Primjeri su kopno-zračne životinje. Zemljište-zračno stanište
vrsta lekcije - kombinirano
Metode: djelomično istraživački, prikaz problema, reprodukcijski, eksplanatorno-ilustrativni.
Cilj:
Svijest učenika o važnosti svih tema o kojima se raspravlja, sposobnost izgradnje odnosa s prirodom i društvom na poštivanju života, prema svemu živom kao jedinstvenom i neprocjenjivom dijelu biosfere;
Zadaci:
obrazovne: pokazati višestrukost čimbenika koji djeluju na organizme u prirodi, relativnost pojma "štetnih i korisnih čimbenika", raznolikost života na planeti Zemlji i mogućnosti prilagodbe živih bića cijelom nizu uvjeta okoliša.
Razvijanje: razvijati komunikacijske vještine, sposobnost samostalnog stjecanja znanja i poticanja njihove kognitivne aktivnosti; sposobnost analize informacija, isticanje glavne stvari u proučavanom materijalu.
Obrazovni:
Njegovati kulturu ponašanja u prirodi, osobine tolerantne osobe, usaditi interes i ljubav prema divljini, formirati stabilan pozitivan stav prema svakom živom organizmu na Zemlji, formirati sposobnost sagledavanja ljepote.
Osobno: 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 pravednog vrednovanja vlastitog rada i rada kolega iz razreda
kognitivni: sposobnost rada s različitim izvorima informacija, pretvaranje iz jednog oblika u drugi, uspoređivanje i analiziranje informacija, donošenje zaključaka, pripremanje poruka i prezentacija.
Regulatorno: sposobnost samostalnog organiziranja izvršavanja zadataka, ocjenjivanja ispravnosti rada, refleksije njihovih aktivnosti.
Komunikativna: sudjelovati u dijalogu u razredu; odgovarati na pitanja učitelja, kolega iz razreda, govoriti publici koristeći multimedijsku opremu ili druga sredstva demonstracije
Planirani rezultati
Predmet: poznavati pojmove "staništa", "ekologije", "čimbenika okoliša" njihov utjecaj na žive organizme, "veze živog i neživog";. Znati - definirati pojam "biotičkih čimbenika"; okarakterizirati biotičke čimbenike, navesti primjere.
Osobno: donositi sudove, pretraživati i birati informacije, analizirati veze, uspoređivati, pronaći odgovor na problematično pitanje
Metasubjekt: veze s akademskim disciplinama kao što su biologija, kemija, fizika, geografija. Planirajte akcije s postavljenim ciljem; pronaći potrebne podatke u udžbeniku i referentnoj literaturi; provoditi analizu objekata prirode; donijeti zaključke; formulirajte svoje mišljenje.
Oblik organizacije aktivnosti učenja - pojedinac, grupa
Nastavne metode: vizualni i ilustrativni, eksplanatorno-ilustrativni, djelomično istraživački, samostalni rad s dodatnom literaturom i udžbenikom, uz DER.
Prijemi: analiza, sinteza, zaključivanje, prijenos informacija s jedne vrste na drugu, generalizacija.
Učenje novog gradiva
Organizmi koji žive na površini Zemlje okruženi su plinovitom okolinom koju karakterizira niska vlažnost, gustoća i tlak, kao i visok sadržaj kisika. Čimbenici okoliša koji djeluju u okolišu zemlja-zrak razlikuju se po nizu specifičnosti: u usporedbi s drugim sredinama, ovdje je svjetlost intenzivnija, temperatura podliježe snažnijim kolebanjima, a vlažnost značajno varira ovisno o geografskom položaju, godišnjem dobu i vremenu. dana. Utjecaj gotovo svih ovih čimbenika usko je povezan s kretanjem zračne mase- vjetrovi.
Tijekom evolucije, stanovnici zemaljsko-zračne sredine razvili su specifične anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge prilagodbe. Imaju organe koji omogućuju izravnu asimilaciju atmosferski zrak u procesu disanja (stomati biljaka, pluća i dušnici životinja); skeletne formacije koje podupiru tijelo u uvjetima niske gustoće medija dobile su snažan razvoj
(mehanička i potporna tkiva biljaka, životinjski kostur); razradili ste složene prilagodbe kako biste se zaštitili od nepovoljnih čimbenika (periodičnost i ritam životni ciklusi, složena struktura integumenta, mehanizmi termoregulacije itd.); uspostavljena je bliža povezanost s tlom (korijenjem biljaka); vi-radili veliku pokretljivost životinja u potrazi za hranom; pojavile su se leteće životinje i plodovi u zraku, sjemenke, pelud biljaka.
Razmotrimo glavne abiotičke čimbenike u zemaljsko-zračnom okolišu života.
Zrak.
Suhi zrak na razini mora sastoji se (volumenski) od 78% dušika, 21% kisika, 0,03% ugljičnog dioksida; najmanje 1% otpada na inertne plinove.
