Czynniki biotyczne i abiotyczne wpływające na rozwój roślin

Czynniki abiotyczne

• Czynniki natury fizycznej określające warunki środowiska nieorganicznego ( przyrody nieożywionej), samodzielnie lub wraz z innymi czynnikami wywierające wpływ na ekosystemy będące na różnym poziomie organizacji

• Abiotyczny oznacza martwy

• Abiotyczne składniki środowiska w głównym stopniu kształtują biotyp i wpływają istotnie na zamieszkujące go rośliny

• Gwałtowne i silne zmiany czynników abiotycznych mogą zmienić strukturę biocenozy

Do czynników abiotycznych zaliczamy:

• Typ gleby

• Ukształtowanie powierzchni terenu

• Skalistość ziemi

• Czynniki chemiczne- skład chemiczny atmosfery i wód, zwłaszcza ich zasolenie

• Klimat

• Wilgotność powietrza

• Temperaturę

• Światło

• Ciśnienie atmosferyczne

• Promieniowanie i jonizację powietrza

• Warunki klimatyczne, typy gleby, a także inne czynniki- np.. stosunki wodne decydują o różnorodności flory i fauny na świecei

• Formacje roślinne ułożone są w strefy

• Istnieje podobieństwo w przebiegu granic pomiędzy odmianami klimatów, rodzajami formacji roślinnych i typami Galby

• W ten sposób powstały BIOMY- rozległe obszary o podobnych warunkach klimatycznych i charakterystycznej szacie roślinnej

LASY RÓWNIKOWE

• Występują w strefie klimatu równikowego, w odmianie wybitnie wilgotnej

• Wegetacja roślin trwa tu cały rok co powoduje, że drzewa są wiecznie zielone

• Wśród gleb dominują strefowe żółtoziemy i czerwonoziemy

• Bardzo wysokie opady prowadzą do zubożenia gleby, poprzez wymywanie i mineralizację substancji organicznych

SAWANNA

• Klimat podrównikowy0 sezonowość opadów w ciągu roku ( pora sucha i deszczowa

• W gorących warunkach świat organizmów żywych cierpi na okresowy niedobór wilgoci

• Stąd nie istnieją tu zwarte formacje leśne

• Dominuje sawanna- trawiasta formacja roślinna, z pojedynczo rosnącymi drzewami

• Gleby- czerwonoziemy i buroziemy, także nie należą do gleb żyznych

PUSTYNIA

• Klimat zwrotnikowy suchy

• Znikome opady ograniczają rozwój gleb i roślinności

• Dominują obszary pustynne, w obrębie których występują inicjalne gleby pustyń

• Na ich obrzeżach, gdzie opady roczne sięgają około 300 mm występują półpustynie

• Pod ubogą roślinnością przystosowaną do życia w tak niekorzystnych warunkach- w postaci sukulentów ( popularniejsze wśród nich są kaktusy), suchorośli- występują strefowe gleby szaroziemy- ubogie w składniki pokarmowe, często ulegające zasoleniu ( intensywne odparowanie wody po ulewach)

• Bujnie rosnąca roślinność tylko w oazach- usytuowane w miejscach płytko położonych zasobów wód podziemnych

MAKIA

• Klimat podzwrotnikowy morski- rejon wybrzeża morza śródziemnego

• Niegdyś porośnięty wiecznie zielonymi lasami liściastymi- z drzewami oliwnymi, dębami korkowymi, figowcami, oleandrami

• Formacje roślinne tego typu, lecz o innym składzie gatunkowym zachował się jedynie w południowo- wschodniej Azji.

• W państwach śródziemnomorskich na skutek intensywnego użytkowania przez ludzi, zostały one prawie w całości wycięte

• Obecnie porośnięte są przez sucholubne zarośla twardolistne zwane MAKIĄ

• Roślinność ta występuje bądź na glebach cynamonowych, bądź na glebach typu terra rosa, które znajdują się jedynie na skałach wapiennych

LAS LIŚCIASTY

• Klimat morski

• Lasy liściaste rosną głównie na glebach brunatnych

STEPY

• Występują na terenach objętych wpływem mas powietrza kontynentalnego ciepłego

• Są to formacje trawiaste, ze względu na skąpe opady zupełnie pozbawione drzew ( pampa, preria- w Ameryce południowej i północnej)

