عوامل موثر در میزان جذب مواد از خاک 

شرایط مختلف محیط در همه نقاط سطح زمین به یک میزان فراهم نیست و از این رو در نقاط مختلف ، گیاهان متفاوتی دیده می‌شوند. بطور کلی عوامل اکولوژی عبارتند از : عوامل آب و هوایی یا اقلیمی ، عوامل خاکی ، عوامل زیستی. این است که ترکیب و سیمای رستنیهای مختلف در هر گوشه جهان مشخص است و با نقاط دیگر تفاوت فاحش دارد. به عنوان مثال اختلاف تابش نور خورشید در عرضهای جغرافیایی مختلف در ترکیب و سیمای مدارات مختلف تغییراتی ایجاد می‌کند. بطوری که سیمای جنگلهای استوایی کاملا با سیمای جنگلهای معتدل فرق می‌کند.

با این حال اگر شرایط محیط در دو نقطه مساوی و یکنواخت باشد، نیز ممکن است در ترکیب رستنیهای آن دو نقطه اختلاف شدید مشهود گردد، زیرا موانع طبیعی بسیاری می‌توانند از پراکنش گیاهان در نقاط مناسب جلوگیری کنند. عوامل طبیعی مانند اقیانوسها ، کوهها و بیابانها مانع کلی پراکندگی گیاهان در دو محیط مشابه‌اند و اگر این سدهای طبیعی ، قاره‌ها و خشکیها را از یکدیگر جدا نمی‌ساخت، شاید پراکنش بسیاری از گیاهان مختلف جهان سریع‌تر صورت می‌گرفت.

عوامل آب و هوایی

گیاهان تحت تاثیر آب و هوا قرار گرفته و شکل زیستی خاصی می‌یابند، یعنی شکل و سیمای ظاهری آنها تا حدی تابع آب و هوای محیطشان می‌شود و در این صورت می‌توانند کم و بیش از تقسیمات کلی آب و هوایی موثر واقع شوند. بدیهی است درختان و جنگلها همواره بر اثر تعریق ، مقدار متنابهی بخار آب دفع می‌کنند و بر مقدار بخار آب جو به میزان قابل ملاحظه‌ای می‌افزایند. در این صورت مناطق جنگلی همواره در اثر باران مشروب می‌شوند و دارای آب و هوای مرطوب‌اند. هر قدر تعداد درخت در محیطی کمتر باشد و به جای آن بوته‌های گیاه و چمنزار سطح خاک را بپوشاند، به همان نسبت از بارندگی محیط و رطوبت زمین کاسته می‌شود.

دما و بارندگی از عوامل اقلیمی مهمی هستند که ظهور گونه‌های مختلف گیاهی و رویش آنها را تعیین می‌کنند. دما بر فعالیتهای تعرق ، تنفس ، رویش ، رشد و تولید مثل تاثیر می‌گذارد. بارندگی سالیانه عامل اصلی در تعیین انتشار گیاهان است. بطور کلی جنگلها ، نواحی پرباران را اشغال می‌کنند. صحراها در نواحی کم باران دیده می‌شوند و علفزارها در نواحی دارای بارندگی متوسط وجود دارند. نور سومین عامل اقلیمی مهمی است که در رشد گیاه ، گل دادن و فتوسنتز آن تاثیر بسزایی دارد. بسیاری از گونه‌ها نیازهای نوری نسبتا معینی دارند. برخی از آنها مانند رستنیهای کف جنگل ، برای رشد به نور کم و بعضی دیگر مانند درختان به نور زیاد دارند.

عوامل خاکی

عواملی که در پراکنش ، رشد و بقای گیاه تاثیر می‌گذارند، عبارتند از: دمای خاک ، مقدار آب ، اکسیژن ، مواد آلی ، مواد کانی و درجه اسیدی خاک. دمای خاک در رشد گیاه بویژه از لحاظ تاثیر در جذب آب و مواد کانی ، عامل موثری به شمار می‌آید. در دماهای پایین ، دراز شدن ریشه متوقف گشته، سبب کندی نفوذ آن به طبقات واجد آب و مواد کانی می‌شود، لذا میزان جذب آب و مواد کانی کاهش می‌یابد. باکتریها نیز در خاک سرد غیر فعال‌اند. بنابراین مواد کانی به اندازه کافی در دسترس ریشه قرار نمی‌گیرد. در این صورت کشتکاران ناگزیرند از کودهای نیتروژن‌دار استفاده کنند. دمای پایین خاک و هوا ، همراه با بادهای شدید ، سبب کوتاه ماندن گیاهان نواحی کوهستانی می‌شوند.

