Životinje kopno-vazduh su primjeri. Zemljište-vazdušno stanište
vrsta lekcije - kombinovano
Metode: djelomično istraživačka, prezentacija problema, reproduktivna, eksplanatorno-ilustrativna.
Cilj:
Svest učenika o značaju svih tema o kojima se raspravlja, sposobnost da svoj odnos prema prirodi i društvu grade na osnovu poštovanja života, svega živog kao jedinstvenog i neprocenjivog dela biosfere;
Zadaci:
Obrazovni: pokazati mnoštvo faktora koji djeluju na organizme u prirodi, relativnost pojma "štetnih i korisnih faktora", raznolikost života na planeti Zemlji i mogućnosti prilagođavanja živih bića cijelom spektru uslova okoline.
u razvoju: razvijaju komunikacijske vještine, sposobnost samostalnog sticanja znanja i stimulišu svoju kognitivnu aktivnost; sposobnost analize informacija, isticanje glavne stvari u proučavanom materijalu.
edukativni:
Negovati kulturu ponašanja u prirodi, osobine tolerantne osobe, usaditi interesovanje i ljubav prema divljini, formirati stabilan pozitivan stav prema svakom živom organizmu na Zemlji, formirati sposobnost sagledavanja lepote.
Lični: kognitivni interes za ekologiju Razumijevanje potrebe za stjecanjem znanja o raznolikosti biotičkih odnosa u prirodnim zajednicama radi očuvanja prirodne biocenoze. Sposobnost odabira cilja i semantičkih postavki u svojim radnjama i djelima u odnosu na divlje životinje. Potreba za pravičnim vrednovanjem sopstvenog rada i rada drugova iz razreda
kognitivni: sposobnost rada sa različitim izvorima informacija, pretvaranje iz jednog oblika u drugi, upoređivanje i analiziranje informacija, izvođenje zaključaka, priprema poruka i prezentacija.
Regulatorno: sposobnost samostalnog organizovanja izvršavanja zadataka, procene ispravnosti rada, refleksije njihovih aktivnosti.
Komunikativna: učestvovati u dijalogu u učionici; odgovarati na pitanja nastavnika, drugova iz razreda, govoriti publici koristeći multimedijalnu opremu ili druga sredstva demonstracije
Planirani rezultati
Predmet: poznaju – pojmove „stanište“, „ekologija“, „faktori životne sredine“, njihov uticaj na žive organizme, „veze živog i neživog“;. Biti sposoban - definirati pojam "biotičkih faktora"; okarakterizirati biotičke faktore, dati primjere.
Lični: donositi sudove, pretraživati i birati informacije; analizirati veze, upoređivati, pronaći odgovor na problematično pitanje
Metasubject: veze sa akademskim disciplinama kao što su biologija, hemija, fizika, geografija. Planirajte akcije sa postavljenim ciljem; pronaći potrebne informacije u udžbeniku i referentnoj literaturi; vršiti analizu objekata prirode; izvući zaključke; formulišite svoje mišljenje.
Oblik organizacije aktivnosti učenja - pojedinac, grupa
Nastavne metode: vizuelno-ilustrativni, eksplanatorno-ilustrativni, djelimično istraživački, samostalni rad sa dodatnom literaturom i udžbenikom, sa DER.
Prijemi: analiza, sinteza, zaključivanje, prenošenje informacija iz jedne vrste u drugu, generalizacija.
Učenje novog gradiva
Organizmi koji žive na površini Zemlje okruženi su gasovitom sredinom koju karakteriše niska vlažnost, gustina i pritisak, kao i visok sadržaj kiseonika. Faktori životne sredine koji deluju u okruženju zemlja-vazduh razlikuju se po nizu specifičnosti: u poređenju sa drugim sredinama, ovde je svetlost intenzivnija, temperatura podleže snažnijim kolebanjima, a vlažnost značajno varira u zavisnosti od geografskog položaja, godišnjeg doba i vremena. dana. Utjecaj gotovo svih ovih faktora usko je povezan s kretanjem vazdušne mase- vjetrovi.
U toku evolucije, stanovnici zemno-vazdušne sredine razvili su specifične anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge adaptacije. Imaju organe koji omogućavaju direktnu asimilaciju atmosferski vazduh u procesu disanja (stomati biljaka, pluća i dušnici životinja); skeletne formacije koje podupiru tijelo u uvjetima niske gustine medija dobile su snažan razvoj
(mehanička i potporna tkiva biljaka, životinjski skelet); razradili ste složene adaptacije kako biste se zaštitili od štetnih faktora (periodičnost i ritam životni ciklusi, složena struktura integumenta, mehanizmi termoregulacije itd.); uspostavljena je bliža veza sa tlom (korijenjem biljaka); vi-radili veliku pokretljivost životinja u potrazi za hranom; pojavile su se leteće životinje i plodovi u zraku, sjemenke, polen biljaka.
Razmotrimo glavne abiotičke faktore u zemno-vazdušnom okruženju života.
Zrak.
Suvi vazduh na nivou mora sastoji se (po zapremini) od 78% azota, 21% kiseonika, 0,03% ugljen-dioksida; najmanje 1% otpada na inertne gasove.
Kiseonik je neophodan za disanje velike većine organizama, ugljični dioksid koriste biljke tokom fotosinteze. Kretanje vazdušnih masa (vetar) menja temperaturu i vlažnost vazduha, ima mehanički uticaj na organizme. Vjetar uzrokuje promjenu transpiracije u biljkama. To je posebno izraženo za vrijeme suhih vjetrova, koji isušuju zrak i često uzrokuju smrt biljaka. Vjetar igra značajnu ulogu u oprašivanju anemofila - biljaka koje se oprašuju vjetrom. Vjetrovi određuju smjer migracije insekata kao što su livadni moljac, pustinjski skakavci, malarični komarci.
