Конкуренция растений: В чем проявляется конкуренция между растениями?

Высшие растения способны создавать сложные комбинации взаимоотношений, которые будут определять особенности существования и видовой состав популяций, напрямую зависящих от доминирующих видов фитоассоциаций

Их называют консортами или компонентами консорции, которым доминант или главный вид сообщества предоставляет питание и энергию, а так же убежище и защиту. Для растений определено три главные группы взаимодействий:

• контактные;
• трансабиотические;
• трансбиотические.

Контактные встречаются в двух формах – когда, вегетативные части растения срастаются и не срастаются. Нередко в природе можно встретить случаи срастания стволов, а еще чаще – корней. Воздействие друг на друга ветвей и листьев отдельно стоящих деревьев в случае сильных ветров – пример контактного действия без срастания.
Трансабиотические взаимоотношения внутри растительного сообщества возникают в результате:

• расхода каждым растением определенного количества неорганических компонентов;
• привнесения в среду обитания конечных продуктов метаболизма;
• отложения мертвого органического вещества на почвенном субстрате;
• влияния на воздушно-водный баланс почвы;
• формирования определенных фитоклиматических условий.

Среди всего упомянутого, изъятие из грунта определенных порций воды и растворенных солей, а так же перехватывание солнечных лучей наиболее значимы. Результатом этого служит начало конкурентных отношений. Так, молодые посевы очень сильно конкурируют за освещенность. И по мере возрастания сомкнутости и стеблестоя она так же увеличивается. На пастбищных площадях, где присутствует элемент скашивания и постоянный выпас скота, она заметно ослабевает.
На сегодня практически не исследованы конкурентные взаимоотношения за кислородное обеспечение. Очевидным есть факт, что большинство бурьянов, которые хорошо себя чувствуют даже при нехватке кислорода, способны изымать в почвах с плохой аэрацией намного больше воды и минеральных веществ, чем их культурные сородичи. Еще с работ Чарльза Дарвина конкуренция или же борьба за существование может быть рассмотрена под несколькими углами:

• борьба в пределах популяции одного вида;
• между разными видами и соответственно популяциями;
• сопротивление неблагоприятным условиям существования.

Все эти формы конкуренции очень сильно между собой взаимосвязаны, так что грань, где заканчивается одна и начинается другая, бывает очень сложно провести. Причем конкуренция за условия обитания, демонстрируемая каждым отдельно взятым биологическим видом, строго индивидуальна. Она определяется различными материально-энергетическими требованиями к каждой из сред, с которыми контактирует данное растение или животное. У растений имеют место различия и связанные с периодом вегетации, его сезонностью, а так же различиями в значениях ассимиляционной и поглотительной поверхности и т.д.

Конкурентоспособность конкретно взятой особи определяется так же ее жизненным состоянием, индивидуальной нехваткой тех или иных питательных элементов. В ходе современных исследований проведено множество экспериментов с целью выяснить особенности конкурентных взаимоотношений за свет, воду, питание в условиях изоляции надземных и подземных вегетативных частей растения. Доказано, что взаимоотношения растений травостоя построены на сильнейшей корневой конкуренции. И более конкурентоспособные за азот или фосфор всегда подавляют менее способных к этому. Даже за условия освещенности не идет такой острой борьбы, как за азот.

Но даже в таком случае, соперничество за лучшие условия освещенности имеет место во многих фитоассоциациях. Результатом этого служит уменьшение ассимилирующей поверхности у отдельных особей, что влияет на возможность светоусваивания, проведение фотосинтеза и производство органической массы. В одновозрастных посевах, где идет борьба растений и за свет, и воду, и азотное питание, конкурентные взаимодействия носят сложный и динамичный характер. В случаях восполнения азотного дефицита, соперничество начинается и за другие питательные вещества почвы.

Умение выступать более конкурентоспособным среди других организмов – дело непростое. Его формирует комплекс морфо-физиологических особенностей растений. Сюда можно отнести темпы роста, скорость прорастания, особенности корневой системы и строения побегов, циклы развития и общую биологическую продолжительность жизни, биотический потенциал, условия прорастания семени.