عوامل زیستی

گیاهان در طبیعت همراه با سایر موجودات زنده ، اعم از جانور و گیاه ، زندگی می‌کنند و از این رو هر یک از آنها کم و بیش در زندگی موجودات دیگر تاثیر دارد. بطور کلی طبیعت میدان تنازع بقاست و ضعیف همواره مغلوب قویتر از خود می‌شود. جانوران و پستانداران گوشتخوار ، پستانداران علفخوار را طعمه خود می‌سازند و علفخواران از رستنیها و گیاهان وحشی تغذیه می‌کنند و کمک آنها به جامعه گیاهی فقط ریختن فضولات و تقویت جزئی خاک است.

خرگوش و موش و مورچه خسارات زیادی به جامعه‌های گیاهی وارد می‌سازند، ولی در اثر احداث راهروهای زیر زمینی خاک را تهویه می‌کنند و یا آنکه در پراکندگی دانه‌ها و سایر فعالیتها بوم شناسی موثرند. بنابراین جانورانی که در جامعه گیاهی زیست می‌کنند، هر در وضع محیط زیستی خود موثرند و اثرات سودمند یا زیانبخش بر روی آن جامعه باقی می‌گذارند و حالت تعادل را برقرار می‌سازند، بطوری که از بین رفتن یکی از آنها موازنه طبیعی آن جامعه را بر هم می‌زند و دگرگون می‌سازد.

تنازع بقا یکی از مسائل مهم زیستی جهان گیاهی و از خواص عمومی جوامع گیاهی به شمار می‌رود و در بین افراد یک گونه و یا گونه‌های مختلفی که در مجاورت یکدیگر می‌رویند و دارای نیازهای مشترک‌اند و به وجود دیگری نیاز ندارند، حکمفرماست. بنابراین تنازع بقا از مشخصات جامعه‌های گیاهی است.هنگامی که گیاه در شرایط مناسب می‌روید و در معرفی کمبود مواد غذایی و عواملی مانند نور و هوا واقع نشده است، یعنی ریشه آن به راحتی از آب و مواد غذایی استفاده می‌کند و ساقه و برگ آن نیز از نور و هوا بهره‌مند می‌گردد و بطور کلی مزاحمتی برای گیاه مجاورش فراهم نمی‌سازد، مسئله تنازع بقا مفهومی ندارد.

ولی پس از آنکه تعداد افراد رو به افزایش گذاشت و گیاهان مختلف با یکدیگر تماس نزدیک حاصل کردند و به عبارت دیگر ، اصطکاک منافع بین آنها ایجاد شد، گیاه قویتر ، گیاه ضعیفتر را حتی اگر از افراد همان گونه باشد، در مضیقه می‌گذارد و از شرایط زندگی و حق حیات محروم می‌سازد تا حدی که باعث از بین رفتن آن می‌شود. بنابراین تنازع بقا معرف کمبود مواد و عوامل مورد نیاز برای زندگی گیاه است و نشانگر آن است که آب و نور و مواد غذایی به حد کافی در اختیار کلیه گیاهان دیگر قرار ندارد.

توالی گیاهی

بطور کلی مراحل تغییر تدریجی یک اکوسیستم را که در مدتی طولانی و در طول قرنها رخ می‌دهد، توالی گویند. در توالی بوم شناختی ، اجتماعات مختلف بطور متوالی و منظم در محل معینی پدید می‌آیند. ترتیب اجتماعات که از روی سنگ برهنه آغاز می‌شود و مثلا تا تشکیل یک جنگل بلوط و گردو ادامه می‌یابد، توالی اولیه نام دارد، یعنی قبلا اجتماعی در این محل وجود نداشته است.

در موارد دیگر اجتماعاتی که در گذشته بوده و از بین رفته‌اند، همچنان بر ویژگیهای محیط فیزیکی اثر خواهند داشت. به عنوان مثال این اثر وقتی رخ می‌دهد که جنگلی با آتش سوزی ویران شود. توالی در این محل یعنی روی خاکی آغاز می‌شود که با فعالیتهای اجتماعات پیشین تعدیل شده است. بنابراین ترتیب اجتماعات در مناطقی که قبلا در آنها اجتماع زیستی وجود داشته، نمونه‌های توالی ثانویه هستند.

