Bitki ekologiyası

Vikipediya, azad ensiklopediya
Naviqasiyaya keç Axtarışa keç
Dieqo Qarsiyada tropik bitki icması
Parker—3 Mərhələli Metodundan istifadə edərək Torpaq Sahəsinin Monitorinqi, Okanaqan, Vaşinqton, 2002

Bitki ekologiyası — ekologiyanın bitki orqanizmləri, eləcə də bitkilər və onların ətraf mühiti arasında qarşılıqlı asılılıq və əlaqəni öyrənən elm sahəsi.

Bitki ekologiyasına misal olaraq Şimali Amerikada mülayim yarpaqlı meşələrin yayılması, quraqlığın və ya daşqının bitkilərin sağ qalmasına təsiri, səhra bitkilərinin su uğrunda mübarizəsi və ya otlayan heyvan sürülərinin otlaqların tərkibinə təsiri göstərilə bilər.

Bitki növləri

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Yer kürəsinin əsas bitki növləri O.V. Arçibold tərəfindən təqdim edilmişdir:[1] Arçibold 11 əsas bitki növü ayırmışdır:

Bitki və bitki örtüyünün tədqiqi onların formasına görə mürəkkəbdir. Birincisi, bitkilərin əksəriyyəti torpaqda kök salır, bu da qida maddələrinin qəbulunu və növlərin qarşılıqlı təsirini müşahidə etmək və ölçməyi çətinləşdirir. İkincisi, bitkilər çox vaxt vegetativ yolla çoxalır və müxtəlif bitkiləri ayırd etməyi çətinləşdirir. Əslində fərd anlayışının özü şübhəlidir, çünki hətta bir ağac da əlaqəli meristemlərin böyük toplusu kimi qəbul edilə bilər.[2]

Nəticə etibarı ilə bitki ekologiyası və heyvan ekologiyası çoxalma, yayılma və qarşılıqlılıq kimi proseslərlə bağlı problemlərə müxtəlif yollarla yanaşır. Bəzi bitki ekoloqları populyasiya ekologiyasına diqqət yetirərək bitki populyasiyalarına heyvan populyasiyaları kimi yanaşmaq cəhdlərinə çox diqqət yetirirlər.[3] Bir çox digər ekoloqlar hesab edirlər ki, müəyyən elmi problemləri həll etmək üçün əhali ekologiyasından istifadə etmək faydalı olsa da, bitkilər ekoloqlardan problemə, miqyasa və vəziyyətə uyğun olan çoxsaylı perspektivlərlə işləməyi tələb edir.

Fotosintez

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bitkiləri müəyyən edən xüsusiyyətlərdən biri də fotosintezdir. Fotosintez bitki həyatı üçün vacib olan qlükoza və oksigeni yaratmaq üçün kimyəvi reaksiyalar prosesidir.[4]

Tarixi

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bitki ekologiyasının ən mühüm aspektlərindən biri təxminən 2 milyard il əvvəl baş vermiş Yerin oksigenli atmosferinin yaradılmasında bitkilərin roludur. Böyük miqdarda dəmir oksidi olan səciyyəvi çöküntü süxurlarının zolaqlı dəmir birləşmələrinin çökməsi ilə tarixlənə bilər.

Bitki ekologiyasına dair ilk klassik kitablardan biri J.E. Ueaver və F.E. Klements tərəfindən yazılmışdır.[5] Kitab geniş şəkildə bitki icmalarından, xüsusən də rəqabət kimi qüvvələrin və ardıcıllıq kimi proseslərin əhəmiyyətindən bəhs edir. Ekologiya termininin özü alman bioloqu Ernst Hekkel tərəfindən yaradılmışdır.[6]

Bitki ekologiyasını, həmçinin bitki ekofiziologiyası, bitki populyasiyası ekologiyası, icma ekologiyası, ekosistem ekologiyası, landşaft ekologiyası və biosfer ekologiyası da daxil olmaqla təşkilat səviyyələrinə bölmək olar.[7]

Paylanması

[redaktə | mənbəni redaktə et]
Dünya biomları dominant bitki növünə əsaslanır.