Kisik je neophodan za disanje velike većine organizama, ugljični dioksid koriste biljke tijekom fotosinteze. Kretanje zračnih masa (vjetar) mijenja temperaturu i vlažnost zraka, ima mehanički učinak 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 ima značajnu ulogu u oprašivanju anemofila – biljaka koje se oprašuju vjetrom. Vjetrovi određuju smjer migracije kukaca kao što su livadni moljac, pustinjski skakavac, malarični komarci.
Taloženje.
Oborine u obliku kiše, snijega ili tuče mijenjaju vlažnost zraka i tla, osiguravaju biljkama dostupnu vlagu, daju piti voduživotinje. Obilne kiše mogu uzrokovati poplave, privremeno poplaviti određeno područje. Pljuskovi, a posebno tuča, često dovode do mehaničkih oštećenja vegetativnih organa biljaka.
Velika vrijednost za vodni režim imaju vrijeme padalina, njihovu učestalost i trajanje. Važna je i priroda kiše. Tijekom obilnih kiša, tlo nema vremena apsorbirati vodu. Ova voda brzo otječe, a njezine jake struje često nose dio plodnog sloja tla u rijeke i jezera, a s njim i slabo ukorijenjene biljke, a ponekad i male životinje. Naprotiv, kiše s kišom dobro vlaže tlo, ali ako se povuku, dolazi do zalijevanja.
Oborine u obliku snijega povoljno djeluju na organizme zimi. 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. odgovarajući temperaturni uvjeti. U jakim mrazima pod snijegom se skrivaju tetrijeb, jarebica, lješnjak. Međutim, tijekom snježnih zima dolazi do masovnog uginuća nekih životinja, na primjer, srndaća i divlji vepar: S velikim snježnim pokrivačem teško se kreću i hrane se.
Vlažnost tla.
Voda u tlu jedan je od glavnih izvora vlage za biljke. Prema agregatnom stanju, pokretljivosti, dostupnosti i značaju za biljke, vode u tlu dijelimo na slobodne, kapilarne, kemijski i fizički vezane.
Glavna vrsta slobodne vode je gravitacijska voda. Popunjava široke praznine između čestica tla i pod utjecajem gravitacije neprestano odlazi u dublje slojeve dok ne dođe do nepropusnog sloja. Biljke ga lako asimiliraju dok je u zoni korijenskog sustava.
Kapilarna voda ispunjava najtanje praznine između čestica tla, također je dobro upijaju biljke. Kohezija se drži u kapilarama. Pod utjecajem isparavanja s površine tla kapilarna voda stvara uzlaznu struju, za razliku od gravitacijske vode koju karakterizira silazna struja. Ova kretanja vode, njezina potrošnja ovise o temperaturi zraka, značajkama reljefa, svojstvima tla, vegetacijskom pokrovu, jačini vjetra i drugim čimbenicima. I kapilarna i gravitacijska voda su takozvana voda dostupna biljkama.
U tlu se nalazi i kemijski i fizički vezana voda sadržana u nekim mineralima tla (opal, gips, montrillonit, hidromica i dr.) Sva ta voda je biljkama apsolutno nedostupna, iako je u nekim tlima (glina, treset) njezin sadržaj vrlo velik.
♦ Ekoklima.
Svako stanište karakterizira određena ekološka klima - ekoklima, tj. klima površinskog sloja zraka. Vegetacija ima veliki utjecaj na klimatske čimbenike. Pod krošnjama šume, primjerice, vlažnost zraka je uvijek veća, a temperaturna kolebanja manja nego na proplancima. Svjetlosni režim ovih mjesta također je različit. U različitim biljnim zajednicama formira se vlastiti režim vlažnosti, temperature i svjetlosti. Zatim govore o fitoklimi.
Uvjeti života koji okružuju ličinke kukaca 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 uvjete stvaraju ne samo biljke, već i životinje. Stabilnu mikroklimu posjeduju naseljene životinjske jazbine, šupljine drveća i špilje.
Za prizemno-zračni okoliš, kao i za vodu, karakteristično je jasno definirano zoniranje. Postoje geografske širine i meridijane, ili uzdužne, prirodna područja. Prvi se protežu od zapada prema istoku, drugi - od sjevera prema jugu.
Pitanja i zadaci
1. Opišite glavne abiotičke čimbenike zemno-zračnog okoliša.
2. Navedite primjere stanovnika zemaljsko-zračne sredine.
Posebnost zemaljsko-zračnog okoliša je prisutnost zraka (mješavine raznih plinova) u njemu.
Zrak je male gustoće pa ne može djelovati kao potpora organizmima (osim letećih). Niska gustoća zraka određuje njegov neznatan otpor kada se organizmi kreću duž površine tla. Istodobno, otežava njihovo pomicanje u okomitom smjeru. Mala gustoća zraka određuje i nizak tlak na kopnu (760 mm Hg = 1 atm). Zrak, manji od vode, blokira prodiranje sunčeve svjetlosti. Ima veću prozirnost od vode.
