulai. Jika akar aktif tanaman berada di lapisan tanah yang sama dan bersentuhan satu sama lain, sulit untuk menilai distribusi nutrisi yang seragam. Jika akar atau mahkota terletak di lapisan yang berbeda, maka nutrisi tidak dianggap simultan (berurutan), yang berarti bahwa kita tidak dapat berbicara tentang persaingan.

Contoh kompetisi antar tanaman

Persaingan bisa datang untuk mendapatkan cahaya, nutrisi tanah, dan serangga penyerbuk. Ini dapat dipengaruhi tidak hanya oleh nutrisi itu sendiri, tetapi juga oleh banyak faktor fitogenik. Contohnya adalah pembentukan semak lebat di tanah di mana ada banyak nutrisi mineral dan kelembaban. Perjuangan utama dalam hal ini adalah untuk cahaya. Tetapi di tanah yang buruk, biasanya setiap tanaman menerima jumlah sinar ultraviolet yang diperlukan, dan perjuangannya adalah untuk sumber daya tanah.

Hasil kompetisi intraspesifik adalah distribusi pohon dari spesies yang sama ke dalam kelas Craft. Menurut kekuatannya, tanaman dapat merujuk ke:

• I kelas, jika dominan, memiliki batang tebal dan cabang tebal dari pangkal batang, memiliki mahkota menyebar. Mereka menikmatimasuknya sinar matahari yang cukup dan mengekstraksi air dan nutrisi dalam jumlah besar dari tanah berkat sistem akar yang dikembangkan. Ditemukan sendirian di hutan.
• II kelas, jika mereka juga dominan, tertinggi, tetapi dengan diameter batang lebih kecil dan mahkota yang sedikit kurang kuat.
• III kelas, jika mereka lebih kecil dari kelas sebelumnya, tetapi masih memiliki bagian atas terbuka untuk sinar matahari. Mereka juga mendominasi di hutan dan, bersama dengan kelas II, membentuk sebagian besar pohon.
• Kelas IV, jika pohonnya tipis, kecil, tidak terkena sinar matahari langsung.
• V class jika pohon mati atau sudah mati.

Persaingan untuk penyerbuk juga penting untuk tanaman, di mana spesies yang paling menarik serangga menang. Lebih banyak nektar atau manis bisa menjadi keuntungan.

Interaksi Adaptif

Mereka memanifestasikan dirinya dalam fakta bahwa faktor fitogenik yang mengubah lingkungan membuat sifat-sifatnya dapat diterima oleh tanaman penerima. Paling sering, perubahan terjadi secara tidak signifikan, dan mereka sepenuhnya terwujud hanya ketika spesies yang mempengaruhi adalah pembangun yang kuat, dan itu harus disajikan dalam berbagai pengembangan.

Salah satu bentuk kontak mekanis adalah penggunaan oleh satu organisme dari tanaman lain sebagai substrat. Fenomena ini disebut epifitisme. Sekitar 10% dari semua jenis organisme tumbuhan adalah epifit. Makna ekologis dari fenomena ini terdiri dari semacam adaptasi terhadap rezim cahaya dalam kondisi tropis yang lebathutan: epifit mendapatkan kesempatan untuk mendapatkan sinar cahaya tanpa biaya pertumbuhan yang signifikan.

Kontak fisiologis berbagai tanaman termasuk parasitisme dan saprotrofisme, yang juga berlaku untuk faktor fitogenik. Jangan lupa tentang mutualisme, contohnya adalah simbiosis miselium jamur dan akar tanaman. Terlepas dari kenyataan bahwa jamur menerima karbohidrat dari tanaman, hifa mereka meningkatkan daya serap permukaan akar sepuluh kali lipat.

Formulir koneksi

Segala macam mekanisme interaksi positif dan negatif antara organisme hidup yang berbeda itu sendiri bisa sangat halus dan tidak jelas. Relatif baru-baru ini, sekelompok ilmuwan mempelajari secara rinci efek tanaman terhadap lingkungan dengan bantuan penghapusan seumur hidup zat organik kompleks yang memiliki fungsi pelindung ke lingkungan. Hubungan antara tanaman seperti itu disebut alelopati. Mereka secara signifikan mempengaruhi ukuran bioproduk tanaman yang diperoleh (tidak hanya dibudidayakan, tetapi juga yang liar), dan juga menentukan cara terbaik untuk merotasi tanaman dalam penanaman kebun (misalnya, pohon apel berkembang lebih baik setelah kismis atau raspberry, prem paling baik ditanam di tempat yang biasa ditanami buah pir atau buah persik).

Bentuk utama hubungan antara tumbuhan dan hewan dalam biocenosis, menurut V. N. Beklemishev, adalah:

• Koneksi topikal yang muncul karena fakta bahwa satu atau lebih organisme mengubah lingkungan organisme lain ke arah yang menguntungkan. Misalnya, lumut sphagnum cenderung mengasamkan larutan tanah, yang menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk sundew dan cranberry di rawa-rawa.
• Koneksi trofik, yang terdiri dari fakta bahwa perwakilan dari satu spesies menggunakan individu dari spesies lain, produk limbahnya atau sisa makanannya sebagai sumber makanan. Berkat rantai trofik, bangau memasuki cenosis lahan basah, dan rusa biasanya menetap di hutan aspen.
• Ikatan pabrik yang terjadi ketika individu dari beberapa spesies menggunakan anggota spesies lain untuk membangun sarang atau tempat tinggal mereka. Misalnya, pohon menyediakan lubang atau cabang bagi burung untuk membangun sarang.