Внутри сельскохозяйственных комплексов достаточно большая роль принадлежит конкуренции внутри отдельного вида. Ситуация, когда на одном участке земли параллельно произрастает масса растений, сводится к тому, что между отдельными особями вспыхивает серьезнейшая конкуренция, сказывающаяся на их урожае. В случаях, когда преобладают широкорядные посевы, конкуренция сводится практически к нулю. Такие условия обеспечивают более комфортные условия для жизнедеятельности каждой особи. Но, к сожалению, гарантии больших урожаев это не дает. К тому же, увеличивается риск проникновения на свободную площадь сорных растений. На сегодняшний день экспериментальным путем для каждой сельскохозяйственной культуры рассчитаны нормы посадки и посева, следование которым будет способствовать их хорошим продукционным свойствам.

Способами выражения межвидовой конкуренции могут служить примеры того, как экземпляры, страдающие от гнета конкурентной борьбы внутри фитоассоциаций, развиваются интенсивней одиночно на грядках. Это говорит о том, что вещественная база среды используется его растительным населением исчерпывающим образом. При этом свободных мест для новых в отношении этой экосистемы видов практически не остается. Экологические особенности растений, как и биологические, строго индивидуальны. И только совместный посев может помочь расставить все точки над «і» относительно того, как они себя поведут в случае соседства.

Ассоциации сорняков образуются под влиянием руководящих в данной местности экологических условий – температуры, влажности, богатства почв, а так же конкуренции, в которой идет постоянная борьба за право занимать ту или иную экологическую нишу. Борьба между сорняками и окультуренной флорой ведется повсеместно за основные параметры окружающего пространства. Для того, чтобы выдерживать такое противостояние, у них эволюционно сложились более широкие диапазоны экологической валентности к действию определенных факторов. Кроме того, не последнее место в данном списке занимают особенности размножения, морфо-анатомические особенности корневых систем и вегетативных органов, длительность жизни. Поэтому то, что сорняки нередко вытесняют культурную флору на наших приусадебных участках, способны расти в условиях светового дефицита под кронами деревьев или кустарников, оплетая корнями их корневые системы, является своеобразными проявления борьбы за право существовать.

Нередко на полях можно пронаблюдать, как сорняки быстрыми темпами перерастают культурные виды. Или обратный вариант, когда развивающиеся и затеняющие почву культурные посевы лимитируют всходы сорняков, что тоже встречается довольно часто. например, в весенне-осенний период на полях ограничивать всходы бурьянов способна озимая рожь. И обычно, кто в этом противостоянии получит победу, определяется приспособляемостью растений.
Особенности вегетации конкретно взятого вида культурных растений способны приводить к смене видового состава конкурирующей с ним флоры. Хорошо рассмотреть это можно на примере отношений ячменя и полевых сорняков. Ромашка хуже в сравнении с ячменем изымает азот из грунта. В условиях избыточного питания в противостояние вступают корневые системы.

Другой бурьян – бухарник или медовая трава – тянет из почвы азот даже лучше ячменя. И тот, кто смог первым укорениться в почве, будет иметь доминирующую позицию. Еще одна сорная трава – мокрица, в конкуренции с ячменем всегда побеждает, ведь ее корневая система развивается куда более интенсивными темпами, что дает возможность быстрей поглощать азот. Неоднократные опыты доказывают, что в большинстве процентов случаев упадка продуктивности ячменя виной всему именно влияние сорняков.

Нередко воздействие посторонних организмов – птиц, насекомых, млекопитающих, которые избирательно для себя выедают определенные части растений или их плоды, порождают эту форму межорганизменных взаимодействий в агроценозах.

Анализ конкурентных взаимоотношений дает возможность определить некоторые общие закономерности. В процессе созревания посевов конкуренция в середине них усиливается. В начале их формирования, когда требования организмов не столь значительны, конкуренция может и не проявиться.

Экологическая валентность и приспособляемость оказывает не самое слабое влияние на напряженность между конкурентами. Виды, обладающие меньшей экологической валентностью, склонны терять немало особей в ходе вегетационного периода.

Что еще нужно помнить о внутривидовой конкуренции? Во первых то, что она способствует в большинстве случаев развитию однолетних растений, и затормаживает формирование многолетников. Особи одного вида, составляющие определенную популяцию как пространственно-временное образование, развиваются неодинаково. Это можно объяснить следующим:

• генетической разнотипностью популяции;
• разнородными условиями развития каждой особи;
• различиями в биотическом потенциале, заложенном еще с момента оплодотворения.

