BÖLÜM 5. ABİYOTİK FAKTÖR GRUBU

Genel bilgi

İklim faktörlerinin (sıcaklık, hava nemi, yağış, rüzgar vb.) vücut üzerindeki etkisi her zaman kümülatiftir. Bununla birlikte, her bir iklim faktörünün etkisini incelemek, belirli türlerin veya mahsullerin yaşamındaki rolünü daha iyi anlamamızı sağlar ve tüm iklim faktörleri kompleksinin etkisini incelemek için gerekli bir ön koşul olarak hizmet eder. İklim faktörlerini değerlendirirken bunlardan yalnızca birine önem vermek mümkün değildir. Yukarıda belirtilen iklim bileşenlerinden herhangi biri belirli koşullar altında farklı şekillerde temsil edilebilir: yalnızca niceliksel olarak değil, aynı zamanda niteliksel olarak da. Örneğin belli bir bölgenin yıllık yağış miktarı oldukça fazla olabilir ancak bunun yıl içindeki dağılımı elverişsizdir. Bu nedenle yılın belirli dönemlerinde (büyüme mevsimlerinde) nem minimum faktör olarak hareket ederek bitkilerin büyüme ve gelişmesini engelleyebilir.

Işık

Pirinç gibi özellikle ışık gerektiren bitkilerde, ışık yetersiz olduğunda gelişme gecikir. Orman oluşturan birçok türün yüksek verimli orman meşcerelerinin ve meyve tarlalarının oluşumu da büyük ölçüde güneş enerjisinin yoğunluğuyla belirlenir. Pancarın şeker içeriği doğrudan büyüme mevsimi boyunca güneşin ışınım enerjisinin yoğunluğuna bağlıdır. Keten olduğu biliniyor (Linum usitatissimum) ve kenevir sativa (Esrar sativa) kısa gün ışığı koşullarında dokularda önemli miktarda yağ sentezlenir, uzun gün ışığı koşullarında ise sak liflerinin oluşumu hızlanır. Bitkilerin gece ve gündüzün uzunluğuna tepkisi, gelişimin hızlanması veya gecikmesi ile kendini gösterir. Sonuç olarak ışığın bitki üzerindeki etkisi seçici ve belirsizdir. Çevresel bir faktör olarak aydınlatmanın vücut için önemi, ışık akısının süresi, yoğunluğu ve dalga boyu ile belirlenir.

Dünya atmosferinin uzayla sınırında radyasyon dakikada 1,98 ile 2 cal/cm2 arasında değişir; Bu değere güneş sabiti denir. Farklı hava koşullarında güneş sabitinin %42...70'i Dünya yüzeyine ulaşır. Atmosferden geçen güneş ışınımı, yalnızca nicelik olarak değil aynı zamanda bileşim açısından da bir takım değişikliklere uğrar. Kısa dalga radyasyonu, yaklaşık 25 km yükseklikte bulunan ozon kalkanı ve havadaki oksijen tarafından emilir. Kızılötesi ışınlar atmosferde su buharı ve karbondioksit tarafından emilir. Sonuç olarak hava ısınır. Radyant enerjinin geri kalanı doğrudan veya dağınık radyasyon şeklinde Dünya yüzeyine ulaşır (Şekil 10). Doğrudan ve dağınık güneş ışınımının birleşimi toplam ışınımı oluşturur. Açık günlerde, yaygın ışınım toplam ışınımın 1/3 ila 1/8'ini oluştururken, bulutlu günlerde dağınık ışınım %100'ünü oluşturur. Yüksek enlemlerde yaygın radyasyon hakimken, tropik bölgelerde doğrudan radyasyon hakimdir. Dağınık radyasyon, öğle saatlerinde sarı-kırmızı ışınların %60'ına kadarını, doğrudan radyasyonu ise %30...40'ını içerir.

Dünya yüzeyine ulaşan radyasyon miktarı, bölgenin coğrafi enlemi, günün uzunluğu, atmosferin şeffaflığı ve güneş ışınlarının geliş açısına göre belirlenmektedir. Açık güneşli günlerde, Dünya yüzeyine ulaşan radyant enerjinin %45'i görünür ışık (380...720 nm) ve %45'i kızılötesi radyasyondan oluşur, yalnızca %10'u ultraviyole radyasyondur. Atmosferin tozlu olmasının radyasyon rejimi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bazı şehirlerde kirlilik nedeniyle aydınlatma şehir dışındaki aydınlatmanın %15'i veya daha az olabiliyor.

Dünya yüzeyindeki aydınlatma büyük ölçüde değişir. Her şey güneşin ufuk üzerindeki yüksekliğine, yani güneş ışınlarının geliş açısına, günün uzunluğuna, hava koşullarına ve atmosferin şeffaflığına bağlıdır. Işık yoğunluğu da mevsime ve günün saatine bağlı olarak dalgalanır. Işığın kalitesi de dünyanın belirli bölgelerinde eşit değildir; örneğin uzun dalga (kırmızı) ve kısa dalga (mavi ve morötesi) ışınların oranı. Bilindiği gibi kısa dalga ışınlar, uzun dalga ışınlara göre atmosfer tarafından daha fazla emilir ve saçılır. Bu nedenle dağlık bölgelerde her zaman daha fazla kısa dalga güneş radyasyonu vardır.

Pirinç. 10. W. Larcher'a göre Dünya yüzeyine düşen güneş radyasyonunun yoğunluğu

Fotosentetik olarak aktif radyasyon (PAR), spektrumun 380 ila 710 nm dalga boyları arasındaki bir kısmı ile temsil edildiğinden ve turuncu-kırmızı ışınlar bölgesinde (600...680 nm) maksimum olduğundan, kullanım katsayısının bu şekilde olması doğaldır. Bitkiler tarafından saçılan radyasyon miktarı daha yüksektir. Gün uzunluğunun artması nedeniyle ışık, yüksek kuzey enlemlerinde bile bitkilerin yaşam aktivitesini sınırlamaz. L. Ivanov, Spitsbergen'de bile bir miktar kuru bitki kütlesi elde etmek için yeterli güneş ışınımının (1 hektar başına 20.000 kJ) bulunduğunu hesapladı.

Farklı bitki türleri ve bitki gruplarının farklı ışık ihtiyaçları vardır, diğer bir deyişle normal bitki örtüsü için aynı zamanda farklı ışık kaynağına (£,) yani toplam PAR yüzdesine de ihtiyaç duyarlar. Bu, ışık ihtiyacına göre üç ekolojik bitki grubunu ayırt etmemizi sağlar:

· hafif bitkiler veya heliofitler (Yunanca helios - güneş + fitondan), - L seç= %100, £ min = %70, bunlar açık alan bitkileridir, örneğin tüy otu (Stipa),çoğu kültür bitkisi (şeker pancarı, patates vb.);

· gölgeye dayanıklı bitkiler veya hemiskiyofitler L = %100'de büyüyebilirler, fakat aynı zamanda geniş gölgeyi de tolere ederler; horoz ayağı (Dactylis glomerata),örneğin, bir aralıkta bitki örtüsüne sahip olabilir L%100 ila %2,5;

· gölge bitkileri veya sciofitler (Yunanca skia - gölge kelimesinden gelir), tam ışığa tolerans göstermezler, L max'ları her zaman %100'den azdır, bu yaygın oxalis'tir (Oxalis asetosella), Avrupalı ​​yedi yaşındaki çocuk (Trientalis europaea) vesaire.; Yaprakların özel yapısı nedeniyle, düşük ışık yoğunluğundaki sciofitler, karbondioksiti heliofit yapraklarından daha az etkili bir şekilde özümseyemezler. L= 100 %.

Moskova bitki yetiştiricisi A. Doyarenko, çoğu tarımsal otsu bitki için fotosentez için ışık kullanım katsayısının %2...2,5 olduğunu buldu, ancak istisnalar da var:

· yem pancarı - 1,91

· vika - 1,98

· yonca - 2,18

· çavdar - 2,42

· patates - 2,48

· buğday - 2,68

· yulaf - 2,74

keten - 3,61

· acı bakla - 4,79

Bitki toplulukları arasında orman toplulukları güneş ışığının bileşimini en aktif şekilde dönüştürür ve ilk güneş ışınımının çok küçük bir kısmı toprak yüzeyine ulaşır. Bir ağaç meşceresinin yaprak yüzeyinin gelen PAR'ın yaklaşık %80'ini emdiği, diğer %10'unun yansıtıldığı ve yalnızca %10'unun orman örtüsünün altına nüfuz ettiği bilinmektedir. Sonuç olarak, odunsu bitkilerin gölgeliklerinden geçen toplam radyasyon ve radyasyon, yalnızca niceliksel olarak değil, aynı zamanda niteliksel olarak da farklılık gösterir.

Diğer bitkilerin gölgesi altında yaşayan sciophytes ve heliocyophytes, tam aydınlatmanın yalnızca bir kısmından memnundur. Böylece, kuzukulağındaki maksimum fotosentez yoğunluğu tam gün ışığının 1/10'unda elde ediliyorsa, ışığı seven türlerde bu aydınlatmanın yaklaşık 1/2'sinde gerçekleşir. Hafif bitkiler, gölgeli ve gölgeye dayanıklı bitkilere göre düşük ışıkta yaşamaya daha az adapte olur. Orman yeşili yosunların büyüyebileceği alt sınır tam gün ışığının 1/90'ıdır. Tropikal yağmur ormanlarında, tam ışığın 1/120'sinde büyüyen daha da fazla sciofilik tür vardır. Bazı yosunlar bu açıdan şaşırtıcı: Schistostega pinnate (Schistostega pennaia) ve diğerleri, 1/2000 tam aydınlatmada bitki örtüsü oluşturan karanlık mağara bitkileridir.

Her coğrafi bölge belirli bir ışık rejimiyle karakterize edilir. Bitki adaptasyonunun yönünü belirleyen ışık rejiminin en önemli unsurları radyasyonun yoğunluğu, ışığın spektral bileşimi ve aydınlatma süresidir (gündüz ve gece uzunluğu). Güneş gününün uzunluğu yalnızca ekvatorda sabittir. Burada gündüz de gece gibi 12 saat sürüyor. Yaz döneminde güneş gününün süresi ekvatordan her iki kutba doğru artıyor; Bilindiği gibi kutupta kutup günü tüm yaz boyunca, kutup gecesi ise kışın sürer. Bitkinin gece ve gündüz uzunluğundaki mevsimsel değişikliklere verdiği tepkiye fotoperiyodizm denir.

Bitki yetiştiricileri, farklı kökenlerden gelen tarım bitkilerinin gün uzunluğuna farklı tepkiler verdiğini uzun zamandır fark etmişlerdir. Bu reaksiyona bağlı olarak bazı türlerin uzun gün bitkileri, bazılarının kısa gün bitkileri olduğu, bazı türlerin ise gün uzunluğuna belirgin tepki vermediği belirlendi. Uzun gün koşullarında buğday, çavdar ve yulafta yüksek verim oluştuğu bilinmektedir. (Avena sativa) ve bir takım yemlik tahıllar; Uzun gün bitkileri arasında patates, narenciye ve diğer bazı sebze ve meyve bitkileri de bulunur. Bu bitkilerin uzun süre aydınlatılması, meyve ve tohumların gelişme evrelerinin daha hızlı geçmesine neden olur. Öte yandan darı gibi kısa gün bitkileri (Panicum miliaceum), sorgum (Sorghum segpiit), Pirinç, uzun süreli aydınlatmayla gelişme aşamalarının hızı yavaşlar. Aydınlatma süresinin kısaltılmasıyla geliştirme sürelerinin kısaltılması sağlanır.

Tarımsal bitkileri tanıtırken bu özelliklerin dikkate alınması gerekir. Düşük enlem türleri (güney bitkileri) genellikle kısa gün bitkileridir. Yüksek enlemlere, yani uzun gün koşullarına maruz bırakıldıklarında yavaş gelişirler, sıklıkla olgunlaşmazlar ve bazen kenevir gibi çiçek bile açmazlar. Yer elması da bu gruba dahil edilebilir. (Helianthus tuberosus). Böylece, gündüz ve gecenin uzunluğu, belirli türlerin dağılımının ve olası girişlerinin sınırlarını belirleyebilir: "güney" - kuzeye, "kuzey" - güneye, gün uzunluğuna göre nötr olanlar arasında domates, üzüm, karabuğday bulunur. (Fagopyrum esculentum) vesaire.

Fotoperiyodizm ve fotokimyasal reaksiyonların incelenmesi sırasında, doğada uzun gün ışığı saatlerinin gözlendiği ilkbahar-yaz döneminde uzun gün bitkilerinin büyümesinin açıkça hızlandığı tespit edildi. Ancak yazın ikinci yarısında güneşli günlerin azalmasıyla büyüme süreçleri açıkça yavaşlar. Sonuç olarak, soğuk iklimlerde, uzun gün bitkilerinin don başlangıcından önce bir örtü dokuları kompleksi (periderm) oluşturmak için her zaman zamanları yoktur. Bu nedenle, yüksek enlemlerde yetiştirilen uzun gün çok yıllık bitkiler kışa dayanıklılıklarını kaybedebilir ve bu alanlarda ekim için bitki çeşitleri seçilirken bu durumun akılda tutulması gerekir. Uzun gün koşullarında, kışlamayı gerektirmeyen yıllık mahsullerin yetiştirilmesi tercih edilir. Yonca gibi diğer bazı mahsullerin kuzeye doğru hareketi kış donlarından değil, fotoperiyodik reaksiyonların doğasından dolayı engellenmektedir. Yonca ve yoncanın dona karşı direncinin Rusya'nın Avrupa kısmının orta bölgesinde kuzey kısmına göre daha yüksek olduğu paradoksal gerçeğini açıklayabilen onların karakterleridir.

Işığın bitkiler üzerinde, ışık ve gölge yapraklarının boyutu, şekli ve yapısında (makro ve mikroskobik) (Şekil 11) ve ayrıca büyüme süreçlerinde kendini gösteren biçimlendirici bir etkisi vardır. Yaprak (sürgün) yapısının ışığa bağımlılığı her zaman doğrudan değildir; İlkbaharda gelişen yapraklar (sürgünler), içinde bulunduğumuz yılın değil, geçmişin, yani tomurcukların atıldığı zamandaki ışıklandırmaya göre oluşur. I. Serebryakov (1962), yaprağın hafif yapısının tomurcukta zaten belirlendiğine inanıyordu. Hafif sürgünler gölgelemeye aktarıldığında bile yapraklar bu yapıyı oldukça istikrarlı bir şekilde korur. Büyük yükseklik, gövdelerin sütunlu şekli, yüksek taç düzeni (kuru dallardan arındırılmış), ışığı seven bitkileri karakterize eder.