Padavine.
Padavine u vidu kiše, snega ili grada menjaju vlažnost vazduha i zemljišta, obezbeđuju biljkama dostupnu vlagu, daju pije voduživotinje. Obilne kiše mogu uzrokovati poplave, privremeno poplaviti određeno područje. Pljuskovi, a posebno grad, često dovode do mehaničkih oštećenja vegetativnih organa biljaka.
Velika vrijednost za vodni režim imaju vrijeme padavina, njihovu učestalost i trajanje. Važna je i priroda kiše. Tokom obilnih kiša, tlo nema vremena da upije vodu. Ova voda brzo otječe, a njene jake struje često nose dio plodnog sloja tla u rijeke i jezera, a sa njim i slabo ukorijenjene biljke, a ponekad i male životinje. Kiše sa kišom, naprotiv, dobro vlaže tlo, međutim, ako se povuku, dolazi do zalijevanja.
Padavine u vidu snijega povoljno djeluju na organizme u zimskom periodu. Kao dobar izolator, snijeg štiti tlo i vegetaciju od smrzavanja (sloj snijega od 20 cm štiti biljku na temperaturi zraka od -25°C), a malim životinjama služi kao sklonište gdje pronalaze hranu i drugo. odgovarajućim temperaturnim uslovima. U jakim mrazima tetrijeb, jarebica, lješnjak se skrivaju ispod snijega. Međutim, tokom snježnih zima dolazi do masovnog uginuća nekih životinja, na primjer, srndaća i divlja svinja: Sa velikim snježnim pokrivačem teško im je kretanje i ishranu.
Vlažnost tla.
Voda u tlu je jedan od glavnih izvora vlage za biljke. Prema svom agregatnom stanju, pokretljivosti, dostupnosti i značaju za biljke, vode u tlu dijelimo na slobodne, kapilarne, hemijski i fizički vezane.
Glavna vrsta slobodne vode je gravitaciona voda. Popunjava široke praznine između čestica tla i pod uticajem gravitacije neprestano ulazi u dublje slojeve dok ne dođe do nepropusnog sloja. Biljke ga lako asimiliraju dok je u zoni korijenskog sistema.
Kapilarna voda ispunjava najtanje praznine između čestica tla, a biljke je također dobro upijaju. Kohezija se drži u kapilarima. Pod utjecajem isparavanja s površine tla kapilarna voda stvara uzlaznu struju, za razliku od gravitacijske vode koju karakterizira silazna struja. Ova kretanja vode, njena potrošnja zavise od temperature vazduha, karakteristika reljefa, svojstava tla, vegetacionog pokrivača, jačine vetra i drugih faktora. I kapilarna i gravitaciona voda su takozvana voda dostupna biljkama.
U tlu se nalazi i hemijski i fizički vezana voda koja se nalazi u nekim zemljišnim mineralima (opal, gips, montrillonit, hidroliskus itd.) Sva ova voda je apsolutno nedostupna biljkama, iako je u nekim zemljištima (glina, treset) njen sadržaj veoma veliki.
♦ Ekoklima.
Svako stanište karakteriše određena ekološka klima - ekoklima, tj. klimu površinskog sloja vazduha. Vegetacija ima veliki uticaj na klimatske faktore. Pod krošnjama šume, na primjer, vlažnost zraka je uvijek veća, a temperaturna kolebanja su manja nego na proplancima. Svetlosni režim ovih mesta je takođe različit. U različitim biljnim asocijacijama formira se vlastiti režim vlažnosti, temperature i svjetlosti. Zatim govore o fitoklimi.
Uslovi života koji okružuju larve insekata koji žive ispod kore drveta razlikuju se od onih u šumi u kojoj ovo drvo raste. U tom slučaju temperatura južne strane debla može biti 10-15°C viša od temperature njegove sjeverne strane. Tako mala područja staništa imaju svoju mikroklimu. Posebne mikroklimatske uslove stvaraju ne samo biljke, već i životinje. Stabilnu mikroklimu imaju naseljene životinjske jazbine, šupljine drveća i pećine.
Za prizemno-vazdušno okruženje, kao i za vodu, karakteristično je jasno definisano zoniranje. Postoje geografske i meridionalne, odnosno uzdužne, prirodna područja. Prvi se proteže od zapada prema istoku, drugi - od sjevera prema jugu.
Pitanja i zadaci
1. Opišite glavne abiotičke faktore zemno-vazdušne sredine.
2. Navedite primjere stanovnika zemno-vazdušne sredine.
Posebnost zemaljsko-vazdušne sredine je prisustvo vazduha (mešavine različitih gasova) u njoj.
Vazduh ima malu gustinu, pa ne može biti podrška organizmima (osim letećih). Niska gustoća zraka određuje njegov neznatan otpor kada se organizmi kreću duž površine tla. Istovremeno, otežava njihovo pomicanje u vertikalnom smjeru. Mala gustina vazduha određuje i nizak pritisak na kopnu (760 mm Hg = 1 atm). Vazduh, manji od vode, blokira prodiranje sunčeve svetlosti. Ima veću prozirnost od vode.
Gasni sastav vazduha je konstantan (o tome znate iz kursa geografije). Kiseonik i ugljen-dioksid, po pravilu, nisu ograničavajući faktori. Vodena para i različiti zagađivači prisutni su kao nečistoće u vazduhu.
Tokom proteklog stoljeća, kao rezultat ljudskih aktivnosti u atmosferi, naglo se povećao sadržaj različitih zagađivača. Među njima su najopasniji: oksidi dušika i sumpora, amonijak, formaldehid, teški metali, ugljovodonici itd. Živi organizmi praktički nisu prilagođeni njima. Iz tog razloga, zagađenje vazduha predstavlja ozbiljan globalni problem. ekološki problem. Njegovo rješenje zahtijeva implementaciju mjera zaštite okoliša na nivou svih država Zemlje.