Все это в итоге приводит к тому, что популяция населена разношерстными в генетическом плане особями, которые по-разному оказывают сопротивление оказывающим на них воздействиям. Как же искусственно можно самим обусловить высокую гетерогенность в агрофитоценозах? Повышается она высаживанием семян одного растения в разные периоды времени. Так же можно сочетать в посевах семена, предварительно замоченные и не замоченные, прошедшие химическую обработку и без нее. Таким образом, через оптимизацию агроценозов без вспомогательных энергетических затрат можно существенно повысить их продуктивность.

Принятие в расчет конкурентных взаимоотношений в агроэкосистемах способно не только повысить урожайность конкретных культур, но и существенно сократить необходимые затраты на применение агротехнических приемов или использование химии за счет использования конкурентных отношений между растениями, выработанными самой природой в ходе эволюции. Например иногда для избавления от многолетних сорняков достаточно выдержать площадь 1-2 года под посевами культурных однолетних трав, получив при этом как экономическую выгоду от урожая, так и ограничив применение гербицидов.

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости | Google.Новости.

Борьба за выживание. Деревья-конкуренты

Одним из ведущих процессов, формирующих видовую и пространственную структуру растительного сообщества, является конкуренция. В сущности, это соперничество, которое возникает между популяциями или отдельными растениями, когда они мешают друг другу: на всех не хватает света, влаги, питательных веществ и т. п. При этом взаимное воздействие древесных растений может быть самым разным.

Конкуренция

Конкуренция возникает в тех случаях, когда взаимодействие между двумя или несколькими растениями либо популяциями со сходными экологическими потребностями неблагоприятно влияет на рост, развитие и выживание каждого из них. В основном это происходит при недостатке какого-либо необходимого для всех жизненного ресурса – света, влаги, питательных компонентов.

Конкуренция может быть симметричной (растения-конкуренты взаимно ограничивают потребление ресурсов примерно одинаково) или асимметричной (разное взаимное ограничение потребления ресурсов, т. е. один вид оказывает на другой большее влияние).

Господствующие и угнетенные

Результат конкурентных взаимоотношений хорошо заметен во внешнем облике древесных растений. В любом лесу (смешанном, одно- или разновозрастном) наблюдается дифференциация деревьев по росту и развитию.

• Самые сильные, наиболее крупные экземпляры и с мощной развитой кроной – господствующие. Их немного, но они отличаются наиболее интенсивным потреблением общих ресурсов.
• Основную массу составляют в лесу менее сильные, но нормально развитые деревья, имеющие средние размеры и относительно равные потребности, – индетерминантные.
• Наряду с этим есть и явно слабые, отстающие в развитии экземпляры – угнетенные.

При длительных конкурентных взаимоотношениях угнетенные организмы гибнут, а индетерминантные становятся либо господствующими, либо угнетенными. В лесоведении такое явление называют самоизреживанием. Подобные взаимодействия можно наблюдать в старом одновозрастном ельнике. Здесь хорошо прослеживаются все типы дифференциации – от сильных развитых деревьев до слабых, отмирающих, которые оказываются в условиях сильного затенения и через некоторое время погибают от недостатка света.

Конкуренция деревьев на примере ельника

[stextbox id=»info» bgcolor=»AFD654″ cbgcolor=»AFD654″ bgcolorto=»AFD654″ cbgcolorto=»AFD654″]Подавление соперников может происходить за счет выделения токсичных соединений подземными и надземными частями, взаимным перехватом минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света листовым аппаратом, за счет механических взаимодействий.[/stextbox]

Брат на брата

Конкуренция отмечается как между растениями одного вида (внутривидовая борьба), так и между особями разных видов (межвидовая).

• В пределах одного вида растения похожи и предъявляют к окружающей среде сходные требования. В этом случае результат внутривидовой конкуренции будет зависеть от физиологических особенностей и индивидуальной наследственности каждого отдельного организма, а также от неравенства индивидуальных условий развития, в частности условий микросреды, которая будет окружать конкретное растение (микропонижения и микроповышения рельефа, избыток или недостаток влаги, защищенность от заморозков и солнцепека и пр.).
• К примеру, в пределах одного вида или породы могут значительно варьироваться наследственные свойства семян. Так, сеянцы дуба, вырастающие из более крупных зрелых желудей, при прочих равных условиях растут энергичнее и быстро обгоняют более слабых собратьев-конкурентов. То есть даже небольшие исходные различия между особями одного вида будут иметь решающее значение для их дальнейшего развития.