Plinoviti sastav zraka je konstantan (o tome znate iz kolegija geografije). Kisik i ugljični dioksid u pravilu nisu ograničavajući čimbenici. Vodena para i razni zagađivači prisutni su kao nečistoće u zraku.
Tijekom proteklog stoljeća, kao rezultat ljudskih aktivnosti u atmosferi, naglo se povećao sadržaj raznih zagađivača. Među njima su najopasniji: dušikovi i sumporni oksidi, amonijak, formaldehid, teški metali, ugljikovodici itd. Živi organizmi praktički nisu prilagođeni njima. Zbog toga je zagađenje zraka ozbiljan globalni problem. ekološki problem. Njegovo rješenje zahtijeva provedbu mjera zaštite okoliša na razini svih država Zemlje.
Zračne mase kreću se u horizontalnom i okomitom smjeru. To dovodi do pojave takvog ekološkog čimbenika kao što je vjetar. Vjetar može uzrokovati kretanje pijeska u pustinjama ( pješčane oluje). U stanju je ispuhati čestice tla na bilo kojem terenu, smanjujući plodnost zemljišta (erozija vjetrom). Vjetar ima mehanički učinak na biljke. Sposoban je uzrokovati udare vjetra (preokretanje stabala s korijenjem), vjetrolome (lomove stabala), deformaciju krošnje drveća. Kretanje zračnih masa značajno utječe na raspodjelu oborina i temperaturni režim u zemno-zračnom okruženju.
Vodni režim prizemno-zračne sredine
Iz kolegija geografije znate da prizemno-zračni okoliš može biti i izrazito zasićen vlagom (tropi) i vrlo siromašan njome (pustinje). Oborine su neravnomjerno raspoređene po godišnjim dobima i zemljopisna područja. Vlažnost u okolišu varira u širokom rasponu. To je glavni ograničavajući čimbenik za žive organizme.
Temperaturni režim prizemno-zračne sredine
Temperatura u prizemno-zračnom okruženju ima dnevnu i sezonsku periodičnost. Organizmi su mu se prilagodili od pojave života na kopnu. Stoga je manje vjerojatno da će temperatura djelovati kao ograničavajući čimbenik od vlage.
Prilagodbe biljaka i životinja na život u prizemno-zračnom okolišu
Puštanjem biljaka na kopno razvili su tkiva. Proučavali ste građu biljnih 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 raspon promjena klimatskih čimbenika uzrokovao je stvaranje gustih pokrovnih tkiva - periderma, kore. Zbog pokretljivosti zraka (vjetra) biljke su razvile prilagodbe za oprašivanje, širenje spora, plodova i sjemena.
Život životinja u suspenziji u zraku je nemoguć zbog male gustoće. Mnoge vrste (kukci, 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 okomitom smjeru neki mali organizmi koriste za pasivno naseljavanje. Na taj se način naseljavaju protisti, pauci i kukci. Niska gustoća zraka uzrokovala je poboljšanje kod životinja u procesu evolucije vanjskog (člankonošci) i unutarnjeg (vertebralnog) kostura. Iz istog razloga postoji 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 različiti tipovi udova, sisavci su mogli naseliti kopnene površine koje su raznolike prirode.
Opće karakteristike tla kao životne sredine
Tlo je gornji sloj zemljine kore koji je plodan. Nastala je kao rezultat interakcije klimatskih i bioloških čimbenika s temeljnom stijenom (pijesak, glina itd.). Tlo je u kontaktu sa zrakom i djeluje kao potpora za kopnenih organizama. Također je izvor mineralne prehrane za biljke. Istodobno, tlo je životna sredina za mnoge vrste organizama. Tlo karakteriziraju sljedeća svojstva: gustoća, vlažnost, temperatura, aeracija (dovod zraka), reakcija okoliša (pH), salinitet.
Gustoća tla raste s dubinom. Vlažnost, temperatura i aeracija tla usko su međusobno povezani i međusobno ovisni. Temperaturne fluktuacije u tlu su uglađene u odnosu na zemaljski zrak a na dubini od 1-1,5 m više se ne tragaju. 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 ovise o građi tla. Glinena tla više zadržavaju vodu od pješčanih tla. Ali oni su manje prozračeni 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).
Prilagodbe biljaka i životinja na život u tlu
Tlo u životu biljaka obavlja funkciju fiksiranja, opskrbe vodom i izvora mineralne prehrane. Koncentracija hranjive tvari u tlu dovelo do razvoja korijenskog sustava i vodljivih 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, poput medvjeda i krtice. Gliste mogu razdvojiti čestice tla i napraviti prolaze. Ličinke insekata mogu puzati među česticama tla. U tom smislu, u procesu evolucije, razvijene su odgovarajuće prilagodbe. Kopajući organizmi razvili su udove za kopanje. Na annelids postoji hidrostatski kostur, a kukci i stonoge imaju kandže.