Zračne mase se kreću u horizontalnom i vertikalnom smjeru. To dovodi do pojave takvog ekološkog faktora kao što je vjetar. Vjetar može uzrokovati kretanje pijeska u pustinjama ( peščane oluje). U stanju je da izbaci čestice tla na bilo kom terenu, smanjujući plodnost zemljišta (erozija vjetrom). Vjetar ima mehanički učinak na biljke. Sposoban je da izazove udare vjetra (preokretanje drveća s korijenjem), vjetrolome (lomove stabala), deformaciju krošnje drveća. Kretanje vazdušnih masa značajno utiče na raspodelu padavina i temperaturni režim u okruženju zemlja-vazduh.
Vodni režim prizemno-vazdušne sredine
Iz kursa geografije znate da prizemno-vazdušno okruženje može biti i izuzetno zasićeno vlagom (tropi) i vrlo siromašno njome (pustinje). Padavine su neravnomjerno raspoređene po godišnjim dobima i geografska područja. Vlažnost u okolini varira u širokom rasponu. To je glavni ograničavajući faktor za žive organizme.
Temperaturni režim prizemno-vazdušne sredine
Temperatura u prizemno-vazdušnom okruženju ima dnevnu i sezonsku periodičnost. Organizmi su mu se prilagodili od pojave života na kopnu. Stoga je manje vjerovatno da će temperatura djelovati kao ograničavajući faktor nego vlažnost.
Adaptacije biljaka i životinja na život u zemljino-vazdušnoj sredini
Puštanjem biljaka na kopno razvila su tkiva. Učili ste strukturu biljnog tkiva u predmetu biologije 7. razreda. Zbog činjenice da zrak ne može poslužiti kao pouzdana potpora, u biljkama su nastala mehanička tkiva (drvo i lična vlakna). Širok spektar promjena klimatskih faktora uzrokovao je stvaranje gustih integumentarnih tkiva - periderma, kora. Zbog pokretljivosti zraka (vjetra), biljke su razvile adaptacije za oprašivanje, širenje spora, plodova i sjemena.
Život životinja u suspenziji u zraku je nemoguć zbog njegove male gustine. Mnoge vrste (insekti, ptice) prilagodile su se aktivnom letu i mogu dugo ostati u zraku. Ali njihova reprodukcija se događa na površini tla.
Kretanje zračnih masa u horizontalnom i vertikalnom smjeru neki mali organizmi koriste za pasivno naseljavanje. Na taj način se naseljavaju protisti, pauci i insekti. Niska gustina zraka uzrokovala je poboljšanje kod životinja u procesu evolucije vanjskog (zglavkari) i unutrašnjeg (vertebralnog) skeleta. Iz istog razloga postoji i ograničenje ograničiti težinu i veličina tijela kopnenih životinja. Najveća kopnena životinja je slon (težina do 5 tona) mnogo je manja morski div — plavi kit(do 150 tona). Zahvaljujući nastanku različite vrste udova, sisari su mogli da napune područja zemlje koja su raznolika po prirodi.
Opće karakteristike tla kao životne sredine
Tlo je gornji sloj zemljine kore koji je plodan. Nastao je kao rezultat interakcije klimatskih i bioloških faktora sa stijenom ispod (pijesak, glina itd.). Tlo je u kontaktu sa vazduhom i služi kao potpora kopnenih organizama. Takođe je izvor mineralne ishrane za biljke. Istovremeno, tlo je životna sredina za mnoge vrste organizama. Tlo karakterišu sledeća svojstva: gustina, vlažnost, temperatura, aeracija (dovod vazduha), reakcija sredine (pH), salinitet.
Gustoća tla raste sa dubinom. Vlažnost, temperatura i aeracija tla su usko povezani i međusobno zavisni. Temperaturne fluktuacije u tlu su uglađene u odnosu na zemaljski vazduh a na dubini od 1-1,5 m više se ne prate. Dobro navlažena tla se polako zagrijavaju i polako hlade. Povećanje vlažnosti i temperature tla pogoršava njegovu aeraciju, i obrnuto. Hidrotermalni režim tla i njegova aeracija zavise od strukture tla. Glinena tla više zadržavaju vodu od pješčanih tla. Ali oni su manje prozračni i lošije se zagrijavaju. Prema reakciji okoline, tla se dijele na tri tipa: kisela (pH< 7,0), нейтральные (рН ≈ 7,0) и щелочные (рН > 7,0).
Adaptacije biljaka i životinja na život u tlu
Tlo u životu biljaka obavlja funkcije fiksiranja, opskrbe vodom i izvora mineralne prehrane. Koncentracija hranljive materije u tlu dovelo do razvoja korijenskog sistema i provodnih tkiva u biljkama.
Životinje koje žive u tlu imaju brojne prilagodbe. Oni su karakterizirani Različiti putevi kretanje u tlu. To može biti kopanje poteza i rupa, kao medvjed i krtica. Kišne gliste mogu razdvojiti čestice tla i napraviti prolaze. Larve insekata mogu puzati među česticama tla. U tom smislu, u procesu evolucije, razvijene su odgovarajuće adaptacije. Kopajući organizmi razvili su udove za kopanje. At annelids postoji hidrostatski skelet, a insekti i stonoge imaju kandže.
Životinje u zemljištu imaju kratko zbijeno tijelo s nemokrim pokrovima (sisari) ili prekriveno sluzom. Život u tlu kao staništu doveo je do atrofije ili nerazvijenosti organa vida. Mladež ima malene, nerazvijene oči često skrivene ispod nabora kože. Da bi se olakšalo kretanje u uskim prolazima tla, vuna krtica je stekla sposobnost uklapanja u dva smjera.