Свои и чужие

Гораздо сложнее и разнообразнее конкуренция в смешанных лесных фитоценозах, состоящих из нескольких пород и видов деревьев, многочисленных кустарников, трав, мхов, лишайников. В данном случае антогонизм между растениями часто бывает настолько силен, что приводит к угнетенности значительной части видов и их отмиранию.

При этом исход межвидовых конкурентных взаимоотношений определяется не только условиями окружающей среды, но и видовыми особенностями организмов, их умением приспосабливаться. Даже близкие виды при общем сходстве требований к условиям произрастания всегда чем-то отличаются друг от друга. При более интенсивном развитии одного из них захватывается все большее количество необходимых ресурсов и происходит постепенное вытеснение менее конкурентоспособного соседа.

Так, например, для смешанных одновозрастных лиственнично-еловых культур происходит отмирание ели в засушливые периоды. Благодаря более глубокой корневой системе лиственница могла пользоваться влагой из более глубоких горизонтов почвы, которые оказались недоступны для корневой системы ели.

Часто результат конкуренции между различными видами зависит от их численного соотношения. Так, при преобладании берез в сосново-березовом молодняке сосна постепенно гибнет, а преобладание сосен приводит к отставанию роста и развития молодых берез. В дубравах при увеличении доли примеси ясеня (более 30 %) отмечают ослабление роста основной породы. Ясень обладает более высокой транспирационной способностью, что приводит к более интенсивному иссушению почвы и ухудшению условий совместного развития.

В лесных фитоценозах хорошо видна конкуренция между целыми структурными единицами – различными ярусами лесной растительности. Чем плотнее древесный полог, тем слабее развиты нижележащие подчиненные ярусы и тем более угнетены образующие их отдельные растения.

Парадоксально, но чем лучше условия существования в фитоценозе, тем интенсивнее борьба за жизнь и острее конкуренция. Эту закономерность подтверждают данные лесоводов. В комфортной среде древесные быстрее растут, раньше начинаются процессы смыкания крон, выделения и отмирания угнетенных экземпляров. В результате на единицу поверхности приходится больший процент погибших экземпляров и остается меньшее количество взрослых деревьев, но при этом каждый отдельный организм будет лучше развит и будет занимать большую площадь.

Неблагоприятные взаимоотношения между растениями будут отражаться на их внешнем облике и жизнеспособности (резко меняются размеры, окраска листьев, степень облиствения и декоративность), что может привести к разрушению задуманной группировки.

Чем бьют врага

Растения-конкуренты способны активно воздействовать друг на друга. Подавление соперников может происходить за счет выделения токсичных соединений подземными и надземными частями, взаимным перехватом минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света листовым аппаратом, за счет механических взаимодействий.

Поскольку освещение играет важную роль в жизни растительных организмов, конкуренция за свет – одна из самых острых и ярко выраженных. При разной степени пропускания света деревья, которые оказывают более сильное затенение, постепенно начинают обгонять и подавлять конкурентов. Недостаток освещенности может приводить к опадению ветвей и листьев, замедлению роста и развития и в конечном итоге к гибели растений. Подобные взаимоотношения наблюдаются в природе между теневыносливыми и светолюбивыми породами. Так, темнохвойные виды (ель, сосна, кедр) с плотными кронами со временем вытесняют быстрорастущую, но светолюбивую березу.

Конкуренция деревьев: вытеснение светолюбивых

Механические взаимодействия характерны для загущенного совместного произрастания деревьев и проявляются в виде механических повреждений почек и листьев, а также в виде ран и сухобочин, образующихся за счет взаимного трения стволов и ветвей. У пород, которые имеют гибкие ветви (береза, осина, ольха), распространено охлестывание – при раскачивании ветром их ветви наносят сильные удары по кронам соседей, в результате чего они заметно изреживаются. При этом особенно страдают молодые хвойные, у которых сбивается хвоя, верхушечные почки, замедляется рост, образуются двойные или тройные вершинки.

Пример сильной корневой конкуренции можно наблюдать в болотном сосняке, где ситуация обостряется крайней бедностью почвы верхового болота питательными компонентами. В подобных условиях формируется редкостойный древостой, в котором корневые системы соседних деревьев многократно перекрываются, образуя густую сеть.

