itthon Vegyes

Élőhely. Miben különbözik a szárazföldi-levegő környezet a vízi környezettől?

A Földön számos fő életkörnyezet létezik:

víz

föld-levegő

talaj

élő organizmus.

Vízi lakókörnyezet.

A vízben élő szervezetek a víz fizikai tulajdonságai (sűrűség, hővezető képesség, sóoldó képesség) által meghatározott adaptációkkal rendelkeznek.

A víz felhajtóereje miatt a vízi környezet sok kislakója lebeg, és nem tud ellenállni az áramlatoknak. Az ilyen kis vízi lakosok gyűjteményét planktonnak nevezik. A planktonban mikroszkopikus algák, kis rákfélék, halikra és lárvák, medúza és sok más faj található.

Plankton

A plankton élőlényeket áramok hordozzák, és nem tudnak ellenállni nekik. A plankton jelenléte a vízben lehetővé teszi a szűrés típusú táplálkozást, azaz a vízben szuszpendált kis organizmusok és élelmiszer-szemcsék különböző eszközökkel történő szűrését. Lebegő és ülő fenekű állatokban egyaránt kifejlesztik, mint pl tengeri liliomok, kagyló, osztriga és mások. Az ülő élet lehetetlen lenne a vízi lakosok számára, ha nem lenne plankton, és ez viszont csak megfelelő sűrűségű környezetben lehetséges.

A víz sűrűsége megnehezíti az aktív mozgást benne, ezért a gyorsan úszó állatoknak, mint a halak, delfinek, tintahalok erős izomzattal és áramvonalas testalkattal kell rendelkezniük.

Mako cápa

A víz nagy sűrűsége miatt a nyomás nagymértékben növekszik a mélységgel. Mély vízi élővilág képes ellenállni a földfelszínnél több ezerszer nagyobb nyomásnak.

A fény csak kis mélységig hatol be a vízbe, így növényi szervezetek csak a vízoszlop felső horizontján létezhetnek. A fotoszintézis a legtisztább tengerekben is csak 100-200 m mélységig lehetséges. nagy mélységek nincsenek növények, és a mélyvízi állatok teljes sötétségben élnek.

A tározókban a hőmérséklet enyhébb, mint a szárazföldön. A víz nagy hőkapacitása miatt kisimulnak benne a hőmérséklet-ingadozások, és a vízlakóknak nem kell alkalmazkodniuk súlyos fagyok vagy negyven fokos melegben. Csak meleg forrásokban közelítheti meg a víz hőmérséklete a forráspontot.

A vízi lakosok életének egyik nehézsége az oxigén korlátozott mennyisége. Oldhatósága nem túl magas, ráadásul nagymértékben csökken, ha a vizet szennyezik vagy melegítik. Ezért a tározókban néha éhezés - a lakosság tömeges halála oxigénhiány miatt, amely különféle okokból következik be.

Hal öl

A táptalaj sóösszetétele is nagyon fontos vízi élőlények. Tengeri fajok nem élhetnek édesvizekben, az édesvízi állatok pedig nem élhetnek tengerekben a sejtműködés megzavarása miatt.

Föld-levegő életkörnyezet.

Ez a környezet más funkciókkal rendelkezik. Általában összetettebb és változatosabb, mint a vízi. Sok az oxigén, sok a fény, élesebb a hőmérséklet változása időben és térben, lényegesen gyengébb a nyomásesés, gyakran lép fel nedvességhiány. Bár sok faj tud repülni, és a kis rovarokat, pókokat, mikroorganizmusokat, magvakat és növényi spórákat a légáramlatok szállítják, az élőlények táplálkozása és szaporodása a talaj vagy a növények felszínén történik. Egy ilyen alacsony sűrűségű környezetben, mint a levegő, az élőlényeknek támogatásra van szükségük. Ezért a szárazföldi növények mechanikai szöveteket fejlesztettek ki, és a szárazföldi állatok belső vagy külső csontváza kifejezettebb, mint a vízi állatoké. A levegő alacsony sűrűsége megkönnyíti a mozgást benne. A szárazföldi lakosság mintegy kétharmada elsajátította az aktív és passzív repülést. Legtöbbjük rovar és madár.