U okruženju zemlja-vazduh, organizmi su okruženi vazduhom. Ima nisku vlažnost, gustinu i pritisak, visoku prozirnost i sadržaj kiseonika. Vlažnost je glavni ograničavajući faktor. Tlo kao životnu sredinu karakteriše velika gustina, određeni hidrotermalni režim i aeracija. Biljke i životinje razvile su različite adaptacije na život u zemlji, vazduhu i zemljištu.
Život na kopnu u velikoj meri zavisi od stanja vazduha. Prirodna mešavina gasova nastala tokom evolucije Zemlje je vazduh koji udišemo.
Vazduh kao medij života usmjerava evolucijski razvoj stanovnika ovog medija. Dakle, visok sadržaj kiseonika određuje mogućnost formiranja visokog nivoa energetskog metabolizma (metabolizam između tela i okoline). Atmosferski vazduh karakteriše niska i promenljiva vlažnost, što je ograničavalo mogućnosti ovladavanja vazdušnom sredinom, a među njegovim stanovnicima odredilo je evoluciju sistema razmene vode i soli i strukture organa za disanje. Treba napomenuti i nisku gustinu zraka u atmosferi, zbog koje je život koncentriran blizu površine Zemlje i prodire u atmosferu do visine ne više od 50-70 m (krošnje tropskih šumskih stabala).
Glavne komponente atmosferskog vazduha su azot (N 2) - 78,08%, kiseonik (0 2) - 20,9%, argon (Ar) - oko 1% i ugljen dioksid (C0 2) - 0,03% (Tabela prva).
Kiseonik se pojavio na Zemlji prije oko 2 milijarde godina, kada je površina nastala pod utjecajem aktivne vulkanske aktivnosti. U proteklih 20 miliona godina, udio kiseonika u zraku se postepeno povećavao (danas iznosi 21%). Glavnu ulogu u tome odigrao je razvoj biljnog svijeta kopna i oceana.
Tabela 1. Gasni sastav Zemljine atmosfere
Atmosfera štiti Zemlju od meteorskog bombardovanja. Otprilike 5 puta godišnje u atmosferi izgaraju fragmenti meteorita, kometa i asteroida čija bi snaga, kada bi se susreli sa Zemljom, premašila snagu bombe bačene na Hirošimu. Većina meteorita nikada ne dospije do površine zemlje, oni izgaraju čak i kada velikom brzinom uđu u atmosferu. Svake godine na Zemlju padne oko 6 miliona tona kosmičke prašine.
Osim toga, atmosfera doprinosi očuvanju topline na planeti, koja bi se inače raspršila u hladnoći svemira. Ista atmosfera zbog sile gravitacije ne nestaje.
Na visini od 20-25 km od površine Zemlje nalazi se zaštitni (sloj) koji odlaže ultraljubičasto zračenje koje je štetno za sva živa bića. Bez toga bi takvo zračenje moglo uništiti život na Zemlji. Nažalost, od 1980-ih i 1990-ih 20ti vijek postoji negativan trend stanjivanja i uništavanja ozonskog ekrana.
U toku evolucije, ovo okruženje je savladano kasnije od vode. Njegova posebnost leži u činjenici da je plinovit, pa ga karakterizira niska vlažnost, gustina i pritisak, visok sadržaj kisika. U toku evolucije, živi organizmi su razvili neophodne anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge adaptacije. Životinje u zemljino-vazdušnoj sredini kreću se kroz tlo ili kroz vazduh (ptice, insekti), a biljke se ukorijenjuju u tlu. S tim u vezi, životinje imaju pluća i traheje, a biljke imaju stomatalni aparat, odnosno organe pomoću kojih kopneni stanovnici planete apsorbiraju kisik direktno iz zraka. Snažan razvoj dobili su skeletni organi koji obezbeđuju autonomiju kretanja na kopnu i podržavaju telo svim njegovim organima u uslovima niske gustine medija, hiljadama puta manjeg od vode. Faktori okoline u prizemno-vazdušnom okruženju razlikuju se od ostalih staništa po visokom intenzitetu osvjetljenja, značajnim kolebanjima temperature i vlažnosti zraka, korelaciji svih faktora sa geografskim položajem, promjeni godišnjih doba i doba dana. Njihov uticaj na organizme neraskidivo je povezan sa kretanjem vazduha i položajem u odnosu na mora i okeane i veoma se razlikuje od uticaja u vodenoj sredini (tabela 1).
