Главная » 2010 » Февраль » 7 » Косвенные трансабиотические взаимоотношения между растениями
09:36
Косвенные трансабиотические взаимоотношения между растениями
Косвенные
трансабиотические взаимоотношения между растениями (средообразующие влияния,
конкуренция, аллелопатия). Изменение растениями среды — это наиболее универсальный и широко распространенный тип
взаимоотношений растений при их совместном существовании. Когда тот или иной
вид или группа видов растений в Ц результате своей жизнедеятельности сильно
изменяет в количественном и качественном отношении основные экологические
факторы таким образом, что другим видам сообщества приходится жить в условиях,
которые значительно отличаются от зонального комплекса факто- lsров
физической среды, то это говорит о средообразующей роли, средообразующем
влиянии первого вида по отношению к остальным. Один из них — взаимовлияния через изменения факторов
микроклимата (например, ослабление солнечной радиации внутри растительного
покрова, обеднение ее фотосинтетически активными лучами, изменение сезонного
ритма освещенности и др.). Одни растения влияют надругие и через изменение температурного режима воздуха, его
влажности, скорости ветра, содержания углекислоты и т. д.
Другой путь взаимодействия растений в сообществах — через напочвенный слой мертвых растительных
остатков, называемых на лугах и в степях ветошью, травянистым спадом или
«степным войлоком», а в лесу —
подстилкой. Этот слой (иногда толщиной в несколько сантиметров) вызывает
затруднение для проникновения семян и спор в почву. Прорастающие в слое ветоши
(или на нем) семена часто гибнут от высыхания раньше, чем корни проростков
достигнут почвы. Для семян, попавших в почву и прорастающих, напочвенные остатки
могут являться серьезным механическим препятствием на пути ростков к свету.
Возможны и взаимоотношения растений через содержащиеся в подстилке продукты
распада растительных остатков, тормозящих или, напротив, стимулирующих рост
растений. Так, в свежем опаде ели или бука содержатся вещества, тормозящие
прорастание ели и сосны, а в местах со скудными осадками и слабым промыванием
подстилки могут угнетать естественное возобновление древесных пород. Водные
вытяжки из лесных подстилок отрицательно действуют и на рост многих степных
трав.
Существенный путь взаимного влияния растений — это взаимодействие через химические
выделения. Растения выделяют в окружающую среду (воздух, воду, почву)
разнообразные химические вещества в процессе гуттации, секреции нектара,
эфирных масел, смол и т. д.; при вымывании минеральных солей дождевыми водами
листья, например, деревьев, теряют калий, натрий, магний и другие ионы; в ходе
метаболизма (корневые выделения) газообразные вещества, выделяемые надземными органами, — непредельные углеводороды, этилен, водород и
др.; при нарушении целостности тканей и органов растения выделяют летучие
вещества, так называемые фитонциды, и вещества из отмерших частей растений
(рис. 6.15).
Выделяемые соединения необходимы растениям, но с
развитием большой поверхности тела растений их потеря столь же неизбежна, как и
транспирация.
Химические выделения растений могут служить одним из
способов взаимодействия между растениями в сообществе, оказывая на организмы
либо токсичное, либо стимулирующее действие.
Такие химические взаимовлияния получили название аллелопатии. В качестве примера можно
назвать выделения соплодий свеклы, тормозящие прорастание семян куколя (Agrostemmagithago). Нут (Cicerarietinum)
подавляюще действует на картофель, кукурузу, подсолнечник, томаты и другие
культуры, фасоль — на рост яровой
пшеницы; корневые выделения пырея (Agropyronrepens)
и костреца (Bromusinermis) — на растущие вблизи с
ними другие травянистые растения и даже деревья. Как крайнюю форму аллелопатии
или невозможность существования того или иного вида в присутствии другого в
результате интоксикации среды, называют аменсализмом.
Аменсализм соответствует прямой конкуренции, антибиозу и антагонизму. Так,
благодаря выделению корнями токсических веществ ястребянка (Hieraciumpilosella) из семейства сложноцветных вытесняет другие
однолетние растения и нередко образует чистые заросли на довольно больших
площадях. Многие грибы и бактерии синтезируют антибиотики, которые тормозят
рост других бактерий. Аменсализм широко распространен в водной среде.
У разных видов растений степень воздействия на среду
и таким образом на жизнь обитателей неодинакова в соответствии с особенностями
их морфологии, биологии, сезонного развития и др. Растения, наиболее активно и
глубоко преобразующие среду и определяющие условия существования для других сооби-тателей,
называют эдификаторами. Различают
сильные и слабые эдификаторы. К сильным эдификаторам относят ель (сильное
затенение, обеднение почв питательными веществами и др.), сфагновые мхи
(задержание влаги и создание избыточного увлажнения, увеличение кислотности,
особый температурный режим и т. д.). Слабыми эдификаторами являются лиственные
породы с ажурной кроной (береза, ясень), растения травянистого покрова лесов.
В качестве особой формы трансбиотических
взаимоотношений растений выделяют конкуренцию.
Это те взаимные или односторонние отрицательные влияния, которые возникают на
основе использования энергетических и пищевых ресурсов мес-тообитания. Сильное
влияние на жизнь растений оказывает конкуренция за почвенную влагу (особенно
четко выражена в областях с недостаточным увлажнением) и конкуренция за
питательные вещества почвы, более заметная на бедных почвах. Примером конкуренции
могут служить взаимоотношения лисохвоста лугового (Alopecuruspratensis)
и типчака (Festucasulcata). Типчак может произрастать
во влажной почве, однако в сообществе лисохвостного луга не растет из-за
подавления теневыносливым и быстро растущим лисохвостом. В формировании
типчакового или лисохвостного фитоценоза решающее значение имеет не влажность
почвы, а конкурентные взаимоотношения типчака и лисохвоста. В более сухих
местообитаниях типчак заглушает лисохвост, а на увлажненных лугах выходит
победителем лисохвост.
Межвидовая конкуренция проявляется у растений так
же, как и внутривидовая (морфологические изменения, снижение плодовитости,
численности и т. д.). Доминирующий вид постепенно вытесняет или сильно снижает
его жизнеспособность.
Самая жесткая конкуренция, нередко с непредвиденными
последствиями, возникает при введении в сообщества новых видов растений без
учета уже сложившихся отношений.