Fekete sárkány

Caligo pillangó

A levegő rossz hővezető. Ez megkönnyíti az élőlények belsejében keletkező hő megőrzését és a melegvérű állatok állandó hőmérsékletének fenntartását. A melegvérűség kialakulása földi környezetben vált lehetővé. Az ősök modernek vízi emlősök- bálnák, delfinek, rozmárok, fókák - valaha a szárazföldön éltek.

A földlakóknak sokféle alkalmazkodásuk van a vízellátáshoz, különösen száraz körülmények között. A növényekben erős gyökérrendszer, vízálló réteg a levelek és a szárak felületén, a sztómákon keresztüli vízpárolgás szabályozásának képessége. Az állatoknál ezek is a test és a bőr különböző szerkezeti jellemzői, de emellett a megfelelő viselkedés a vízháztartás fenntartásához is hozzájárul. Például öntözőlyukakba vándorolhatnak, vagy aktívan elkerülhetik a különösen szárító körülményeket. Egyes állatok egész életüket száraz tápon élhetik le, mint például a jerboák vagy a jól ismert ruhamoly. Ebben az esetben a szervezet számára szükséges víz az élelmiszer-összetevők oxidációja miatt keletkezik.

Teve tövis gyökér

A szárazföldi élőlények életében számos más környezeti tényező is fontos szerepet játszik, mint például a levegő összetétele, a szelek, a földfelszín domborzata. Az időjárás és az éghajlat különösen fontos. A földi lakosok levegő környezet alkalmazkodniuk kell a Föld azon részének éghajlatához, ahol élnek, és el kell viselniük a változékonyságot időjárási viszonyok.

A talaj, mint lakókörnyezet.

A talaj a földfelszín vékony rétege, amelyet élőlények tevékenysége dolgoz fel. A szilárd részecskék a talajban pórusokkal, üregekkel hatolnak át, részben vízzel, részben levegővel töltik meg, így kisméretű vízi élőlények is beköltözhetnek a talajba. Nagyon fontos jellemzője a talajban lévő kis üregek térfogata. Laza talajokban akár 70%, sűrű talajokban pedig körülbelül 20% lehet. Ezekben a pórusokban és üregekben vagy a szilárd részecskék felületén nagyon sokféle mikroszkopikus lény él: baktériumok, gombák, protozoák, orsóférgek, ízeltlábúak. A nagyobb állatok maguk járatják a talajt.

Talajlakók

Az egész talajt áthatolják a növényi gyökerek. A talajmélységet a gyökérbehatolás mélysége és az üreges állatok aktivitása határozza meg. Nem több, mint 1,5-2 m.

A talajüregekben a levegő mindig vízgőzzel telített, összetétele szén-dioxidban dúsult és oxigénhiányos. Ily módon a talaj életkörülményei a vízi környezethez hasonlítanak. Másrészt a talajban lévő víz és levegő aránya az időjárási viszonyoktól függően folyamatosan változik. A hőmérséklet-ingadozások nagyon élesek a felszínen, de a mélységgel gyorsan kisimulnak.

A talajkörnyezet fő jellemzője az állandó szervesanyag-utánpótlás, elsősorban a pusztuló növényi gyökerek és a lehulló levelek miatt. A baktériumok, gombák és számos állat számára értékes energiaforrás, így a talaj a legéletgazdagabb környezet. Rejtett világa nagyon gazdag és változatos.

Az élő szervezetek, mint élő környezet.

