هل يمكن ان تعيش النباتات المختلفة الشكل في الظروف نفسها

تؤثر الظروف الطبيعية ومن أهمها المناخ من كمية وتوزيع الأمطار، ودرجة الحرارة، والإشعاع الشمسي، والرياح والضغط الجوي والتربة والتضاريس أو الطبوغرافية تأثيرا مباشرا على نوع وكثافة وتوزيع الغطاء النباتي الطبيعي على سطح الأرض. ويمكن القول بان النبات الطبيعي هو نتيجة التفاعل بين عاملي التربة والمناخ حيث يطلق على الظروف الطبيعية مجتمعة تعبير البيئة الطبيعية.

تأثيرات الحرارة على النبات

تتزايد عملية الايض في النبات بمعدل يتراوح ما بين 1-3 أضعاف لكل زيادة مقدارها 10 درجات مئوية في درجة الحرارة .  إن درجات الحرارة التي تزيد عن 50 درجة مئوية تحدث تغيرا كبيرا في التركيب الجزيئي للبروتينات  كما تزيد معدل التنفس في النبات .

تختلف تأثيرات الحرارة على النبات حسب الجزء النباتي فدرجة الحرارة للجذور في النباتات البعيدة عن خط الاستواء تكون أقل من درجة حرارة المجموع الخضري في فصل الصيف وأعلى في فصل الشتاء. درجة الحرارة لنمو الجذور عادة ما تكون أقل من المجموع الخضري ولذلك تستطيع الجذور أن تنمو في الخريف عندما تكون الأجزاء الخضرية ساكنة.

1-      الجفاف

عند ارتفاع الحرارة يتزايد معدل فقد النبات للماء عن طريق النتح ويبدأ النبات في الذبول عندما يصبح التوازن المائي له سالبا (كمية الماء المفقودة عن طريق النتح تفوق كمية الماء الممتصة بواسطة الجذور). تنتهي هذة العملية غالبا بموت النبات بسبب توقف العمليات الحيوية والتي تعتمد على الماء.

3) الرياح Wind

تعمل الرياح على فقد الرطوبة عن طريق زيادة التبخير من سطح التربة والنتح من النبات وهذا بدوره يقلل من فاعلية الأمطار. للرياح مدى واسع من التأثيرات البيئية فهي تنقل بخار الماء من البحيرات والمحيطات إلى اليابسة مما يؤدي إلى هطول المطر.

تتمثل تأثيرات الرياح على النباتات في نقل حبوب اللقاح من نبات لآخر,نقل البذور، التأثيرات الفسيولوجية على النبات وكذلك التأثير على شكل النبات. في بعض العائلات النباتية مثل Orchid و Heather لا يزيد وزن البذور عن 0.002 مجم وبذلك يمكن نقلها بواسطة الرياح مسافات بعيدة.

4) التربة Soil

من الناحية البيئية تعرف التربة على أنها الجزء من القشرة الأرضية الذي يستطيع النبات النمو فيه. تعتبر التربة خليطا من المواد المعدنية الناتجة عن عوامل التعرية والتآكل والمواد العضوية الميتة وجذور النباتات وحيوانات التربة والكائنات الدقيقة.

تشمل الصفات الفيزيائية للتربة نسيج التربة(Soil texture)،تركيب التربة (Soil structure)،لون التربة، عمق التربة، الرطوبة.

 1- النبات والضوء

لقد اكتشف القاعدة الأساسية التي تقضي بأن الطول النسبي للضوء والظلام يحددان أو يتحكمان في إزهار كثير من النباتات . وقد أطلق على هذه الظاهرة أسم التواقت الضوئي ولا يوجد تعريف دقيق لاصطلاح التواقت الضوئي .

وبصفة عامة يعرف بأنه استجابة النبات إلى الأطوال النسبية لفترات الضوء والظلام وعلى الرغم من ذلك فإن هذا التعريف يمكن تحويره من وجوه كثيرة . وعلى سبيل المثال فإن فترة الظلام أهم في عملية التواقت الضوئي من فترة الضوء كما أن لشدة الضوء ونوعه تأثير معدل على مدى استجابة النبات له . وعلى الرغم من ذلك فقد اتفق بصفة عامة أن الفترة ونظام التعاقب ذوي أهمية في بدء استجابة النباتات للفترة الضوئية وحينئذ تكون أي استجابة بواسطة النبات للفترة .