Pirinç. 11. Leylak yapraklarının kesitleri (cins Şırınga): a- ışık; B- gölge

Işığı seven bitkilerin tepkilerinden biri, yer üstü sürgünlerin büyümesini engellemektir, bu da bazı durumlarda güçlü dallanmaya, diğerlerinde ise rozet oluşumuna neden olur. Bahsedilen grubun bitkileri aynı zamanda bir dizi başka yapısal değişiklikle de ayırt edilir: küçük yapraklar, epidermisin dış duvarının kalınlığında bir artış ve çıkıntıları (trikomlar ve ortaya çıkanlar), kütiküler tabaka vb. (Şekil 12) ).

Pirinç. 12. Işığı seven zakkum bitkisinin bir yaprağının kesiti (Nerium zakkum):
1 - kütikül içeren iki katmanlı epidermis; 2 - hipodermis; 3 - izopalizat mezofil; 4 - Yaprağın alt kısmında stoma ve tüylerin bulunduğu çöküntüler (kriptler)

Bitkilerin ışığa adaptasyonuna bir örnek, yaprak ayasının güneş ışınlarına göre yönelimidir. Üç yönlendirme yöntemi vardır:

· yaprak ayası yatay olarak yönlendirilmiştir, yani güneş ışınlarına diktir; bu durumda ışınlar mümkün olduğu kadar güneş zirvedeyken yakalanır;

· yaprak ayası güneş ışınlarına paralel olarak yönlendirilmiştir, yani az çok dikey olarak yerleştirilmiştir, bunun sonucunda bitki sabah ve akşamın erken saatlerinde güneş ışınlarını daha iyi emer;

· Yaprak bıçakları, mısırda olduğu gibi, bazen dikey, bazen yatay olarak sürgün boyunca dağınık bir şekilde dağıtılır, böylece güneş ışınımı gündüz saatlerinde oldukça tam olarak yakalanır.

Mevcut bilimsel veriler, düşük gündönümünün hüküm sürdüğü yüksek enlemlerdeki bitkilerin daha çok dikey yaprak yönelimine sahip olduğunu göstermektedir. Yem bitkileri gibi karışık mahsulleri düzenlerken, mahsul bileşenlerinin sürgünlerinin yapısını hesaba katmak gerekir. Yem otlarının farklı yaprak yönelimlerine sahip başarılı bir kombinasyonu, daha fazla fitoma verimi sağlayacaktır.

Daha önce de belirtildiği gibi, ışığın azlığına veya fazlalığına bağlı olarak birçok bitki, yapraklarını güneş ışınlarının yönüne dik ve paralel düzlemlere yerleştirerek yaprak mozaiği adı verilen bir yapı oluşturabilir. Sadece eşit olmayan boyuttaki yaprak bıçaklarının değil aynı zamanda yaprak saplarının da rasyonel yerleştirilmesi sonucu bir yaprak mozaiği oluşur. Norveç akçaağacı ve küçük yapraklı ıhlamurun katılımıyla fitosenozlarda tipik bir yaprak mozaiği gözlemlenebilir. (Tilia cordata), pürüzsüz karaağaç (Ulmus laevis), Dağ karaağacı (Ulmus glabra) ve diğer ağaç türleri. Yaprak mozaiği, yatay dallara sahip birçok bitkide, örneğin sarmaşıkta açıkça görülebilir. (Hedera sarmalı) ve birçok otsu bitki (Şek. 13).

Pirinç. 13. Sarmaşık yakınındaki yaprak mozaiği (Hedera sarmalı)

Pusula bitkileri açıkça güçlü ışıktan kaçınır. Yaprak bıçakları rozet bitkileri gibi güneş ışınlarına dik değil, okaliptüs veya yabani marul gibi paraleldir. (Lactuca serrtola), aşırı güneş radyasyonu koşullarında yaprakları aşırı ısınmaya karşı korur. Bu, uygun fotosentez ve terlemeyi sağlar.

Hem yapısal hem de fizyolojik bir takım başka adaptif adaptasyonlar vardır. Bazen bu tür adaptasyonlar doğası gereği açıkça mevsimseldir; bu, örneğin yaygın su mercimeği tarafından iyi bir şekilde örneklendirilmiştir. (Aegopodium podagrata). Tipik bir habitatta (meşe ormanları), büyüme mevsimi boyunca bitki üzerinde iki "nesiller" yaprak oluşur. İlkbaharda, ağaç tomurcukları henüz çiçek açmadığında ve orman gölgesi bol miktarda ışık aldığında, bir yaprak rozeti oluşur, yaprakları yapı olarak açıkça parlaktır (mikro ve makroskobik).

Daha sonra, yoğun bir orman örtüsü geliştiğinde ve ışınım enerjisinin yalnızca %3...4'ü toprak yüzeyine ulaştığında, açıkça gölgeli olan ikinci bir yaprak "jenerasyonu" ortaya çıkar. Tek bir bitkide hem ışık hem de gölge yapraklarını gözlemlemek çoğu zaman mümkündür. Karadut tacının alt katlarının yaprakları (Morus nigra) büyük, loblu, tacın üst katmanları ise hafif yapraklar taşıyor - daha küçük, bıçaksız. Orman oluşturan türlerde tacın çevresi benzer şekilde oluşur: üst katlarda hafif yapraklar, tacın içinde gölge yapraklar vardır.

Sıcaklık

Her türün yaşam aktivitesi belirli sıcaklık aralıklarında gerçekleşir. Aynı zamanda optimum, minimum ve maksimum bölgeleri takip edilir. Minimum veya maksimum bölgede vücudun aktivitesi zayıflar. İlk durumda düşük sıcaklıklar (soğuk), ikincisinde ise yüksek sıcaklıklar (ısı) yaşam süreçlerinin bozulmasına neden olur. Aşırı sıcaklıkların ötesinde, geri dönüşü olmayan bitki ölümü sürecinin meydana geldiği öldürücü bölge bulunur. Dolayısıyla sıcaklıklar yaşamın sınırlarını belirler.

Hareketsiz yaşam tarzları nedeniyle, yüksek bitkiler günlük ve mevsimsel (yıllık) sıcaklık dalgalanmalarına karşı daha fazla tolerans geliştirmişlerdir. Taygamızın birçok orman oluşturan türü - Sibirya çamı, Daurian karaçamı (Larix dahurica) vb. - -50 °C ve altına kadar düşen sıcaklıklara ve 25 °C ve üzeri yaz sıcağına dayanabilir. Yıllık genlik 75 °C'ye, bazen de 85...90 °C'ye ulaşır. Büyük sıcaklık değişimlerine dayanabilen bitki türlerine, stenotermik olanların aksine, eurythermic (Yunanca eurys + therme - ısıdan) adı verilir.

Gezegenimizdeki ısı farklılaşması, bitki örtüsü ve toprağın enlemsel bölgelenmesinin ve rakımsal bölgelenmesinin temelidir. Gündönümünün yüksekliğinin azalması ve ışınların ekvatordan kutuplara geliş açısının azalması nedeniyle ısı miktarı değişir. Böylece ekvatora yakın yıllık ortalama sıcaklık 26,2 °C, yaklaşık 30 °C'dir. w. zaten 20,3 ° C'ye ve 60 ° C'ye eşittir. w. -1 °C'ye düşer.

Belirli bir bölgenin yıllık ortalama sıcaklığının yanı sıra, belirli bir iklim bölgesinde gözlemlenen en yüksek ve en düşük sıcaklıklar (mutlak maksimum ve mutlak minimum) ile en sıcak ve en soğuk ayın ortalama sıcaklığı canlıların yaşamında önemlidir. organizmalar. Bu nedenle, tundrada (yani 70° Kuzey'in üzerinde) büyüme mevsiminin süresi, ortalama 10...12°C sıcaklıkta yalnızca bir buçuk ila iki buçuk aydır.

İğne yapraklı ormanların bulunduğu bölge olan Tayga'nın üç ila beş aylık bir büyüme mevsimi vardır ve ortalama sıcaklık 14.. L6 °C'dir. İğne yapraklı-yaprak döken ormanların hakim olduğu bölgenin güney kesiminde büyüme mevsimi dört ila beş ay sürer, ortalama sıcaklık 15... 16 °C'dir. Geniş yapraklı ormanların (40...50° K) bulunduğu bölgede, büyüme mevsimi beş ila altı aydır, ortalama sıcaklık 16...18 °C'dir. Tanımlanan bölgelerle keskin bir tezat oluşturan tropik yağmur ormanları bölgesidir (0...15° Kuzey ve Güney). Buradaki büyüme mevsimi yıl boyunca olup, ortalama sıcaklık 25...28 °C'dir ve genellikle mevsimlere göre farklılık göstermez. Tropikal bölgelerin son derece önemli bir özelliği, en sıcak ve en soğuk ayların ortalama sıcaklıkları arasındaki farkın, günlük dalgalanmalara göre daha az zıt olmasıdır.

Bitki büyümesi doğrudan sıcaklıkla ilgilidir. Bireysel türlerin sıcaklığa bağımlılığı büyük ölçüde değişir. Termofilik (Yunanca therme + philia - aşk kelimesinden) bitkiler ile bunların antipodları - soğuğa toleranslı veya kriyofilik (Yunanca kryos - soğuk kelimesinden) arasında açık bir ayrım vardır. A. Decandolle (1885) hekistotermik, mikrotermik, mezotermik ve megatermik bitki gruplarını (Yunanca gekisto - soğuk, mikros - küçük, mesos - orta, megas - büyük) ayırmıştır.

Sıcaklıkla ilgili olarak listelenen bitki grupları karmaşıktır; bunları tanımlarken bitkilerin nemle ilişkisi de dikkate alınır. Bu sınıflandırmaya ek olarak, farklı nem rejimleri gerektiren kriyofit ve psikrofit bitkilerinin (Yunanca psychros - soğuk + fitondan) - hekistothermler ve kısmen mikrotermlerin tanımlanması düşünülebilir. Kriyofitler soğuk ve kuru koşullarda büyürken, psikrofitler nemli topraklarda soğuğa dayanıklı bitkilerdir.

Sıcaklıkların bireysel bitki türlerinin ve gruplarının dağılımı üzerindeki etkisi de daha az açık değildir. Bireysel türlerin coğrafi dağılımı ile izotermler arasındaki bağlantı uzun zamandır bilinmektedir. Bilindiği gibi üzümler altı ay boyunca (Nisan – Eylül) ortalama sıcaklığın 15°C olduğu bir izoterm içerisinde olgunlaşır. İngiliz meşesinin kuzeydeki dağılımı yıllık 3 °C izoterm ile sınırlıdır; Hurma meyvelerinin kuzey sınırı, 18...19 °C'lik yıllık izoterm ile örtüşmektedir.

Bazı durumlarda bitkilerin dağılımı yalnızca sıcaklıklara göre belirlenmez. Böylece 10 °C izotermi batıdan doğuya İrlanda, Almanya (Karlsruhe), Avusturya (Viyana), Ukrayna (Odessa) üzerinden geçer. Adı geçen alanlar, doğal bitki örtüsünün oldukça farklı tür kompozisyonuna sahiptir ve çeşitli mahsullerin tanıtılması ve yetiştirilmesi için fırsat sağlar. İrlanda'da mahsuller genellikle olgunlaşmakta başarısız oluyor. Almanya ve İrlanda'da birçok balkabağı (karpuz - Citrullus vulgaris, kavun), kamelyalar açık alanda yetişmesine rağmen (Kamelya) ve palmiye ağaçları. Karlsruhe'de sarmaşık ve kutsal açık alanda yetişir ( İleks), bazen üzümler de olgunlaşır. Odessa bölgesinde kavun ve karpuz yetiştiriliyor ancak sarmaşık ve kamelyalar düşük kış sıcaklıklarına dayanamıyor. Bunun gibi birçok örnek verilebilir.

Bu nedenle, diğer çevresel faktörlerden ayrı olarak ortalama sıcaklıklar, ilgilendiğimiz mahsulün tanıtılması ve yetiştirilmesi olasılığının güvenilir bir göstergesi (göstergesi) olarak hizmet edemez. Sonuç olarak, farklı bitki türleri eşit olmayan büyüme mevsimi uzunluklarıyla karakterize edilir. Bu nedenle, sıcaklıkla ilgili olarak, hem bitkilerin normal gelişimi için uygun sıcaklık periyodunun süresini hem de minimum sıcaklıkların başlama zamanını ve süresini (maksimum sıcaklıklar için aynı) dikkate almak gerekir.

Çevre ve bitki yetiştirme literatüründe aktif sıcaklıkların toplamı, büyüme mevsiminin termal kaynaklarını tahmin etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bitkilerin ısı ihtiyaçlarını değerlendirmek için iyi bir gösterge görevi görür ve belirli bir mahsulün yetiştirileceği alanın belirlenmesini mümkün kılar. Aktif sıcaklıkların toplamı, 10 °C'nin üzerinde olduğu dönemdeki pozitif ortalama günlük sıcaklıkların toplamından oluşur. Aktif sıcaklıkların toplamının 1000...1400 °C olduğu alanlarda erkenci patates çeşitleri ve kök bitkileri yetiştirilebilir; bu miktarın 1400...2200 °C'ye ulaştığı yerlerde, - tahıllar, patates, keten vb.; 2200...3500 °C aktif sıcaklıkların toplamı yoğun meyve yetiştirme bölgesine karşılık gelir; bu sıcaklıkların toplamı 4000 °C'yi aştığında subtropikal çok yıllık bitkilerin yetiştirilmesi başarılı olur.

Yaşamsal aktivitesi ve vücut sıcaklığı çevreden gelen ısıya bağlı olan organizmalara poikilothermic (Yunanca poikilos'tan - farklı) denir. Bunlara tüm bitkiler, mikroorganizmalar, omurgasız hayvanlar ve bazı kordat grupları dahildir. Poikilothermic organizmaların vücut sıcaklığı dış ortama bağlıdır. Bu nedenle ısının tüm sistematik bitki gruplarının ve adı geçen hayvan gruplarının yaşamındaki ekolojik rolü büyük önem taşımaktadır. Oldukça organize hayvanlar (kuşlar ve memeliler), kendi ısısı tarafından korunduğu için vücut sıcaklığının sabit olduğu homeotermler (Yunanca homoios'tan - özdeş) grubuna aittir.