Széles galandféreg

A szárazföldi élet olyan alkalmazkodást igényelt, amelyről kiderült, hogy csak a jól szervezett élő szervezetekben volt lehetséges. A földi-levegő környezet nehezebb az életben, jellemző a magas oxigéntartalom, alacsony vízgőztartalom, alacsony sűrűség stb. Ez nagymértékben megváltoztatta az élőlények légzésének, vízcseréjének és mozgásának feltételeit.

Az alacsony levegősűrűség határozza meg alacsony emelőerejét és jelentéktelen alátámasztását. A levegő környezet élőlényeinek saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely támogatja a testet: növények - különféle mechanikai szövetek, állatok - szilárd vagy hidrosztatikus váz. Ezenkívül a levegő minden lakója szorosan kapcsolódik a föld felszínéhez, amely kötődést és támogatást szolgál számukra.

Az alacsony levegősűrűség alacsony mozgási ellenállást biztosít. Ezért sok szárazföldi állat megszerezte a repülés képességét. Az összes szárazföldi állat, főként rovarok és madarak 75%-a alkalmazkodott az aktív repüléshez.

A levegő mobilitása, valamint a légtömegek függőleges és vízszintes áramlása az atmoszféra alsóbb rétegeiben lehetővé teszi az élőlények passzív repülését. Ebben a tekintetben sok fajban kialakult anemochory - szétszóródás a légáramlatok segítségével. Az anemochory jellemző a növények spóráira, magjaira és gyümölcseire, protozoon cisztákra, kis rovarokra, pókokra stb. A légáramlatok által passzívan szállított élőlényeket összefoglalóan aeroplanktonnak nevezzük.

A szárazföldi élőlények a levegő alacsony sűrűsége miatt viszonylag alacsony nyomású körülmények között léteznek. Általában 760 Hgmm. A magasság növekedésével a nyomás csökken. Az alacsony nyomás korlátozhatja a fajok elterjedését a hegyekben. Gerincesek esetében az élet felső határa körülbelül 60 mm. A nyomáscsökkenés az állatok oxigénellátásának csökkenését és kiszáradását vonja maga után a légzési sebesség növekedése miatt. A magasabban fekvő növényeknek megközelítőleg azonosak a fejlődési korlátai a hegyekben. Az ízeltlábúak, amelyek a növényzeti vonal feletti gleccsereken találhatók, valamivel szívósabbak.

A levegő gázösszetétele. A levegőkörnyezet fizikai tulajdonságai mellett annak tulajdonságai nagyon fontosak a szárazföldi élőlények létezése szempontjából. Kémiai tulajdonságok. A levegő gázösszetétele a légkör felszíni rétegében a fő komponensek (nitrogén - 78,1%, oxigén - 21,0%, argon - 0,9%, szén-dioxid - 0,003 térfogat%) tekintetében meglehetősen egyenletes.

A magas oxigéntartalom hozzájárult a szárazföldi élőlények anyagcseréjének fokozásához az elsődleges vízi szervezetekhez képest. Földi környezetben, a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas hatékonysága alapján alakult ki az állati homeotermia. Az oxigén a levegőben lévő állandóan magas tartalma miatt nem korlátozza az életet a földi környezetben.

A szén-dioxid-tartalom a levegő felszíni rétegének egyes területein meglehetősen jelentős határok között változhat. Fokozott levegőtelítettség CO-val? vulkáni tevékenységű területeken, termálforrások és e gáz egyéb föld alatti kivezetései közelében fordul elő. Magas koncentrációban a szén-dioxid mérgező. A természetben az ilyen koncentrációk ritkák. Az alacsony CO 2 tartalom gátolja a fotoszintézis folyamatát. Zárt talajviszonyok között a szén-dioxid koncentrációjának növelésével növelheti a fotoszintézis sebességét. Ezt használják az üvegházi és üvegházi gazdálkodás gyakorlatában.

A levegő nitrogénje a szárazföldi környezet legtöbb lakója számára inert gáz, de bizonyos mikroorganizmusok (gócbaktériumok, nitrogénbaktériumok, kék-zöld algák stb.) képesek megkötni és bevonni az anyagok biológiai körforgásába.

