Taimeökoloogia

Taimeökoloogia on ökoloogia haru, mis keskendub taimede (sh. fütotsönooside) ja neid ümbritseva keskkonna vahelistele suhetele. Näiteks parasvöötme lehtmetsade levik Põhja-Ameerikas, põua või üleujutuse mõju taimede ellujäämisele, kõrbetaimede konkurents vee pärast või karjatatavate loomakarjade mõju rohumaade struktuurile. Üks taimi määratlev omadus on fotosüntees. Fotosüntees on keemiliste reaktsioonide protsess, mille käigus tekivad glükoos ja hapnik, mis on taimede jaoks eluliselt olulised. Taimeökoloogia üks olulisemaid aspekte on taimede roll Maa hapnikurikka atmosfääri loomisel, mis leidis aset umbes 2 miljardit aastat tagasi. Taimed hakkasid atmosfäärist süsinikdioksiidi eemaldama, käivitades sellega Maa kliima kontrollimise protsessi. Taimeökoloogiat saab jagada ka organisatsioonitasandite, sealhulgas taimede ökofüsioloogia, demökoloogia, kogukonna ökoloogia, ökosüsteemi ökoloogia, maastikuökoloogia ja biosfääri ökoloogia järgi. Taimede levikut reguleerivad ajalooliste tegurite, ökofüsioloogia ja biootiliste koostoimete kombinatsioon. Liigi esinemiseks peab see olema mingis piirkonnas arenenud või sinna levinud (kas looduslikult või inimtegevuse kaudu) ega tohi olla kohapeal välja surnud. Taimekooslused jagunevad domineerivate taimeliikide vormi alusel laias laastus bioomideks. Näiteks rohumaadel domineerivad kõrrelised, metsades aga puud. Elustikud on määratud piirkondliku kliima, enamasti temperatuuri ja sademete järgi ning järgivad üldist laiuskraadide trendi. Bioomides võib olla palju ökoloogilisi kooslusi, mida ei mõjuta mitte ainult kliima ja mitmesugused väiksema ulatusega omadused, nagu näiteks pinnas ja hüdroloogia. Taimed, nagu enamik eluvorme, vajavad suhteliselt vähe põhielemente: süsinikku, vesinikku, hapnikku, lämmastikku, fosforit ja väävlit; seetõttu tuntakse neid CHNOPSi eluvormidena. Kui taimed kasvavad vahetus läheduses, võivad need ammendada nende elementide varud ja avaldada negatiivset mõju naabritele. Taimede suuruse asümmeetria mõjutab oluliselt ökoloogiliste koosluste struktuuri ja mitmekesisust. Paljudel juhtudel (võib-olla enamikul) tulenevad negatiivsed mõjud naabritele suuruse asümmeetrilisest konkurentsist valguse pärast. Muudel juhtudel võib maa all olla konkurents vee, lämmastiku või fosfori pärast. Mutualism on defineeritud kui interaktsioon “kahe liigi või indiviidi vahel, mis on mõlemale kasulik”. Taimedes on tõenäoliselt kõige levinum näide vastastikusest kasulikust suhtest taimede ja seente vahel, mida tuntakse mükoriisadena. Sentega koostöös saab taim abi toitainete omastamisel, samal ajal kui seenele tarnitakse süsivesikuid. Mõned varasemal teadaoleval fossiilsel taimel on isegi fossiilsed mükoriisad nende ribosoomidel. Taimed võivad omada ka kasulikke mõjusid üksteisele, kuid see on vähem levinud. Näiteks võivad “õdetaimed” pakkuda noortele kaktustele varju kuni nad end sisse seavad. Parasitism viitab bioloogias erinevate liikide vastasmõjule, kus parasiit (üks liik) saab kasu peremehe (teine liik) arvelt. Parasiitide ellujäämine sõltub üldiselt teisest organismist (nende peremeesorganismist), mis hõlmab tavaliselt minimaalselt nii elupaiga- kui ka toitainetevajadust. Parasiittaimed kinnituvad peremeestaimede külge haustori kaudu ksüleemile ja/või floeemile. Paljud parasiittaimed on üldised ja suudavad korraga rünnata mitut peremeest, mõjutades suuresti kogukonna struktuure. Parasiit mõjutab peremeesliikide kasvu, paljunemist ja ainevahetust, kuna parasiit võtab toitaineid, vett ja süsinikku. Samuti on nad võimelised muutma võõrustajate vahelist konkurentsi ja kaudselt mõjutada konkurentsi kogukonnas. Kommensalism viitab kahe liigi vahelisele bioloogilisele koostoimele, kus üks saab kasu, samas kui teine jääb lihtsalt mõjutamata. Kasu saavatele liikidele viidatakse kui kommensaalidele, samas kui liikidele, mis ei ole mõjutatud, nimetatakse peremeesorganismiks. Näiteks taimede küljes elavaid organisme ehk epifüüte nimetatakse kommensaalideks. Ligi 10% kõigist soontaimede liikidest üle maailma on epifüüdid ja enamik neist leidub troopilistes metsades. Seetõttu moodustavad nad suure osa kogu maailma taimede bioloogilisest mitmekesisusest, moodustades 10% kõigist liikidest ja 25% kõigist troopiliste maade soontaimeliikidest. Kommensaalidel on aga võime aja jooksul muutuda parasiitideks, mille tulemuseks on edukuse vähenemine või üldine populatsiooni vähenemine. Caroll & Salt (2004). Ecology for Gardeners. Timber Press. Lk Glossary, 287. ISBN 0-88192-611-6. Keddy, Paul A. (2007). Plants and Vegetation. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0521-86480-0. Sönmez, Osman; Saud, Shah; Wang, Depeng; Wu, Chao; Adnan, Muhammad; Turan, Veysel (27. aprill 2021). Climate Change and Plants. CRC Press. DOI:10.1201/9781003108931. ISBN 978-1-003-10893-1. Schulze, Ernst-Detlef (2005). Plant Ecology. Springer. ISBN 9783540208334. Smith, Christopher C. (september 1988). "Elements of Ecology Robert Leo Smith". The American Biology Teacher. 50 (6): 394. DOI:10.2307/4448774. ISSN 0002-7685. JSTOR 4448774. Craine, Joseph M.; Dybzinski, Ray (2013). "Mechanisms of plant competition for nutrients, water and light". Functional Ecology. 27 (4): 833–840. DOI:10.1111/1365-2435.12081. ISSN 0269-8463. JSTOR 23480992. Keddy, Paul A. (2001). Competition. Dordrecht: Kluwer. Lk 552. ISBN 0-7923-6064-8. Callaway, R. M. (1995). "Positive interactions among plants (Interpreting botanical progress)". The Botanical Review 61. Lk 306–349. Hochberg, M. E.; Michalakis, Y; Meeus, T. De (1992). "Parasitism as a constraint on the rate of life-history evolution". Journal of Evolutionary Biology. 5 (3): 491–504. Cameron, Duncan D; White, Andy; Antonovics, Janis (november 2009). "Parasite-grass-forb interactions and rock-paper-scissor dynamics: predicting the effects of the parasitic plant Rhitanthus minor on host plant communities". Journal of Ecology. 97 (6): 1311–1319. Nieder, J; Prosperi, J.; Michaloud, G (2001). "Epiphytes and their contribution to canopy diversity". Plant Ecology 153. Lk 51–63. Malcolm, W (1966). "Biological Interactions". Botanical Review. 32 (3): 243–254. geobotaanika metsaökoloogia