Canlı organizma hücrelerinin protoplastının 0...50°C sıcaklık aralığında normal şekilde çalışabildiği bilinmektedir. °C. Yalnızca özel adaptasyonlara sahip organizmalar bu aşırı sıcaklıklara uzun süre dayanabilir. Fizyologlar solunum ve diğer işlevler için en uygun ve kritik sıcaklıkları belirlediler. Kışlama organlarının (tomurcuklar, iğneler) solunum sıcaklığının alt sınırının 20... - 25 °C olduğu ortaya çıktı. Sıcaklık arttıkça nefes alma yoğunluğu da artar. 50 °C'nin üzerindeki sıcaklıklar, sitoplazmanın yüzey katmanındaki protein-lipit kompleksini yok eder, bu da hücrelerin ozmotik özelliklerinin kaybına yol açar.

Rusya'nın bazı bölgelerinde, çok düşük sıcaklıklardan dolayı bitkilerin toplu ölümü periyodik olarak gözlemlenmektedir. İkincisinin yıkıcı etkisi en büyük etkiyi az kar yağışlı kışlarda, özellikle de kışlık tahıllar üzerinde gösterir. İlkbaharda, bitkilerin büyümeye başladığı ani soğuklar (ilkbahar sonu donları) da yıkıcıdır. Çoğu zaman, sadece turunçgiller gibi yaprak dökmeyen ağaçlar değil, aynı zamanda yaprak döken bitkiler de soğuktan ölür. Düşük sıcaklıkların etki mekanizmasını inceleyen N. Maksimov, bitki ölümünün nedeninin sitoplazmanın dehidrasyonuyla açıklandığı sonucuna vardı. Suyun kristalleşmesi dokunun hücreler arası boşluklarında meydana gelir. Buz kristalleri hücrelerden su çeker ve hücre organellerine mekanik olarak zarar verir. Kritik an, hücrelerin içindeki buz kristallerinin ortaya çıkmasıyla tam olarak gelir.

Donmaya dayanıklı bitkilerin doğal grupları tespit edilmiştir. Bunlara iğne yapraklı yaprak dökmeyen ağaçlar ve çalıların yanı sıra yaban mersini de dahildir (Vaccinium vitis fikri), funda vb. Çok yıllık otsu bitkiler arasında, sert kışlara dayanabilen, dona dayanıklı birçok bitki de tespit edilmiştir. Kış uykusu sırasında bitkiler çok düşük sıcaklıklara dayanabilir. Yani siyah frenk üzümü filizleniyor (Ribes nigrum) sıcaklığın yavaş yavaş - 253 ° C'ye (mutlak sıfıra yakın sıcaklık) düşmesiyle canlı kalabilirler.

Çoğu bitki türünün sıcaklığa karşı bireysel tepkileri vardır. Böylece ilkbaharda çavdar tanelerinin çimlenmesi 1...2 °C'de başlar, çayır yonca tohumları ise (Trifolium pratense)- 1 °C'de sarı acı bakla (Lupinus luteus)- 4...5'te, pirinç - 10...12 °C'de. Bu mahsullerin tohumlarının olgunlaşması için en uygun sıcaklıklar sırasıyla 25, 30, 28, 30...32 °C'dir.

Bitkilerin normal büyümesi ve gelişmesi için toprak üstü ve yer altı organlarının uygun ortam sıcaklığına ihtiyacı vardır. Örneğin, keten normal olarak kök sıcaklığında, toprak üstü organlarınkinden (22 °C) yaklaşık iki kat daha düşük bir sıcaklıkta (10 °C) gelişir. Ontogenez sırasında bitkilerin ısıya olan ihtiyacı gözle görülür şekilde değişir. Bitki vücut organlarının sıcaklığı, konuma (toprak, hava) ve güneş ışınlarına göre yönelime bağlı olarak önemli ölçüde değişir (Şekil 14). Kolza tohumlarının çimlenmesinin mümkün olduğu deneysel olarak tespit edilmiştir. (Brassica napus), kolza tohumu (V.campestrts), buğday, yulaf, arpa, yonca, yonca ve diğer bitkilerde 0...2 °C sıcaklıkta görülürken, fidelerin ortaya çıkması için daha yüksek sıcaklıklara (3...5 °C) ihtiyaç duyulur.

Pirinç. 14. Farklı bitki organlarının sıcaklığı (°C): A - yeni versiyonlar (Novosiversia glacialis), B. Tikhomirov'a göre; B - Sibirya scilla (Scilla sibiriati T. Goryshina'ya göre, A- yatak takımı, B- toprak

Gece ve gündüz sıcaklıklarının genliği 5... 15 ° C olduğunda, birçok kıtasal bitki türü günlük termoperiyodizmden olumlu yönde etkilenir. Bunun özü, birçok bitkinin daha düşük gece sıcaklıklarında daha başarılı bir şekilde gelişmesi gerçeğinde yatmaktadır. Örneğin, gündüz hava sıcaklığı 26° C'ye ve gece sıcaklığı 17...18° C'ye ulaşırsa domatesler daha iyi gelişir. Deneysel veriler aynı zamanda ılıman enlemlerdeki bitkilerin normal bireygenetik gelişim için düşük sonbahar sıcaklıklarına (mevsimsel termoperiyodizm) ihtiyaç duyduğunu da göstermektedir. .

Sıcaklık faktörü bitkileri büyüme ve gelişmelerinin her aşamasında etkiler. Üstelik farklı dönemlerde her bitki türü belirli sıcaklık koşullarına ihtiyaç duyar. Arpa, yulaf ve diğerleri gibi çoğu yıllık bitki için genel bir model izlenebilir: gelişimin erken aşamalarında sıcaklık, sonraki aşamalara göre daha düşük olmalıdır.

Şeker kamışı gibi tropikal kökenli megatermal bitkiler (Saccharum officinarum), yaşamları boyunca yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyarlar. Sıcak ve kuru bölgelerdeki bitkiler (ökserofitlerin yanı sıra Kaktüs ve Crassulaceae gibi birçok sulu meyve), ultra yüksek sıcaklıklara karşı en büyük toleransla karakterize edilir. (Crassulaceae). Bu aynı zamanda tuzlu, özellikle sülfit ve klorür içeren topraklardaki bitkiler için de tipiktir. Bu türler, X. Ludengaard (1925, 1937) tarafından gösterildiği gibi, 70 °C'de bile canlılığını korur. Ciddi derecede susuz kalmış tohumlar ve meyveler, yüksek sıcaklıkları iyi tolere eder. Buğdayın gevşek isinin patojeniyle mücadelede iyi bilinen yöntemin temeli bu özelliğe dayanmaktadır. (Ustilago trtttci). Etkilenen tohumlar ısıl işleme tabi tutulduğunda, stenotermik olan mantar ölür, ancak tahıl embriyosu canlı kalır.

Sıcaklığın bitkinin yapısındaki ve morfolojisindeki değişiklikler üzerindeki etkisi sorununu çözmek daha zordur. Doğadaki gözlemler ve deneysel kanıtlar çeşitli açıklamalar sağlar. Aslında, tomurcuk pullarının ve yaprakların güçlü tüylenmesi gibi bir adaptasyon karmaşık görünmektedir; yalnızca parlak ışıktan değil, aynı zamanda yüksek sıcaklıklardan ve ayrıca nemin aşırı buharlaşmasından da koruma görevi görür. Parlak yaprakların parlak parlaklığı, yaprak bıçağının güneş ışınlarına paralel düzenlenmesi, tüylenme hissedilir - tüm bunlar şüphesiz yaprağın aşırı ısınmasını ve aşırı terlemeyi önler.

Bitki ekolojisinin kurucusu E. Warming (1895), Kuzey Kutbu'nda ve alpin ve subnival bölgelerin yaylalarında, yani tam sınırında, bitkilerin bodur ve rozet formlarının oluşumu üzerinde sıcaklığın etkisini açıkça gösterdi. sonsuz kar. Sadece elecampane gibi otsu sapsız, rozet bitkilerinden bahsetmiyoruz. (Inula rhizocephala), aynı zamanda ağaç yaşam formları hakkında da - cüce huş ağacı, Türkistan ardıç (Ardıç turcestanica), cüce sedir vb. Bitkilerin sürünen ve yastık formları, örneğin arktik minuartia (Minuartia arktika), en çok kar örtüsü altında toprağın yüzeyindeki yaşam koşullarına uyarlanmıştır. Kar olmadığında en yüksek sıcaklık 15...20 cm yüksekliğe kadar havanın yer tabakasında kalır ve rüzgar kuvveti minimum düzeyde olur. Ayrıca bitkinin oluşturduğu "yastık" içinde özel bir mikro iklim yaratılır ve buradaki sıcaklık dalgalanmaları dışarıya göre çok daha az belirgindir. Sıcaklık faktörü, su temini ve mineral beslenmesinin bozulması nedeniyle bodur formların gelişimini hem doğrudan hem de dolaylı olarak etkileyebilir.

En büyük rol, bitki jeofilizasyonu sürecinde sıcaklığın doğrudan etkisiyle oynanır. Jeofilizasyon, bitkinin alt (bazal) kısmının toprağa batırılması anlamına gelir (önce hipokotil, sonra epikotil, ilk boğum arası vb.). Bu fenomen öncelikle kapalı tohumluların karakteristik özelliğidir. Yaşam formlarının ağaçlardan çimenlere dönüşümünde jeofilleşmenin tarihsel gelişimi sırasında önemli bir rol oynadığı görüldü. Sürgünlerin tabanı toprağa daldırıldığından, maceracı kökler, rizomlar, stolonlar ve diğer bitkisel üreme organlarından oluşan bir sistem yoğun bir şekilde gelişir. Jeofilizasyon, çeşitli yeraltı bitki organlarının, özellikle de bitkisel üreme organlarının ortaya çıkması için gerekli bir ön koşuldu. Bu, kapalı tohumlulara Dünya kıtalarında varoluş ve hakimiyet mücadelesinde büyük avantajlar sağladı.

Birçok anjiyospermin birey oluşumunda, bitkilerin jeofilizasyonu özel geri çekilen (kasılabilen) köklerin yardımıyla gerçekleştirilir. Jeofilizasyona ilişkin ilginç deneysel çalışmalar P. Lisitsyn tarafından yürütülmüştür. Bitkinin taban kısmının toprağa çekilmesinin önceden düşünülenden çok daha yaygın olduğunu buldu (Şekil 15). Kışlık mahsuller için jeofilizasyon, kışlama koşullarını iyileştirir; karabuğday gibi baharlık mahsuller için ise su temini koşullarını iyileştirir.

Pirinç. 15. Çayır yoncasının alt kotiledonunun jeofilizasyonu (toprağa çekilmesi) (Trifolium pratense), P. Lisitsin'e göre: A - toprak yüzeyi; B - geri çekilme derinliği

su

Hücreler, dokular ve organizmalar düzeyindeki tüm yaşamsal süreçlerin yeterli su kaynağı olmadan düşünülmesi mümkün değildir. Bitki organları genellikle %50...90 oranında, bazen de daha fazla su içerir. Su, canlı bir hücrenin önemli bir bileşenidir. Vücudun dehidrasyonu, yaşam sürecinin yavaşlamasını ve ardından durmasını gerektirir. Sporlarda ve tohumlarda yaşamı sürdürürken maksimum dehidrasyon ve normal yaşam süreçlerinin tersine çevrilebilirliği gözlenir. Burada su içeriği sırasıyla %10 ve %12'ye düşer. Bitkilerin ısıya dayanıklılığı kadar soğuğa dayanıklılığı da içerdikleri su miktarına bağlıdır. Bitkilerin toprak beslenmesi (azotlu ve diğer mineral maddelerin temini ve taşınması), fotosentez ve enzimatik işlemler de suyla ilişkilidir. Metabolik ürünler bitki bünyesinde su yardımıyla da çözünerek taşınır.

Su, bitki kütlesinin oluşumu için gerekli koşullardan biridir. Kök sisteminden yapraklara taşınan suyun %99,5'inin turgoru koruduğu ve sadece %0,5'inin organik madde sentezinde harcandığı tespit edilmiştir. 1 g kuru bitki kütlesi elde etmek için 250...400 g veya daha fazla su gerekir. Yukarıdaki değerlerin oranı terleme katsayısıdır. Bu gösterge, farklı türler ve hatta bitki çeşitleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Bir model var: Terleme katsayısının değeri iklimin kuruluğuyla doğru orantılıdır. Bu nedenle aynı çeşit farklı ekolojik ve coğrafi koşullarda yetiştirildiğinde farklı terleme katsayılarına sahip olabilir.

Optimum su rejimi, suyun atmosfere buharlaşmasının topraktan bitki gövdesine girişini aşmadığı durumlarda gözlenir. Ontogenez sırasında, su kaynağının sonraki tüm bitki gelişimini ve hasadını belirlediği bir aşama gelir. Bu gelişim aşamaları birçok kültür bitkisinde iyi bir şekilde incelenmiştir. Tahıllarda gelişimin kritik aşaması çiçeklerin ve çiçek salkımlarının oluşmasıdır. Olumsuz su temini koşulları altında, büyüme konisindeki tüberküllerin bir kısmı dejenere olur. Bu işlem geri döndürülemez olduğundan, kısalmış, az sayıda çiçek içeren zayıf dallı çiçek salkımları ve dolayısıyla caryopslar oluşur.

Milyonlarca yıllık sürekli evrim boyunca organizmalar farklı yaşam koşullarına uyum sağlamıştır. İklimin son derece kuru olduğu kurak bölgelerin bitkileri, belirgin kseromorfik (Yunanca xeros - kuru, morf - şekil) özelliklere sahiptir. Esas olarak stoma aparatından ve ayrıca su stomalarından (Latince gutta - damladan guttasyon olgusu) terlemenin bir sonucu olarak ortaya çıkan nem kaybını azaltmayı mümkün kılarlar. Epidermis hücreleri (kütiküler buharlaşma) yoluyla da önemli miktarda nem tüketimi meydana gelir. Tahıl, patates, karabuğday fidelerinde ve birçok iç mekan bitkisinde, örneğin alocasia'da gut iyi bir şekilde ifade edilir. (Alocasia macrorhiza) vb. Guttasyon en çok nemli tropik ve subtropik bölgelerdeki bitkilerde yaygındır.