Životinje u tlu imaju kratko zbijeno tijelo s nemokrim pokrovima (sisavci) ili prekriveno sluzi. Život u tlu kao staništu doveo je do atrofije ili nerazvijenosti organa vida. Madež ima malene, nerazvijene oči često skrivene ispod nabora kože. Kako bi se olakšalo kretanje u uskim prolazima tla, vuna krtica stekla je sposobnost uklapanja u dva smjera.
U zemno-zračnom okolišu organizmi su okruženi zrakom. Ima nisku vlažnost, gustoću i tlak, visoku prozirnost i sadržaj kisika. Vlažnost je glavni ograničavajući čimbenik. Tlo kao životnu sredinu karakterizira velika gustoća, određeni hidrotermalni režim i prozračnost. Biljke i životinje razvile su različite prilagodbe na život u zemlji, zraku i tlu.
Život na kopnu uvelike ovisi o stanju zraka. Prirodna mješavina plinova nastala tijekom evolucije Zemlje je zrak koji udišemo.
Zrak kao medij života usmjerava evolucijski razvoj stanovnika ovog medija. Dakle, visok sadržaj kisika određuje mogućnost formiranja visoke razine energetskog metabolizma (metabolizam između tijela i okoline). Atmosferski zrak karakterizira niska i promjenjiva vlažnost, što je ograničilo mogućnosti ovladavanja zračnim okolišem, a među njegovim stanovnicima odredilo je evoluciju sustava izmjene vode i soli i građu dišnih organa. Također treba napomenuti nisku gustoću 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 zraka su dušik (N 2) - 78,08%, kisik (0 2) - 20,9%, argon (Ar) - oko 1% i ugljični dioksid (C0 2) - 0,03% (Tablica prva).
Kisik se pojavio na Zemlji prije oko 2 milijarde godina, kada je površina nastala pod utjecajem aktivne vulkanske aktivnosti. Tijekom proteklih 20 milijuna godina udio kisika u zraku postupno se povećavao (danas je 21%). Glavnu ulogu u tome odigrao je razvoj biljnog svijeta kopna i oceana.
Tablica 1. Plinski sastav Zemljine atmosfere
Atmosfera štiti Zemlju od meteorskog bombardiranja. 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, izgaraju čak i kada velikom brzinom uđu u atmosferu. Svake godine na Zemlju padne oko 6 milijuna tona kozmičke prašine.
Osim toga, atmosfera doprinosi očuvanju topline na planetu, 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 odgađa 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 20. stoljeće postoji negativan trend stanjivanja i uništavanja ozonskog zaslona.
Tijekom evolucije, ovo okruženje je ovladano kasnije od vode. Njegova posebnost leži u činjenici da je plinovit, stoga ga karakterizira niska vlažnost, gustoća i tlak, visok sadržaj kisika. Živi organizmi su tijekom evolucije razvili potrebne anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge prilagodbe. Životinje u zemno-zračnom okolišu kreću se kroz tlo ili kroz zrak (ptice, kukci), a biljke se ukorijenjuju u tlu. U tom smislu, životinje imaju pluća i dušnik, a biljke imaju stomatalni aparat, tj. organe pomoću kojih kopneni stanovnici planeta apsorbiraju kisik izravno iz zraka. Snažan razvoj dobili su skeletni organi koji osiguravaju autonomiju kretanja na kopnu i podupiru tijelo svim njegovim organima u uvjetima niske gustoće medija, tisućama puta manje od vode. Okolišni čimbenici u prizemno-zračnom okolišu razlikuju se od ostalih staništa po velikom intenzitetu osvjetljenja, značajnim kolebanjima temperature i vlažnosti zraka, korelaciji svih čimbenika s geografskim položajem, promjeni godišnjih doba i doba dana. Njihov utjecaj na organizme neraskidivo je povezan s kretanjem zraka i položajem u odnosu na mora i oceane i vrlo se razlikuje od utjecaja u vodenom okolišu (tablica 1.).
Tablica 1. Uvjeti staništa za zračne i vodene organizme (prema D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974.)