Конкуренция деревьев: корни болотного сосняка

Чтобы жили в мире и согласии

При создании искусственных насаждений используют принцип смягчения остроты конкуренции между растительными организмами.

Проблему сочетания несочетаемого можно решать за счет подбора соответствующих условий и тщательного ухода.

• При выборе растений для посадки учитывают биологические особенности роста, развития и приспособленности их видов, пород и форм.
• Также следует обращать внимание на их высоту, глубину проникновения и форму корневой системы, оптимальные сроки вегетации, цветения и плодоношения, неравномерность использования растениями ресурсов местообитания.

В противном случае неблагоприятные взаимоотношения между растениями будут отражаться на их внешнем облике и жизнеспособности (резко меняются размеры, окраска листьев, степень облиствения и декоративность), что может привести к разрушению задуманной группировки.

• В смешанных посадках хорошо совмещать светолюбивые и теневыносливые породы, виды с поверхностной и глубокой корневыми системами, с различными периодами интенсификации поглощения питательных компонентов, требовательные к составу почвы и неприхотливые.
• Для снижения взаимного отрицательного влияния между древесными породами с ярко выраженными конкурентными отношениями в качестве своеобразного буфера можно высаживать соответствующие сопутствующие нейтральные породы или кустарники.
• Использование при посадке достаточно взрослых саженцев позволяет значительно снизить конкуренцию между ними на начальном этапе развития и избежать значительных потерь.
• Важную роль в формировании древесных насаждений играет выбор оптимальной густоты посадки и характера размещения деревьев с учетом не только их декоративных качеств, но и индивидуальных видовых особенностей трансформации во времени.
• Полезно обращать внимание на происхождение посадочного материала – семенное или вегетативное. В первые годы жизни быстрее растут деревья вегетативного происхождения (корнеотпрысковые, порослевые), в этот период они успешно конкурируют с семенными саженцами, которые при отсутствии ухода могут выпасть из композиции. В дальнейшем после выхода в верхние ярусы семенные деревья становятся биологически более устойчивыми.

В целом тема совместимости растений друг с другом и поиска наиболее гармоничных сочетаний весьма обширна, так как характер взаимоотношений растительных организмов очень сложен, может проявляться в различных формах и варьируется в зависимости от возраста растительных организмов, от изменений климатических и почвенных условий.

Можно перечислить лишь некоторые известные конкретные примеры нежелательного соседства различных пород и видов.

Парадоксально, но чем лучше условия существования в фитоценозе, тем острее конкуренция.

Нежелательное соседство

Не стоит создавать смешанных посадок березы и некоторых хвойных. Береза растет, как правило, быстрее хвойных пород и заглушает их. Продукты жизнедеятельности березы могут оказывать негативное влияние на интенсивность ферментативных процессов сосны и лиственницы. Кроме того, береза обладает мощной корневой системой, потребляет много воды и обделяет в этом плане все расположенные по соседству растения. Подобное воздействие могут оказывать и клены. Под ними лучше высаживать тенелюбивые и неприхотливые растения.

Ели способны сильно закислять почву, поэтому ужиться с ними могут только любители кислых почв. Среди них можно назвать папоротники, гортензии, каллы, бегонии.

«Отравляют» почву, т. е. вызывают так называемое почвоутомление, разлагающиеся листья каштана, ореха. Это связано с тем, что листья данных растений содержат фенольные соединения, которые в процессе распада начинают освобождаться.

Агрессивным растением считается облепиха, забивающая окружающее ее пространство своей порослью.

Интенсивно растущий тополь способен быстро обгонять и подавлять смешиваемые с ним светолюбивые березы, вязы, ясени, клены, которые плохо развиваются и принимают уродливую или изогнутую форму.

В зависимости от условий выращивания неблагоприятно влияет на рост древесных пород карагана древовидная. На сухих почвах ее корневая система располагается в верхних слоях грунта и при совместных посадках с дубом, сосной, ясенем вытесняет их корни в нижние, менее плодородные слои.

При определенных условиях дуб могут заглушать ясень, клен, белая акация, береза, ильмовые.

Среди лип и кленов не следует сажать рододендроны, так как эти деревья обладают поверхностной корневой системой, которая быстро переплетает корни рододендронов и перехватывает влагу. Кроме того, их развесистые кроны задерживают осадки.