Bitki paylanması tarixi faktorların, ekofiziologiyanın və biotik qarşılıqlı təsirlərin birləşməsi ilə müəyyən edilir. Müəyyən bir ərazidə mövcud ola biləcək növlərin diapazonu tarixi təsadüflə məhdudlaşır. Bir növ özünü göstərmək üçün ya hansısa ərazidə təkamül keçirməli, ya da orada məskunlaşmalıdır (ya təbii, ya da insan fəaliyyəti nəticəsində), yerli olaraq nəsli kəsilməməlidir. Yerli olaraq mövcud olan növlər toplusu daha da mövcud ekoloji şəraitdə sağ qalmaq üçün fizioloji uyğunlaşmalara malik olanlarla məhdudlaşır.[8] Bu qrup daha sonra digər növlərlə qarşılıqlı əlaqədə formalaşır.[9]

Bitki icmaları dominant bitki növlərinin formasına görə geniş şəkildə biomlara bölünür.[8] Məsələn, otlaqlarda otlar, meşələrdə isə ağaclar üstünlük təşkil edir. Biomlar regional iqlim, əsasən temperatur və yağıntı ilə müəyyən edilir və ümumi enlik meyllərini izləyir.[8] Biomların daxilində bir çox ekoloji icmalar ola bilər ki, bunlara təkcə iqlim və müxtəlif kiçik miqyaslı xüsusiyyətlər, o cümlədən torpaqlar, hidrologiya və pozulma rejimi təsir etmir.[8]

Bioloji qarşılıqlı təsirləri

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Rəqabəti (biologiya)

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bitkilər, əksər həyat formaları kimi, nisbətən az sayda əsas element tələb edir: karbon, hidrogen, oksigen, azot, fosfor və kükürd. Həmçinin, maqnezium və natrium kimi kiçik mikroelementlər də lazımdır. Bitkilər yaxınlıqda böyüdükdə, bu elementləri tükəndirə və qonşu bitkilərə mənfi təsir göstərə bilərlər.

Resurslar uğrunda rəqabət tam simmetrik (ölçüsündən asılı olmayaraq bütün fərdlər eyni miqdarda resurs alır) müəyyən edilmiş simmetrikdən (bütün fərdlər vahid biokütlə üçün eyni miqdarda resurs istifadə edir) ümumi asimmetrik ölçülərə (ən böyük fərdlər hamısını istifadə edirlər) dəyişir. Ölçü asimmetriyasının dərəcəsi ekoloji icmaların strukturuna və müxtəlifliyinə böyük təsir göstərir. Bir çox hallarda (bəlkə də ən çox) qonşu bitkilərə mənfi təsir işıq üçün asimmetrik rəqabətlə bağlıdır. Digər hallarda, su, azot və ya fosfor üçün yerin altında rəqabət ola bilər. Rəqabəti aşkar etmək və ölçmək üçün təcrübələr lazımdır; bu təcrübələr qonşu bitkilərin çıxarılmasını və qalan bitkilərdə reaksiyaların ölçülməsini tələb edir.[10] Faydalı ümumiləşdirmələr aparmaq üçün bir çox belə tədqiqatlar tələb olunur.

Ümumiyyətlə, görünür ki, işıq bitkilərin rəqabət apardığı ən vacib resursdur və zamanla bitkinin uzanması, ehtimal ki, işığı daha yaxşı tutmaq üçün hündür bitkilərin seçimini əks etdirir. Buna görə də, bir çox bitki icmaları işıq üçün nisbi rəqabət qabiliyyətlərinə əsaslanaraq iyerarxiyalara bölünür.[10] Quraq torpaqlarda yeraltı rəqabət daha gərgin olur.[11] Torpağın münbitliyində təbii qradientlərlə yanaşı, yerüstü və yeraltı rəqabətin nisbəti dəyişir, yerüstü rəqabət daha məhsuldar torpaqlarda daha yüksək olur.[12][13] Nisbətən zəif bitkilər zamanla məhv ola bilərlər (basdırılmış toxum kimi sağ qalaraq) və ya güclü rəqiblərdən uzaqda yeni yerə səpələnib qala bilərlər.