A nedvességhiány az élet föld-levegő környezetének egyik lényeges jellemzője. A szárazföldi élőlények teljes fejlődése a nedvesség megszerzéséhez és megőrzéséhez való alkalmazkodás jegyében zajlott. A szárazföldi páratartalom nagyon változatos - a levegő teljes és állandó telítettségétől vízgőzzel a trópusok egyes területein egészen a sivatagok száraz levegőjében való szinte teljes hiányáig. A légkör vízgőztartalmában is jelentős a napi és szezonális ingadozás. A szárazföldi élőlények vízellátása a csapadékviszonyoktól, a tározók jelenlététől, a talaj nedvességtartalékától, a kilós vizek közelségétől stb.

Ez a szárazföldi élőlények különféle vízellátási rendszereihez való alkalmazkodás kialakulásához vezetett.

Hőmérséklet rezsim. A következő megkülönböztető vonás levegő-föld környezet jelentős hőmérséklet-ingadozások vannak. A legtöbb szárazföldi területen a napi és az éves hőmérsékleti tartományok tíz fokosak. A szárazföldi lakosok környezeti hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenállása nagyon eltérő, attól függően, hogy milyen élőhelyen zajlik az életük. Általában azonban a szárazföldi élőlények sokkal euritermikusabbak, mint a vízi szervezetek.

A talaj-levegő környezetben az életkörülményeket tovább bonyolítja az időjárás változása. Időjárás - a légkör folyamatosan változó feltételei a felszínen, körülbelül 20 km magasságig (a troposzféra határa). Az időjárás változékonysága a környezeti tényezők állandó változásában nyilvánul meg, mint például a hőmérséklet, a levegő páratartalma, a felhőzet, a csapadék, a szél erőssége és iránya stb. A hosszú távú időjárási rezsim jellemzi a térség klímáját. A „Klíma” fogalma nemcsak a meteorológiai jelenségek átlagos értékeit tartalmazza, hanem azok éves és napi ciklusát, az ettől való eltérést és gyakoriságukat is. Az éghajlatot a terület földrajzi adottságai határozzák meg. A fő éghajlati tényezőket - a hőmérsékletet és a páratartalmat - a csapadék mennyiségével és a levegő vízgőzzel való telítettségével mérik.

A legtöbb szárazföldi élőlény számára, különösen a kicsik számára, a terület klímája nem annyira fontos, mint a közvetlen élőhelyük körülményei. Nagyon gyakran a helyi környezeti elemek (dombormű, kitettség, növényzet stb.) úgy változtatják meg egy adott területen a hőmérséklet, páratartalom, fény, légmozgás rezsimjét, hogy az jelentősen eltér a terület éghajlati viszonyaitól. Az ilyen klímaváltozásokat, amelyek a levegő felszíni rétegében alakulnak ki, mikroklímának nevezzük. Mindegyik zónában a mikroklíma nagyon változatos. Nagyon kis területek mikroklímája azonosítható.

A talaj-levegő környezet fényviszonyoknak is vannak sajátosságai. A fény intenzitása és mennyisége itt a legnagyobb, és gyakorlatilag nem korlátozza a zöld növények életét, mint a vízben vagy a talajban. A szárazföldön rendkívül fénykedvelő fajok létezhetnek. A nappali, sőt éjszakai tevékenységet folytató szárazföldi állatok túlnyomó többsége számára a látás az egyik fő tájékozódási módszer. A szárazföldi állatoknál a látás fontos a zsákmánykereséshez, sok fajnak még színlátása is van. Ebben a tekintetben az áldozatok olyan adaptív tulajdonságokat fejlesztenek ki, mint a védekező reakció, az álcázás és a figyelmeztető szín, a mimika stb. A vízi lakosoknál az ilyen alkalmazkodások sokkal kevésbé fejlettek. A magasabb rendű növények élénk színű virágainak megjelenése a beporzó apparátus jellemzőivel és végső soron a környezet fényviszonyával is összefügg.