Tabela 1. Uvjeti staništa za zračne i vodene organizme (prema D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)
| Uslovi života (faktori) | Značaj uslova za organizme | |||
| vazdušno okruženje | vodena sredina | |||
| Vlažnost | Veoma važno (često u nedostatku) | Nema (uvijek u višku) | ||
| Gustina | Manji (osim zemlje) | Velika u poređenju sa svojom ulogom za stanovnike vazduha | ||
| Pritisak | Gotovo da nema | Veliki (može doseći 1000 atmosfera) | ||
| Temperatura | Značajno (fluktuira u vrlo širokim granicama - od -80 do + 100 ° C i više) | Manja od vrijednosti za stanovnike zraka (koleba se mnogo manje, obično od -2 do + 40 ° C) | ||
| Kiseonik | Manji (uglavnom višak) | Neophodan (često u nedostatku) | ||
| suspendovane čvrste materije | nevažno; ne koristi se za hranu (uglavnom mineralna) | Važno (izvor hrane, posebno organske materije) | ||
| Rastvori u okruženje | Do određene mjere (relevantno samo za rješenja u tlu) | Važno (u određenoj količini potrebno) | ||
Kopnene životinje i biljke razvile su vlastite, ništa manje originalne prilagodbe na nepovoljne čimbenike okoline: složenu strukturu tijela i njegovih integumenata, učestalost i ritam životnih ciklusa, mehanizme termoregulacije itd. Razvila se svrsishodna mobilnost životinja u potrazi za hranom. , spore koje se prenose vjetrom, sjemenke i polen biljaka, kao i biljaka i životinja, čiji je život u potpunosti povezan sa zračnom sredinom. Formiran je izuzetno blizak funkcionalni, resursni i mehanički odnos sa tlom. Mnoge adaptacije o kojima smo gore govorili, kao primjeri karakterizacije abiotički faktori okruženje. Stoga, nema smisla sada ponavljati, jer ćemo se na njih vratiti u praktičnim vježbama
Zemljište kao stanište
Zemlja je jedina od planeta koja ima tlo (edasferu, pedosferu) - posebnu, gornju ljusku zemlje. Ova ljuska nastala je u istorijski predvidljivom vremenu - iste je godine kao i kopneni život na planeti. Po prvi put, M. V. Lomonosov ("O slojevima zemlje") je na pitanje o poreklu tla odgovorio: "...tlo je nastalo savijanjem životinjskih i biljnih tijela... po dužini vremena ...". I veliki ruski naučnik ti. Vi. Dokučajev (1899: 16) je prvi nazvao tlo nezavisnim prirodnim tijelom i dokazao da je tlo „... isto nezavisno prirodno-istorijsko tijelo kao i svaka biljka, bilo koja životinja, bilo koji mineral... to je rezultat, funkcija kumulativne, međusobne aktivnosti klime datog područja, njegovih biljnih i životinjskih organizama, reljefa i starosti zemlje..., konačno, podzemlja, odnosno matičnih stijena tla... Sve ove zemljišne formacije agensi su, u suštini, potpuno jednaki po veličini i ravnopravno učestvuju u formiranju normalnog tla...“. A poznati savremeni naučnik tla N. A. Kachinsky ("Tlo, njegova svojstva i život", 1975) daje sljedeću definiciju tla: zrak, voda), biljni i životinjski organizmi.
Glavni strukturni elementi tla su: mineralna baza, organska materija, vazduh i voda.
Mineralna baza (skelet)(50-60% cjelokupnog tla) nije organska materija, nastao kao rezultat donjeg planinskog (matičnog, matičnog) stijena kao rezultat njegovog trošenja. Veličine skeletnih čestica: od gromada i kamenja do najsitnijih čestica pijeska i mulja. Fizičko-hemijska svojstva tla uglavnom su određena sastavom matičnih stijena.
Propustljivost i poroznost tla, koji osiguravaju cirkulaciju vode i zraka, zavise od omjera gline i pijeska u tlu, veličine krhotina. U umjerenoj klimi idealno je ako je tlo formirano od jednakih količina gline i pijeska, odnosno ilovača. U tom slučaju zemljištu ne prijeti ni zalijevanje niti isušivanje. Oba su podjednako štetna i za biljke i za životinje.
organska materija- do 10% tla, formira se od mrtve biomase (biljne mase - leglo lišća, grana i korijena, uginule debla, travnate krpe, organizmi uginulih životinja), usitnjene i prerađene u zemljišni humus od strane mikroorganizama i određenih grupa životinje i biljke. Više jednostavnih elemenata, koji nastaju kao rezultat razgradnje organske materije, biljke ponovo apsorbuju i uključuju se u biološki ciklus.
Zrak(15-25%) u zemljištu se nalazi u šupljinama – porama, između organskih i mineralnih čestica. U nedostatku (teška glinena tla) ili kada su pore ispunjene vodom (prilikom plavljenja, odmrzavanja permafrosta), pogoršava se aeracija u tlu i razvijaju se anaerobni uslovi. U takvim uslovima inhibiraju se fiziološki procesi organizama koji troše kiseonik – aerobni, spora je razgradnja organske materije. Postepeno se akumulirajući, formiraju treset. Velike rezerve treseta karakteristične su za močvare, močvarne šume i zajednice tundre. Akumulacija treseta posebno je izražena u sjevernim krajevima, gdje se hladnoća i natopljenost tla međusobno određuju i nadopunjuju.
Voda(25-30%) u zemljištu zastupljena su 4 tipa: gravitaciona, higroskopna (vezana), kapilarna i parna.
Gravitacija- pokretna voda, koja zauzima široke razmake između čestica tla, prodire pod svojom težinom do nivoa podzemne vode. Biljke lako apsorbuju.
higroskopna, ili vezana– adsorbira se oko koloidnih čestica (glina, kvarc) tla i zadržava se u obliku tankog filma zbog vodoničnih veza. Oslobođen od njih visoke temperature(102-105°C). Nedostupan je biljkama, ne isparava. U glinenim tlima takva voda iznosi do 15%, u pjeskovitim zemljištima - 5%.
kapilarni- drži se oko čestica tla pomoću sile površinske napetosti. Kroz uske pore i kanale - kapilare, izdiže se iz nivoa podzemne vode ili odvaja od šupljina gravitacionom vodom. Bolje se zadržava na glinovitim zemljištima, lako isparava. Biljke ga lako apsorbuju.
Parna- zauzima sve pore bez vode. Prvo ispari.
Postoji stalna izmjena površinskog tla i podzemnih voda, kao karika u općem ciklusu vode u prirodi, mijenjajući brzinu i smjer u zavisnosti od godišnjeg doba i vremenskih prilika.
Struktura profila tla
Struktura tla je heterogena i horizontalno i vertikalno. Horizontalna heterogenost tla odražava heterogenost rasporeda stena koje formiraju tlo, položaja u reljefu i klimatskih karakteristika i u skladu je sa distribucijom vegetacionog pokrivača na teritoriji. Svaku takvu heterogenost (tip tla) karakterizira vlastita vertikalna heterogenost, odnosno profil tla, koji nastaje kao rezultat vertikalne migracije vode, organskih i mineralnih tvari. Ovaj profil je skup slojeva ili horizonata. Svi procesi formiranja tla odvijaju se u profilu uz obavezno razmatranje njegove podjele na horizonte.