Prinsipcə, rəqabət aparan bitkilərin fizioloji prosesləri haqqında ətraflı biliklər mövcud olduqda, məhdud resurslar səviyyəsində rəqabəti öyrənmək mümkündür. Bununla belə, yerüstü ekoloji tədqiqatların əksəriyyətində müxtəlif bitki növlərinin böyüməsini məhdudlaşdıran resursların mənimsənilməsi və dinamikası haqqında çox az məlumat var və bunun əvəzinə, hansı resurslardan istifadə edildiyini dəqiq bilmədən qonşu bitkilərin müşahidə edilən mənfi təsirlərinə əsaslanaraq rəqabət haqqında nəticə çıxarırlar. Müəyyən hallarda bitkilər tək artımı məhdudlaşdıran resurs, bəlkə də kifayət qədər su və qida maddələri olan kənd təsərrüfatı sistemlərində və ya sıx bataqlıq bitki örtüyündə işıq uğrunda rəqabət apara bilər, lakin bir çox təbii ekosistemlərdə bitkilər bir neçə resursla məhdudlaşa bilər, məsələn eyni zamanda işıq, fosfor və azot olduqda.[14]

Beləliklə, bir çox təfərrüatlar, xüsusən də təbii bitki icmalarında baş verən rəqabət növləri, spesifik resurslar, müxtəlif resursların nisbi əhəmiyyəti və stress və ya nizamsızlıq kimi digər amillərin rolu hələ tam açıqlanmayıb.[15]

Qarşılıqlılığı (mutualizm)

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Mutualizm "iki növ və ya fərdlər arasında hər ikisi üçün faydalı olan" qarşılıqlı əlaqə kimi müəyyən edilir. Bitkilərdə ən geniş yayılmış nümunə bitkilər və göbələklər arasında mikoriza kimi tanınan qarşılıqlı faydalı əlaqədir. Bitkilər qida maddələrinin udulmasına kömək edir, göbələk isə karbohidratlar alır.

Çiçəkli bitkilər iki əsas mutualizmdən istifadə edərək inkişaf etmiş bir qrupdur:

  1. Çiçəklər həşəratlar tərəfindən tozlanır. Bu əlaqə, görünür, böcəklərin sadə çiçəklərlə, çiçək tozcuqları ilə qidalanması və eyni zamanda (istəksizcə) tozlandırıcı kimi fəaliyyət göstərməsindən qaynaqlanır.
  2. Meyvələr heyvanlar tərəfindən yeyilir, sonra heyvanlar toxumları dağıtırlar.

Beləliklə, çiçəkli bitkilər əslində üç əsas növ qarşılıqlılığa malikdir, çünki əksər ali bitkilərdə də mikorizalar var.

Bitkilər də bir-birinə faydalı təsir göstərə bilər, lakin bu daha az yaygındır. Nümunələr, kölgəsi gənc kaktusların kök almasına imkan verən "tinglik bitkiləri" ola bilər. Bununla belə, əksər mutualizm nümunələri əsasən tərəfdaşlardan yalnız birinə fayda verir və əslində əsl qarşılıqlılıq olmaya bilər. Bununla belə, əksər mutualizm nümunələri əsasən tərəfdaşlardan yalnız birinə fayda verir və əslində əsl qarşılıqlılıq olmaya bilər. Əsasən bir iştirakçı üçün faydalı olan bu daha birtərəfli əlaqələr üçün istifadə olunan termin asanlaşdırmadır. Qonşu bitkilər arasında relyef stresli bir mühitin mənfi təsirini azaltmaqla hərəkət edə bilər.[16] Ümumiyyətlə, asanlaşdırma, rəqabətin növlər arasında ən vacib qarşılıqlı əlaqə ola biləcəyi əlverişli mühitlərdən daha çox fiziki stresli mühitlərdə baş verir.[17]

Bitkilərdə əsas mutualizmlər mikorizalar, tozlanma və toxumların yayılmasıdır.

