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44.2E: Fatores abióticos que influenciam o crescimento da planta - Biologia


Os dois fatores abióticos mais importantes que afetam a produtividade primária da planta em um ecossistema são a temperatura e a umidade.

objetivos de aprendizado

  • Identifique os fatores abióticos que afetam o crescimento das plantas

Pontos chave

  • A produção primária, da qual depende quase toda a vida na Terra, ocorre por meio da fotossíntese ou da quimiossíntese.
  • A produção anual de biomassa, usada para estimar a produtividade primária líquida por plantas em uma área, é diretamente influenciada pelos fatores abióticos de um ambiente, que incluem temperatura e umidade.
  • Os climas quentes e úmidos têm a maior quantidade de biomassa vegetal porque oferecem condições nas quais a fotossíntese, o crescimento da planta e a produtividade primária líquida resultante são mais elevados.

Termos chave

  • biomassa: a massa total de todos os seres vivos dentro de uma área específica, habitat, etc.
  • eco-região: uma região, menor que uma ecozona, que contém uma biodiversidade distinta de flora e fauna
  • quimiossíntese: a produção de carboidratos e outros compostos usando a oxidação de nutrientes químicos como fonte de energia ao invés da luz solar; é limitado a certas bactérias e fungos

Fatores abióticos que influenciam o crescimento da planta

A temperatura e a umidade são influências importantes na produção da planta (produtividade primária) e na quantidade de matéria orgânica disponível como alimento (produtividade primária líquida). A produção primária é a síntese de compostos orgânicos a partir do dióxido de carbono atmosférico ou aquoso. Ocorre principalmente por meio do processo de fotossíntese, que usa a luz como fonte de energia, mas também ocorre por meio da quimiossíntese, que usa a oxidação ou redução de compostos químicos como fonte de energia. Quase toda a vida na Terra depende direta ou indiretamente da produção primária. Os organismos responsáveis ​​pela produção primária, conhecidos como produtores primários ou autótrofos, formam a base da cadeia alimentar. Nas eco-regiões terrestres, são principalmente plantas, enquanto nas eco-regiões aquáticas, são principalmente algas.

A produtividade primária líquida é uma estimativa de toda a matéria orgânica disponível como alimento. É calculado como a quantidade total de carbono fixado por ano menos a quantidade que é oxidada durante a respiração celular. Em ambientes terrestres, a produtividade primária líquida é estimada medindo a biomassa acima do solo por unidade de área, que é a massa total das plantas vivas, excluindo raízes. Isso significa que uma grande porcentagem da biomassa vegetal que existe no subsolo não está incluída nesta medição. A produtividade primária líquida é uma variável importante quando se considera as diferenças nos biomas. Biomas muito produtivos têm um alto nível de biomassa acima do solo.

A produção anual de biomassa está diretamente relacionada aos componentes abióticos do meio ambiente. Ambientes com a maior quantidade de biomassa têm condições em que a fotossíntese, o crescimento da planta e a produtividade primária líquida resultante são otimizados. O clima dessas áreas é quente e úmido. A fotossíntese pode prosseguir a uma taxa elevada, as enzimas podem funcionar de forma mais eficiente e os estômatos podem permanecer abertos sem o risco de transpiração excessiva. Juntos, esses fatores levam à quantidade máxima de dióxido de carbono (CO2) movendo-se para a planta, resultando em alta produção de biomassa. A biomassa acima do solo produz vários recursos importantes para outros seres vivos, incluindo habitat e alimentos. Por outro lado, ambientes secos e frios apresentam taxas fotossintéticas mais baixas e, portanto, menos biomassa. As comunidades animais que vivem lá também serão afetadas pela diminuição dos alimentos disponíveis.


Fatores bióticos e abióticos em um ecossistema

Na ecologia, os fatores bióticos e abióticos abrangem todas as partes vivas e não vivas de um ecossistema. Fatores bióticos pertencem aos organismos vivos e suas relações. Fatores abióticos são os componentes não vivos do ecossistema, incluindo luz solar, água, temperatura, vento e nutrientes.

As interações entre os fatores bióticos e abióticos se propagam por um ecossistema. As plantas, por exemplo, usam luz solar, água e dióxido de carbono para produzir energia e crescer, liberando oxigênio e - direta ou indiretamente - servindo como fonte de alimento para outros organismos. Quando morrem, os organismos vivos se decompõem em componentes abióticos. Mudanças em um fator biótico, como o aumento da população de uma espécie, ou um fator abiótico, como uma diminuição na precipitação, podem, portanto, afetar todo o ecossistema.

Os ecologistas usam fatores bióticos e abióticos para prever mudanças populacionais e eventos ecológicos. Ao investigar como esses fatores interagem, os ecologistas podem avaliar o que está acontecendo em um ecossistema ao longo do tempo. Os ecologistas podem conduzir pesquisas populacionais para ver se o número ou a densidade de uma determinada espécie está mudando, com que rapidez está mudando e por quê. Ao compreender os fatores bióticos e abióticos que afetam as espécies, eles podem encontrar explicações para o declínio ou aumento populacional. Além disso, eles podem prever eventos ecológicos como morte de espécies, superpopulação, mudanças nas taxas de crescimento e surtos de doenças.


Fatores ecológicos que afetam o crescimento das plantas (com diagramas)

Os fatores ecológicos que afetam o crescimento das plantas e determinam a natureza das comunidades vegetais são divididos em três tipos.

Os três tipos de fatores ecológicos são: (1) Fatores climáticos que incluem chuva, umidade atmosférica, vento, gases atmosféricos, temperatura e luz (2) Fatores fisiográficos que incluem altitude, efeito da inclinação e da luz solar na vegetação e direção das encostas (3 ) Fatores bióticos, que incluem a inter-relação entre diferentes plantas de uma determinada área, a inter-relação entre plantas e animais que ocupam a mesma área e a inter-relação entre os microrganismos do solo e as plantas.

I. Fatores climáticos:

Os fatores climáticos importantes de uma região são chuva, umidade atmosférica, vento, temperatura e luz. Destes fatores climáticos, cada um contribui individualmente para o efeito geral e geral do clima, influenciando os processos vitais das plantas que constituem a vegetação.

(A) Precipitação e outras precipitações atmosféricas:

A precipitação afeta indiretamente por meio de outros fatores ecológicos. Como afeta diretamente a quantidade de água disponível no solo, a precipitação anual é um fator importante na determinação da distribuição das plantas. Muitas plantas, como epífitas e litófitas, não têm fonte de água além das precipitações atmosféricas diretas. Essas plantas possuem órgãos especiais para a absorção de água da precipitação atmosférica. Por exemplo, a ocorrência de raízes aéreas com tecido esponjoso especial para absorção de água, denominado velame.

A deposição de orvalho em áreas com chuvas escassas é de grande importância para a manutenção da vegetação. Nas áreas subtropicais que recebem apenas uma quantidade insignificante de chuvas, ocorre forte deposição de orvalho durante a estação seca. Breazeale (1950) citou casos em que as folhas de certas plantas absorvem água da atmosfera saturada, e essa água exsuda pelas raízes para o solo circundante que, conseqüentemente, pode atingir a capacidade de campo.

O excesso de chuvas em uma determinada região determina o tipo de vegetação não só de clima úmido, mas também tipos de plantas com adaptação para solo percolado com água e contra aguaceiros intensos. Por exemplo, as folhas das plantas que crescem nas florestas equatoriais têm ponta de gotejamento e sulcos para que o excesso de água possa ser removido imediatamente. O clima húmido aumenta a longevidade das plantas e das suas folhas, enquanto que o clima seco encurta o período vegetativo, impede a floração, o amadurecimento dos frutos e a maturação das sementes. A aridez também melhora o período de descanso.

A temperatura é talvez o fator ambiental mais importante que determina a eficácia das chuvas. Chuvas leves em clima quente e seco geralmente não afetam o teor de umidade do solo, pois a água não desce até as raízes e evapora rapidamente da superfície do solo. Chuvas fortes de curta duração também podem ter pouco efeito sobre a umidade do solo, pois o escoamento pode ser grande.