Bez obzira na vrstu tla, u njegovom profilu se razlikuju tri glavna horizonta, koji se razlikuju po morfološkim i hemijska svojstva između sebe i između sličnih horizonata na drugim tlima:
1. Humusno-akumulativni horizont A. Akumulira i transformiše organsku materiju. Nakon transformacije, neki od elemenata iz ovog horizonta se s vodom iznose u one ispod.
Ovaj horizont je po svojoj biološkoj ulozi najkompleksniji i najvažniji od cjelokupnog profila tla. Sastoji se od šumske stelje - A0, formirane od mljevene stelje (mrtve organske tvari slabog stepena raspadanja na površini tla). Prema sastavu i debljini legla može se suditi o ekološkim funkcijama biljne zajednice, njenom porijeklu i stupnju razvoja. Ispod legla nalazi se tamno obojeni humusni horizont - A1, formiran od zgnječenih, različito razloženih ostataka biljne i životinjske mase. Kičmenjaci (fitofagi, saprofagi, koprofagi, predatori, nekrofagi) učestvuju u uništavanju ostataka. Kako mljevenje napreduje, organske čestice ulaze u sljedeći donji horizont - eluvijalni (A2). U njemu dolazi do kemijske razgradnje humusa na jednostavne elemente.
2. Iluvijalni ili ispirajući horizont B. U njemu se talože i pretvaraju u zemljišne rastvore iz A horizonta uklonjene jedinjenja, to su huminske kiseline i njihove soli koje reaguju sa korom za vremenske uslove i asimiluju ih koreni biljaka.
3. Matična (osnovna) stijena (kora za vremenske utjecaje), ili horizont C. Iz ovog horizonta - također nakon transformacije - minerali prelaze u tlo.
Na osnovu stepena pokretljivosti i veličine, sva fauna tla se grupiše u sledeće tri ekološke grupe:
Mikrobiotip ili mikrobiota(ne brkati s endemom Primorja - biljkom sa ukrštenom mikrobiotom!): Organizmi koji predstavljaju međuvezu između biljnih i životinjskih organizama (bakterije, zelene i modrozelene alge, gljive, jednoćelijske protozoe). to vodenih organizama, ali manji od onih koji žive u vodi. Žive u porama tla ispunjenim vodom - mikrorezervoarima. Glavna karika u detritalnom lancu ishrane. Mogu se osušiti, a sa ponovnim ulaskom vlage ponovo ožive.
Mezobiotip, ili mezobiota- skup malih pokretnih insekata koji se lako izvlače iz tla (nematode, grinje (Oribatei), male larve, repice (Collembola) itd. Vrlo brojni - do miliona jedinki na 1 m 2. Hrane se detritusom, Bakterije Koriste prirodne šupljine u zemljištu, same ne kopaju svoje prolaze. Kada se vlažnost smanji, idu dublje. Adaptacija od isušivanja: zaštitne ljuske, čvrsta debela školjka. "Poplave" mezobiota čeka u mehurići vazduha u zemlji.
Makrobiotip ili makrobiota- veliki insekti, kišne gliste, pokretni člankonošci koji žive između stelje i tla, druge životinje, sve do sisara koji se ukopavaju (krtice, rovke). Preovlađuju kišne gliste (do 300 kom/m2).
Svaka vrsta tla i svaki horizont odgovaraju svom kompleksu živih organizama koji su uključeni u iskorištavanje organske tvari - edafonu. Najbrojniji i najsloženiji sastav živih organizama imaju gornji - organogeni slojevi-horizonti (slika 4). Iluvijalno naselje naseljavaju samo bakterije (bakterije sumpora, fiksirajuće dušik), kojima nije potreban kisik.
Prema stepenu povezanosti sa okolinom u edafonu se razlikuju tri grupe:
Geobionti- stalni stanovnici tla (gliste (Lymbricidae), mnogi primarni beskrilni insekti (Apterigota)), od sisara, krtica, krtica.
Geofili- životinje kod kojih se dio razvojnog ciklusa odvija u drugoj sredini, a dio u tlu. To su većina letećih insekata (skakavci, bube, stonogi komarci, medvjedi, mnogi leptiri). Neki prolaze kroz fazu larve u tlu, dok drugi prolaze kroz fazu kukuljice.
geoxenes- životinje koje ponekad posjećuju tlo kao sklonište ili utočište. To uključuje sve sisare koji žive u jazbinama, mnoge insekte (žohare (Blattodea), hemipterane (Hemiptera), neke vrste buba).
Posebna grupa - psamofiti i psamofili(mermerne bube, mravlji lavovi); prilagođeno rastresitom pijesku u pustinjama. Prilagodbe na život u mobilnom, suhom okruženju kod biljaka (saksaul, pješčani bagrem, pješčani vijuk i dr.): adventivni korijeni, uspavani pupoljci na korijenu. Prvi počinju rasti kada zaspiju s pijeskom, a drugi kada napuhuju pijesak. Od nanošenja pijeska se spašavaju brzim rastom, smanjenjem listova. Plodove karakteriše volatilnost, elastičnost. Pješčani pokrivači na korijenu, začepljenje kore i snažno razvijeno korijenje štite od suše. Prilagodbe na život u mobilnom, suhom okruženju kod životinja (navedeno gore, gdje su uzeti u obzir toplinski i vlažni uvjeti): kopaju pijesak - guraju ih svojim tijelima. Kod životinja koje se kopaju, šape-skije - s izraslinama, s linijom dlake.