• Regiony otrzymujące większe ilości opadów, gdzie występują tzw. stepy łąkowe pokryte są najżyźniejszymi glebami na świecie- czarnoziemami

• W strefie mniejszych rocznych sum opadów znajdują się stepy nisko trawiaste i występują tu gleby kasztanowe

TAJGA

• Klimat umiarkowany chłodny w znacznym stopniu sprzyja rozwojowi roślinności

• Gleby- mało żyzne

• Dominują zakwaszone gleby bielicowe

• Krótki okres wegetacji

• W drzewostanie przeważają różne gatunki drzew iglastych: świerk, sosna, jodła, modrzew

TUNDRA

• Klimat subtropikalny

• Czas wegetacji roślin nie przekracza 3 miesięcy

• Karłowate formy drzew ( brzoza, wierzba) oraz wiele odmian mchów i porostów

• Zamarznięte w czasie mroźnych zim podłoże odtaja częściowo w ciągu kilku miesięcy dodatnich temperatur stąd dominujące w tym rejonie ubogie gleby tundrowe są dodatkowo silnie nawilgocone i występuje w nich niedobór tlenu

Piętrowość roślinna w górach

• Największą modyfikację dla strefowo ułożonych formacji roślinnych stanowią łańcuchy górskie

• U ich podnóża roślinność odzwierciedla charakter danej strefy

• Wraz ze wzrostem wysokości, niezależnie od lokalizacji roślinność staje się do siebie podobna i ułożona jest piętrowo

• Wędrując ku szczytom gór mijamy najpierw obszar lasów iglastych ( regli) następnie powyżej górnej granicy występowania drzew znajdują się skarłowaciałe ich formy ( np. piętro łąk wysokogórskich ( hal) i turni( dominują nagie skały z nielicznymi mchami i porostami)

• Charakter gleb górskich jest zróżnicowany i zależy od rodzaju skał, które je budują

• Niemniej, ze względu na ukształtowanie powierzchni są one mało żyzne, płytkie i kamieniste

• Ich grubość zmniejsza się wraz z wysokością

CZYNNIKI BIOYTCZNE

• Oznaczają czynniki środowiska występujące w wyniku oddziaływania żywych organizmów w sposób bezpośredni lub pośredni na inne żywe organizmy

• Regulują rozmieszczenie i liczebność populacji roślin i zwierząt

• Mikoryza

• Symbioza bakterii z roślinami motylkowymi

MIKORYZA

• Mikoryzę zaliczamy do najlepszych pomysłów przyrody na poprawę wegetacji i zdrowotności roślin

• W symbiozie mikoryzowej ze specyficznymi grzybami współżyje większość roślin zasiedlających ekosystemy lądowe

• Mikoryza jest zjawiskiem powszechnie występującym u roślin naczyniowych: zielnych, krzewiastych i drzewiastych

• Zróżnicowanie morfologiczne mikoryz związane jest z właściwościami grzybów symbiotycznych i systemu korzeniowego roślin- najpowszechniejsze to ekto- i endomikoryzy oraz mikoryzy roślin wrzosowatych

- ENDOMOKORYZA- MAŁOWYSPECJALIZOWANA

• Strzępki grzyba wnikają do wnętrza komórek miękiszu kory pierwotnej korzenia i tutaj zostają trawione

• Włośniki nie zanikają

• Nie tworzy się mufka grzybniowa

• Występuje ( w naszej strefie klimatycznej) u dziko rosnących roślin zielnych, roślin uprawnych, drzewach owocowych, drzew i krzewów leśnych np. topola, wierzba jesion, berberys, trzmielina, jarzębina

EKTOMIKORYZA

• Zasiedla 3- 5% roślin, głównie nago i okrytozalążkowych roślin drzewiastych

- Strzępki grzyba wnikają pomiędzy ściany komórek miękiszu kory pierwotnej korzenia i tworzą tzw. się hartinga

- Włośniki zanikają, a ich funkcje przejmuje mikoryza

- Dookoła korzenia tworzy się tzw. opilśń ( mufka grzybniowa )

MIKORYZA DRZEW LEŚNYCH

• Symbioza może mieć charakter

• Obligatoryjny: sosna, jodła, świerk, modrzew, dąb

• Fakultatywny ( zależne od środowiska np. żyzności gleby)- klon, brzoza, olsza

EKTOMIKORYZA

• Borowik szlachetny – świerk, sosna, buk

• Rydz mleczaj- sosna, kosodrzewina, świerki ( w młodnikach)