Некоторые растения (бук, лох, многие хвойные) обладают очень высокой аллелопатичной активностью (от греч. allelon – «взаимно» и pathos – «страдание»), поэтому редко образуют одновидовые насаждения. У них происходит угнетение собственного подроста из-за накопления токсичных веществ, в результате чего вид вытесняет сам себя.

Многие травы (одни — быстрее, другие — медленнее) разрастаясь, глушат соседние растения, как травянистые, так и древовидные, особенно стелющиеся сорта можжевельников. Прежде всего это касается трав с длинными корневищами или образующих многочисленные корневые отпрыски, так как бороться с их экспансией очень трудно.

Глушит рост других растений барбарис. Этот кустарник, как и акация белая, конский каштан, пихта, калина, роза, сирень, шиповник и чубушник, активно подавляет рост других растений и относится к группе монопосадочных. 

__________________________________________

Аллелопатия.

Несмотря на то, что растения лишены подвижности, природа наделила их множеством приспособлений, помогающих выжить в условиях жестокой внутри и межвидовой борьбы. К ним относятся разнообразные органические вещества, которые растение выделяет в воздух и почву в целях самозащиты.

При создании насаждений необходимо учитывать, что смешанные посадки обладают высокой биологической устойчивостью, т. е. способностью длительно противостоять воздействию неблагоприятных факторов и сохранять свои полезные свойства. Однако породы не совместимы, если они поражаются одними видами грибных болезней и вредителей.

Конкуренция в растительных сообществах – Экология

Введение

Конкуренция обычно понимается как относящаяся к негативному влиянию на рост или приспособленность растений, вызванному присутствием соседей, обычно за счет сокращения доступности ресурсов. Конкуренция может быть важным фактором, контролирующим растительные сообщества, наряду с ресурсами, беспокойством, травоядностью и взаимностью. Поскольку всем растениям требуется несколько основных элементов, задействованными ресурсами обычно являются свет, вода, азот или фосфор, в зависимости от вида и местоположения. Эффекты конкуренции широко распространены и легко наблюдаются в смешанных культурах и управляемых лесах, поэтому практикуются прополка и прореживание. Конкуренция также широко распространена в естественной среде обитания, от пустынь до водно-болотных угодий, и известно, что она оказывает важное — действительно решающее — влияние на пополнение, рост и размножение. В конце 1800-х годов Дарвин много писал о важности конкуренции в природе, особенно о ее роли в стимулировании естественного отбора. После этого интерес к этому явлению возрос. Было проведено множество экспериментов как с сельскохозяйственными культурами, так и с дикими видами. Были также построены модели конкурентных взаимодействий, причем количество и размер моделей быстро увеличивались с появлением компьютеров в XIX веке.70-е годы. Поскольку слово конкуренция широко используется в английском языке, то, что оно представляет в биологических системах, часто предполагается, а не прямо указывается, что приводит к неправильному пониманию. Следует проявлять осторожность при использовании или толковании этого слова, не уточняя, какой вид конкуренции рассматривается, поскольку разные формы конкуренции могут иметь разные последствия. Например, конкуренцию можно рассматривать с точки зрения индивидуума, популяции или вида, она может быть симметричной или асимметричной и может происходить среди одного или нескольких видов одновременно. Экспериментальный план несет в себе свои допущения, которые часто не излагаются в опубликованных статьях. Одной из самых сложных задач при изучении опубликованных исследований является необходимость просеять большое количество экспериментов, в которых исследователи случайным образом выбрали (пару) видов и выращивали их в смеси, без надлежащего обоснования своего выбора видов или плана эксперимента. Еще одна сложная задача — провести различие между моделями, которые, по крайней мере в принципе, имеют измеримые исходные данные или делают измеримые прогнозы (или и то, и другое), и те, которые не имеют и не могут быть проверены. В целом, сама простота выращивания растений в смеси, а также легкость создания новых моделей, возможно, сделали некоторых людей беспечными, в результате чего основные вопросы остались без ответа. Текущие важные вопросы включают механизмы конкуренции, типы конкуренции, влияние конкуренции на сосуществование растений и интенсивность конкуренции при различных наборах условий.