Tlo je srednja sredina između vode (temperaturni uslovi, nizak sadržaj kiseonika, zasićenost vodenom parom, prisustvo vode i soli u njoj) i vazduha (zračne šupljine, nagle promene vlažnosti i temperature u gornjim slojevima). Za mnoge člankonošce, tlo je bilo medij kroz koji su mogli preći iz vodenog u kopneni način života. Glavni pokazatelji svojstava tla, koji odražavaju njegovu sposobnost da bude stanište za žive organizme, su hidrotermalni režim i aeracija. Ili vlažnost, temperatura i struktura tla. Sva tri indikatora su usko povezana. S povećanjem vlage povećava se toplinska provodljivost i pogoršava se aeracija tla. Što je temperatura viša, dolazi do većeg isparavanja. Koncepti fizičke i fiziološke suhoće tla su u direktnoj vezi sa ovim pokazateljima.
Fizička suhoća je česta pojava tokom atmosferskih suša, zbog naglog smanjenja vodosnabdijevanja zbog dugog odsustva padavina.
U Primorju su takvi periodi tipični za kasno proljeće i posebno su izraženi na padinama južnih ekspozicija. Štaviše, uz isti položaj u reljefu i druge slične uslove rasta, što je vegetacijski pokrivač bolje razvijen, to brže nastupa stanje fizičke suhoće. Fiziološka suvoća je složeniji fenomen, zbog nepovoljni uslovi okruženje. Sastoji se u fiziološkoj nedostupnosti vode sa dovoljnom, pa čak i prekomjernom količinom u tlu. Voda u pravilu postaje fiziološki nedostupna pri niskim temperaturama, visokoj slanosti ili kiselosti tla, prisutnosti toksičnih tvari i nedostatku kisika. Istovremeno, nutrijenti rastvorljivi u vodi, kao što su fosfor, sumpor, kalcijum, kalijum, itd., postaju nedostupni - šume tajge. To objašnjava snažno potiskivanje viših biljaka u njima i široku rasprostranjenost lišajeva i mahovina, posebno sphagnuma. Jedna od važnih adaptacija na surove uslove u edasferi je mikoriznu ishranu. Gotovo sva stabla su povezana s mikoriznim gljivama. Svaka vrsta drveta ima svoju vrstu gljivica koja stvara mikorizu. Zbog mikorize se povećava aktivna površina korijenskog sistema, a izlučevine gljivica iz korijena viših biljaka se lako apsorbiraju.
Kako je rekao V. V. Dokuchaev, „...Zone tla su i prirodno-istorijske zone: ovdje je očigledna najbliža veza između klime, tla, životinjskih i biljnih organizama…”. To se jasno vidi na primjeru pokrivača tla u šumskim područjima na sjeveru i jugu. Daleki istok
Karakteristična karakteristika tla Dalekog istoka, koja nastaju u uslovima monsunske, odnosno veoma vlažne klime, je snažno ispiranje elemenata iz eluvijalnog horizonta. Ali u sjevernim i južnim dijelovima regije ovaj proces nije isti zbog različitog snabdijevanja staništa toplinom. Formiranje tla na krajnjem sjeveru odvija se u uvjetima kratke vegetacijske sezone (ne duže od 120 dana) i široko rasprostranjenog permafrosta. Nedostatak topline često je praćen preplavljivanjem tla, niskom hemijskom aktivnošću trošenja zemljišnih stijena i sporom razgradnjom organske tvari. Vitalna aktivnost mikroorganizama u tlu je snažno potisnuta, a asimilacija hranjivih tvari korijenjem biljaka inhibirana. Kao rezultat toga, sjeverne cenoze karakterizira niska produktivnost - rezerve drveta u glavnim tipovima arišovih šuma ne prelaze 150 m2/ha. Istovremeno, akumulacija mrtve organske tvari prevladava nad njenom razgradnjom, uslijed čega se formiraju debeli tresetni i humusni horizonti, a sadržaj humusa je visok u profilu. Dakle, u sjevernim šumama ariša debljina šumske stelje dostiže 10-12 cm, a rezerve nediferencirane mase u tlu iznose do 53% ukupne rezerve biomase sastojine. Istovremeno se elementi izvode iz profila, a kada je vječni led blizu, akumuliraju se u iluvijalnom horizontu. U formiranju tla, kao iu svim hladnim područjima sjeverne hemisfere, vodeći proces je stvaranje podzola. Zonska tla na sjevernoj obali Ohotsko more su Al-Fe-humus podzoli, u kontinentalnim područjima - podburi. U svim regijama sjeveroistoka tresetna tla sa permafrost u profilu. Zonska tla karakterizira oštra diferencijacija horizonta po boji. U južnim regijama klima ima karakteristike slične klimi vlažnih subtropskih područja. Vodeći faktori formiranja tla u Primorju na pozadini visoke vlažnosti zraka su privremeno prekomjerna (pulsirajuća) vlaga i duga (200 dana), vrlo topla sezona rasta. Oni uzrokuju ubrzanje deluvijalnih procesa (trošenje primarnih minerala) i vrlo brzo raspadanje mrtve organske materije u jednostavne hemijske elemente. Potonji se ne izvlače iz sistema, već ih presreću biljke i fauna tla. U mješovitim širokolisnim šumama na jugu Primorja, do 70% godišnjeg legla se "obradi" tokom ljeta, a debljina legla ne prelazi 1,5-3 cm. Granice između horizonta tla profil zonskih smeđih tala su slabo izraženi. Sa dovoljno toplote vodeća uloga hidrološki režim igra ulogu u formiranju tla. Poznati dalekoistočni zemljoradnik G. I. Ivanov podijelio je sve krajolike Primorskog teritorija na pejzaže brze, slabo ograničene i teške izmjene vode. U krajolicima brze izmjene vode vodeći je proces formiranja burozema. Tla ovih krajolika su i zonalna - smeđa šumska tla pod četinarsko-širokolisnim i listopadne šume i smeđa-tajga - ispod četinara, jako se razlikuju visoka produktivnost. Tako zalihe šumskih sastojina u crno-jelovo-širokolisnim šumama, koje zauzimaju donje i srednje dijelove sjevernih padina na slabo skeletnoj ilovači, dostižu 1000 m 3 /ha. Smeđa tla odlikuju se slabo izraženom diferencijacijom genetskog profila.