Parazitizm

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Biologiyada parazitizm müxtəlif növlər arasında qarşılıqlı əlaqəyə aiddir, burada parazit (bir növ) ev sahibi (digər növ) hesabına faydalanır. Parazitlər ümumiyyətlə yaşamaq üçün başqa bir orqanizmdən (onların sahibindən) asılıdırlar ki, bu da adətən həm yaşayış mühiti, həm də ən az qida tələbatını ehtiva edir.[18]

Kommensalizm

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Kommensalizm, bir bitkinin digərini istismar etməsi mənasında asanlaşdırmaya bənzəyir. Tanış bir nümunə tropik ağacların budaqlarında böyüyən epifitlər və ya yarpaqlı meşələrdə ağaclarda böyüyən mamırlardır. Epifitlər kimi tanınan bitkilərə bağlı yaşayan orqanizmlərə kommensallar deyilir. Məsələn, tısbağaların belində bitən yosunlar kommensal sayılırlar. Yiyəsinə bağlandıqda onların sağ qalma qabiliyyəti daha yüksək olur, lakin ona zərər və ya fayda vermirlər.[19]

Dünyada bütün bitki növlərinin təxminən 10%-ı epifitlərdir və onların əksəriyyəti tropik meşələrdə olur. Nəticə etibarilə, onlar dünyadakı ümumi bitki biomüxtəlifliyinin böyük bir hissəsini təşkil edirlər.[20] Bununla belə, kommensallar zaman keçdikcə parazitlərə çevrilmək qabiliyyətinə malikdir, bu da ümumi populyasiyanın azalması ilə nəticələnir.[19]

Digər mövzular

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bolluğu

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Müəyyən bir mühitdə bitki növünün ekoloji uğuru onun bolluğu ilə ölçülə bilər və bitkinin həyat formasından asılı olaraq müxtəlif bolluğun ölçüləri müvafiq ola bilər, məs. sıxlıq, biokütlə və ya bitki örtüyü.

Bitki növünün bolluğundakı dəyişikliklər hər iki abiotik faktorla bağlı ola bilər,[21] məs. iqlim dəyişikliyi və ya biotik amillər, bitki mənşəli və ya növlərarası rəqabət.

Kolonizasiya

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Müəyyən ərazidə bir bitki növünün olması müstəmləkələşmə və yerli nəsli kəsmə proseslərindən asılıdır. Müstəmləkələşmə ehtimalı növün mövcud olduğu qonşu yaşayış yerlərinə olan məsafə ilə azalır və qonşu yaşayış mühitlərində bitkilərin bolluğu və məhsuldarlığının artması və növlərin yayılma məsafəsi ilə artır. Yerli məhv olma ehtimalı bolluğun artması ilə azalır (torpaq toxum bankında həm canlı bitkilər, həm də toxumlar).

Çoxalması

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bitki həyatında çoxalmanın bir neçə üsulu var və onlardan biri partenogenezdir. Partenogenez "genetik cəhətdən eyni nəslin (klonların) meydana gəldiyi çoxalma forması" kimi müəyyən edilir.[22]

Çoxalmanın başqa bir forması çarpaz mayalanmadır. Bir yumurta bitki içərisində dölləndikdən sonra toxuma çevrilir. Toxumda normal olaraq endosperm və embrion kimi tanınan qida toxuması var. Nəticədə cücərmədən keçmiş gənc bir bitki yaranır.[23] Bitki çoxalmasının başqa bir forması öz-özünə mayalanmadır.[24]

Həmçinin bax

[redaktə | mənbəni redaktə et]