(B) Umidade Atmosférica:

Este é um fator climático muito importante que afeta diretamente a vegetação. É assim, principalmente por causa de seu efeito sobre a taxa de transpiração nas plantas. O fator ambiental mais importante que afeta a umidade atmosférica é a temperatura.

Na atmosfera, a água está presente na forma de vapores de água. Isso é chamado de umidade atmosférica. A evaporação da água da superfície da terra e a transpiração das plantas são a principal causa da umidade atmosférica. Nuvens e neblina são as formas visíveis de umidade.

A umidade é descrita em três termos diferentes:

Refere-se à & # 8220 quantidade de vapores de água presentes por unidade de peso de ar & # 8221.

Refere-se à & # 8220 quantidade de vapores de água presentes por unidade de volume de ar & # 8221.

Refere-se à & # 8220 quantidade de vapores de água realmente presentes no ar e é expressa como porcentagem da quantidade que o ar pode reter em saturação na temperatura existente & # 8221. A umidade absoluta e relativa muda com as mudanças na temperatura.

A umidade absoluta é máxima perto do equador e diminui gradualmente à medida que avançamos em direção aos pólos. A umidade relativa também é máxima perto do equador, mas diminui nas regiões subtropicais e aumenta novamente nas regiões temperadas. Assim, a umidade relativa é afetada tanto pela temperatura quanto pela latitude.

A umidade afeta a estrutura, a forma e a transpiração das plantas. Em temperaturas mais altas, a umidade relativa é baixa e a água exposta evapora rapidamente e, portanto, a taxa de transpiração aumenta. A transpiração é uma das principais funções por meio das quais o habitat de uma planta é determinado. Por exemplo, o ar altamente úmido dentro de uma floresta de várzea ou em um desfiladeiro de montanha protegido (desfiladeiro estreito entre montanhas), é o grande responsável pelo caráter delicado e obviamente amante da umidade das plantas que habitam aquela área. Plantas como orquídeas, musgos e líquenes dependem da umidade atmosférica para suas necessidades de água.

(C) Vento:

O vento também é um importante fator ecológico que afeta direta e indiretamente. Os efeitos diretos do vento podem ser vistos nas regiões frequentemente expostas a ventos violentos. Os ventos violentos freqüentemente quebram galhos ou galhos de plantas e às vezes até arrancam árvores e arbustos. Esse efeito do vento muitas vezes impede o crescimento de árvores maiores acima de uma certa altura. A vegetação de tais áreas é composta principalmente por espécies que têm um hábito de crescimento prostrado e uma raiz subterrânea tenaz ou sistema de rizoma.

Plantas maiores, muitas vezes expostas a ventos violentos e adaptadas a tais condições, possuem os seguintes caracteres importantes:

(i) Seu tronco e galhos são frequentemente dobrados,

(ii) A ramificação é irregular,

(iii) A coroa apresenta uma forma muito peculiar, e

(iv) As folhas são menores do que o normal. Às vezes, ventos rápidos e frios resultam em crescimento amortecido em plantas, por exemplo, Androsace helvetica,

(v) algumas plantas que crescem em áreas sujeitas a ventos fortes durante todo o ano desenvolvem uma forma geral que oferece menos resistência ao vento.

Assim, o crescimento é restrito do lado em que o efeito do vento é mais forte. Seu efeito é bastante comum no custo do mar e nas plantas de montanha, pois lá o vento é mais eficaz em matar os botões e, assim, verificar o desenvolvimento dos ramos a barlavento (Fig. 1.2).

Os efeitos indiretos do vento são mais significativos. A velocidade do vento tem grande efeito na taxa de transpiração das plantas. À medida que as correntes de ar de sopro rápido removem as camadas de ar úmido da vizinhança da superfície da folha, a taxa de transpiração aumenta acentuadamente. Com o aumento da altitude, a velocidade do vento também aumenta, promovendo assim a taxa de transpiração. As plantas que crescem em altitudes mais elevadas apresentam crescimento atrofiado devido aos efeitos do vento.

As plantas que crescem em altitudes mais baixas têm menos chances de serem submetidas aos efeitos de ventos violentos e de transpiração excessiva devido à ação do vento. Por conta da ação do vento, a altura em que uma planta pode crescer depende de sua capacidade de absorver e transportar água com rapidez suficiente para repor a água perdida como resultado da transpiração. Uma planta não pode sobreviver em condições onde a perda de água pela transpiração é maior do que o ganho de água pela absorção do solo.

A ação do vento será mais severa quando a temperatura do solo estiver extremamente baixa. A temperatura muito baixa do solo impede quase ou totalmente a absorção de água pelas raízes. Embora a maioria das plantas seja muito sensível às ações do vento, algumas apresentam alto grau de adaptabilidade. Por exemplo, Vaccinium myrtillus é um arbusto comparativamente grande com 60 a 90 centímetros de altura em condições normais, enquanto que cresce em altas montanhas desenvolve rizoma subterrâneo e sistema radicular e seus ramos aéreos não se projetam mais do que 2,5 cm acima da superfície do solo.

(D) Gases Atmosféricos:

A atmosfera ou envoltório de massa gasosa espessa é essencial para todos os seres vivos. O ar ao redor da Terra, dentro de 15 km, afeta o clima e influencia os organismos.

Todos os gases atmosféricos estão geralmente disponíveis em quantidade adequada para os organismos vivos porque a concentração de gases não varia no meio ambiente, portanto, eles não são considerados como parte das mudanças do meio ambiente. Ao lado deles, partículas de poeira, fumaça, microrganismos, grãos de pólen e diversos gases provenientes de indústrias e vulcões como o SO2, NH3, TÃO3 etc., também estão presentes na atmosfera.

A decomposição de plantas e animais mortos em solos lamacentos também libera alguns gases orgânicos, como o metano, na atmosfera. Na área industrial, às vezes as plantas morrem devido ao excesso de poluição. As plantas nas laterais das estradas contêm partículas de poeira na superfície das folhas. Essas partículas influenciam a fotossíntese e a respiração, devido às quais o crescimento é interrompido e às vezes as plantas morrem.

O oxigênio é usado na respiração por todos os organismos o tempo todo. As plantas verdes durante o dia liberam oxigênio na atmosfera durante a fotossíntese. Esse oxigênio é liberado pelos estômatos.

O oxigênio é consumido por animais terrestres e aquáticos para produção de energia e eles liberam CO2 que é usado pelas plantas. Este ciclo de oxigênio ocorre na natureza. Os micróbios também usam oxigênio. Também é necessário para queimar.

Uma pequena quantidade de oxigênio atmosférico é convertida em ozônio (O3) por reações fotoquímicas. A camada de ozônio cobre o envelope gasoso ao redor da Terra e impede os raios ultravioleta nesse nível. Os raios ultravioleta são prejudiciais aos seres vivos. Essa conversão de oxigênio em ozônio não causa nenhum desequilíbrio entre o oxigênio e o dióxido de carbono.

(ii) Dióxido de carbono (CO2):

Constitui cerca de 0,03% do ar. Está mais na água do que no ar. É uma das matérias-primas para a fotossíntese das plantas. Aumentos de fotossíntese em CO2 até 15 a 20 vezes do que no ar normal. Microorganismos que vivem no solo liberam CO2 pela respiração e aumentar a porcentagem de CO do solo2. As plantas verdes absorvem CO2 do ar e são responsáveis ​​pelo ciclo de CO2. CO2 também é produzido pela queima de matéria orgânica.

Cerca de 79% do ar é nitrogênio. Esta é a principal fonte de nutrientes para as plantas e outros sistemas biológicos. Proteínas que são sintetizadas por aminoácidos e essenciais para o protoplasma, e armazenadas como alimento nas plantas. As proteínas também liberam energia por oxidação. O nitrogênio também é um constituinte essencial da clorofila. Todas as reações metabólicas são concluídas com a ajuda de enzimas e as enzimas são proteínas.