وتستجيب النباتات لتغيير فترات الضوء والظلام بطرق متعددة فالإزهار والنمو الخضري واستطالة السلاميات ( طول السيقان ) وإنبات البذور وتساقط الأوراق تعتبر كلها أمثلة لاستجابة النبات للفترة الضوئية التي اكتشفت حتى الآن .

ان بعض النباتات والتي تعرف بنباتات النهار القصير مثل نبات الدخان عُرف بأنها تزهر عندما تكون ساعات النهار قصيرة وساعات الظلام طويلة ولكنها لا تزهر تحت ظروف أخرى من طول النهار . كما وجد أن البعض الآخر من النباتات ( نباتات النهار الطويل والليل القصير مثل السبانخ تزهر فقط عندما يكون النهار طويلاً والليل قصيراً )كما وجد أيضاً أن هناك مجموعة ثالثة من النباتات ( الطماطم والقطن ) تعرف بنباتات النهار المحايد ليس لها أفضلية بالنسبة لطول النهار لكي تزهر .

1) الأمطار والرطوبة Precipitation & Humidity

تعتبر كمية وتوزيع الأمطار السنوية من أهم العوامل المحدد لنوع وكثافة وإنتاجية الغطاء النباتي في أي مكان. يزداد إنتاج الغطاء النباتي بزيادة معدل الأمطار السنوية حتى بلوغ 500 ملليمتر ليبدأ بعد ذلك تأثير صفات التربة بالظهور بشكل أكبر (السعيد 1422هـ)، يتأثر توزيع وكمية الأمطار بالتضاريس والبعد عن المحيطات فمثلا نجد ان المناطق الساحلية تتلقى كميات من الأمطار أكثر من المناطق الداخلية.

تعبر الرطوبة عن كمية الماء في الهواء وهي نسبة مئوية. يقل البخر من التربة والنتح من النبات بازدياد الرطوبة النسبية في المنطقة. لذلك نجد ان المناطق ذات الرطوبة النسبية العالية تعطي نمو في الغطاء النباتي أعلى لوحدة الأمطار مقارنة مع تلك المناطق ذات الرطوبة النسبية المنخفضة.

بالإضافة للحرارة الموجودة في خط الاستواء والبرودة في القطبين فان نمط حركة الهواء الناشئ عن حرارة الإشعاع الشمسي وحركة الأرض تسبب وجود نمط من الجفاف في خطي العرض 30 درجة شمالا وجنوبا وكذلك خط العرض 60 شمالا وجنوبا خط الاستواء.إن حركة الماء المحيطات تسبب تغيرا كبيرا في بيئات اليابسة . النباتات الصبارية تستطيع تحمل الظروف الصحراوية في المناطق التي تقع على خطوط عرض 30 شمال وجنوب خط الاستواء. أما النباتات التي تعيش في بيئات مرتفعة الرطوبة والواقعة على خطوط العرض 60 شمال وجنوب خط الاستواء فهي غير متحملة للظروف البيئية الصحراوية وعلى ذلك يمكن توضيح أهمية الرطوبة في تغيير انتشار الأنواع النباتية على الأرض.  الأقاليم التي تستقبل كميات كبيرة من الرطوبة نجد فيها تنوعا نباتيا كبيرا ويمكن ملاحظة ذلك في الغابات الاستوائية المطيرة.

وظائف الماء في النبات

1-      يشكل الماء ما نسبته 80-90% من وزن النباتات العشبية و 50% من الوزن الطازج للنباتات الخشبية. يعتبر الماء جزءا من تركيب البروتوبلازم ولذلك فإن نقص الماء للحد الحرج يرافقه تغير في تركيب البروتوبلازم وبالتالي موت النبات.

2-      يعمل الماء كمذيب للعناصر الغذائية والغازات والتي تنتقل بين خلايا النبات والنفاذية العالية للجدران الخلوية في خلايا النبات تبقي السوائل في حالة تدفق.

3-      يدخل الماء في معظم التفاعلات الكيميائية في النبات فعملية التمثيل الضوئي تتم بوجود الماء كما يعمل الماء على تحلل النشأ (الأميلوز) إلى سكر في عملية إنبات البذور. 

4-      يدعم الماء ضغط الامتلاء في خلايا النبات والذي يعتبر هاما في تمدد الخلايا ونموها. كما يعتبر الامتلاء هاما في فتح الثغور النباتية في الورقة والتي يتم عن طريقها تبادل الغازات أثناء عملية التمثيل الضوئي.