U pejzažima sa slabo ograničenom izmjenom vode, formiranje burozema prati podzolizacija. U profilu tla, pored humusnog i iluvijalnog horizonta, izdvaja se razjašnjeni eluvijalni horizont i pojavljuju se znaci diferencijacije profila. Karakterizira ih slabo kisela reakcija okoline i visok sadržaj humusa u gornjem dijelu profila. Produktivnost ovih zemljišta je manja - zalihe šumskih sastojina na njima su smanjene na 500 m 3 /ha.
U predelima sa otežanom izmjenom vode, zbog sistematskog jakog zalijevanja, stvaraju se anaerobni uslovi u zemljištu, razvijaju se procesi gleenja i tresenja humusnog sloja.Smeđe-tajga glejasto-podzolizovana, tresetno- i tresetno-gledljiva tla ispod jele-smreke tajga tresetna i tresetno-podzolizirana - pod šumama ariša. Zbog slabe aeracije, biološka aktivnost se smanjuje, a debljina organogenih horizonata se povećava. Profil je oštro razgraničen na humusne, eluvijalne i iluvijalne horizonte. Kako svaka vrsta tla, svaka zemljišna zona ima svoje karakteristike, organizmi se razlikuju i po svojoj selektivnosti u odnosu na ove uslove. Prema izgledu biljnog pokrivača može se suditi o vlažnosti, kiselosti, snabdijevanju toplotom, salinitetu, sastavu matične stijene i drugim karakteristikama zemljišnog pokrivača.
Ne samo struktura flore i vegetacije, već i fauna, sa izuzetkom mikro- i mezofaune, specifična je za različita tla. Na primjer, oko 20 vrsta buba su halofili koji žive samo u tlima sa visokim salinitetom. Čak i kišne gliste dostižu najveće obilje u vlažnim, toplim tlima sa snažnim organogenim slojem.
Životinje su naseljene gotovo na cijeloj površini Zemlje. Zbog svoje mobilnosti, sposobnosti evolucijske prilagodbe na hladnije uslove postojanja, zbog nedostatka direktne ovisnosti o sunčevoj svjetlosti, životinje su okupirale više okruženja stanište od biljaka. Međutim, treba imati na umu da životinje ovise o biljkama, jer im biljke služe kao izvor hrane (za biljojede, a grabežljivci jedu biljojede).
Ovdje ćemo, u kontekstu životinjskih staništa, razumjeti staništa životinja.
Ukupno postoje četiri staništa za životinje. To su 1) zemlja-vazduh, 2) voda, 3) tlo i 4) drugi živi organizmi. Govoreći o zemaljsko-vazdušnom okruženju života, ponekad se deli na prizemno i posebno na vazduh. Međutim, čak i leteće životinje prije ili kasnije slete na tlo. Osim toga, krećući se po zemlji, životinja je također u zraku. Zbog toga se zemlja i vazdušna sredina kombinuju u jednu prizemno-vazdušnu sredinu.
Postoje životinje koje žive u dva okruženja istovremeno. Na primjer, mnogi vodozemci (žabe) žive i u vodi i na kopnu, određeni broj glodara živi u tlu i na površini zemlje.
Zemljište-vazdušno stanište
U zemno-vazdušnom okruženju, većina vrsta životinja. Ispostavilo se da je zemlja u određenom smislu najpovoljnija sredina za njihov život. Iako su u evoluciji životinje (i biljke) nastale u vodi i tek kasnije izašle na površinu.
Većina crva, insekata, vodozemaca, gmizavaca, ptica i sisara živi na kopnu. Mnoge vrste životinja su sposobne za let, pa dio života provode isključivo u zraku.
Životinje zemaljsko-vazdušne sredine obično se odlikuju velikom pokretljivošću, dobrim vidom.
Prizemno-vazdušno okruženje karakteriše širok spektar uslova staništa ( prašume i šume umjerena klima, livade i stepe, pustinje, tundre i još mnogo toga). Stoga se životinje ovog životnog okruženja odlikuju velikom raznolikošću, mogu se uvelike razlikovati jedna od druge.
vodeno stanište
Vodeno okruženje stanište se razlikuje od vazduha većom gustinom. Ovdje životinje mogu priuštiti da imaju vrlo masivna tijela (kitove, ajkule) jer ih voda podržava i čini njihova tijela lakša. Međutim, kretanje u gustom okruženju je teže, pa vodene životinje najčešće imaju aerodinamičan oblik tijela.
AT morske dubine skoro da sunčeva svjetlost ne prodire, pa dubokomorske životinje mogu imati slabo razvijene organe vida.
Vodene životinje dijele se na plankton, nekton i bentos. Plankton pasivno pliva u vodenom stupcu (na primjer, jednoćelijski), nekton- to su životinje koje aktivno plivaju (ribe, kitovi, itd.), bentosživi na dnu (koralji, spužve, itd.).
stanište tla
Tlo kao stanište karakteriše veoma velika gustina i nedostatak sunčeve svetlosti. Ovdje životinjama nisu potrebni organi vida. Stoga ili nisu razvijeni (crvi) ili smanjeni (krtice). S druge strane, u tlu nema tako značajnih padova temperature kao na površini. Mnogi crvi, larve insekata, mravi žive u tlu. Među sisarima postoje i stanovnici tla: krtice, krtice, životinje koje se buše.