Também faz parte do DNA e do RNA & # 8211, o material genético. No entanto, o nitrogênio não é retirado diretamente do ar pelas plantas e animais. O nitrogênio atmosférico é inerte e é convertido em formas disponíveis para as plantas pela atividade microbiana, trovão e também pela fixação biológica de nitrogênio. Herbívoros obtêm suas necessidades de nitrogênio de plantas e carnívoros de herbívoros. O nitrogênio no corpo de animais e plantas é acionado por microorganismos em sua morte. Desta forma, o nitrogênio volta para a atmosfera para completar o ciclo.

(E) Temperatura:

A temperatura é o & # 8220 fator principal & # 8221 na distribuição da vegetação sobre a terra, embora sua ação esteja sempre entrelaçada com as da luz e da água. A temperatura influencia quase todas as atividades das plantas - fotossíntese, respiração, absorção de água, transpiração, germinação, crescimento e até reprodução.

Efeito direto da temperatura:

A temperatura, como fator de habitat, pode operar direta ou indiretamente.

Diretamente, ele opera de duas maneiras importantes:

(i) Afeta a taxa de diferentes processos fisiológicos das plantas e, conseqüentemente, influencia sua germinação, taxa de crescimento e desenvolvimento.

(ii) A faixa de temperatura e as flutuações em uma área ajudam muito a determinar o tipo de planta que será capaz de crescer e sobreviver naquela área. As plantas variam muito em sua tolerância para suportar uma determinada faixa de temperatura e suas flutuações.

Efeito indireto da temperatura:

A temperatura opera indiretamente por meio de sua influência nos fatores do solo e outros fatores climáticos. Por exemplo, o aumento da temperatura atmosférica acelera a taxa de transpiração por meio de sua ação no déficit de saturação do ar.

Outro efeito indireto muito importante da temperatura que tem um efeito significativo sobre a vegetação de áreas montanhosas é comumente conhecido como drenagem de ar frio. Durante as noites de primavera e verão, o ar nas proximidades dos topos das colinas e encostas superiores é resfriado pela radiação. Este ar frio desce para o vale e para as colinas mais baixas, onde provoca um resfriamento extremo ou até mesmo congelamento.

A drenagem de ar frio é um fator importante na determinação da distribuição de comunidades de plantas específicas em regiões montanhosas. A capacidade de sobreviver a temperaturas congelantes varia muito em diferentes espécies e é um dos fatores importantes que determinam a distribuição ao norte e altitudinal.

Uma espécie também inclui frequentemente raças geográficas que variam em sua capacidade de resistir ao congelamento. A capacidade de resistir ao congelamento é comumente referida como resistência à geada ou robustez à geada. A baixa temperatura pode afetar as plantas tanto durante o estágio dormente quanto no estágio de crescimento ativo.

Lesões de inverno podem resultar em danos às raízes, cascas e botões e até mesmo a morte da planta. A morte de plantas quando expostas à temperatura de congelamento não é simplesmente devido ao efeito direto da baixa temperatura, mas é o resultado da formação de gelo nos tecidos vegetais.

Adaptações contra mudanças nas condições térmicas:

Muitas plantas têm vários meios de proteção contra mudanças nas condições térmicas. Por exemplo, as plantas que crescem no lado leste de uma floresta freqüentemente sofrem com geadas noturnas, onde os raios solares as atingem no início da manhã. Como uma adaptação contra as geadas, o amido se transforma em gordura durante o outono. O óleo graxo na forma de emulsão deprime o ponto de congelamento e aumenta o poder de resistência ao gelo.

Novamente, durante os invernos, as reservas orgânicas insolúveis podem se transformar em substâncias dissolvidas como açúcares, que deprimem o ponto de congelamento dos tecidos vegetais e, assim, evitam qualquer lesão letal. A presença de substâncias como açúcares, óleo e corpos resinosos no protoplasma aumenta muito a capacidade das células de resistir a temperaturas extremas.

O excesso de água nos tecidos vegetais afeta adversamente a capacidade da planta de suportar temperaturas extremas. Por esta razão, os rebentos das árvores temperadas que contêm bastante água sofrem de geadas tardias, mas os rebentos mais velhos não são danificados. Da mesma forma, as sementes secas podem suportar uma temperatura de até 100 ° C, mas se forem embebidas em água, não podem suportar temperaturas superiores a 70 ° C.

Em certos casos, as plantas desenvolvem estruturas especiais para proteger seus órgãos delicados contra temperaturas extremas. Por exemplo, uma série de plantas árticas e alpinas têm uma protuberância peluda parecida com o algodão cinza. Os botões são protegidos por escamas de botões e envoltório peludo.

Efeitos da alta temperatura:

Os efeitos da alta temperatura são totalmente diferentes. Além de aumentar a taxa de transpiração e afetar o conteúdo de água do solo, a alta temperatura tem alguns outros efeitos prejudiciais que podem, conseqüentemente, resultar na morte da planta. Se a temperatura subir acima dos limites máximos, a planta se torna inativa e pode desenvolver coros.

A alta temperatura aumenta tremendamente a taxa de respiração e a planta pode morrer de fome. As plantas são adaptadas de várias maneiras para resistir a altas temperaturas. As plantas que crescem em regiões extremamente quentes são geralmente suculentas, suas folhas são muito reduzidas e os estômatos são fundos e cobertos de protuberâncias peludas.

Em geral, os efeitos da temperatura são mais óbvios quando considerados do ponto de vista mais amplo da geografia das plantas do que apenas da ecologia das plantas. A temperatura normalmente não afeta os tipos de comunidades de plantas que podem ser encontrados em uma área particular, tanto quanto determina as espécies presentes.

Limites da temperatura atmosférica:

A temperatura que mais apóia a reprodução, a germinação, o crescimento e o desenvolvimento das sementes é chamada de temperatura ótima. As atividades vitais de outros organismos são melhores durante a faixa ideal de temperatura.

No entanto, o organismo ainda pode sobreviver, embora com baixa eficiência, a uma temperatura abaixo (mínima) ou acima (máxima) da temperatura ideal. A maioria dos organismos tolera temperaturas de 0 ° C a 50 ° C. Geralmente, 25 ° C (± 5) é o ideal para um grande número de organismos.

Dependendo da resposta das plantas à temperatura do ambiente, toda a vegetação da terra pode ser dividida nas seguintes quatro classes:

Plantas que requerem alta temperatura mais ou menos constante ao longo do ano para seu crescimento e desenvolvimento ideais, por exemplo, vegetação dominante de florestas tropicais.

Essas plantas são capazes de suportar temperaturas consideravelmente mais baixas durante algum período do ano, como os meses de inverno, seguido por altas temperaturas, como durante o verão. Muitas plantas de regiões tropicais e subtropicais do mundo podem ser incluídas nesta classe, por exemplo, vegetação de florestas decíduas tropicais.

As plantas das regiões temperadas da Terra precisam de temperaturas muito mais baixas para seu crescimento e desenvolvimento. Essas plantas são incapazes de suportar altas temperaturas, mesmo por alguns meses do ano. Todas as plantas de grande altitude (até cerca de 3600 metros) das regiões tropicais e subtropicais também podem ser incluídas neste grupo, por exemplo, floresta mista de coníferas.

4. Hekistotérmicos:

Essas plantas são restritas apenas às regiões árticas e alpinas acima de 4800 metros nos trópicos e acima de 3600 metros nas zonas temperadas do mundo. As plantas têm a menor necessidade térmica e também estão adaptadas ao verão curto que prevalece nas regiões temperadas extremas do mundo. Eles suportam meses de inverno longos e extremamente frios sem qualquer lesão permanente, por exemplo, vegetação alpina.

(Voo:

A luz é o principal fator na fotossíntese e na floração. É evidente, portanto, que a luz tem uma importância ecológica muito profunda. O estudo da luz como fator ecológico é complicado pelo fato de que o sol emite não apenas os raios de luz usados ​​para a assimilação, mas também os raios de calor e os raios ultravioleta, que influenciam muitos outros processos na planta. A tabela abaixo dá uma ideia da ação de diferentes partes do espectro sobre a planta viva.