Kurak koşullardaki bitkiler su kaybını önlemek için çeşitli adaptasyonlara sahiptir. Pek çok tahılda yapraklar bir tüp şeklinde yuvarlanır, böylece stomalar içeride kalır. Kseromorfik bitkilerin yaprakları genellikle kalın mumsu bir kaplamaya veya tüylere sahiptir. Bu tür bitkilerdeki terleme organları (stoma aparatı) mezofil içine batırılır; yaprakları genellikle pullara indirgenir veya dikenlere ve dikenlere dönüşür. Yaprakların güçlü bir şekilde azalmasıyla birlikte fotosentez işlevi gövde tarafından üstlenilir. Hem otsu hem de odunsu birçok ürün, toprak nemi ve yeraltı suyu eksikliğine kök sistemlerini hızla genişleterek yanıt verir.

Bir bitkinin su dengesi, suyun vücut tarafından emilmesi ve tüketilmesi arasındaki farkla belirlenir. Su dengesi bir dizi çevresel koşuldan etkilenir: havanın nemi, yağış miktarı ve dağılımı, yeraltı suyunun bolluğu ve yüksekliği, rüzgarın yönü ve gücü.

Bitkilerin su tüketimi büyük ölçüde havanın bağıl nemi tarafından belirlenir. Daha nemli bir iklimde, diğer koşullar eşit olmak üzere, bitkiler kuru madde oluşturmak için daha az nem harcarlar. Ilıman bölgede, 1 litre su tüketiminde terleme verimliliği yaklaşık 3 g kuru maddedir. Artan hava nemi ile birlikte tohumlar, meyveler ve diğer bitki organları daha az protein, karbonhidrat ve mineral element içerir. Ayrıca yapraklarda ve gövdelerde klorofil sentezi azalır ancak aynı zamanda büyüme artar ve yaşlanma süreci engellenir. Hava su buharına oldukça doymuş olduğunda ekmek çok yavaş olgunlaşır ve bazen hiç olgunlaşmaz. Hava nemi, mahsulün miktarı ve kalitesi ile tarım makinelerinin çalışması üzerinde büyük etkiye sahiptir. Yüksek hava neminde, harmanlama ve hasat sırasında mahsul kayıpları artar ve hasat sonrası tohumların olgunlaşma süreçleri yavaşlar, bu da sonuçta güvenliklerini azaltır.

Nemle olan ilişkilerine bağlı olarak bitkiler iki ekolojik gruba ayrılır: poikihidrit ve homohidrit. İlki, vücutlarının hidrasyonunu (su içeriğini) düzenlemek için özel mekanizmalara sahip değildir; nem kaybının doğası gereği pratik olarak ıslak pamuklu kumaştan farklı değildirler. Poikilohidritler alt bitkileri, yosunları ve birçok eğrelti otunu içerir. Tohumlu bitkilerin büyük çoğunluğu homohidriddir ve iç su rejimini düzenlemek için özel mekanizmalara (stoma aparatı, yapraklardaki trikomlar vb.) sahiptir. Kapalı tohumlular arasında poikihidritlik son derece nadirdir ve büyük olasılıkla ikincil kökenlidir, yani kserik rejime bir tür adaptasyondur. Poikihidrid kapalı tohumluların nadir bir örneği çöl sazıdır veya alüvyondur. (Carex physoides).

Karakteristik su rejimlerine bağlı olarak homohidrid bitkiler hidrofitler, helofitler, higrofitler, mezofitler, kserofitler ve ultrakserofitler olarak ayrılır.

Hidrofitler (Yunanca hydor - su + fitondan), bir rezervuarın dibinde serbestçe yüzen veya kök salan veya tamamen suya batırılmış (bazen yüzeyde yüzen yapraklar veya çiçek salkımları suyun üzerinde açıkta kalan) su bitkileridir. Su ve mineral tuzların emilimi bitkinin tüm yüzeyi tarafından gerçekleştirilir. Yüzen hidrofitlerde kök sistemi büyük ölçüde azalır ve bazen işlevlerini kaybeder (örneğin su mercimeklerinde). Sualtı yapraklarının mezofili farklılaşmamıştır, kütikül ve stoma yoktur." Hidrofit örnekleri Vallisneria'dır. (Vallisneria spiralis), Elodea canadensis (Elodea canadensis), yüzen gölet otu (Potamogeton natanları), Aldrovanda vesica (Aldrovanda vesiculosa), beyaz nilüfer (Nymphaea alba), sarı yumurta kapsülü (Nuphar luteum) vb. Listelenen türler, hava taşıyan dokunun güçlü bir gelişimi - aerenkima, yüzen yapraklarda çok sayıda stoma, mekanik dokuların zayıf gelişimi ve bazen yaprak çeşitliliği ile karakterize edilir.

Helofitler (Yunanca helos - bataklıktan) hem sığ sularda suda hem de nehirlerin ve rezervuarların su dolu kıyılarında yetişen suda yaşayan karasal bitkilerdir; Ayrıca su kütlelerinden uzakta, bol nemli toprakta da yaşayabilirler. Yalnızca sürekli ve bol su temini koşullarında bulunurlar. Helofitler arasında adi kamış; muz chastukha (Alisma plantago-aquaucd), ok ucu ok ucu (Saggitaria sagittifolia),şemsiye susak (Butomus umbellatus) vb. Helofitler topraktaki oksijen eksikliğine dayanabilir.

Higrofitler (Yunan higrosundan - ıslak), yüksek toprak ve hava nemi koşullarında yetişen karasal bitkilerdir. Dokuların %80 ve daha yüksek oranda su ile doygunluğu ve su stomalarının varlığı ile karakterize edilirler. İki ekolojik higrofit grubu vardır:

· gölgeli, farklı iklim bölgelerinde nemli ormanların gölgesi altında büyüyen, hava su buharına doymuş olsa bile topraktan suyu emmelerine ve mineral elementleri taşımalarına olanak tanıyan su stomaları - hidatodlarla karakterize edilirler; Impatiens yaygın olarak gölgeli higrofitler olarak sınıflandırılır. (Noli-tangere'yi etkiler), Paris Circe (Circaea lutetiana), ahşap kuzukulağı;

· hafif, toprağın ve havanın sürekli nemli olduğu açık habitatlarda yetişen; bunlara papirüs dahildir (Cyperus papirüsü), Sundew rotundifolia (Drosera rotundifolia), bataklık yatağı samanı (Galyum palustre), pirinç, bataklık kadife çiçeği (Caltha palustrts).

Higrofitler, dokulardaki su içeriğinin düzenlenmesine zayıf adaptasyonla karakterize edilir, bu nedenle bu grubun toplanan bitkileri çok çabuk solar. Bu nedenle, karasal homoihidrid bitkilerden elde edilen higrofitler, poikihidrid formlara en çok benzerdir. Hidrofitler, helofitler ve higrofitler pozitif bir su dengesine sahiptir.

Mezofitler (Yunan mezosundan - ortalama), ortalama su temini koşullarında hayata adapte olmuş bitkilerdir. Orta derecede sıcak koşullarda ve ortalama mineral beslenmesinde yüksek canlılık sergilerler. Çok şiddetli olmayan kısa süreli kuraklığı tolere edebilirler. Yetiştirilen mahsullerin büyük çoğunluğunun yanı sıra orman ve çayır bitkileri de bu gruba aittir. Aynı zamanda mezofitler, morfofizyolojik organizasyon ve farklı habitatlara uyum sağlama açısından o kadar çeşitlidir ki, onlara genel bir tanım vermek zordur. Higrofitler ve kserofitler arasında çok çeşitli ara bitkiler oluştururlar. Farklı iklim bölgelerindeki dağılımlarına bağlı olarak, A. Shennikov (1950) aşağıdaki beş mezofit grubunu tanımlamıştır: tropikal yağmur ormanlarının yaprak dökmeyen mezofitleri - ağaçlar ve çalılar [*], belirgin bir mevsimsel ara olmadan tüm yıl boyunca büyüyen; hidatodlu büyük yapraklarla karakterize edilirler; genellikle bu tür yaprakların ucunda suyu tahliye eden bir nokta bulunur; köselelik, sarkık ve parçalanmış yapraklar yağmur sırasında güvenliklerini sağlar (philodendron - Filodendron, ficus - Ficus elastika vesaire.); gruptaki bitkilerin üst geniş ve yoğun yaprakları parlak ışığa uyarlanmıştır, kalın bir kütikül, iyi tanımlanmış sütunlu parankimi, oldukça gelişmiş bir iletken sistem ve mekanik dokularla karakterize edilirler;

kış yeşili odunsu mezofitler veya tropofitler (Yunanca tropos'tan - dönüş), aynı zamanda ağırlıklı olarak tropikal ve subtropikal bölgelerin türleridir, ancak yağmur ormanlarında değil, savanlarda yaygındır; kurak yaz döneminde yapraklarını dökerek hareketsiz duruma geçerler; iyi tanımlanmış bütünsel komplekslere sahiptir - periderm ve kabuk; tipik bir temsilci baobabtır;

yaz yeşili odunsu mezofitler - soğuk mevsimde yapraklarını döken ve hareketsiz kalan ılıman iklim bitkileri, ağaçlar ve çalılar; bunlara soğuk ve ılıman bölgelerdeki yaprak döken ağaçların çoğu dahildir; kışın yaprakların düşmesi, suyun topraktan emilmesinin zor olduğu soğuk aylarda buharlaşmayı azaltmaya yönelik bir adaptasyon görevi görür; Bu mezofit alt grubu için örtü kompleksleri (periderm ve kabuk) ve böbrekleri su kaybından koruyan cihazlar büyük önem taşımaktadır; yine de kışın bitkiler önemli miktarda nem kaybeder; buharlaşma esas olarak zayıf korunan yaprak izleri ve tomurcuklar yoluyla meydana gelir;

yaz yeşili otsu çok yıllık mezofitler - korunan yenileme tomurcukları hariç, yer üstü kısımları genellikle kışın ölen ılıman iklim bitkileri; çok büyük bir grup; en tipik temsilciler çok yıllık çayır otlarıdır (çayır timothy otu - Fleum pratense,çayır yoncası, vb.) ve orman bitkileri (kokulu odun kırıntısı - Asperula odorata, Avrupa toynak ayağı vb.); yapraklar farklılaşmış mezofil ile karakterize edilir, ancak orman bitkilerinde (sciophytes ve hemiscyophytes) palisad dokusu sıklıkla ifade edilmez; iletken elemanlar orta derecede gelişmiştir; epidermis incedir, kütikül her zaman mevcut değildir; mekanik dokular orta derecede veya zayıf gelişmiştir;

geçici ve efemeroidler (Yunanca efemeros'tan - bir gün) - kuru koşullarda kısa bir ıslak dönem boyunca büyüyen ve kurak mevsimde uyku durumuna geçen yıllık (efemeras) ve iki veya çok yıllık (efemeroidler) bitkiler; örneğin, çöl ve kuru bozkır bitkileri: geçici bitkiler - bahar taş sineği, küçük alyssum (Alissum dakikası) vesaire.; ephemeroids - canlı bluegrass veya kıvırcık bluegrass (Poa ampulosa alt sp. vMparum) farklı lale türleri (Lale), kaz soğanı (Gagea) süsen (İris), ferul (Feriula) vesaire.; nem eksikliğine yapısal uyum eksikliği ile karakterize edilir, ancak tohumlar şiddetli kurumayı ve yüksek sıcaklıkları tolere edebilir; Soğanlı ve soğanlı efemeroidler, uygun olmayan bir dönemde yenileme tomurcuğunun toprak altında geri çekilmesini sağlayan kasılabilir (geri çekilen) köklerle karakterize edilir.

Tüm bilim adamlarının, çöl geçici canlılarının ve efemeroidlerin mezofit grubuna sınıflandırılması konusunda hemfikir olmadığı ve onları kserofit olarak sınıflandırmadığı (ikinci terimi çok geniş bir şekilde anladığımız) belirtilmelidir.

Kserofitler (Yunanca xeros'tan), düşük su kaynağı koşullarında hayata adapte olmuş bitkilerdir. Çok az yağış alan sıcak iklimlerde yaşamak için çeşitli adaptasyonlara sahip olduklarından toprak ve atmosferik kuraklığa tolerans gösterirler. Kserofitlerin en önemli özelliği atmosferik ve toprak kuraklığının yıkıcı etkilerine karşı morfofizyolojik adaptasyon oluşturmalarıdır. Çoğu durumda, kserofitlerin terlemeyi sınırlayan adaptasyonları vardır: yapraksızlık, küçük yapraklar, yazın yaprak dökülmesi, tüylenme. Birçoğu, canlılığını koruyarak oldukça şiddetli dehidrasyona uzun süre dayanabiliyor. Şekil 12'de buharlaşmayı sınırlandıracak cihazların bulunduğu bir sayfa gösterilmektedir.

Organ ve dokuların yapısal özelliklerine ve su rejimini düzenleme yöntemlerine bağlı olarak aşağıdaki üç tip kserofit ayırt edilir.

İlk tür, euxerofitler (Yunanca ab - gerçek) veya sklerofitler (Yunan skleros'tan - katı) veya kserofitlerin kendisidir; Görünüşte bunlar kuru, sert bitkilerdir. Tam su temini döneminde bile dokularının su içeriği düşüktür. Sklerofitler solmaya karşı oldukça dayanıklıdır - kendilerine gözle görülür bir zarar vermeden nemin% 25'ine kadar kaybedebilirler. Diğer bitkiler için ölümcül olabilecek kadar şiddetli dehidrasyona rağmen sitoplazmaları canlı kalır. Ökserofitlerin bir başka özelliği de hücre özsuyunun artan ozmotik basıncıdır, bu da köklerin emme kuvvetini önemli ölçüde arttırmayı mümkün kılar.

Daha önce, diğer kserofitler gibi sklerofitlerin terleme yoğunluğunun çok düşük olduğuna inanılıyordu, ancak N. Maksimov'un (1926, 1944) çalışmaları, uygun su temini koşulları altında bu bitkilerin, özellikle mezofitlerden daha yoğun bir şekilde terleme yaptığını gösterdi. yüzey yaprağının birimi cinsinden. I. Kultiasov (1982), görünüşe göre, kserofitlerin ana özelliğinin, sitoplazmanın özelliklerine bağlı olarak yüksek kuraklığa dayanıklılıklarının yanı sıra yağmurdan sonra nemi etkili bir şekilde kullanma yeteneği olduğunu vurguladı. Karakteristik "sklerofitik" morfoloji (mekanik ve örtülü dokuların güçlü gelişimi, küçük yapraklar vb.), su temininde zorluk olması durumunda koruyucu bir değere sahiptir.