| Životni uvjeti (faktori) | Značaj uvjeta za organizme | |||
| zračno okruženje | vodeni okoliš | |||
| Vlažnost | Vrlo važno (često nedostaje) | Nema (uvijek u višku) | ||
| Gustoća | Manji (osim tla) | Velika u usporedbi sa svojom ulogom za stanovnike zraka | ||
| Pritisak | Gotovo da nema | Veliki (može doseći 1000 atmosfera) | ||
| Temperatura | Značajno (fluktuira u vrlo širokim granicama - od -80 do + 100 ° C i više) | Manje od vrijednosti za stanovnike zraka (mnogo manje varira, obično od -2 do + 40 ° C) | ||
| Kisik | Manji (uglavnom višak) | Bitan (često u nedostatku) | ||
| suspendirane krutine | nevažno; ne koristi se za hranu (uglavnom mineralna) | Važno (izvor hrane, posebno organske tvari) | ||
| Otopine u okoliš | Do određene mjere (relevantno samo u otopinama tla) | Važno (u određenoj količini potrebno) | ||
Kopnene životinje i biljke razvile su vlastite, ne manje originalne prilagodbe na nepovoljne čimbenike okoliša: složenu strukturu tijela i njegove integumente, učestalost i ritam životnih ciklusa, mehanizme termoregulacije itd. Razvila se namjerna mobilnost životinja u potrazi za hranom. , spore koje se prenose vjetrom, sjemenke i pelud biljaka, kao i biljaka i životinja, čiji je život u potpunosti povezan sa zračnim okolišem. Formiran je iznimno blizak funkcionalni, resursni i mehanički odnos s tlom. Mnoge prilagodbe o kojima smo gore raspravljali, kao primjeri za karakterizaciju abiotički čimbenici okoliš. Stoga sada nema smisla ponavljati, jer ćemo im se vratiti u praktičnim vježbama
Tlo kao stanište
Zemlja je jedini od planeta koji ima tlo (edasferu, pedosferu) – posebnu, gornju ljusku zemlje. Ova ljuska nastala je u povijesno predvidljivom vremenu - iste je godine kao i kopneni život na planeti. Po prvi put je M. V. Lomonosov ("O slojevima zemlje") odgovorio na pitanje o podrijetlu tla: "... tlo je nastalo savijanjem životinjskih i biljnih tijela ... po dužini vremena ...". I veliki ruski znanstvenik ti. Vas. Dokuchaev (1899: 16) je prvi nazvao tlo neovisnim prirodnim tijelom i dokazao da je tlo "... isto neovisno prirodno-povijesno tijelo kao i svaka biljka, bilo koja životinja, bilo koji mineral... ono je rezultat, funkcija kumulativne, međusobne aktivnosti klime određenog područja, njegovih biljnih i životinjskih organizama, reljefa i starosti zemlje... i na kraju, podzemlja, tj. prizemnih matičnih stijena... Sve te tlo koje stvaraju agensi su, u biti, potpuno jednaki po veličini i ravnopravno sudjeluju u stvaranju normalnog tla...”. A suvremeni poznati tlaolog 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 tvar, zrak i voda.
Mineralna baza (kostur)(50-60% cjelokupnog tla) nije organska tvar, nastao kao rezultat temeljne planinske (roditeljske, matične) stijene kao rezultat njenog trošenja. Veličine skeletnih čestica: od gromada i kamenja do najsitnijih zrnaca pijeska i čestica mulja. Fizikalno-kemijska svojstva tla uglavnom su određena sastavom matičnih stijena.
Propusnost i poroznost tla, koji osiguravaju cirkulaciju i vode i zraka, ovise o omjeru gline i pijeska u tlu, veličini krhotina. U umjerenoj klimi idealno je ako tlo čine jednake količine gline i pijeska, odnosno ilovača. U tom slučaju tlu ne prijeti ni zalijevanje niti isušivanje. Obje su podjednako štetne i za biljke i za životinje.
organska tvar- do 10% tla, nastaje od mrtve biomase (biljne mase - leglo lišća, grana i korijena, mrtvih debla, travnatih krpa, organizama uginulih životinja), usitnjene i prerađene u humus tla od strane mikroorganizama i pojedinih skupina životinje i biljke. Više jednostavni elementi, koji nastaju kao rezultat razgradnje organske tvari, biljke ponovno apsorbiraju i uključuju se u biološki ciklus.
Zrak(15-25%) u tlu se nalazi u šupljinama - porama, između organskih i mineralnih čestica. U nedostatku (teška glinena tla) ili punjenja pora vodom (tijekom poplava, odmrzavanja permafrosta) pogoršava se aeracija u tlu i razvijaju se anaerobni uvjeti. U takvim uvjetima inhibiraju se fiziološki procesi organizama koji troše kisik – aerobi, spora je razgradnja organske tvari. Postupno se nakupljajući, 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 tlu je zastupljeno sa 4 vrste: gravitacijski, higroskopni (vezani), kapilarni i parni.
Gravitacija- pokretna voda, koja zauzima široke razmake između čestica tla, prodire pod vlastitom težinom do razine podzemne vode. Biljke lako apsorbiraju.
higroskopna, ili vezana– adsorbira se oko koloidnih čestica (glina, kvarc) tla i zadržava se u obliku tankog filma zbog vodikovih veza. Oslobođen od njih visoka temperatura(102-105°C). Nedostupan je biljkama, ne isparava. U glinenim tlima takva voda iznosi do 15%, u pjeskovitim tlima - 5%.
kapilarni- drži se oko čestica tla pomoću sile površinske napetosti. Kroz uske pore i kanale – kapilare, diže se od razine podzemne vode ili se gravitacijskom vodom odvaja od šupljina. Bolje se zadržava na glinenim tlima, lako isparava. Biljke ga lako apsorbiraju.