1. Efeitos da Qualidade da Luz:

De um modo geral, não existe uma distinção bem definida entre a ação dos diferentes raios. Todos os raios que a planta absorve exercem um efeito de calor definitivo. Os raios amarelos e vermelhos são foto-tropicamente ativos, embora em um grau muito menor do que os raios azul-violeta. O crescimento, a diferenciação e os movimentos trópicos são influenciados principalmente pelos raios azul-violeta e ultravioleta. Essa sensibilidade à parte azul-violeta do espectro só foi comprovada para reações fototrópicas.

A luz tem uma influência dupla sobre o crescimento. Uma parte do espectro fornece a energia para a assimilação do carbono e, portanto, para a produção de matéria-prima, enquanto outra parte atua como um estímulo e influencia diretamente a taxa de crescimento e diferenciação. Até a forma da planta é determinada em certo grau pela luz.

2. Efeitos da duração da luz:

A iniciação de botões de flores em plantas é outro fator afetado pelo período de luz. As plantas são agrupadas de acordo com sua resposta à duração do dia no que é chamado de plantas de dia curto, plantas de dia longo e dia neutro. As plantas de dias curtos em geral desenvolvem flores quando os dias têm menos de 13 a 14 horas de duração (por exemplo, Chrysanthemum, Xanthium, Salvia, Maryland Mammoth tabaco). As plantas de dias longos desenvolvem flor quando os dias são mais longos do que 13 a 14 horas (por exemplo, Hordeum, Petúnia, trevo, rabanete, alface, etc.). As plantas neutras do dia são insensíveis à duração do dia (por exemplo, tomate, tabaco, algodão, cravo de rosas, girassol, etc.).

3. Efeitos da intensidade da luz:

A luz está sujeita a flutuações cíclicas de intensidade, dependendo da altitude, latitude, estação e condições climáticas. Um dos efeitos mais notáveis ​​da intensidade da luz é o fraco crescimento das gramíneas à sombra de árvores com folhagem densa. A vegetação rasteira da flora pode estar quase totalmente ausente em florestas extremamente densas, onde as árvores crescem muito próximas umas das outras.

Muitas espécies de plantas são tolerantes à sombra (plantas heliófobas ou sciófitas), são capazes de sobreviver e crescer em baixa intensidade de luz, enquanto outras são intolerantes à sombra (plantas fotófilas ou heliófitas) que requerem alta intensidade de luz para crescimento e sobrevivência. Em certos casos, 50 por cento da luz solar total é necessária.

A tolerância à sombra desempenha um papel significativamente importante em plantas florestais, onde suas mudas devem se estabelecer em condições de pouca luz no solo da floresta. Embora a tolerância à sombra seja um fator importante na determinação do estabelecimento de uma espécie em uma área particular, a disponibilidade de água no solo e de elementos essenciais são igualmente importantes.

As condições de sombra estão sempre invariavelmente associadas ao aumento da umidade atmosférica, em comparação com as condições de luz total. As plantas cultivadas à sombra apresentam certas características anatômicas peculiares que as distinguem das plantas cultivadas à plena luz.

II. Fatores fisiográficos:

Fatores fisiográficos do habitat incluem forma, comportamento e estrutura da superfície da terra, que consiste em erosão da terra, assoreamento de rios, lagos, acúmulo de areia e cascalho ao longo da costa do mar, etc., e também topografia e elevação da terra do nível do mar. O relevo topográfico forte, como colinas íngremes e vales profundos, tem um efeito profundo na vegetação, principalmente porque produz & # 8220 climas locais & # 8221 característicos (também chamados de microclima).

Alguns dos fatores fisiográficos importantes são discutidos abaixo:

(i) Altitude:

O efeito da altitude é mais visível nas montanhas. Com o aumento da atitude (viz., Altura do nível do mar), a temperatura e a pressão atmosférica diminuem, mas a velocidade do vento, a umidade relativa e a intensidade da luz aumentam.

Essas mudanças nas condições climáticas também trazem mudanças no padrão da vegetação da região. A partir da base dos morros, o padrão da vegetação muda de tropical para temperado, taiga, tundra e polar (na região totalmente coberta de neve) (Fig. 1.3).

(ii) Efeito da inclinação e da luz solar na vegetação:

Além de determinar o caráter do solo, a inclinação também acarreta variações no teor de água do solo. A inclinação da encosta determina a rapidez com que a água flui da superfície, o grau de umidade da superfície do solo, a intensidade com que os raios solares podem aquecer a superfície do solo e a densidade e altura até a qual a vegetação pode ocorrer. A inclinação da encosta também afeta a quantidade de húmus e outras matérias orgânicas em degeneração no solo. Em encostas muito íngremes, a maior parte do húmus é carregada com a água da chuva (Fig. 1.4).

(iii) Direção das Encostas:

Este fator desempenha um papel importante na determinação da precipitação e, consequentemente, nas características da vegetação da área. As cadeias montanhosas conduzem o vento em direções definidas, capturam a umidade do vento em certos lados e condensam vapores aquosos na forma de nuvens e chuvas nas regiões mais altas, portanto, em certos lados é encontrada vegetação rica, enquanto no outro lado da montanha com menos altura, apresentam apenas vegetação xerófita (Fig. 1.5).

Fatores edáficos - o solo:

Fatores edáficos ou de solo desempenham um papel significativamente importante na determinação da natureza da vegetação. Esses fatores são os principais responsáveis ​​pelas diferenças mais locais entre as comunidades de plantas encontradas em grandes regiões climáticas. Como as plantas dependem do solo para ancoragem, água e nutrientes minerais, os fatores edáficos afetam muito a vegetação.

De acordo com W.B. Turrill e Marsden Jones (1945), os fatores edáficos têm efeitos múltiplos sobre a vegetação - como germinação de sementes, tamanho e vigor da planta, tamanho do sistema radicular, formação de madeira no caule, suscetibilidade a vários patógenos vegetais, formação de flores e fixação de frutos, etc.

Aqui, o termo & # 8220soil & # 8221 foi usado em um sentido mais amplo. Do ponto de vista ecológico, o solo pode ser definido como a parte da crosta terrestre que contém vida vegetal. De acordo com essa definição, a rocha sólida coberta por líquenes é tanto solo quanto húmus da floresta, ou lama em poças tranquilas. Perfil do solo, textura do solo, tenacidade do solo, ar no solo, água do solo, temperatura do solo, nutrientes orgânicos e inorgânicos são as condições que determinam o tipo de vegetação em uma área.

Se cavarmos uma trincheira e examinarmos sua extremidade cortada, descobriremos que o solo é feito de camadas distintas, que frequentemente diferem em cor e que são conhecidas como & # 8220 horizontes do solo & # 8221. A sequência de horizontes da superfície para baixo é chamada de & # 8220 perfil do solo & # 8221.

Um perfil de solo consiste nos seguintes horizontes principais (Fig. 1.6):

Este é o solo superficial e é composto de corpos de plantas e animais submetidos à humificação. Em um solo maduro, esse horizonte é subdividido em camadas distintas em estágios progressivos de humificação.

Da superfície para baixo, as seguintes camadas podem ser convenientemente feitas neste horizonte:

Este horizonte é geralmente arenoso e as raízes das plantas estão embutidas nesta zona.

Isso é conhecido como subsolo e é formado com solo argiloso. As raízes se desenvolvem mal nesta zona. Este é composto de solo mineral. Neste horizonte, os compostos orgânicos foram convertidos em compostos inorgânicos pelo processo de mineralização e completamente misturados com o material original finamente dividido. A parte superior do horizonte B (B1) aparece como uma faixa escura. Os materiais solúveis que são formados no horizonte A são lixiviados pelo fluxo descendente de água e depositados no horizonte B.