Ökserofitlerin kök sistemi çok dallıdır ancak sığdır (1 m'den az). Söz konusu grup bozkırlarımızın, yarı çöllerimizin ve çöllerimizin birçok bitkisini içermektedir: pelin (beyaz toprak) Artemisia terrae-albae, Lerha-A lerchlana vb.), gri saçlı Veronica (Veronica Incana) vesaire.

D. Kolpinov (1957) özel bir euxerofit grubu belirledi - stipaxerophytes (Latince stipa - tüy otundan). Tüy otu, fescue gibi dar yapraklı otları içerir. (Festuca valesiaca). Grubun bitkileri, kısa süreli duşların nemini kullanan güçlü bir kök sistemi ile ayırt edilir. Stypaxerophytes dehidrasyona karşı hassastır ve yalnızca kısa süreli nem eksikliğini tolere eder.

İkinci tip kserofitler - hemikserofitler (Yunanca hemi - yarıdan) yeraltı suyu seviyesine ulaşan (10 m veya daha fazla) derin bir kök sistemine sahiptirler, yani. bunlar freatofitlerdir (aşağıya bakınız).

Üçüncü tip kserofitler - sulu meyveler (Latince succulentus'tan - sulu), yukarıda açıklanan türlerdeki kserofitlerin aksine, iyi gelişmiş su depolayan parankim dokusuna sahiptir. Konumuna bağlı olarak yaprak ve gövde sukulentleri ayırt edilir. İlkinin örnekleri agavlardır (Agava) aloe (Aloe), Sedumlar (Sedum) vb. Kök sukulentlerde yapraklar genellikle azalır ve bu türler saplarda su depolar (kaktüsler ve kaktüs benzeri sütleğenler).

Sulu meyvelerin kök sistemi genellikle yüzeyseldir. Ortamda fazla miktarda su depolayabilmeleri, uzun süre muhafaza edebilmeleri ve ekonomik olarak kullanabilmeleri ile öne çıkarlar. Sukulentlerde terleme son derece düşüktür. Bunu azaltmak için, bitkilerin yapılarında, geometri yasalarının "bilgisini" gösteren, yer üstü kısımlarının formlarının özgünlüğü de dahil olmak üzere bir dizi uyarlanabilir özellik bulunur. Küresel cisimlerin (özellikle topun) en küçük yüzey/hacim oranına sahip olduğu bilinmektedir. Yaprakları ve gövdeleri kalınlaştırmak, yani onları küresel veya silindirik bir şekle yaklaştırmak, gerekli kütleyi korurken terleme yüzeyini azaltmanın bir yoludur. Birçok sulu meyvede epidermis kütikül, mumsu bir kaplama ve tüylenme ile korunur. Stomalar azdır ve genellikle gün boyunca kapalıdır. İkinci durum fotosentez için zorluklar yaratır, çünkü karbondioksitin bu bitkiler tarafından emilmesi çoğunlukla geceleri meydana gelebilir: CO2 ve ışığa erişim zamanla çakışmaz. Bu nedenle sulu meyveler, CO2 kaynağının kısmen solunum ürünleri olduğu "CAM yolu" adı verilen özel bir fotosentez yolu geliştirmiştir.

Kök sisteminin su teminine tepkisi kültür bitkilerinde iyi incelenmiştir. Şekil 16, farklı yağış miktarlarında kışlık buğdayın kök sisteminin toprağa nüfuz etme derinliğini göstermektedir.

Pirinç. 16. Kışlık buğdayın kök sistemi (cins Tritikum):
1 - çok miktarda yağışla; 2 - ortalama olarak; 3 - düşük

Zemin nemini kullanımlarını dikkate alarak, yani alt tabakadan nem emme kaynaklarına göre ekolojik bitki gruplarının özel bir sınıflandırması vardır. Freatofitleri (Yunan freatos'undan - kuyu) içerir - kök sistemi sürekli olarak toprağın akiferlerine ve ana toprak oluşturan kayalara bağlı olan bitkiler, ombrofitler (Yunan ombros'undan - yağmur) - yağış nemini besleyen bitkiler, ve trikohidrofitler (Yunanca trichos - saçtan) - sürekli hareketlilik halinde olan yeraltı suyunun kılcal sınırıyla ilişkili bitkiler. Freatofitler arasında zorunlu ve fakültatif olanlar ayırt edilir; ikincisi trikohidrofitlere oldukça yakındır. Freatofitler, derinlemesine nüfuz eden yeraltı organlarının gelişimi ile karakterize edilir; deve dikeninde (Alçagi)- 15 m'ye kadar, siyah saksaulun ağaç benzeri formlarında (Haloksilon filumu)- Orta Asya tamarisinde 25'e kadar (Ilgın)- 7, Kuzey Afrika ılgınında - 30'a kadar, yoncada (Medikago sativa)- 15 m'ye kadar Ombrofitler, büyük miktarda topraktaki atmosferik nemi emebilen, sığ fakat oldukça dallanmış bir yeraltı organ sistemine sahiptir. Grubun tipik temsilcileri geçici ve çöl efemeroidleridir. Trikohidrofitler, freatofitlerin ve ombrofitlerin özelliklerini birleştiren evrensel tipte bir kök sistemi ile karakterize edilir. Freatofitler ve trikohigrofitler genellikle hemikserofitler olarak sınıflandırılır.

Bitkilere iki kaynaktan su sağlanır: yağış ve yeraltı suyu. Atmosfer yağışları arasında yağmur ve kar en önemli rolü oynamaktadır. Dolu, çiy, sis, don ve buz, bitkilerin su dengesinde daha mütevazı bir paya sahiptir. Bitkiler için atmosferik yağış yalnızca su kaynağı değildir. Kar örtüsü oluşturan katı yağış, toprağı ve dolayısıyla yer üstü ve yer altı bitki organlarını düşük sıcaklıklardan korur. Ekolojik açıdan kar örtüsü, bitki ve hayvanların yaşam alanlarını önemli ölçüde etkiler - toprak nemi rezervi oluşturur ve nemin bitkiler tarafından buharlaşmasını önemli ölçüde azaltır. Yağışın mevsimlere göre dağılımı, şekli, miktarı ve şiddeti tarım bitkileri için olduğu kadar mera ve otlakların verimliliği açısından da önemlidir.

Kısa sürede büyük miktarda yağış (1...2 mm/dakikadan fazla) üreten yağmurlara sağanak yağış veya sağanak yağmur denir. Yağışlara genellikle kuvvetli rüzgarlar eşlik eder ve tarım arazilerini olumsuz etkiler. Genel olarak Kafkasya ve Doğu Avrupa'da en fazla yağış miktarı (yılda 2500 mm'ye kadar) ve özellikle yoğun yağışlar Kafkasya'nın Karadeniz kıyısında - Acara ve Abhazya'da görülür. Ancak Ukrayna'da da şiddetli sağanak yağışlar (dakikada 5 mm'nin üzerinde) kaydedildi. Genel olarak kıta içerisinde kuzeye doğru gidildikçe yağış miktarı önce artarak ılıman bölgede maksimuma ulaşıyor, sonra azalıyor (kıyı bölgelerine kadar uzanmıyor); Diğer iklim göstergelerinde de bir değişim modeli mevcuttur (Şekil 17).

Dünyanın ayrı bölgeleri arasındaki yağış miktarındaki büyük farklılıklar (Şekil 18) ve sıcaklık rejimi, gezegende çeşitli çevresel koşullar yaratır. En yağışlı alanlar nehrin üst kısımlarında bulunur. Amazon, Malay Takımadaları adalarında.

Pirinç. 17. G. Vysotsky'ye göre Rusya'nın Avrupa kısmının kuzeyden güneye şematik profili

Pirinç. 18. Kıtalara göre yağışın yıllık dağılımı

Ilıman iklim bölgesinde, sık sık çözülmelerin görüldüğü yerlerde, kış mahsullerinin buz kabuğundan ölümü izlenebilmektedir. Çözünme sonrasında tarlalarda mikro çöküntülerde biriken erimiş kar suyu donarak kışlık mahsullerin üzerini buz kabuğuyla kaplar. Bu durumda, kardeşlenme bölgeleri üzerinde özellikle zararlı bir etkiye sahip olan buzdan kaynaklanan mekanik basınç meydana gelir ve aynı zamanda oksijen eksikliği de ortaya çıkar.

Kar örtüsünün kalınlığı ve yoğunluğu tarım, ormancılık ve su yönetimi açısından önemlidir. Gevşek kar, toprakta kışlayan bitkileri soğumaya karşı daha iyi korur. Kar yoğunluğu kar örtüsünün oluştuğu dönemde en düşük seviyededir, daha sonra karların erimesi döneminde sürekli artarak en yüksek seviyeye ulaşır. Bu nedenle ilkbaharla birlikte kar örtüsünün koruyucu etkisi azalır. Özellikle soğuk ve rüzgarlı kışlarda bitkilerin karla kaplı olmayan kısımları hızla nem kaybeder ve ölür. Toprak yüzeyindeki kar altında -21°C hava sıcaklığı yalnızca -5°C'dir. Kar erken yağarsa ve toprağı yeterince kalın bir tabakayla kaplarsa donmaz ve bitkiler normal şekilde büyüyüp gelişir. Kar örtüsü altında çiçek açan safranları (cins) bulabileceğiniz kışlar vardır. Çiğdem), Lyubka bifolia (Platanthera bifolia) ve diğer bitkiler.

Yüksek kuzey enlemlerinin sert kış koşullarında ve dağlarda, odunsu bitkilerin özel kafes ve cüce formları üretilir. Orman bölgesinin büyük gövdeli ağaçları bile - Sibirya ladin, Sibirya karaçam ve diğerleri - Arktik ikliminde sürünen formlara dönüşür.

atmosferik hava

Bitkilerin yaşamındaki atmosferik yağışın ekolojik önemi, odunsu ve otsu bitkilerin alt katmanlarının mineral maddelerle beslenmesinde bir çözücü olarak katılımıyla da ortaya çıkar. Yağmur sırasında düşen damlalar havadaki uçucu ve buharlı maddelerle doyurulur, ikincisi damlayla birlikte bitki organlarına ve toprak yüzeyine düşer. Ağaç taçlarından yıkanan ve bitkiler tarafından yayılan uçucu bileşikler tarafından emilen maddelerle birlikte, antropojenik faaliyetler sonucu oluşan uçucu ve buharlı maddeler ile toprak mikroflorasının atık ürünleri de çözülür ve çökelmeye karışır.

Otsu bitkiler bu ekosistemler için tipik değildir ve tropik orman epifitleri, kseromezofit veya higromezofit alt gruplarına aittir. Ağaç taçlarındaki çıkıklarının özellikleri mikroiklim koşulları tarafından belirlenir.

Dünyayı kaplayan kalın hava tabakası (atmosfer), canlı organizmaları güçlü ultraviyole radyasyondan ve kozmik radyasyondan korur, ani sıcaklık dalgalanmalarını önler. Ekolojik olarak atmosferin gaz bileşimi ve hava kütlelerinin hareketi (rüzgar ve konveksiyon akımları) daha az önemli değildir.

Havanın gaz bileşimini karakterize ederken genellikle sabitliği vurgulanır. Dünyanın hemen hemen tüm bölgelerinde, troposferin (atmosferin alt katmanı) kuru havası yaklaşık %78,1 nitrojen, %21 oksijen, %0,032 oranında içerir. % karbondioksit, eser miktarda hidrojen, az miktarda inert gaz. Hava, kalıcı bileşenlerin yanı sıra, içeriği zamana ve yere bağlı olarak değişen gazlı bileşenler de içerir: çeşitli endüstriyel gazlar, amonyak, tesislerin gaz emisyonları vb.

Atmosferde hakim olan serbest nitrojenin doğrudan çevresel etkisi küçüktür; Bu formda, belirtilen kimyasal element, Yunancadan tercüme edilen "yaşamı sürdürmeyen" anlamına gelen ismine yakışır. Sabit nitrojen, tüm biyolojik sistemlerin temel ve önemli bir bileşenidir. Serbest atmosferik oksijen sadece yaşamı (solunum) desteklemekle kalmaz, aynı zamanda biyolojik bir kökene (fotosentez) de sahiptir. Dolayısıyla gezegenimizin yeşil dünyasının bozulması, atmosferdeki serbest oksijen rezervlerini önemli ölçüde etkileyebilir.

Fotosentez sırasında açığa çıkan ve havada bulunan oksijenin yaklaşık %21'i bitkiler, hayvanlar ve insanlar tarafından solunum sırasında tüketilir. Yetişkin bir ağaç günde 180 litreye kadar oksijen salar. Bir kişi, fiziksel aktivite olmadığında günde yaklaşık 360 litre, yoğun çalışma sırasında ise 900 litreye kadar oksijen tüketir. Bir binek otomobil, bir kişinin 1000 km'de tükettiği yıllık oksijen normunu tüketir ve bir jet uçağı, Avrupa'dan Amerika'ya uçuş için 35 ton oksijen tüketir.

Havadaki karbondioksit içeriği, çeşitli organizmaların yaşam aktivitesine daha da bağlıdır. CO2'nin en önemli doğal kaynakları solunum, fermantasyon ve çürümedir; listelenen süreçlerin toplam payı, atmosfere giren CO2'nin %5,6,1'ini oluşturur. Karbondioksitin yaklaşık %38'i topraktan havaya girer ("toprak solunumu"); %0,1 - volkanik patlamalar sırasında. Oldukça önemli bir CO2 kaynağı orman ve bozkır yangınlarının yanı sıra yakıt yanmasıdır -% 0,4'e kadar. İkinci rakam sürekli artıyor: 1970 yılında, antropojenik aktivite nedeniyle, bilim adamlarına göre yıllık CO2 alımının %0,032'si havaya karışıyordu; 2000 yılına gelindiğinde söz konusu kaynağın payı 0,038...0,04'e çıkacak; %.