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 ovisno o godišnjem dobu i vremenskim uvjetima.
Struktura profila tla
Struktura tla je heterogena i horizontalno i vertikalno. Horizontalna heterogenost tala odražava heterogenost rasporeda tlotvornih stijena, položaja u reljefu, klimatskih obilježja te je u skladu s raspodjelom vegetacijskog pokrivača na teritoriju. 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 horizonta. Svi procesi formiranja tla odvijaju se u profilu uz obvezno razmatranje njegove podjele na horizonte.
Bez obzira na vrstu tla, u njegovom se profilu razlikuju tri glavna horizonta koji se razlikuju po morfološkim i kemijska svojstva između sebe i između sličnih horizonata u drugim tlima:
1. Humusno-akumulativni horizont A. Akumulira i transformira organsku tvar. Nakon transformacije, neki od elemenata iz ovog horizonta se s vodom iznose u one ispod.
Ovaj horizont je po svojoj biološkoj ulozi najsloženiji i najvažniji od cjelokupnog profila tla. Sastoji se od šumske stelje - A0, koju formira mljevena stelja (mrtva organska tvar slabog stupnja razgradnje na površini tla). Prema sastavu i debljini legla može se suditi o ekološkim funkcijama biljne zajednice, njenom podrijetlu i stupnju razvoja. Ispod stelje nalazi se tamno obojeni humusni horizont - A1, nastao od zgnječenih, različito razloženih ostataka biljne i životinjske mase. U uništavanju ostataka sudjeluju kralježnjaci (fitofagi, saprofagi, koprofagi, grabežljivci, nekrofagi). 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 otopine u tlu spojevi uklonjeni iz horizonta A. To su huminske kiseline i njihove soli koje reagiraju s korom vremenskih uvjeta i asimiliraju ih korijenje biljaka.
3. Matična (podložna) stijena (kora za vremenske utjecaje) ili horizont C. Iz tog horizonta - također nakon transformacije - minerali prelaze u tlo.
Na temelju stupnja mobilnosti i veličine, sva fauna tla se grupira u sljedeće tri ekološke skupine:
Mikrobiotip ili mikrobiota(ne miješati s endemom Primorja - biljkom s mikrobiotom unakrsnih parova!): Organizmi koji predstavljaju međuvezu između biljnih i životinjskih organizama (bakterije, zelene i modrozelene alge, gljive, jednostanične protozoe). Ovo je vodeni organizmi, ali manji od onih koji žive u vodi. Žive u porama tla ispunjenim vodom - mikrorezervoarima. Glavna karika u lancu ishrane detrita. Mogu se osušiti, a s ponovnim dobivanjem dovoljno vlage ponovno ožive.
Mezobiotip ili mezobiota- skup malih pokretnih insekata koji se lako izvlače iz tla (nematode, grinje (Oribatei), male ličinke, repice (Collembola) itd. Vrlo brojni - do milijuna jedinki po 1 m 2. Hrane se detritusom, bakterije. Koriste prirodne šupljine u tlu, same ne kopaju svoje prolaze. Kada se vlaga smanji, idu dublje. Prilagodba od isušivanja: zaštitne ljuske, čvrsta debela školjka. "Poplave" mezobiota čeka u mjehurići zraka u tlu.
Makrobiotip ili makrobiota- veliki kukci, kišne gliste, pokretni člankonošci koji žive između stelje i tla, druge životinje, do sisavaca koji se ukopavaju (krtice, rovke). Prevladavaju gliste (do 300 kom/m2).
Svaka vrsta tla i svaki horizont odgovaraju vlastitom kompleksu živih organizama koji sudjeluju u iskorištavanju organske tvari - edafonu. Najbrojniji i najsloženiji sastav živih organizama imaju gornji - organogeni slojevi-horizonti (slika 4.). U iluvijalu žive samo bakterije (bakterije sumpora, fiksirajuće dušik), koje ne trebaju kisik.
Prema stupnju povezanosti s okolinom u edafonu se razlikuju tri skupine:
Geobionti- stalni stanovnici tla (gliste (Lymbricidae), mnogi primarni beskrilni kukci (Apterigota)), od sisavaca, krtica, krtica.
geofili- životinje kod kojih se dio razvojnog ciklusa odvija u drugom okolišu, a dio u tlu. To su većina letećih insekata (skakavci, kornjaši, stonogi komarci, medvjedi, mnogi leptiri). Neki prolaze kroz fazu ličinke u tlu, dok drugi prolaze kroz fazu kukuljice.
geokseni- životinje koje ponekad posjećuju tlo kao sklonište ili utočište. To uključuje sve sisavce koji žive u jazbinama, mnoge insekte (žohare (Blattodea), hemipterane (Hemiptera), neke vrste kornjaša).