It is at the bottom of the soil profile and represents the more or less unmodified parent material which is in the form of weathered rock. Below this zone hard rocks are found. The soil profile and the relative thickness of the horizons differ with climate and topography. For example, in grassland soils (as compared to forest soils) humification is rapid but mineralization is slow.

This is the lowermost layer or horizon of the soil. It is made of bed rocks which are still un-weathered.

(2) Classification of Soil:

On the basis of its origin or formation, there are two major types of soil:

At some places weathering and development (viz., pedogenesis) takes place simultaneously. Hence, the soil occupies the same area where the parent rocks were present earlier.

The weathering takes place at one place. The soil is then transported to another place where it is fully developed.

These soils are classified into the following three categories depending upon the mode of transport:

The soil is transported by running water.

The soil is transported due to force of gravity.

The soil is transported by wind.

The soil is transported by melting snow etc.

(3) Soil Texture or Physical Structure of the Soil:

Upon the physical nature of the soil depend a number of fundamental properties—the power of absorption, the water holding capacity and aeration. The determination of the physical structure, therefore, is of importance if one is to assess the value of the soil in ecology or in agriculture. Soil consists of a mixture of different substances. This mixture has been divided into two large groups: the humus, and the mineral constituents.

The humus material are gels of very variable dispersion. Humus always occurs in macroscopic “flocks” or aggregates. It is clear that the size and distribution of these aggregates, even when the total amount present is constant, will influence differently the degree of aeration and water holding capacity of the soil. A very fine divided humus imparts to the soil an impervious structure, and a coarser humus promotes drainage.

Finally, it should be borne in mind that it is in the humus layer of the soil that the fungal and bacterial population is to be found, so that both the chemical nature of the humus and its mechanical condition will exert an influence upon the soil flora.

With regard to mineral constituents of the soil, some of the mineral particles occur as gels, as for instance, the very fine particles which compose clay. The fine particles form a suspension with the soil water, and the degree of dispersion varies, according to the ions present and the salt content, from particles of ultramicroscopic size to particles visible under the microscope.

Now the concentration of ions in the soil, upon which the state of dispersion of the clay depends, varies continuously throughout the year according to the concentration of soil water and the temperature. A mechanical analysis of the soil, therefore, provides only some idea of the physical “capabilities” of the soil.

The diameter 0.002 mm., taken as the upper limit of the clay fraction, makes an important limit in the colloidal properties of the material. For when clays reach a degree of dispersion of 0.002 mm. they behave as suspension colloids. They are very sensitive towards small quantities of electrolytes and hydrogen ions they cause flocculation, which process is reversed on the removal of the ions. Hydroxyl ions, on the other hand, stabilize the dispersed state of the clay. The clay, in fact, behaves like a negatively charged colloid.

A remarkable property of clay is its plasticity when damp. The particles cohere together, and when present in the soil in small quantities, they increase its water-holding capacity, though when the clay is present in excess, the soil becomes very heavy.

It is well known that a layer of clay is almost impervious to water. When the clay is dry it becomes very hard, and shrinks, with the formation of cracks in the soil. A high percentage of particles as small as 0.002 mm., diameter in the soil is disadvantageous for agriculture, in fact heavy clay soils can be quite unproductive.

Particles of silt in the soil, of diameter 0.002 to 0.02 mm., also retain colloidal properties, and are precipitated by electrolytes. Particles of diameter greater than 0.02 mm., do not exhibit any of the peculiarities of clays. Particles of this size begin to be visible to the naked eye, and the root hairs are able to penetrate between them. Clay, on the other hand, is so thick in consistency that root hairs are unable to penetrate into it.

Coarse silt, of diameter 0.006 to 0.02 mm, prevents the clay particles from becoming too closely compacted together, and is for this reason a most valuable constituent of clay soils, in fact, the fertility of a soil is to a great extent dependent upon the presence of suitable proportions of clay and silt. The fine and coarse sand in the soil also promotes the drainage and aeration of the soil.

If sand is present in the soil in too great a proportion, however, the water holding capacity and the ascent of soil water by capillarity are reduced. As the clay content of a soil diminishes, the humus in the soil becomes more and more important for its fertility, on account of the resemblance between the physiochemical properties of humus and those of clay.

(4) The Aeration of the Soil:

Bacteria, fungi and the plants in the soil use up oxygen in respiration, and produce a corresponding amount of carbon dioxide. Since the provision of oxygen and the removal of carbon dioxide depend entirely upon diffusion to and from the atmosphere, the concentration of these two gases in the soil will depend upon the intensity of respiration and the resistance to diffusion in the soil If the soil is highly impervious to diffusion, the aeration is bad the oxygen concentration decreases, and an accumulation of carbon dioxide follows.

The intensity of respiration depends upon the partial pressure of oxygen, and upon the respiration depends the growth and vigour of the whole plant. An excess of carbon dioxide, moreover, is poisonous to the plant.

It is clear, then that aeration is a factor of the first importance in ecology. In a cultivated field, the concentration of carbon dioxide in the soil atmosphere is markedly increased by manuring. Too intensive manuring of a good field can depress the aeration of the soil below the normal, and bring great harm to the crops growing in it.

The oxygen content of the water table is also of great importance, and it depends to some extent on the aeration of the soil above. According to Hesselmann, damp moorland soils are almost free of oxygen and the water which percolates through the soil of a wood loses a great proportion of its oxygen. Stagnant water most frequently suffers from lack of oxygen, and foul products formed in it are due to this oxygen shortage.

In dry climate, plants very sensitive to aeration will grow in a soil which is highly impervious the soil of steppes might be cited as an example. In very damp climates, therefore, ordinary plants prefer soils with a loose structure, such as the sand soils and mould soils of the temperate climate. In spite of their high water capacity, mould soils are very loose in structure, so that although the production of carbon dioxide is high it does not accumulate in the soil.

This is only another illustration of the importance of the state of aggregation of a soil in these mould soils the aeration and the drainage are good, yet the water storage capacity is not impaired. It is for these reasons that a good mould soil represents the optimum of edaphic conditions.

(5) Water in the Soil:

The water factor is peculiar in that it is a climatic as well as a soil factor. Effects of water on growth and development, determination of vegetation and water storage capacity of the soil will be discussed here .

The amount of water available in the soil depends upon the size of the soil particles, their volume and closeness. In the sandy soil, pore space between large-sized sand particles is more and, therefore, water gets drained off very fast. Since water retention capacity of sandy soil is very poor, such soil is called physically dry soil.

On the other hand, in the clay type of soil, the soil particles are smaller and are also associated with organic matter. They collectively form a colloidal system and, hence, water retention capacity of the clay is much more. The power of solid particles (here soil particles) to adsorb water upon their surface is called hygroscopicity the larger the relative surface, the larger is hygroscopicity.

Rain water is the main source of water present in the soil. Major part of the rain water runs off and pass down into lakes and rivers etc. This water is generally called runoff water. However, a small part of rain water percolates down deep into the soil and stored there.

The water stored in the soil may be classified into four groups:

(iii) Gravitational water and

(iv) Chemically bound water.

It refers to the water that is present as a thin film around the soil particles. It adheres very firmly to the soil particles and cannot be removed from there easily. This water is not of much use to plants, and, hence, is generally called unavailable water.

It refers to the water present in narrow capillaries in between the soil particles. The water held by capillaries is of great importance for vegetation, since it provides a reservoir from which the plant can draw it in times of low rainfall.

(iii) Gravitational water:

It is that surplus of water which, after rain, gradually sinks downward, under the influence of gravity. This forms ground water or water table. When the rain showers follow one another sufficiently often, this water, too, forms an integral part of soil moisture, and can be of importance in soils like sand, which have a low water capacity. In heavy soils, on the other hand, this water can be definitely harmful, since it inhibits aeration.

(iv) Chemically-bound water:

This water occurs in the form of hydrated oxides of iron, aluminum, silicon, etc. This type of water in the soil is also not available to the plants. Holard, Chresard and Echard Water. Holard refers to the total amount of water present in the soil Chresard or available water refers to the amount of water that can be used by plants. The amount of water that cannot be absorbed by plants is called echard or non-available water.