İnsan faaliyetinin biyosferdeki karbondioksitin sabitlenme oranı üzerinde de önemli bir etkisi vardır. Bunun temel nedeni aşırı ormansızlaşma ve dünya okyanuslarının kirlenmesidir. Fotosentez sırasında bitkiler her yıl havadaki CO2'nin %6...7'sini bağlar ve süreç en yoğun olarak orman ekosistemlerinde gerçekleşir. Tropikal yağmur ormanlarında yılda 1 m2 başına 1...2 kg karbondioksit kaydedilir; tundrada ve çöllerde bu miktarın yalnızca %1'i kaydedilir. Toplamda, karasal ekosistemler yılda 20...30 milyar ton CO2 kaydediyor. Dünya Okyanusu'ndaki fitoplanktonlar da yaklaşık olarak aynı miktarı kaydediyor.

Atmosferdeki karbondioksit içeriğinin artması, gezegen ölçeğinde olumsuz çevresel sonuçlara yol açıyor ve kendisini “sera etkisi” şeklinde gösteriyor. Genel anlamda, bu etki, bir seradaki bir film gibi, aşırı miktarlarda biriken CO2'nin uzun dalga termal radyasyonun yüzeyden dışarı akışını engellemesi nedeniyle iklimin sürekli ısınması olarak nitelendirilebilir. Dünya, güneş ışınlarını serbestçe iletirken. “Sera etkisinin” spesifik tezahürleri farklı bölgelerde farklıdır. Bir durumda bunlar benzeri görülmemiş kuraklıklar, diğerinde ise tam tersine yağışların artması, alışılmadık derecede sıcak kışlar vb.

Atmosfer havasının kararsız bileşenlerinden, bitkiler için (hem insanlar hem de hayvanlar için) çevresel açıdan en elverişsiz olanı endüstriyel gazlardır - kükürt dioksit, flor, hidrojen florür, klorürler, nitrojen dioksit, amonyak vb. Bitki organizmalarının " hava zehirleri” sözü edilen nispeten yakın zamanda ortaya çıkan faktöre özel bir adaptasyonun olmayışı ile açıklanmaktadır. Bazı bitkilerin endüstriyel gazlara karşı göreceli direnci, onların ön adaptasyonuyla, yani yeni koşullarda yararlı olduğu ortaya çıkan belirli özelliklerin varlığıyla ilişkilidir. Böylece, yaprak döken ağaçlar hava kirliliğini iğne yapraklı ağaçlara göre daha kolay tolere eder; bu da, yaprak döken ağaçların yıllık yaprak döken düşüşüyle ​​açıklanır ve bu da onlara, çöple birlikte zehirli maddeleri düzenli olarak uzaklaştırma fırsatı verir. Ancak yaprak döken bitkilerde bile atmosferin gaz bileşimi uygun olmadığında mevsimsel gelişimin ritmi bozulur: tomurcukların açılması gecikir ve yaprak dökülmesi çok daha erken gerçekleşir.

Abiyotik faktörler, canlı organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğadaki özelliklerdir. Şek. Tablo 5 (bkz. ek) abiyotik faktörlerin sınıflandırmasını göstermektedir. İncelememize dış ortamın iklim faktörleriyle başlayalım.

Sıcaklık en önemli iklim faktörüdür. Organizmaların metabolizmasının yoğunluğu ve coğrafi dağılımı buna bağlıdır. Her organizma belirli bir sıcaklık aralığında yaşayabilir. Her ne kadar bu aralıklar farklı organizma türleri (öritermik ve stenotermik) için farklı olsa da, çoğu için hayati fonksiyonların en aktif ve verimli bir şekilde gerçekleştirildiği optimal sıcaklık bölgesi nispeten küçüktür. Hayatın var olabileceği sıcaklık aralığı yaklaşık 300 C'dir: 200 ila +100 bC arası. Ancak çoğu tür ve aktivite daha da dar bir sıcaklık aralığıyla sınırlıdır. Bazı organizmalar, özellikle de uyku halindekiler, çok düşük sıcaklıklarda en azından bir süre hayatta kalabilirler. Başta bakteri ve algler olmak üzere belirli mikroorganizma türleri kaynama noktasına yakın sıcaklıklarda yaşayabilir ve çoğalabilir. Kaplıca bakterileri için üst limit 88 C, mavi-yeşil algler için 80 C, en toleranslı balık ve böcekler için ise yaklaşık 50 C'dir. Kural olarak faktörün üst limitleri alt limitlerden daha kritiktir. Birçok organizma tolerans aralığının üst sınırlarına yakın yerlerde daha verimli çalışır.

Sudaki sıcaklık aralığı karadakinden daha küçük olduğundan suda yaşayan hayvanlar, karadaki hayvanlara göre daha dar bir sıcaklık tolerans aralığına sahip olma eğilimindedir.

Bu nedenle sıcaklık önemli ve çoğunlukla sınırlayıcı bir faktördür. Sıcaklık ritimleri bitki ve hayvanların mevsimsel ve günlük aktivitelerini büyük ölçüde kontrol eder.

Yağış ve nem, bu faktör incelenirken ölçülen ana miktarlardır. Yağış miktarı esas olarak hava kütlelerinin büyük hareketlerinin yollarına ve doğasına bağlıdır. Örneğin okyanustan esen rüzgarlar, nemin çoğunu okyanusa bakan yamaçlarda bırakarak dağların arkasında bir “yağmur gölgesi” oluşturur ve bu da çölün oluşmasına katkıda bulunur. İç kısımlara doğru ilerledikçe hava belli miktarda nem biriktirir ve yağış miktarı yeniden artar. Çöller, Güney Batı Afrika'daki Nami Çölü gibi, rüzgarların okyanustan ziyade geniş iç kuru alanlardan estiği yüksek dağ sıralarının arkasında veya kıyı şeritleri boyunca bulunma eğilimindedir. Yağışın mevsimlere göre dağılımı organizmalar için son derece önemli bir sınırlayıcı faktördür.

Nem, havadaki su buharı içeriğini karakterize eden bir parametredir. Mutlak nem, birim hava hacmi başına su buharı miktarıdır. Havanın tuttuğu buhar miktarının sıcaklığa ve basınca bağlı olması nedeniyle, bağıl nem kavramı tanıtıldı - bu, belirli bir sıcaklık ve basınçta havada bulunan buharın doymuş buhara oranıdır. Doğada geceleri artan, gündüzleri azalan günlük bir nem ritmi ve dikey ve yatay dalgalanmalar olduğundan, bu faktör ışık ve sıcaklıkla birlikte organizmaların aktivitesinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Canlı organizmaların kullanabileceği yüzey suyunun temini, belirli bir alandaki yağış miktarına bağlıdır, ancak bu değerler her zaman örtüşmemektedir. Böylece suyun başka alanlardan geldiği yer altı kaynaklarını kullanarak hayvanlar ve bitkiler yağışla aldıkları sudan daha fazla su alabilirler. Tersine, yağmur suyu bazen organizmalar için anında erişilemez hale gelir.

Güneşten gelen radyasyon çeşitli uzunluklarda elektromanyetik dalgalardan oluşur. Ana dış enerji kaynağı olduğundan, canlı doğa için kesinlikle gereklidir. Güneş'ten gelen elektromanyetik radyasyonun spektrumunun çok geniş olduğu ve frekans aralıklarının canlı maddeyi farklı şekillerde etkilediği unutulmamalıdır.

Canlı maddeler için ışığın önemli niteliksel özellikleri dalga boyu, yoğunluk ve maruz kalma süresidir.

İyonlaştırıcı radyasyon, elektronları atomlardan uzaklaştırır ve onları pozitif ve negatif iyon çiftleri oluşturacak şekilde diğer atomlara bağlar. Kaynağı kayalarda bulunan radyoaktif maddelerdir, ayrıca uzaydan gelmektedir.

Farklı canlı organizma türleri, yüksek dozda radyasyona maruz kalmaya dayanma yetenekleri açısından büyük farklılıklar gösterir. Çoğu çalışma, hızla bölünen hücrelerin radyasyona karşı en duyarlı olduğunu göstermektedir.

Daha yüksek bitkilerde iyonlaştırıcı radyasyona duyarlılık, hücre çekirdeğinin boyutuyla, daha doğrusu kromozomların hacmiyle veya DNA içeriğiyle doğru orantılıdır.

Atmosferin gaz bileşimi de önemli bir iklim faktörüdür. Yaklaşık 33,5 milyar yıl önce atmosferde nitrojen, amonyak, hidrojen, metan ve su buharı vardı, serbest oksijen yoktu. Atmosferin bileşimi büyük ölçüde volkanik gazlar tarafından belirlendi. Oksijen eksikliği nedeniyle Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyonu engelleyecek bir ozon perdesi yoktu. Zamanla abiyotik süreçler nedeniyle gezegenin atmosferinde oksijen birikmeye başladı ve ozon tabakasının oluşumu başladı.

Rüzgar, özellikle diğer faktörlerin sınırlayıcı etkiye sahip olduğu dağlık bölgelerdeki habitatlarda bitkilerin görünümünü bile değiştirebilir. Açık dağ habitatlarında rüzgarın bitki büyümesini sınırladığı deneysel olarak gösterilmiştir: Bitkileri rüzgardan korumak için bir duvar inşa edildiğinde bitkilerin boyu arttı. Fırtınalar, etkileri tamamen yerel olmasına rağmen büyük önem taşıyor. Kasırgalar ve sıradan rüzgarlar, hayvanları ve bitkileri uzun mesafelere taşıyabilir ve dolayısıyla toplulukların yapısını değiştirebilir.

Atmosfer basıncı doğrudan sınırlayıcı bir faktör gibi görünmese de, doğrudan sınırlayıcı etkiye sahip olan hava ve iklim ile doğrudan ilişkilidir.

Su koşulları, organizmalar için karadakilerden yoğunluk ve viskozite açısından farklı, benzersiz bir yaşam alanı yaratır. Suyun yoğunluğu havanınkinden yaklaşık 800 kat, viskozitesi ise yaklaşık 55 kat daha fazladır. Yoğunluk ve viskozitenin yanı sıra, su ortamının en önemli fiziksel ve kimyasal özellikleri şunlardır: sıcaklık katmanlaşması, yani su kütlesinin derinliği boyunca sıcaklıktaki değişiklikler ve zaman içinde sıcaklıktaki periyodik değişiklikler ile suyun şeffaflığı. yüzeyinin altındaki ışık rejimini belirler: yeşil ve mor alglerin fotosentezi şeffaflığa, fitoplanktona ve yüksek bitkilere bağlıdır.

Atmosferde olduğu gibi su ortamının gaz bileşimi de önemli bir rol oynar. Su habitatlarında, suda çözünen ve dolayısıyla organizmaların kullanımına sunulan oksijen, karbondioksit ve diğer gazların miktarı zamanla büyük ölçüde değişir. Organik madde içeriği yüksek rezervuarlarda oksijen çok önemli bir sınırlayıcı faktördür.

Asitlik, yani hidrojen iyonlarının konsantrasyonu (pH), karbonat sistemiyle yakından ilişkilidir. pH değeri 0 pH ile 14 arasında değişir: pH = 7'de ortam nötrdür, pH'ta ise ortam nötrdür<7 кислая, при рН>7 alkalin. Asitlik aşırı değerlere yaklaşmazsa topluluklar bu faktördeki değişiklikleri telafi edebilir; toplumun pH aralığına toleransı çok önemlidir. Düşük pH'lı sular az miktarda besin içerir, dolayısıyla verimlilik son derece düşüktür.

Karbonatların, sülfatların, klorürlerin vb. tuzluluk içeriği. su kütlelerindeki bir diğer önemli abiyotik faktördür. Tatlı sularda az miktarda tuz bulunur ve bunların yaklaşık %80'i karbonattır. Dünya okyanuslarındaki mineral içeriği ortalama 35 g/l'dir. Açık okyanus organizmaları genellikle stenohalindir, kıyıdaki acı su organizmaları ise genellikle euryhalindir. Çoğu deniz organizmasının vücut sıvıları ve dokularındaki tuz konsantrasyonu, deniz suyundaki tuz konsantrasyonuyla izotoniktir, dolayısıyla osmoregülasyonda herhangi bir sorun yoktur.

Akım yalnızca gazların ve besin maddelerinin konsantrasyonunu büyük ölçüde etkilemekle kalmaz, aynı zamanda doğrudan sınırlayıcı bir faktör olarak da hareket eder. Birçok nehir bitkisi ve hayvanı, morfolojik ve fizyolojik olarak akıştaki konumlarını korumaya özel olarak uyarlanmıştır: akış faktörüne karşı iyi tanımlanmış tolerans sınırlarına sahiptirler.

Okyanustaki hidrostatik basınç büyük önem taşımaktadır. 10 m suya daldırıldığında basınç 1 atm (105 Pa) artar. Okyanusun en derin kısmında basınç 1000 atm'ye (108 Pa) ulaşır. Birçok hayvan, özellikle vücutlarında serbest hava yoksa, basınçtaki ani dalgalanmaları tolere edebilir. Aksi takdirde gaz embolisi gelişebilir. Büyük derinliklerin özelliği olan yüksek basınçlar, kural olarak hayati süreçleri engeller.

Toprak.

Toprak, yer kabuğunun kayalarının üzerinde yer alan madde tabakasıdır. Rus doğa bilimci Vasily Vasilyevich Dokuchaev, 1870 yılında toprağı hareketsiz bir ortam yerine dinamik bir ortam olarak değerlendiren ilk kişiydi. Toprağın sürekli değiştiğini, geliştiğini, aktif bölgesinde kimyasal, fiziksel ve biyolojik süreçlerin gerçekleştiğini kanıtladı. Toprak, iklim, bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmaların karmaşık etkileşimi sonucu oluşur. Toprak bileşimi dört ana yapısal bileşenden oluşur: mineral baz (genellikle toplam toprak bileşiminin %50-60'ı), organik madde (%10'a kadar), hava (%1525) ve su (%2530).

Toprağın mineral iskeleti, hava koşullarının etkisiyle ana kayadan oluşan inorganik bir bileşendir.

Toprak organik maddesi ölü organizmaların, bunların parçalarının ve dışkılarının ayrışmasıyla oluşur. Tamamen ayrışmamış organik kalıntılara çöp denir ve orijinal materyalin artık tanınmasının mümkün olmadığı amorf bir madde olan ayrışmanın son ürünü humus olarak adlandırılır. Humus, fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde toprağın yapısını ve havalanmasını iyileştirir, ayrıca su ve besin tutma yeteneğini de arttırır.