Общий обзор

В книге Дарвина «О происхождении видов» много говорится о конкуренции, обычно конкуренции между видами, выступающей в качестве силы естественного отбора. В работах Дарвина много говорится о растениях и экологии растений. Конечно, большое влияние на Дарвина оказал английский экономист Томас Мальтус, писавший о ресурсах и росте населения, в том числе знаменитое «Опыт о законе народонаселения ». Первой крупной работой 20 века в этой области была работа Уивера и Клементса 19.38, том с большим количеством конкурсных экспериментов. Возможно, книгу упускают из виду из-за обширного обсуждения правопреемства, а также из-за множества новых терминов, введенных в этой теме (рекомендуется попробовать прочитать книгу как трактат о конкуренции, пропустив другие части). Конкуренция также была включена даже в самые основные модели экологии, такие как логистическое уравнение, которое привело к моделям конкуренции Лотки-Вольтерры, хорошо описанным в MacArthur 1972. В книге Макартура также исследуется, как виды могут избежать конкуренции, используя различные ресурсы ( «разделение ресурсов»), хотя остаются разногласия по поводу того, насколько применима эта концепция к растениям, которые имеют общий набор ресурсов. Харпер 1977 можно считать очень важным для переориентации внимания на популяции растений и жизненные циклы растений. Эта книга обобщает огромное количество исследований популяций растений, в том числе исследований в области сельского и лесного хозяйства. Акцент на популяциях и сельскохозяйственных системах был поставлен под сомнение в 1970-х годах Граймом, который подчеркивал, что естественные среды обитания, лишенные ключевых ресурсов («напряженные» среды обитания), сильно отличаются от относительно плодородных участков, предпочитаемых исследователями сельского хозяйства (Grime 2001). Грайм представил модель CSR, которая связывает стратегии растений (конкурент, стрессоустойчивый, рудеральный) с двумя основными градиентами: стрессом и нарушением. Первое издание этой книги в 1979 была знаковой работой, в которой внимание было переключено с популяций на особенности растений и экологические градиенты. Роль надземных и подземных ресурсов исследуется в Tilman 1982, где предполагается, что многие растения могут сосуществовать, используя различные соотношения надземных и подземных ресурсов, особенно света и азота. Эта модель отношения ресурсов может быть более полезной, чем модель Лотки-Вольтерры для растений. К 1990 г. гораздо больше внимания уделялось тому, как наилучшим образом исследовать конкуренцию между растениями; некоторые из проблем иллюстрируются множеством взглядов, идей и наборов данных в Грейс и Тилман 1990. Как заметил один рецензент, книга в первую очередь показывает, насколько мало было согласия относительно того, что означает слово конкуренция , как его следует измерять и как следует интерпретировать даже общие экспериментальные планы. Keddy 2001 подчеркивает, что некоторая путаница была результатом наличия множества различных компонентов конкуренции — внутривидовой/межвидовой, симметричной/асимметричной и диффузной/монополистической, и это только три. Конечно, конкуренция — лишь один из многих факторов, влияющих на растительные сообщества: в Keddy 2017 представлено более короткое введение в конкуренцию растений, вложенную в число других причинных факторов, контролирующих состав растительных сообществ.

• Грейс, Джеймс Б. и Дэвид Тилман, ред. 1990. Перспективы конкуренции растений . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press.

  Поучительно читать книгу как исторический снимок. Уивер и Клементс, например, почти забыты. Грайм начинает бросать вызов статусу-кво, но не выступает в качестве участника. Также полезно сравнивать и сопоставлять определения конкуренции и источники доказательств, используемые в каждой главе.

• Грайм, Дж. Филип. 2001. Стратегии развития растений, процессы вегетации и свойства экосистем . 2 изд. Чичестер, Великобритания: Джон Уайли.

  Первое издание этой книги (1979 г.) поставило перед экологами задачу рассмотреть механизмы конкуренции растений в различных средах. Растения должны вкладывать ресурсы и корм для получения ресурсов, и это имеет последствия, начиная от черт растений и заканчивая свойствами экосистемы.

• Harper, John L. 1977. Популяционная биология растений . Лондон: Академическая пресса.

  Главы 6–11 обязательны к прочтению тем, кто планирует изучать популяции растений и конкуренцию. Большинство других глав также актуальны, поскольку конкуренция может возникать на разных этапах истории жизни.

• Кедди, Пол А. 2001. Конкурс . 2 изд. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer.