Field capacity is the total amount of water in the soil, except the gravitational water. It is sum of the total amount of capillary water and hygroscopic water present in the soil. Water holding capacity or storage capacity of soil is the amount of available water in the soil and is equal to capillary water.

(i) Water holding capacity or storage capacity = Field capacity – Non-available water

(ii) Field capacity = Capillary water + Hygroscopic water

(iii) Non-available water = Hygroscopic water

(iv) Water Holding Capacity or Storage Capacity = (Capillary + Hygroscopic) water.

(6) Soil Temperature:

Temperature of the soil has significant effect on the growth and development of plants mainly through its action on the absorption of water and minerals. Low temperature decreases the rate of respiration in the embryonic cells of the root and thereby checking its elongation, resulting in a slower rate of penetration into new areas of soil where water is available.

A plant growing in soil saturated with water may wilt if the temperature of the soil falls below a certain degree, because at a very low temperature roots cannot absorb water from the soil. This effect is primarily due to increased viscosity of both water and protoplasm at low temperature.

Uptake of minerals is also greatly affected at low temperature because the reduced respiration results in less available energy during the absorption process and probably also because of great viscosity of the protoplasm. A certain degree of heat is necessary for seed germination, root growth and microbiological activity in the soil.

All these activities almost cease at or near the freezing point of water. The temperature needed for seed germination and root growth vary with species to species. Microbiological activity is retarded by low soil temperature. As a result, the nitrification processes in the soil are slowed down and plant nutrition and growth are affected adversely. Plants growing on cold soils mostly show prostrate growing habit, whereas plants of the warm soils are usually slender and tall.

Direct radiation from the sun, the heat generated by the decomposition of organic matter in the soil, and the heat from the earth’s interior are the chief sources of soil heat. The temperature of the soil is affected by its colour, texture, slope and water content. Dark coloured soils absorb more heat than those of lighter hue. Sandy soils absorb heat during the day and lose it at night quicker than the finer grained silt and clay.

(7) Mineral Nutrients in the Soil:

Soil is the natural source for the supply of nutritive substances to plants. Compounds of silicon, calcium, magnesium, iron, potassium, sodium and aluminum form the principal chemical constituents of soil. Besides these, the soil also contains small quantities of other mineral elements like copper, zinc, cobalt, molybdenum, manganese, boron, iodine and fluorine: these e elements are commonly known as minor or trace elements, and are required in extremely small quantities tor the well being of plants.

The total amount of mineral elements present in soils depends partly on the nature of the rocks from which they are formed and partly on their age and the extent to which soluble products have been leached away. The chemical composition of different horizons of a soil also shows a good deal of variation.

Acidity and Alkalinity of the Soil:

Soil water is generally a weak solution which contains almost all the mineral elements in sufficient quantity. Hence, soil solution is a major source of nutrition for plants. The elements are usually absorbed in the form of cations. Absorption of mineral elements, therefore, depends upon cation exchange capacity of the soil. This capacity is maximum in clay soils. Hydrogen (H + ) and hydroxyl (OH – ) ions determine acidity and alkalinity of soils. It is expressed in terms of pH. Fertile soil is slightly acidic, its pH varies from 6 to 7. pH plays important role in determining the type of vegetation.

(8) Organic Matter in the Soil:

The amount of organic matter present in the soil has very significant effect upon the vegetative growth of the plants. Both plants and animals are equally responsible for contributing to the organic matter of the soil.

Dead plant organs and animal bodies are acted upon by microorganisms and become incorporated into mineral substances. The amount of organic matter in the soils ranges from less than one per cent in arid sandy soils to as much as 90 per cent in peaty soil.

The organic matter may occur in following three forms:

This is the fresh, dead organic matter, recently fallen to the ground,

This refers to partially decomposed organic matter derived from last year’s or season’s litter.

This is dark-coloured, amorphous, completely decomposed organic matter produced as a result of microbial activity.

Plants obtain mineral elements from the soil and return them to the soil in the form of organic matter. This organic matter is decomposed by microorganisms and these nutrients are once again made available as inorganic elements. This process is called mineralization.

Importance of Humus:

(i) Humus has very high water holding capacity.

(ii) Soil with high quantity of humus shows higher capacity of ion absorption.

(iii) Inorganic nutrients are made available to plants by humus in the soil.

(iv) Clay particles in association with humus form soil aggregates.

(v) Humus is important to enhance aeration and porosity of the soil.

(vi) Percolation of water into soil depends upon the quantity of humus in the soil.

(9) Soil Organisms:

A large number of organisms are generally present in the soil. The soil organisms include bacteria, fungi, algae, protozoa, rotifers, nematodes, earthworms, molluscs, arthropods etc. Bacteria and blue green algae are very important flora of the soil as they fix atmospheric nitrogen and improve soil fertility. The activity of other organisms also improve soil structure for the benefit of vegetation.

The structure and nature of soil is greatly influenced by the organisms present in the soil. These organisms indulge in various activities, such as nitrogen fixation, antibiosis, decomposition of organic matter and formation of soil.

III. Biotic Factors:

Biotic factors have their origin in the activities of living organisms, such as green and non-green plants, and all animals, including man. The activities of these living organisms have profound direct and indirect effects upon growth, structure, reproduction and distribution of plants on the earth. These effects result from the biotic relationships between the plants themselves comprising a plant community, between these plants and animals living in close proximity, and between the micro-fauna and flora of the soil.

Biotic factors may be classified in three groups for the sake of study.

I. Inter-Relationship between Different Plants of a Particular Area:

The plants of a community affect the morphology, reproduction and other activities of other plants of the same community. These plants of a community show intensive competition for food, light, water, essential minerals and organic matter. This kind of competition is usually called intraspecific competition.

Some group of plants exists widely in a particular environment and other group of plants in another environment, and they influence the environment. For instance, big trees reduce the intensity of the sun light reaching the underground small plants. However, big trees protect small plants from strong wind and high temperature.

Following are some examples of plants to show mutual relationship between individual plants growing in the same area:

They are woody plants rooted on ground but climb up with the support of other trees and reach almost on the top of the plants canopy. They are autotrophs and commonly found in tropical or dense forests. Some of the common examples of lianas are Bauhinia vahlii, Entada gigas, Tinospora etc.

They grow on other plants and are not attached to the soil. They are also autotrophs and do not obtain food from the supporting plant, e.g.. members of the family Orchidaceous like Vanda, many mosses and ferns. They obtain water and minerals through their absorbing roots from the soil present in the crevices and cracks on the surface of the supporting trees. Orchids absorb water from saturated atmosphere and also absorb rain and dew drops with the help of special hanging roots. These roots have a special, water-absorbing tissue, called velaman, present outside the exodermis.

These plants exist on other autotrophic plants, called host, from where they (parasites) obtain their food. The parasites have no contact with the soil. They have special sucking roots, called haustoria, to obtain food from the host plants. The parasites may be either total parasites, obtaining their total requirement of food, water and minerals from the host plant, or partial parasites which draw water and minerals from their host. They grow either on stem or root of the host plant.

Accordingly, the parasites may be of the following types:

(a) Total stem parasites (e.g., Cuscuta)

(b) Partial stem parasites (e.g. Cassytha, Loranthus, Viscum)

(c) Total root parasites (e.g.. Balanophora. Orobanche. Rafflesia etc.) and

(d) Partial root parasites (e.g., Santalum album. Striga) etc.

(iv) Symbiotic Plants:

Lichens are the example of perfect symbiotic relationship between two plants In lichens, the algae (called phycobionts) and fungi (called mycobiont) live together and mutually provide benefits to each other. Here, the alga synthesize organic food and provides the same to the fungal partner, whereas the fungus in return provides moisture and mineral elements to alga.