Toprak, fizikokimyasal özelliklerini etkileyen birçok bitki ve hayvan organizmasına ev sahipliği yapar: bakteriler, algler, mantarlar veya protozoalar, solucanlar ve eklembacaklılar. Çeşitli topraklardaki biyokütleleri eşittir (kg/ha): bakteriler 10007000, mikroskobik mantarlar 1001000, algler 100300, eklembacaklılar 1000, solucanlar 3501000.

Ana topografik faktör deniz seviyesinden yüksekliktir. Yükseklik arttıkça ortalama sıcaklıklar düşer, günlük sıcaklık farkları artar, yağış, rüzgar hızı ve radyasyon yoğunluğu artar, atmosfer basıncı ve gaz konsantrasyonları azalır. Tüm bu faktörler bitki ve hayvanları etkileyerek dikey bölgelemeye neden olur.

Dağ sıraları iklim engelleri görevi görebilir. Dağlar aynı zamanda organizmaların yayılmasına ve göçüne engel teşkil eder ve türleşme süreçlerinde sınırlayıcı bir faktör rolü oynayabilir.

Bir diğer topografik faktör eğime maruz kalmadır. Kuzey yarımkürede güneye bakan yamaçlar daha fazla güneş ışığı alır, dolayısıyla buradaki ışık yoğunluğu ve sıcaklık vadi tabanlarına ve kuzeye bakan yamaçlara göre daha yüksektir. Güney yarımkürede ise tam tersi bir durum yaşanıyor.

Önemli bir rahatlama faktörü de eğimin dikliğidir. Dik eğimler hızlı drenaj ve toprağın yıkanması ile karakterize edilir, dolayısıyla buradaki topraklar ince ve kurudur.

Abiyotik koşullar için, çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisine ilişkin dikkate alınan tüm yasalar geçerlidir. Bu yasaların bilgisi şu soruyu yanıtlamamızı sağlar: Neden gezegenin farklı bölgelerinde farklı ekosistemler oluştu? Bunun temel nedeni her bölgenin kendine özgü abiyotik koşullarıdır.

Her türün organizmalarının dağılım alanları ve sayıları yalnızca dış cansız çevrenin koşullarıyla değil aynı zamanda diğer türlerin organizmalarıyla olan ilişkileriyle de sınırlıdır. Bir organizmanın yakın yaşam ortamı onun biyotik ortamını oluşturur ve bu ortamı oluşturan faktörlere biyotik denir. Her türün temsilcileri, diğer organizmalarla bağlantıların onlara normal yaşam koşulları sağladığı bir ortamda var olabilirler.

Çeşitli türdeki ilişkilerin karakteristik özelliklerini ele alalım.

Rekabet, yaşam için gerekli koşullar için mücadele eden iki popülasyonun veya iki bireyin birbirini olumsuz yönde etkilediği doğadaki en kapsamlı ilişki türüdür.

Rekabet tür içi ve türler arası olabilir.

Türler arası rekabet aynı türün bireyleri arasında, türler arası rekabet ise farklı türlerin bireyleri arasında meydana gelir. Rekabetçi etkileşim, yaşam alanı, yiyecek veya besin maddeleri, ışık, barınak ve diğer birçok hayati faktörle ilgili olabilir.

Türler arası rekabet, altında ne yattığına bakılmaksızın, ya iki tür arasında dengenin kurulmasına, ya bir türün popülasyonunun bir başka türün popülasyonuyla yer değiştirmesine ya da bir türün diğerini başka bir yere yerleştirmesine yol açabilir. veya başka kaynakları kullanmak için onu başka bir yere taşınmaya zorlayın. Ekolojik açıdan ve ihtiyaçları bakımından aynı olan iki türün aynı yerde bir arada bulunamayacağı ve eninde sonunda bir rakibin diğerinin yerini alacağı tespit edilmiştir. Bu sözde dışlama ilkesi veya Gause ilkesidir.

Ekosistemin yapısına gıda etkileşimleri hakim olduğundan, besin zincirindeki türler arasındaki etkileşimin en karakteristik biçimi yırtıcı hayvan olarak adlandırılan bir türün bir bireyinin başka bir türün organizmaları (veya organizmaların parçaları) ile beslendiği yırtıcılıktır. , av olarak adlandırılır ve yırtıcı hayvan, avdan ayrı yaşar. Bu gibi durumlarda, iki türün avcı-av ilişkisi içinde olduğu söylenir.

Tarafsızlık, hiçbir popülasyonun diğeri üzerinde etkisinin olmadığı bir ilişki türüdür: dengede olan popülasyonların büyümesini veya yoğunluğunu hiçbir şekilde etkilemez. Ancak gerçekte iki türün birbirinden tamamen bağımsız olduğunu doğal koşullardaki gözlem ve deneylerle doğrulamak oldukça zordur.

Biyotik ilişki biçimlerinin değerlendirilmesini özetleyerek aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

1) canlı organizmalar arasındaki ilişkiler, doğadaki organizmaların sayısının ve mekansal dağılımının ana düzenleyicilerinden biridir;

2) organizmalar arasındaki olumsuz etkileşimler, topluluk gelişiminin ilk aşamalarında veya bozulan doğal koşullarda ortaya çıkar; yeni kurulan veya yeni ilişkilerde, güçlü olumsuz etkileşimlerin meydana gelme olasılığı eski ilişkilere göre daha fazladır;

3) ekosistemlerin evrimi ve gelişimi sürecinde, etkileşim halindeki türlerin hayatta kalmasını artıran olumlu etkileşimler pahasına olumsuz etkileşimlerin rolünü azaltma eğilimi ortaya çıkar.

Bir kişi, ekolojik sistemleri ve bireysel popülasyonları kendi çıkarları doğrultusunda kullanmak için yönetmek ve ortaya çıkabilecek dolaylı sonuçları tahmin etmek için önlemler alırken tüm bu koşulları dikkate almalıdır.

Abiyotik, biyotik ve antropojenik çevresel faktörler

Canlı bir organizmanın doğal ortamı, insanlar tarafından getirilenler de dahil olmak üzere birçok inorganik ve organik bileşenden oluşur. Üstelik bunların bir kısmı organizmalar için gerekli olabilirken, bir kısmı da yaşamlarında önemli bir rol oynamayabilir. Örneğin bir tavşan, bir kurt, bir tilki ve ormandaki herhangi bir hayvan çok sayıda elementle ilişki içindedir. Hava, su, yiyecek, belli bir sıcaklık gibi şeyler olmadan yapamazlar. Diğerleri, örneğin bir kaya, bir ağaç gövdesi, bir kütük, bir tümsek, bir hendek, çevrenin kayıtsız kalabilecekleri unsurlarıdır. Hayvanlar onlarla geçici (barınma, geçiş) ancak zorunlu olmayan ilişkilere girerler.

Bir organizmanın yaşamı için önemli olan ve kaçınılmaz olarak karşılaştığı çevre bileşenlerine çevresel faktörler denir.

Çevresel faktörler canlılar için gerekli veya zararlı olabilir, hayatta kalmayı ve üremeyi teşvik edebilir veya engelleyebilir.

Yaşam koşulları, organizmaların büyümesini, gelişmesini, hayatta kalmasını ve çoğalmasını belirleyen bir dizi çevresel faktördür.

Çevresel faktörlerin tamamı genellikle üç gruba ayrılır: abiyotik, biyotik ve antropojenik.

Abiyotik faktörler- bu, organizmalar için önemli olan cansız doğanın bir dizi özelliğidir. Bu faktörler sırayla bölünebilir kimyasal için(atmosferin, suyun, toprağın bileşimi) ve fiziksel(sıcaklık, basınç, nem, akımlar vb.). Rölyef, jeolojik ve iklim koşullarının çeşitliliği aynı zamanda çok çeşitli abiyotik faktörlere de yol açmaktadır.

Birincil öneme sahip olanlar iklim(güneş ışığı, sıcaklık, nem); coğrafi(gündüz ve gecenin uzunluğu, arazi); hidrolojik(gr. hidor-su) - suyun akışı, dalgaları, bileşimi ve özellikleri; edafik(gr. edaphos - toprak) - toprakların bileşimi ve özellikleri vb.

Tüm faktörler organizmaları etkileyebilir doğrudan veya dolaylı olarak. Örneğin arazi, aydınlatma koşullarını, nemi, rüzgarı ve mikro iklimi etkiler.

Biyotik faktörler- bu, bazı organizmaların yaşam aktivitesinin diğerleri üzerindeki etkilerinin toplamıdır. Her organizma için diğerlerinin tümü önemli çevresel faktörlerdir; bunların üzerinde cansız doğadan daha az etkisi yoktur. Bu faktörler de oldukça çeşitlidir.

Organizmalar arasındaki tüm ilişkiler iki ana türe ayrılabilir: düşmanca(Yunanca antagonizma - kavga) ve düşmanca olmayan.

yırtıcılık- farklı trofik seviyelerdeki organizmalar arasında, bir organizma türünün diğerinin pahasına yaşadığı ve onu yediği bir ilişki biçimi (+ -)

(Şekil 5.1). Yırtıcı hayvanlar tek bir avda (vaşak - tavşan) uzmanlaşabilir veya polifag (kurt) olabilirler. Herhangi bir biyosinozda, hem yırtıcı hem de avın sayısını düzenleyen mekanizmalar gelişmiştir. Yırtıcı hayvanların mantıksız bir şekilde yok edilmesi çoğu zaman canlılıklarının azalmasına yol açar

Şekil 5.1 - Avlanma

Yarışma( enlem. concurrentia - rekabet), aynı trofik seviyedeki organizmaların yiyecek ve diğer varoluş koşulları için rekabet ederek birbirlerini bastırdığı bir ilişki biçimidir (- -). Bitkilerde rekabet açıkça görülmektedir. Ormandaki ağaçlar su ve besin alabilmek için kökleriyle mümkün olduğunca fazla yer kaplamaya çalışırlar. Ayrıca rakiplerini geçmeye çalışarak ışığa doğru yüksekliğe ulaşıyorlar. Yabani otlar diğer bitkileri tıkar (Şekil 5.3). Hayvanların hayatından pek çok örnek var. Yoğunlaşan rekabet, örneğin geniş pençeli ve dar pençeli kerevitlerin aynı rezervuardaki uyumsuzluğunu açıklar: dar pençeli kerevitler daha verimli olduğu için genellikle kazanır.

Şekil 5.3-Yarışma

İki türün yaşam koşullarına yönelik gereksinimlerindeki benzerlik ne kadar büyük olursa, rekabet o kadar güçlü olur ve bu da bunlardan birinin neslinin tükenmesine yol açabilir. Belirli türlerin etkileşimlerinin türü, koşullara veya yaşam döngüsü aşamalarına bağlı olarak değişebilir.

Düşmanca ilişkiler, topluluk gelişiminin ilk aşamalarında daha belirgindir. Ekosistemin gelişimi sürecinde, olumsuz etkileşimlerin, türlerin hayatta kalmasını artıran olumlu etkileşimlerle değiştirilmesi yönünde bir eğilim ortaya çıkmaktadır.

Düşmanca olmayan ilişkiler teorik olarak birçok kombinasyonla ifade edilebilir: nötr (0 0), karşılıklı yarar sağlayan (+ +), tek taraflı (0 +), vb. Bu etkileşimlerin ana biçimleri şu şekildedir: simbiyoz, karşılıklılık ve komensalizm.

Simbiyoz(gr. simbiyoz - birlikte yaşama), farklı organizma türleri (+ +) arasında karşılıklı olarak yararlı, ancak zorunlu olmayan bir ilişkidir. Simbiyoza bir örnek, keşiş yengeci ile anemonun birlikte yaşamasıdır: anemon hareket eder, yengecin sırtına bağlanır ve anemonun yardımıyla daha zengin yiyecek ve koruma alır (Şekil 5.4).

Şekil 5.4- Simbiyoz

Bazen "simbiyoz" terimi daha geniş bir anlamda kullanılır - "birlikte yaşamak".

Karşılıkçılık(Latince mutuus - karşılıklı) - farklı türlerdeki organizmalar arasındaki ilişkilerin büyümesi ve hayatta kalması için karşılıklı olarak yararlı ve zorunludur (+ +). Likenler, algler ve mantarlar arasındaki pozitif ilişkiye güzel bir örnektir. Böcekler bitki polenini yaydığında, her iki tür de özel adaptasyonlar geliştirir: bitkilerde renk ve koku, böceklerde hortum vb.

Şekil 5.5 - Karşılıkçılık

Kommensalizm(Latince commensa/is - yemek arkadaşı) - ortaklardan birinin fayda sağladığı, diğerinin kayıtsız kaldığı bir ilişki (+ 0). Kommensalizm denizde sıklıkla görülür: hemen hemen her yumuşakça kabuğunda ve sünger gövdesinde, onları barınak olarak kullanan "davetsiz misafirler" vardır. Yırtıcı hayvanların artık yiyecekleriyle beslenen kuşlar ve hayvanlar ortakçılların örnekleridir (Şekil 5.6).

Şekil 5.6- Komensalizm

Rekabete ve diğer düşmanca ilişkilere rağmen, Doğada birçok tür barış içinde bir arada yaşayabilir(Şekil 5.7). Bu gibi durumlarda, her türün sahip olduğu söylenir. kendi ekolojik nişi(Fransız niş - yuva). Terim 1910'da R. Johnson tarafından önerildi.

Benzer çevresel gereksinimlere sahip, yakın akraba organizmalar kural olarak aynı koşullarda yaşamazlar. Aynı yerde yaşıyorlarsa ya farklı kaynaklar kullanırlar ya da başka işlev farklılıklarına sahiptirler.

Örneğin, farklı ağaçkakan türleri. Hepsi aynı şekilde böceklerle beslenmelerine ve ağaç kovuklarına yuva yapmalarına rağmen farklı uzmanlıklara sahip gibi görünüyorlar. Büyük Benekli Ağaçkakan yiyeceklerini ağaç gövdelerinde arar, Orta Benekli Ağaçkakan büyük üst dallarda, Küçük Benekli Ağaçkakan ince dallarda, Yeşil Ağaçkakan yerdeki karıncaları avlar ve Üç Parmaklı Ağaçkakan ölü ve yanmış ağaç gövdelerini arar. yani farklı ağaçkakan türleri farklı ekolojik nişlere sahiptir.