İstinadlar

[redaktə | mənbəni redaktə et]
  1. ↑ Archibold, O.W. Ecology of World Vegetation. London.: Chapman and Hall. 1995. 510 p. ISBN 0-412-44290-6.
  2. ↑ Williams, G. C. 1975. Sex and Evolution. Monographs in Population Biology. No. 8. Princeton: Princeton University Press.
  3. ↑ Harper, J. L. 1977. Population Biology of Plants. London: Academic Press.
  4. ↑ Carroll & Salt. Ecology for Gardeners. Timber Press, Inc. 2004. Glossary, page 287. ISBN 0-88192-611-6.
  5. ↑ Weaver, J. E. and F. E. Clements. 1938. Plant Ecology. 2nd edn. New York: McGraw-Hill Book Company.
  6. ↑ Haeckel, Ernst. Generelle Morphologie der Organismen [The General Morphology of Organisms] (alman). 2. Berlin, (Germany): Georg Reimer. 1866. 2019-06-18 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2023-01-30. From p. 286: "Unter Oecologie verstehen wir die gesammte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle "Existenz-Bedingungen" rechnen können." (By "ecology" we understand the comprehensive science of the relationships of the organism to its surrounding environment, where we can include, in the broader sense, all "conditions of existence".)
  7. ↑ Schulze, Ernst-Detlef; və b. Plant Ecology. Springer. 2005. ISBN 9783540208334. January 30, 2023 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: April 24, 2012. ISBN 3-540-20833-X
  8. ↑ 1 2 3 4 Smith, Christopher C. "Elements of Ecology Robert Leo Smith". The American Biology Teacher. 50 (6). September 1988: 394. doi:10.2307/4448774. ISSN 0002-7685. JSTOR 4448774.
  9. ↑ Lambers, Hans; F. Stuart Chapin III; Thijs L. Pons. Plant Physiological Ecology (Second). 2008.
  10. ↑ 1 2 Keddy, Paul A. Competition. Dordrecht: Kluwer. 2001. 552. ISBN 0-7923-6064-8.
  11. ↑ Casper, Brenda B. and Robert. B. Jackson. 1997. Plant competition underground. Annual Review of Ecology and Systematics 28: 545–570.
  12. ↑ Belcher, J., P.A. Keddy, and L. Twolan-Strutt. 1995. Root and shoot competition along a soil depth gradient. Journal of Ecology 83: 673–682
  13. ↑ Twolan-Strutt, L. and P.A. Keddy. 1996. Above- and below-ground competition intensity in two contrasting wetland plant communities. Ecology 77: 259–270.
  14. ↑ Craine, J. M. Resource strategies in wild plants. Princeton University Press, Princeton. 2009.
  15. ↑ Grime, J. P. 1979. Plant Strategies and Vegetation Processes. Chichester: John Wiley.
  16. ↑ Callaway, R. M. 1995. Positive interactions among plants (Interpreting botanical progress). The Botanical Review 61: 306–349.
  17. ↑ Keddy, Paul A., Competition, 2nd ed. (2001), Kluwer, Dordrecht. 552 p.
  18. ↑ Hochberg, M. E.; Michalakis, Y.; Meeus, T. De. "Parasitism as a constraint on the rate of life-history evolution". Journal of Evolutionary Biology (ingilis). 5 (3). 1992: 491–504. doi:10.1046/j.1420-9101.1992.5030491.x. ISSN 1420-9101.
  19. ↑ 1 2 Malcolm, W. (1966). Biological Interactions. Botanical Review, 32(3), 243-254. Retrieved March 15, 2020, from www.jstor.org/stable/4353730
  20. ↑ Nieder, J., Prosperí, J. & Michaloud, G. Epiphytes and their contribution to canopy diversity. Plant Ecology 153, 51–63 (2001). https://doi.org/10.1023/A:1017517119305 Arxivləşdirilib 2023-07-03 at the Wayback Machine
  21. ↑ Wood, Kevin A.; Stillman, Richard A.; Clarke, Ralph T.; Daunt, Francis; O’Hare, Matthew T. "Understanding Plant Community Responses to Combinations of Biotic and Abiotic Factors in Different Phases of the Plant Growth Cycle". PLOS ONE. 7 (11). 2012-11-14: e49824. Bibcode:2012PLoSO...749824W. doi:10.1371/journal.pone.0049824. ISSN 1932-6203. PMC 3498179. PMID 23166777.
  22. ↑ Carrol & Salt. Ecology for Gardeners. Timber Press, Inc. 2004. 286. ISBN 0-88192-611-6.
  23. ↑ Carroll & Salt. Ecology for Gardeners. Timber Press, Inc. 2004. 282. ISBN 0-88192-611-6.
  24. ↑ Lloyd, David G.; Schoen, Daniel J. "Self- and Cross-Fertilization in Plants. I. Functional Dimensions". International Journal of Plant Sciences. 153 (3, Part 1). 1992: 358–369. doi:10.1086/297040.

Ədəbiyyatı

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Xarici keçidlər

[redaktə | mənbəni redaktə et]
Mənbə — "https://az.wikipedia.org/w/index.php?title=Bitki_ekologiyası&oldid=7460046"