Posebna grupa - psamofiti i psamofili(mramorne bube, mravlji lavovi); prilagođeno rastresitom pijesku u pustinjama. Prilagodbe na život u mobilnom, suhom okruženju kod biljaka (saksaul, pješčani bagrem, pješčani vijuk i dr.): adventivno korijenje, uspavani pupoljci na korijenu. Prvi počinju rasti kada zaspiju s pijeskom, a drugi kada puše pijesak. Od nanošenja pijeska spašavaju se brzim rastom, smanjenjem lišća. Plodove karakterizira hlapljivost, proljetnost. 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 tijelom. Kod životinja koje se kopaju, šape-skije - s izraslinama, s linijom dlake.
Tlo je međumedij između vode (temperaturni uvjeti, nizak sadržaj kisika, zasićenost vodenom parom, prisutnost vode i soli u njoj) i zraka (zračne šupljine, nagle promjene vlažnosti i temperature u gornjim slojevima). Za mnoge člankonošce, tlo je bilo medij kroz koji su mogli prijeći s vodenog na 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 pokazatelja su usko povezana. S povećanjem vlage povećava se toplinska vodljivost i pogoršava se aeracija tla. Što je temperatura viša, dolazi do većeg isparavanja. Koncepti fizičke i fiziološke suhoće tla izravno su povezani s ovim pokazateljima.
Fizička suhoća česta je pojava tijekom atmosferskih suša, zbog naglog smanjenja opskrbe vodom zbog dugotrajnog izostanka oborina.
U Primorju su takva razdoblja tipična za kasno proljeće i posebno su izražena na padinama južne ekspozicije. Štoviše, s istim položajem u reljefu i drugim sličnim uvjetima rasta, što je vegetacijski pokrov bolje razvijen, to brže nastupa stanje fizičke suhoće. Fiziološka suhoća je složeniji fenomen, zbog nepovoljni uvjeti okoliš. Sastoji se od fiziološke nedostupnosti vode s dovoljnom, pa čak i prekomjernom količinom nje u tlu. Voda u pravilu postaje fiziološki nedostupna pri niskim temperaturama, visokoj slanosti ili kiselosti tla, prisutnosti otrovnih tvari i manjku kisika. Istodobno, u vodi topive hranjive tvari poput fosfora, sumpora, kalcija, kalija itd. postaju nedostupne.- šume tajge. To objašnjava snažno potiskivanje viših biljaka u njima i široku rasprostranjenost lišajeva i mahovina, osobito sphagnuma. Jedna od važnih prilagodbi na teške uvjete u edasferi je mikorizna prehrana. Gotovo sva stabla povezana su s mikoriznim gljivama. Svaka vrsta stabla ima svoju vrstu gljivica koja stvara mikorizu. Zbog mikorize se povećava aktivna površina korijenskog sustava, a izlučevine gljiva korijena viših biljaka lako se apsorbiraju.
Kako je rekao V. V. Dokuchaev, “… Zone tla su također prirodno-povijesne zone: ovdje je očita 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
Karakteristično obilježje tla Dalekog istoka, koje nastaje u uvjetima monsunske, odnosno vrlo vlažne klime, je snažno ispiranje elemenata iz eluvijalnog horizonta. Ali u sjevernim i južnim krajevima regije ovaj proces nije isti zbog različite toplinske opskrbe staništa. Formiranje tla na krajnjem sjeveru odvija se u uvjetima kratke vegetacijske sezone (ne više od 120 dana) i raširenog permafrosta. Nedostatak topline često je popraćen zalivanjem tla, niskom kemijskom aktivnošću trošenja tla koje tvori stijene 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 drva u glavnim vrstama šuma ariša ne prelaze 150 m2/ha. Istodobno, akumulacija mrtve organske tvari prevladava nad njenom razgradnjom, uslijed čega nastaju gusti tresetni i humusni horizonti, a sadržaj humusa je visok u profilu. Dakle, u sjevernim šumama ariša debljina šumske stelje doseže 10-12 cm, a rezerve nediferencirane mase u tlu iznose do 53% ukupne rezerve biomase sastojine. Istodobno se elementi izvlače iz profila, a kada je vječni led blizu, akumuliraju se u iluvijalnom horizontu. U formiranju tla, kao iu svim hladnim predjelima sjeverne hemisfere, vodeći je proces stvaranje podzola. Zonska tla na sjevernoj obali Ohotsko more su Al-Fe-humusni podzoli, u kontinentalnim predjelima - podburi. U svim regijama sjeveroistoka, tresetna tla sa vječni led u profilu. Zonska tla karakterizira oštra diferencijacija horizonta po boji. U južnim regijama klima ima značajke slične klimi vlažnih subtropskih područja. Vodeći čimbenici stvaranja 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 tvari u jednostavne kemijske elemente. Potonji se ne izvlače iz sustava, već ih presreću biljke i fauna tla. U mješovitim šumama širokog lišća na jugu Primorja, do 70% godišnje stelje se "obradi" tijekom ljeta, a debljina stelje ne prelazi 1,5-3 cm. Granice između horizonta tla profil zonskih smeđih tala su slabo izraženi. Uz dovoljno topline vodeća uloga hidrološki režim igra ulogu u formiranju tla. Poznati dalekoistočni znanstvenik tla G. I. Ivanov podijelio je sve krajolike Primorskog teritorija na krajolike brze, slabo suzdržane i teške izmjene vode. U krajolicima brze izmjene vode vodeći je proces formiranja burozema. Tla ovih krajolika su također zonalna - smeđa šumska tla pod crnogorično-širokolisnim i listopadne šume i smeđa-tajga - ispod četinjača, 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, dosežu 1000 m 3 /ha. Smeđa tla odlikuju se slabo izraženom diferencijacijom genetskog profila.