  DOI: 10.1007/978-94-010-0694-1

  В главах 1 и 2 представлены виды конкуренции, измеряемые различными видами экспериментов. Первоначально книга была издана в 1989 Чепмена и Холла, и во второе издание добавлено много других примеров. В главе 9 представлено множество моделей, включая модели Скеллама и Пиелоу, для конкуренции между участками и вдоль градиентов соответственно. Главы 1 и 9 доступны онлайн у автора.

• Кедди, Пол А. 2017. Экология растений: происхождение, процессы, последствия . Кембридж, Великобритания: Кембриджский унив. Нажимать.

  В главе 4 «Конкуренция» (стр. 123–162) представлен современный обзор конкуренции растений в контексте других сил в растительных сообществах, таких как ресурсы, травоядность и мутуализм. Включает две важные старые модели конкуренции растений, разработанные Скелламом и Пиелоу.

• MacArthur, Robert H. 1972. Географическая экология: закономерности распространения видов . Нью-Йорк: Харпер и Роу.

  Эта книга начинается с общих вопросов, касающихся распространения растений и животных. Он имеет ясное описание двухвидовой модели Лотки-Вольтерры.

• Тилман, Дэвид. 1982. Конкуренция за ресурсы и структура сообщества . Принстон, Нью-Джерси: Принстонский университет. Нажимать.

  Растения могут использовать различное соотношение надземных и подземных ресурсов, и критическим фактором является самый низкий уровень, до которого эти ресурсы могут быть сокращены, обозначаемый как r*. Самая простая точка зрения состоит в том, что растения часто распределяют градиенты по соотношению света и азота.

• Уивер, Джон Э. и Фредерик Э. Клементс. 1938. Экология растений . 2 изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

  Классика, которую должны иметь и прочесть все экологи растений, прежде чем планировать собственную работу. Недорогие экземпляры этой книги до сих пор можно найти подержанными. При изучении конкуренции лучше всего игнорировать другую основную тему этой книги, преемственность, которая является совершенно другой темой (см. также статью Oxford Bibliographies о преемственности). Эта книга также знакомит с использованием фитометры ; то есть использование легко выращиваемых видов для сравнения мест обитания с точки зрения растений.

наверх

Пользователи без подписки не могут видеть весь контент на эта страница. Пожалуйста, подпишитесь или войдите.

Как подписаться

Oxford Bibliographies Online доступен по подписке и с бессрочным доступом к учреждениям. Чтобы получить дополнительную информацию или связаться с торговым представителем Oxford, нажмите здесь.

Конкурс растений в меняющемся мире

Конкурентоспособность описывает ключевую способность растений, важную для роста и выживания в условиях абиотических и биотических стрессов. В оптимальных, но особенно в неоптимальных условиях растения конкурируют за ресурсы, включая питательные вещества, свет, воду, пространство, опылителей и другие. Конкуренция происходит над и под землей. …

Конкурентоспособность описывает ключевую способность растений, важную для роста и выживания в условиях абиотических и биотических стрессов. В оптимальных, но особенно в неоптимальных условиях растения конкурируют за ресурсы, включая питательные вещества, свет, воду, пространство, опылителей и другие. Конкуренция происходит над и под землей. Обычно считается, что в бедных ресурсами местообитаниях конкуренция более выражена, чем в богатых ресурсами местообитаниях. Хотя конкуренция происходит между различными игроками в экосистеме, например, между растениями и почвенными микроорганизмами, наша тема посвящена конкуренции между растениями и включает межвидовую конкуренцию между разными видами сходных и разных форм жизни (например, древесными и травянистыми) и внутривидовую конкуренцию. конкретное соревнование (например, взрослые против несовершеннолетних).

Стратегии обеспечения ресурсов посредством пространственного или временного разделения и различных потребностей в ресурсах обычно снижают конкуренцию. Все большее значение приобретает воздействие инвазивных растений и последующее снижение биоразнообразия и функций экосистем. Текущие знания и будущие климатические прогнозы позволяют предположить, что в некоторых ситуациях конкуренция будет усиливаться в связи с усилением абиотического (например, ограничения воды и питательных веществ) и биотического стресса (например, массовое нашествие насекомых), но конкуренция может также снижаться в ситуациях, когда продуктивность и выживаемость растений снижается (например, местообитания с деградированными почвами).