مباحث مرتبط با عنوان

• اکوسیستم 
• اکولوژی جانوری 
• اکولوژی عمومی 
• تکوین اکوسیستم 
• محیط زیست 
• مفهوم جامعه در بیولوژی 
• مفهوم جمعیت در بیولوژی

 ۱) تاثیر فلزات سنگین

فلزات سنگین فلزاتی هستند که دارای چگالی بالاتر از 5 گرم بر سانتیمتر مکعب باشند. این تعریف از نقطه نظر بیولوژیکی بسیار سودمند است زیرا تعداد زیادی از عناصر موجود در طبیعت را شامل میگردد. ولی تنها تعداد اندکی از این عناصر در شرایط فیزیولوژیکی، بصورت محلول یافت و بنابراین ممکن است برای سلولهای زنده قابل دسترس باشند. در میان آنها عناصری وجود دارد که بعنوان ریز مغذی یا عناصر کمیاب (Fe, Mo, Mn, Zn, Ni, Cu, V, Co, W, Cr) برای متابولیسم گیاهی با اهمیت هستند و عناصری نیز وجود دارد که وقتی مقدار آنها در محیط رشد گیاه زیادتر از حد نرمال باشد، برای گیاهان مسمومیت زا هستند. عناصر دیگری نیز که نقش بیولوژیکی ناشناخته و خاصیت مسمومیت زایی بالایی برای گیاهان  دارند (As, Hg, Ag, Sb, Cd, Pb, and U)، وجود دارد. بجز محیطهای طبیعی استثنایی، در حال حاضر به اثرات مخرب رهاسازی فلزات سنگین در طبیعت توجه زیادی میشود. منابع این فلزات عبارتست از ترافیک شهری، دورریزهای خانگی و پسابهای صنعتی. دفع غبار حاصل از کارخانجات، آئروسولها و خاکستر حاصل از صنایع فرآوری کننده فلزات، منجر به آلودگی نواحی روستایی شده است. در مزارع کشاورزی، آلودگی فلزات سنگین بخاطر تیمار خاک با پسابهای آلوده و استفاده بی رویه کودهای فسفاته حاوی کادمیم (Cd)، یک مساله فزاینده می باشد. دوام بلند مدت بیولوژیکی و باقی ماندن در خاک، سبب انباشته شدن این فلزات در زنجیره غذایی و در نتیجه تأثیرات منفی بالقوه برای سلامتی انسان میگردد. میزان دسترسی به این فلزات بستگی به نوع گیاه و میزان مورد نیاز آنها بعنوان ریز مغذی و قابلیت گیاهان برای تنظیم کارآمد متابولیسم آنها از طریق ترشح اسیدهای آلی یا پروتونها به محیط ریشه دارد. علاوه بر آن، خصوصیات خاک بر میزان تحرک آنها و بنابراین تنظیم میزان آزادسازی آنها در محلول خاک موثر است. توانایی گیاهان برای جذب فلزات از خاک، استفاده داخلی از آنها و مکانیزمهای رفع مسمومیت سلولی، حوزه های تحقیقاتی هستند که اخیرا با اقبال روزافزونی مواجه شده اند.

۳) تاثیر گرما

 تغییرات دمایی در طبیعت سریعتر از سایر عوامل تنش زا رخ میدهد. گیاهان به سبب عدم توانایی در حرکت و جابجایی، در معرض تغییرات وسیع درجه حرارت روزانه و یا فصلی قرار دارند و بنابراین باید خود را با تنشهای دمایی، سریع و بطور موثری سازگار نمایند. مشخصه واکنش به تنش دمایی، توقف رونوشت برداری و ترجمه طبیعی ژنها، ابراز بالاتر از حد پروتئینهای ویژه شوک گرمایی (hspها) و تحریک تحمل به گرما می باشد. اگر تنش خیلی شدید باشد، مسیرهای پیام دهی که منتج به مرگ آپوپتوتیک سلولی میگردد، فعال میشود. hspها بعنوان کاپرونهای ملکولی سبب حفاظت سلول در برابر اثرات مخرب تنش دمایی و افزایش امکان بقاء سلول میگردند. افزایش ابراز  hspها توسط فاکتورهای رونوشت برداری شوک گرمایی (hsfها) تنظیم میشود. شناخت ما از مکانیزمهای تنظیم کنندگی تحمل به تنش گرمایی هنوز محدود است مگر اینکه اطلاعات کاملتری از نحوه ابراز و نقش hsp ها بدست آید.