Ekolojik niş, belirli bir türün gereksinimlerini karşılayan habitatın bir dizi bölgesel ve işlevsel özelliğidir: yiyecek, üreme koşulları, rakiplerle ilişkiler vb.

Bazı yazarlar "ekolojik niş" terimi yerine "habitat" veya "habitat" terimlerini kullanıyor. İkincisi yalnızca habitat alanını içerir ve ayrıca ekolojik niş türün gerçekleştirdiği işlevi de belirler. P. Agess (1982) niş ve çevre ile ilgili aşağıdaki tanımları vermektedir: Çevre organizmanın yaşadığı adres, niş ise mesleğidir.(Şekil 5.7).

Şekil 5.7- Farklı organizmaların barış içinde bir arada yaşaması

Şekil 5.8-Ekolojik nişler

Antropojenik faktörler- cansız ve canlı doğa üzerindeki çeşitli insan etkilerinin birleşimidir. İnsanlığın tarihsel gelişimiyle birlikte doğa niteliksel olarak yeni olgularla zenginleşmiştir. İnsanlar yalnızca fiziksel varoluşlarıyla çevre üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptirler: nefes alma sürecinde her yıl atmosfere salınırlar. 1*10 12 kg CO2, ve yiyeceklerle birlikte tüketilir yaklaşık 5*10 15 kcal. Biyosfer büyük ölçüde insan üretim faaliyetlerinden etkilenmektedir. Sonuç olarak, dünya yüzeyinin rölyefi ve bileşimi, atmosferin kimyasal bileşimi, iklim değişikliği, tatlı su yeniden dağıtılır, doğal ekosistemler ortadan kalkar ve yapay tarımsal ve tekno-ekosistemler yaratılır, kültür bitkileri yetiştirilir, hayvanlar evcilleştirilir. , vesaire.

İnsan etkisi doğrudan ve dolaylı olabilir. Örneğin, ormanların kesilmesi ve köklerinden sökülmesinin yalnızca doğrudan bir etkisi (ağaçların ve çalıların yok edilmesi) değil, aynı zamanda dolaylı bir etkisi de vardır; kuşların ve hayvanların yaşam koşulları değişir. 1600'den bu yana insanların 162 kuş türünü ve 100'den fazla memeli türünü öyle ya da böyle yok ettiği tahmin ediliyor. Ancak bir yandan da yeni bitki çeşitleri ve hayvan türleri yaratarak bunların verimini ve üretkenliğini sürekli artırıyor. Bitki ve hayvanların yapay olarak yer değiştirmesinin ekosistemlerin yaşamı üzerinde de büyük etkisi vardır. Böylece Avustralya'ya getirilen tavşanlar orada o kadar çoğaldı ki, tarıma büyük zararlar verdi.

Hızlı kentleşme (Latince urbanus - urban) - şehirlerin son yarım yüzyıldaki büyümesi - insanlık tarihindeki diğer birçok faaliyetten daha fazla Dünya'nın çehresini değiştirdi. Biyosfer üzerindeki antropojenik etkinin en belirgin tezahürü çevre kirliliğidir.

ABİYOTİK FAKTÖRLER, canlı organizmaları çevreleyen ortamda bulunan, canlı organizmalarla ilgili olmayan, faydalı ve zararlı çeşitli faktörler. Bunlar arasında örneğin atmosfer, iklim, jeolojik yapılar, ışık miktarı,... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

Organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen, cansız, inorganik doğadaki ortamlar, bileşenler ve olaylar (iklim, ışık, kimyasal elementler ve maddeler, sıcaklık, basınç ve çevrenin hareketi, toprak vb.). Ekolojik ansiklopedik... ... Ekolojik sözlük

abiyotik faktörler- abiotiniai veiksniai statusas T sritis ekoloji ve aplinkotyra apibrėžtis Fiziniai (sıcaklık, aplinkos slėgis, klampumas, šviesos, jonizuojančioji spinduliuotė, grunto granülometrinės savybės) ve kimyasallar (atmosferler, van dens, kimya… Ekolojik terminų aiškinamasis žodynas

Canlı organizmaları etkileyen inorganik doğadaki faktörler... Büyük tıp sözlüğü

Abiyotik faktörler- biyolojik türler ve bunların toplulukları arasında etkili olan, iklimsel (ışık, hava, su, toprak, nem, rüzgar), toprağa bölünmüş çevresel adaptasyon faktörleri grubundaki inorganik veya cansız çevre faktörleri... ... Modern doğa biliminin başlangıcı

ABİYOTİK FAKTÖRLER- Canlı organizmaları etkileyen inorganik çevre faktörleri. Bunlar şunları içerir: atmosferin bileşimi, deniz ve tatlı sular, toprak, iklim ve ayrıca hayvancılık binalarının hayvanat bahçesi hijyenik koşulları... Çiftlik hayvanlarının yetiştirilmesi, genetiği ve çoğaltılmasında kullanılan terimler ve tanımlar

ABİYOTİK FAKTÖRLER- (Yunancadan olumsuz bir önek ve biotikos hayati, canlı), inorganik faktörler. Canlı organizmaları etkileyen ortamlar. K A. f. atmosferin ve denizin bileşimini içerir. ve tatlı su, toprak, iklim. özellikler (sıcaklık pa, basınç vb.). Bütünlük... Tarımsal ansiklopedik sözlük

abiyotik faktörler- (Yunancadan olumsuz bir önek ve biōtikós hayati, yaşayan), canlı organizmaları etkileyen inorganik çevre faktörleri. K A. f. atmosferin bileşimini, deniz ve tatlı suları, toprağı, iklim özelliklerini (sıcaklık... Tarım. Büyük ansiklopedik sözlük

ABİYOTİK FAKTÖRLER- çevre, inorganik çevrede vücudu etkileyen bir dizi koşul. Kimyasal a.f.: atmosferin, denizin ve tatlı suların, toprağın veya dip çökeltilerinin kimyasal bileşimi. Fiziksel a.f.: sıcaklık, ışık, barometrik basınç, rüzgar,... ... Veteriner ansiklopedik sözlüğü

Çevreler, inorganik çevrede organizmaları etkileyen bir dizi koşul. A.f. kimyasal (atmosferin, denizin ve tatlı suyun, toprağın veya dip çökeltilerinin kimyasal bileşimi) ve fiziksel veya iklimsel (sıcaklık, ... ...) olarak ikiye ayrılır. Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Kitaplar

• Ekoloji. Ders kitabı. RF Savunma Bakanlığı damgası
• Ekoloji. Ders kitabı. Grif Rusya Federasyonu Savunma Bakanlığı, Potapov A.D.. Ders kitabı, canlı organizmaların yaşam ortamlarıyla etkileşimi hakkında bir bilim olarak ekolojinin temel ilkelerini inceliyor. Bir bilim olarak jeoekolojinin temel ilkeleri, ana konularla ilgili...

Abiyotik faktörler, bir organizma üzerinde doğrudan veya dolaylı olarak etki eden cansız doğadaki faktörlerdir - ışık, sıcaklık, nem, havanın kimyasal bileşimi, su ve toprak ortamı vb. (yani, oluşumu ve etkisi olan çevrenin özellikleri) doğrudan canlı organizmaların faaliyetlerine bağlı değildir).

Işık (güneş radyasyonu), fotosentetik yeşil bitkiler tarafından bitki biyokütlesi oluşturmak için kullanılan Güneş'in radyant enerjisinin yoğunluğu ve kalitesi ile karakterize edilen çevresel bir faktördür. Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı, gezegenin termal dengesinin korunması, organizmaların su metabolizması, biyosferin ototrofik elementi tarafından organik maddenin yaratılması ve dönüştürülmesi için ana enerji kaynağıdır ve sonuçta bir ortam oluşmasını mümkün kılar. hayati ihtiyaçları karşılayabilecek kapasitede

organizmalar.

Sıcaklık, organizmaların Dünya üzerindeki varlığının, gelişiminin ve dağılımının büyük ölçüde bağlı olduğu en önemli abiyotik faktörlerden biridir. Sıcaklığın önemi öncelikle organizmalardaki metabolik reaksiyonların hızı ve doğası üzerindeki doğrudan etkisinde yatmaktadır. Ekvatordan uzaklaştıkça günlük ve mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları arttığından, bitki ve hayvanlar buna uyum sağlayarak farklı ısı ihtiyaçları gösterirler.

Nem, hava, toprak ve canlı organizmalardaki su içeriği ile karakterize edilen çevresel bir faktördür. Doğada günlük bir nem ritmi vardır: geceleri artar, gündüzleri azalır. Sıcaklık ve ışıkla birlikte nem, canlı organizmaların aktivitesinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Bitkiler ve hayvanlar için su kaynağı esas olarak yağış ve yeraltı suyunun yanı sıra çiy ve sistir.

Çevrenin abiyotik kısmında (cansız doğada), tüm faktörler öncelikle fiziksel ve kimyasal olarak ayrılabilir. Bununla birlikte, söz konusu olayların ve süreçlerin özünü anlamak için, abiyotik faktörleri bir dizi iklimsel, topografik, kozmik faktörün yanı sıra çevre kompozisyonunun (su, kara veya toprak) özellikleri olarak temsil etmek uygundur.

Ana iklim faktörleri arasında güneş enerjisi, sıcaklık, yağış ve nem, çevresel hareketlilik, basınç ve iyonlaştırıcı radyasyon yer alır.

Çevresel faktörler - çevrenin vücut üzerinde herhangi bir etkisi olan özellikleri. Çevrenin kayıtsız unsurları, örneğin inert gazlar, çevresel faktörler değildir.

Çevresel faktörler zaman ve mekana göre önemli farklılıklar gösterir. Örneğin, sıcaklık kara yüzeyinde büyük ölçüde değişir, ancak okyanusun dibinde veya mağaraların derinliklerinde neredeyse sabittir.

Çevresel faktörlerin sınıflandırılması

Etkinin doğası gereği

Doğrudan etkili - vücudu, özellikle metabolizmayı doğrudan etkiler

Dolaylı etkili - doğrudan etkili faktörlerdeki (rahatlama, maruz kalma, rakım vb.) değişiklikler yoluyla dolaylı olarak etkileme.

Kökene göre

Abiyotik - cansız doğanın faktörleri:

iklim: yıllık sıcaklık toplamı, yıllık ortalama sıcaklık, nem, hava basıncı

edafik (edafojenik): toprağın mekanik bileşimi, toprağın hava geçirgenliği, toprağın asitliği, toprağın kimyasal bileşimi

orografik: kabartma, deniz seviyesinden yükseklik, diklik ve eğimin görünüşü

kimyasal: havanın gaz bileşimi, suyun tuz bileşimi, konsantrasyon, asitlik

fiziksel: gürültü, manyetik alanlar, termal iletkenlik ve ısı kapasitesi, radyoaktivite, güneş radyasyonu yoğunluğu

Biyotik - canlı organizmaların aktivitesiyle ilgili:

fitojenik - bitkilerin etkisi

mikojenik - mantarların etkisi

zoojenik - hayvanların etkisi

mikrobiyojenik - mikroorganizmaların etkisi

Antropojenik (antropik):

Fiziksel: nükleer enerjinin kullanımı, tren ve uçaklarda yolculuk, gürültü ve titreşimin etkisi

kimyasal: mineral gübrelerin ve böcek ilaçlarının kullanımı, Dünya'nın kabuklarının endüstriyel ve ulaşım atıklarıyla kirlenmesi

biyolojik: gıda; insanların yaşam alanı veya besin kaynağı olabileceği organizmalar

sosyal - insanlar ve toplumdaki yaşam arasındaki ilişkilerle ilgili

Harcayarak

Kaynaklar - vücudun tükettiği çevre unsurları, ortamdaki arzlarını azaltır (su, CO2, O2, ışık)

Koşullar - vücut tarafından tüketilmeyen çevresel unsurlar (sıcaklık, hava hareketi, toprağın asitliği)

Yönüne göre

Vektörleştirilmiş - yön değiştiren faktörler: su basması, toprağın tuzlanması

Çok yıllık-döngüsel - bir faktörün birbirini takip eden çok yıllık güçlenme ve zayıflama dönemleri ile; örneğin 11 yıllık güneş döngüsüyle bağlantılı olarak iklim değişikliği

Salınımlı (nabız, dalgalanma) - belirli bir ortalama değerden her iki yönde dalgalanmalar (hava sıcaklığındaki günlük dalgalanmalar, yıl boyunca ortalama aylık yağıştaki değişiklikler)

Optimum Kural

Bu kurala uygun olarak bir ekosistem, bir organizma veya gelişiminin belirli bir aşaması için en uygun (optimum) faktör değeri aralığı vardır. Optimum bölgenin dışında, ötesinde varoluşun imkansız olduğu kritik noktalara dönüşen baskı bölgeleri vardır. Maksimum popülasyon yoğunluğu genellikle optimum bölgeyle sınırlıdır. Farklı organizmalar için optimum bölgeler aynı değildir. Bazıları için önemli bir aralıkları var. Bu tür organizmalar eurybionts grubuna aittir. Faktörlere dar bir adaptasyon aralığına sahip organizmalara stenobiontlar denir.

Faktör değerlerinin aralığına (kritik noktalar arasında) çevresel değerlik denir. Değerlik teriminin eşanlamlısı tolerans veya esnekliktir (değişkenlik). Bu özellikler büyük ölçüde organizmaların yaşadığı çevreye bağlıdır. Özellikleri nispeten istikrarlıysa (bireysel faktörlerin dalgalanmalarının genlikleri küçüktür), daha fazla steno-biyont içerir (örneğin, su ortamında, örneğin yer altı havası gibi dinamikse, eurybiont'lar vardır); içinde hayatta kalma şansı daha yüksektir. Optimum bölge ve ekolojik değer genellikle sıcakkanlı organizmalarda soğukkanlılara göre daha geniştir. Aynı türün ekolojik değerinin farklı koşullarda (örneğin, yaşamın belirli dönemlerinde kuzey ve güney bölgelerde vb.) aynı kalmadığı da unutulmamalıdır. Genç ve yaşlı organizmalar genellikle daha şartlandırılmış (homojen) koşullar gerektirir. Bazen bu gereksinimler oldukça belirsizdir. Örneğin, sıcaklığa bağlı olarak böcek larvaları genellikle stenobiont (stenothermic), pupa ve yetişkinler ise eurybiont (eurythermic) olabilir.

İlgili bilgiler.