II. Interrelationship between Plants and Animals Occupying the Same Area:

Animals and plants interact in different ways, such as given below. These interactions may be beneficial or harmful:

Bright coloured flowers or highly scented or honey producing flowers attract insects for pollination which is an essential act for the formation of seed and fruit, e.g, Salvia. Calotropis, Ficus, flowers of family Compositae etc. Animals grazing on the ground or eating fruits also sometimes help in pollination.

2. Dispersal of Seeds and Fruits:

Animals of all groups are helpful in the dispersal and distribution of seed and fruits from one place to another. Some seeds fail to germinate unless the same have passed through the gut of birds, e.g., Reus. Grazing animals greatly help in dispersal of seeds and fruits of many plants (e.g., Xanthium).

3. Insectivorous Plants:

Insectivorous plants, such as Drosera (Sundew), Dionea (Venus fly-trap), Utricidaria (Bladder wort). Nepenthes (Pitcher Plant), grow where nitrogen is deficient. They make up the deficiency of nitrogen by eating the insects. Leaves of these plants are usually modified to capture insects, and they also secrete proteolytic enzymes to digest the insects and make nitrogen available to the plant.

This term refers to the association of ants with trees. In this kind of association, both are mutually benefitted. The ants get comfortable habitat in the tress, while the trees get protection with the help of ants, (e.g., Acacia, litchi guava, mango etc.).

5. Grazing and Browzing:

Grazing by domestic and wild animals is an intense factor which has its effects on the character of the grazed plant community which we commonly call as pasture. Only when the grazing is intense, striking changes in the character of the vegetation are brought about by this factor. Intense grazing results in almost disappearance of the vegetation and the soil is no longer protected from erosive influences of wind and water.

Arid zones, if subjected to intense grazing, assume desert-like appearance. The characteristic vegetation of the Mediterranean region is the result of excessive grazing. Grazing causes introduction of the nitrophilous communities. Rodents like rats, squirrels, rabbits and birds etc., feed upon standing crops and cause tremendous losses.

III. Interrelationship between Soil Microorganisms and Plants:

A large number of plants and animals, as listed below, live under the soil surface and as a result of their activities vegetation on the surface is greatly affected. Among plants, several algae, fungi, bacteria and roots, rhizoids and rhizomes of some plants are important from our point-of-view. Among animals, protozoa, nematodes, mites, insects, earthworms and burrowing vertebrates have significant effect on the flora.

Some of the important activities of these soil flora and fauna are as under:

1. Decay of Dead Organic Matter:

One of the most important roles played by soil micro-flora is action on dead organic matter present in the soil and its conversion into simple forms which can be used by higher plants as nutrients. This activity results into increased fertility of the soil and, therefore, has significant effect on the growth of the plants growing on that soil.

2. Nitrogen Fixation:

Productivity of both terrestrial and aquatic plants is greatly dependent on nitrogen than any other element. The atmospheric nitrogen is in the elemental form it is inert and cannot be directly utilized by most plants. The nitrogen which is taken up by most plants exists in the combined form such as nitrates, ammonium salts, or possibly in organic compounds.

It is strange to observe that certain micro-organisms inhabiting soil are capable of fixing free nitrogen of air. Among bacteria, the three genera Clostridium, Azotobacter and Beijerinckia contain species that are nitrogen fixing. Certain blue-green algae, such as Nostoc and Anabaena which inhabit soil are also capable of fixing atmospheric nitrogen. Such organisms greatly add to the fertility of the soil.

3. Production of Growth-Promoting Substances:

Some of the heterotrophic soil organisms, that may include both bacteria and higher fungi, produce growth stimulating substances, thus affecting the growth of the plants present in the near vicinity.

4. Mucilaginous Secretions:

A number of bacteria and blue-green algae secrete certain mucilaginous substances in the soil. The mucilage converts soil micro-particles into large aggregates which adversely affect the growth of higher plants growing on that soil.

5. Plant Diseases:

Soil borne diseases of plants that cause tremendous losses every year are initiated by a number of fungi, bacteria and nematodes living in the soil.

6. Aeration of the Soil:

Burrowing vertebrates, earthworms and decaying roots improve aeration and water holding capacity of the soil.

This is a symbiotic association between fungi and roots of higher plants. The fungi may be present either outside the roots or inside the roots. If the fungus occurs on the outer surface of the root, the mycorrhiza is called ectotrophic mycorrhiza (e.g., Pinus). If the fungus is present inside the root, then the mycorrhiza in known as endophytic mycorrhiza.

8. Antibiosis (Biological Antagonism):

This refers to the phenomenon of complete or partial inhibition (i.e. destruction) of one organism by another either by secreting some substance or modifying its immediate environment. The most common example is the production of antibiotic substances which inhibit important metabolic activities of other organisms.

9. Influence of Man on Vegetation:

In more settled regions of the earth the biotic factors which have caused greatest impact on the vegetation are those which have resulted from man’s manifold activities Farming is one of the major activities that results in changing vegetation in a definite direction. On well-managed farms the impact of human activities is most striking, whereas on badly- managed farms human interference are less intense and, therefore, on the latter the vegetation possesses many natural features.

Human interests in introducing plants from other parts of the globe pose another problem to the native ones, and competition for existence among them becomes more intense. Sometimes introduction of new animals by men brings about significant effect on the existing vegetation. For an example, introduction of rabbits into Australia has become a major economic problem for the natives. These rabbits have caused devastation of large areas of that country.

Modifications of vegetation by intermittent partial destruction by fire is another indirect effect due to man’s activities. When vegetation is burnt, almost the whole of environment is changed. When the fire is extremely severe, the vegetation is almost destroyed and upper part of the humus is also burnt down. This reduces the fertility of the soil.

Compounds of calcium, potassium and phosphorus are converted into soluble forms which easily leach away from the soil thus making it deficient in these minerals. Nitrogen compounds are converted into their gaseous forms and hence disappear. When the fire is over, such areas are invaded by low nitrogen requiring plants such as Marchantia and Funaria.

Fire of low intensity may sometime result in increased soil fertility. When the temperature is below 100°C but well above the normal, bases are released thus raising the pH of the acidic soils. This temperature also promotes the growth and activity of the nitrogen fixing bacteria that are present in the soil. The effects of fire are not always destructive on every plant. Epilobium augustifolium may be quoted as an interesting example whose growth and flowering is stimulated by fire in close proximity.


Overexpression of SlMBP22 in Tomato Affects Plant Growth and Enhances Tolerance to Drought Stress

MADS-box transcription factors play crucial and diverse roles in plant growth and development, and the responses to biotic and abiotic stresses. However, the implementation of MADS-box transcription factors in regulating plant architecture and stress responses has not been fully explored in tomato. Here, we found that a novel MADS-box transcription factor, SlMBP22, participated in the control of agronomical traits, tolerance to abiotic stress, and regulation of auxin and gibberellin signalling. Transgenic plants overexpressing SlMBP22 (SlMBP22-OE) displayed pleiotropic phenotypes, including reduced plant height and leaf size, by affecting auxin and/or gibberellin signalling. SlMBP22 was induced by dehydration treatment, and SlMBP22-OE plants were more tolerant to drought stress than wild-type (WT). Furthermore, SlMBP22 overexpression plants accumulated more chlorophyll, starch and soluble sugar than WT, indicating that the darker green leaves might be attributed to increased chlorophyll levels in the transgenic plants. RNA-Seq results showed that the transcript levels of a series of genes related to chloroplast development, chlorophyll metabolism, starch and sucrose metabolism, hormone signalling, and stress responses were altered. Collectively, our data demonstrate that SlMBP22 plays an important role in both regulating tomato growth and resisting drought stress.

Palavras-chave: SlMBP22 auxin drought stress dwarfism gibberellin tomato.