• Koźlarz babka- brzoza

• Koźlarz czerwony- osika

MIKORYZA ERIKOIDALNA

• Symbioza mikoryzowa to przede wszystkim związki odżywcze pomiędzy grzybem i rośliną

• W zamian za część cukrów pobieranych przez grzyba z kanki korzeniowej rośliny, zyskuje ona pomoc w dostępie do składników pokarmowych w glebie

MIKORYZA

• Najważniejszą funkcją grzybów mikoryzowych jest ich zdolność do tworzenia „ pomostu” pomiędzy glebą i rośliną: strzępki tych grzybów z jednej strony penetrują i kolonizują korzenie rośliny z drugiej nawiązują bezpośredni kontakt z glebą

• Dzięki nawet 1000 krotnemu powiększeniu strefy penetrowania gleby przez system „ grzybo- korzeniowy” rośliny mikoryzowej, znacząco wzrasta przepływ wody i składników pokarmowych zwiększają możliwości wzrostu rośliny

• Przy zachowaniu równowagi wzajemnego odżywiania partnerów, symbiozy, rośliny mikoryzowe są przez to żywotniejsze i bardziej konkurencyjne w zasiedlaniu ekosystemów niż te bez mikoryzy

• Większa przeżywalność i ekspansywność roślin mikoryzowych wspomagają również inne funkcje mikoryzy

- bierna i czynna ochrona systemu korzeniowego przed chorobami doglebowymi roślin

Modyfikacja środowiska biotycznego w strefie korzeniowej

- sklejanie cząsteczek glebowych w gruzełki ( agregaty) glebowe- co w sumie sprzyja również zwiększeniu żyzności gleby

Mikoryza jest zjawiskiem naturalnym, ale w warunkach ogrodniczej i szkółkarskiej produkcji roślin często eliminowanym poprzez stosowanie syntetycznych lub sterylizowanych podłoży wzrostowych i chemizację produkcji- wysokie dawki nawozów, stosowanie pestycydów

SZCZEPIONKI MIKORYZOWE

• Endo ( AMF)- oparte głównie na grzybach z rodzaju globus

• Ekto- ( EMF)- oparte na wielu grzybach kapeluszowych

• Ektendo- ( ericoidalne)

STOSOWANIE SZCZEPIONEK

• Dla roślin rozmnażanych in- vitro

• W szkółkarstwie

• W uprawach pojemnikowych

• W terenach zieleni

ZALETY SZCZEPIONEK

• Po 5 dniach bez podlewania- mniej narażone na stres wodny, uodpornione na niego,

• Lepiej rosną

• Pełniejsze wigoru

• Bardziej zielony

• Większe

SYMBIOZA BAKTERII Z ROŚLINAMI STRĄCZKOWYMI

• Zalety: bujniejszy wzrost roślin

• Lepszy plon

• Rośliny wytwarzają brodawki korzeniowe, gdy bakterie z rodzaju Rhizobium, które są normalnie obecne w glebie, zainfekują korzenie

• W brodawce bakterie modyfikują swoje komórki i stają się bakteroidami, które przekształcają azot- używając enzymu- nitrogenazy- katalizującego ( aktywującego reakcję, w wyniku której azot jest zamieniany do postaci amoniaku

• Nitrogenaza łączy się z azotem, ale także może łączyć się z tlenem, toteż w środku brodawki korzeniowej muszą panować prawie beztlenowe warunki, aby proces przebiegał prawidłowo

• W procesie symbiozy pomiędzy bakteriami a gospodarzem zaangażowanych jest wiele związków chemicznych

• Oprócz sprawowania kontroli nad łatwością bakterii do ciała rośliny, związki chemiczne mają wpływ na rodzaj bakterii z rodzaju rhizobium, jakie będą zyły w symbiozie z określonymi gatunkami roślin motylkowych

• Ten typ złożonego rozpoznania gospodarza działa na zasadzie klucza i zamka

• Wolno żyjące bakterie z rodzaju rhizobium i komórki rośliny gospodarza potrafią się rozpoznać, ponieważ korzenie wydzielają białko zwane lektyną

• Rozpoznaje ono krótkie łańcuchy specjalnych cząsteczek cukrowców na bakterii oraz roślinie żywicielskiej i je łączy ( podwójny klucz)