U krajolicima sa slabo ograničenom izmjenom vode, formiranje burozema prati podzolizacija. U profilu tla, osim humusnog i iluvijalnog horizonta, razlikuje se razjašnjeni eluvijalni horizont i pojavljuju se znakovi diferencijacije profila. Karakterizira ih slabo kisela reakcija okoline i visok sadržaj humusa u gornjem dijelu profila. Produktivnost ovih tala je manja - zalihe šumskih sastojina na njima su smanjene na 500 m 3 /ha.
U krajolicima s otežanom izmjenom vode, zbog sustavnog snažnog zalijevanja, stvaraju se anaerobni uvjeti u tlima, razvijaju se procesi gleenja i tresenja humusnog sloja Smeđe-tajga bledopodzolizirana, tresetasta 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 horizonta povećava. Profil je oštro razgraničen na humusne, eluvijalne i iluvijalne horizonte. Budući da svaka vrsta tla, svaka zona tla ima svoje karakteristike, organizmi se također razlikuju po svojoj selektivnosti u odnosu na te uvjete. Prema izgledu vegetacijskog pokrivača može se suditi o vlažnosti, kiselosti, opskrbljenosti toplinom, slanosti, sastavu matične stijene i drugim karakteristikama zemljišnog pokrivača.
Ne samo struktura flore i vegetacije, već i fauna, s izuzetkom mikro- i mezofaune, specifična je za različita tla. Na primjer, oko 20 vrsta kornjaša su halofili koji žive samo u tlima s visokim salinitetom. Čak i kišne gliste dostižu najveće obilje u vlažnim, toplim tlima s moćnim organogenim slojem.
Životinje su naseljene gotovo na cijeloj površini Zemlje. Zbog svoje mobilnosti, sposobnosti evolucijske prilagodbe na hladnije uvjete postojanja, zbog nedostatka izravne 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 staništa životinja, razumjeti staništa životinja.
Ukupno postoje četiri staništa za životinje. To su 1) tlo-zrak, 2) voda, 3) tlo i 4) drugi živi organizmi. Govoreći o zemaljsko-zračnom okruženju života, ponekad se dijeli na tlo i zasebno na zrak. Međutim, čak i leteće životinje prije ili kasnije slete na tlo. Osim toga, krećući se po tlu, životinja je također u zraku. Stoga se tlo i zračno okruženje spajaju u jednu prizemno-zračnu okolinu.
Postoje životinje koje žive u dva okruženja odjednom. Na primjer, mnogi vodozemci (žabe) žive i u vodi i na kopnu, brojni glodavci žive u tlu i na površini zemlje.
Zemljište-zračno stanište
U zemno-zračnom okolišu većina vrsta životinja. Ispostavilo se da je zemlja u izvjesnom smislu najpovoljnije okruženje za njihov život. Iako su u evoluciji životinje (i biljke) nastale u vodi i tek kasnije izašle na površinu.
Većina crva, insekata, vodozemaca, gmazova, ptica i sisavaca živi na kopnu. Mnoge vrste životinja sposobne su za let pa dio života provode isključivo u zraku.
Životinje zemaljsko-zračnog okoliša obično se odlikuju velikom pokretljivošću, dobrim vidom.
Okoliš tlo-zrak karakterizira široka raznolikost stanišnih uvjeta ( 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 jako razlikovati jedna od druge.
vodeno stanište
Vodeni okoliš stanište se razlikuje od zraka većom gustoćom. Ovdje si životinje mogu priuštiti da imaju vrlo masivna tijela (kitovi, morski psi) jer ih voda podržava i čini njihova tijela lakšima. No, kretanje u gustom okruženju je teže, pa vodene životinje najčešće imaju aerodinamičan oblik tijela.
NA morske dubine gotovo da ne prodire sunčeva svjetlost, 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 karakterizira vrlo velika gustoća i nedostatak sunčeve svjetlosti. Ovdje životinje ne trebaju organe vida. Stoga ili nisu razvijeni (crvi) ili su smanjeni (moleži). S druge strane, u tlu nema tako značajnih padova temperature kao na površini. U tlu žive mnogi crvi, ličinke insekata, mravi. Među sisavcima postoje i stanovnici tla: krtice, krtice, životinje ukopane.