Water and Humidity

Most growing plants contain about 90 percent water. Water plays many roles in plants. It is:

  • A primary component in photosynthesis and respiration
  • Responsible for turgor pressure in cells (Like air in an inflated balloon, water is responsible for the fullness and firmness of plant tissue. Turgor is needed to maintain cell shape and ensure cell growth.)
  • A solvent for minerals and carbohydrates moving through the plant
  • Responsible for cooling leaves as it evaporates from leaf tissue during transpiration
  • A regulator of stomatal opening and closing, thus controlling transpiration and, to some degree, photosynthesis
  • The source of pressure to move roots through the soil
  • The medium in which most biochemical reactions take place

Humidade relativa is the ratio of water vapor in the air to the amount of water the air could hold at the current temperature and pressure. Warm air can hold more water vapor than cold air. Relative humidity (RH) is expressed by the following equation:

RH = water in air ÷ water air could hold (at constant temperature and pressure)

Relative humidity is given as a percent. For example, if a pound of air at 75°F could hold 4 grams of water vapor, and there are only 3 grams of water in the air, then the relative humidity (RH) is:

Water vapor moves from an area of high relative humidity to one of low relative humidity. The greater the difference in humidity, the faster water moves. This factor is important because the rate of water movement directly affects a plant's transpiration rate.

The relative humidity in the air spaces between leaf cells approaches 100 percent. When a stoma opens, water vapor inside the leaf rushes out into the surrounding air (Figure 25), and a bubble of high humidity forms around the stoma. By saturating this small area of air, the bubble reduces the difference in relative humidity between the air spaces within the leaf and the air adjacent to the leaf. As a result, transpiration slows down.

If wind blows the humidity bubble away, however, transpiration increases. Thus, transpiration usually is at its peak on hot, dry, windy days. On the other hand, transpiration generally is quite slow when temperatures are cool, humidity is high, and there is no wind.

Hot, dry conditions generally occur during the summer, which partially explains why plants wilt quickly in the summer. If a constant supply of water is not available to be absorbed by the roots and moved to the leaves, turgor pressure is lost and leaves go limp.


Biomas

UMA biome is a large geographical region defined by similar climate with a specific set of biotic and abiotic factors.

There are several major biomes:

  • Boreal Forest
  • Tundra
  • Grassland
  • Temperate Deciduous Forest
  • Pastagens temperadas
  • Hot Desert
  • Temperate Shrublands and Woodlands
  • Temperate Evengreen Forests
  • Tundra

Abiotic conditions affect floral antagonists and mutualists of Impatiens capensis (Balsaminaceae)

Premise of the study: While the effect of abiotic factors on leaf herbivory is well known, the relative importance of abiotic conditions influencing both mutualists and antagonists is less well understood. Species interactions could enhance or reduce the direct effects of abiotic factors, depending on how mutualists and antagonists respond to abiotic conditions.

Métodos: We manipulated soil nutrients and shade in a factorial design and measured soil moisture in the annual Impatiens capensis. We then measured interactions with mutualists (two pollinating species) and antagonists (herbivores, florivores, nectar thieves, and flower bud gallers), as well as plant growth, floral rewards, and plant reproduction.

Key results: Fertilizer increased plant growth, floral attractiveness, mutualist and antagonist interactions, and plant reproduction. Shade had no effects, and soil moisture was negatively associated with plant growth and reproduction. All effects were additive. Mutualist and antagonist floral interactions both increased on fertilized plants, but antagonists increased at a greater rate, leading to a larger ratio of antagonist to mutualist interactions on fertilized plants. Despite having more antagonists, fertilized plants still had significantly higher reproduction, suggesting higher tolerance to antagonists.

Conclusões: Abiotic effects can have consistent effects on antagonists and mutualists, and on both floral and leaf antagonists. However, tolerance to antagonisms increased in favorable conditions. Thus, the direct positive effects of favorable abiotic conditions on plants outweighed negative indirect effects via increased antagonisms, which may lead to selection to grow in high-nutrient microsites in spite of increased herbivory.


How do abiotic factors affect biotic factors in an environment?

Biotic and abiotic factors are the environmental conditions that the organisms have to face to live in a specified environment.

Abiotic factors
Abiotic factors are the physical and chemical conditions of an environment. For example : heat, salinity, pressure, light, wind, pH .

Biotic factors
Biotic factors are all the biological conditions of an environment for a specie/taxa. It can include prey and predator abundance, available food amount, available space, intra and interspecific competition.

The development of organims is under the control of abiotic factors. Some are adapted to heat, cold etc . The abiotic factors will define which organisms are able or not to live in a specified place.

The living organisms will constitute the biotic factors, which define if and how can an organism live in a specified environment.

So, the abiotic factors are controling the biotic factors of an environment.

Everything depends on another significant part.

Explicação:

Abiotic factors support plant development. Let me explain this:

If soil organic carbon is rich, you can see your tree or plant become healthier if sufficient water and sunlight exist. In general, organic matter (organic carbon) in the soil improves plant growth.

To a farmer, the bottom line for deciding a good level of organic matter to maintain at his/her field relies upon cost and convenience. A practical rule is to use all available crop residues (leaves, stems, etc.) by incorporating them into the soil, apply the minimum fertilizer economically feasible to produce maximum plant size for greater harvests, and add other suitable residues that might be available. Minimizing erosion is another solution since erosion transports upper organic matter into other areas.

Macro and micronutrients should be in optimum concentrations to support plant life in an area. When they are missing, you can see some problems in plants.


Biotic Factors

Biotic factors include any living component of an ecosystem. They include related biological factors, such as pathogens, effects of human influence, and diseases. Living components fall into one three categories:

  1. Producers: Producers or autotrophs convert abiotic factors into food. The most common pathway is photosynthesis, through which carbon dioxide, water, and energy from sunlight are used to produce glucose and oxygen. Plants are examples of producers.
  2. Consumers: Consumers or heterotrophs obtain energy from producers or other consumers. Most consumers are animals. Examples of consumers include cattle and wolves. Consumers may be further classified as to whether they feed only on producers (herbivores), only on other consumers (carnivores), or a mixture of producers and consumers (omnivores). Wolves are an example of carnivores. Cattle are herbivores. Bears are omnivores.
  3. Decomposers: Decomposers or detritivores break down chemicals made by producers and consumers into simpler molecules. The products made by decomposers may be used by producers. Fungi, earthworms, and some bacteria are decomposers.

Understanding Abiotic Stress Tolerance Mechanisms: Recent Studies on Stress Response in Rice

National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institute for Biological Sciences, the Chinese Academy of Sciences, Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China

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*Author for correspondence. Tel: +86 (0)21 5492 4129, +86 (0)21 5492 4132 Fax: +86 (0)21 5492 4015 E-mail: < [email protected] >.Search for more papers by this author

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Supported by the State Key Basic Research and Development Plan of China (2006CB100100), the Knowledge Innovation Program of the Chinese Academy of Sciences (KSCX2-YW-N-011), the Shanghai Key Basic Research Foundation and Program of Shanghai Subject Chief Scientist (05DJ14008 and 06XD14023).

Publication of this paper is supported by the National Natural Science Foundation of China (30624808).

Resumo

Abiotic stress is the main factor negatively affecting crop growth and productivity worldwide. The advances in physiology, genetics, and molecular biology have greatly improved our understanding of plant responses to stresses. Rice plants are sensitive to various abiotic stresses. In this short review, we present recent progresses in adaptation of rice to salinity, water deficit and submergence. Many studies show that salt tolerance is tightly associated with the ability to maintain ion homeostasis under salinity. Na + transporter SKC1 unloads Na + from xylem, plasma membrane Na + /H + antiporter SOS1 excludes sodium out of cytosol and tonoplast Na + /H + antiporter NHX1 sequesters Na + into the vacuole. Silicon deposition in exodermis and endodermis of rice root reduces sodium transport through the apoplastic pathway. A number of transcription factors regulate stress-inducible gene expression that leads to initiating stress responses and establishing plant stress tolerance. Overexpression of some transcription factors, including DREB/CBF and NAC, enhances salt, drought, and cold tolerance in rice. A variant of one of ERF family genes, Sub1A-1, confers immersion tolerance to lowland rice. These findings and their exploitation will hold promise for engineering breeding to protect crop plants from certain abiotic stresses.