A terep és a talaj adottságai a szárazföldi élőlények és mindenekelőtt a növények életfeltételei is. A földfelszín azon tulajdonságait, amelyek ökológiai hatást gyakorolnak a lakóira, „edafikus környezeti tényezők” (a görög „edaphos” - „talaj”) egyesítik.

A különböző talajtulajdonságok kapcsán számos ökológiai növénycsoport különíthető el. Így a talaj savasságára adott reakció szerint megkülönböztetik őket:

1) acidofil fajok - savas talajon nőnek, amelynek pH-értéke legalább 6,7 (sphagnum lápok);

2) neutrofil – hajlamos 6,7–7,0 pH-jú talajon növekedni (a legtöbb kultúrnövény);

3) bazofil - 7,0-nél nagyobb pH-értéken nő (Echinops, erdei kökörcsin);

4) közömbös - nőhet a talajon eltérő jelentése pH (gyöngyvirág).

A növények talajnedvesség tekintetében is különböznek egymástól. Egyes fajok különböző szubsztrátumokra korlátozódnak, például a petrofiták sziklás talajon nőnek, a paszmofiták pedig laza homokot.

A terep és a talaj jellege befolyásolja az állatok sajátos mozgását: például patás állatok, struccok, nyílt terepen élő túzok, kemény talaj, futás közbeni taszítás fokozására. A változó homokban élő gyíkok lábujjait kérges pikkelyek szegélyezik, amelyek növelik a tartást. A lyukakat ásó szárazföldi lakosok számára a sűrű talaj kedvezőtlen. A talaj jellege bizonyos esetekben befolyásolja azon szárazföldi állatok elterjedését, amelyek lyukat ásnak vagy belefurakodnak a talajba, vagy tojásokat raknak a talajba stb.

A „környezet” alatt mindazt értjük, ami a testet körülveszi, és így vagy úgy befolyásolja. Más szóval, a lakókörnyezetet a környezeti tényezők bizonyos halmaza jellemzi. szerda- lakókörnyezet - vízi környezet - talaj-levegő környezet - talaj környezet- a szervezet, mint élő környezet - kulcsfogalmak.

Általánosan elfogadott meghatározás környezet Nyikolaj Pavlovics Naumov meghatározása: " szerda- minden, ami az élőlényeket körülveszi, közvetlenül vagy közvetve befolyásolja állapotukat, fejlődésüket, túlélésüket és szaporodásukat." A Földön négy minőségileg eltérő életkörnyezet létezik, amelyek meghatározott környezeti tényezőkkel rendelkeznek: -földi-vízi (szárazföldi); - víz; - a talaj; - egyéb szervezetek.

Föld-levegő a környezetet sokféle életkörülmény jellemzi, ökológiai fülkékés a bennük lakó szervezetek. Az élőlények elsődleges szerepet játszanak a föld-levegő életkörnyezet feltételeinek, és mindenekelőtt a légkör gázösszetételének alakításában. A Föld légkörében található oxigén szinte teljes mennyisége biogén eredetű. A talaj-levegő környezet főbb jellemzői az

A környezeti tényezők nagy változásai,

a környezet heterogenitása,

A gravitációs erők hatása,

Alacsony levegősűrűség.

Egy bizonyos természeti zónához kapcsolódó fizikai-földrajzi és éghajlati tényezők együttese vezet az élőlények alkalmazkodásához az ilyen körülmények közötti élethez és az életformák sokféleségéhez. A légkör magas oxigéntartalma (kb. 21%) meghatározza az anyagcsere magas (energia)szintű kialakításának lehetőségét. Légköri levegő alacsony és változó páratartalom jellemzi. Ez a körülmény nagymértékben korlátozta a talaj-levegő környezet fejlesztésének lehetőségeit.

Légkör(a görög atmos - gőz és sphaira - labda szóból), a föld gáznemű héja. A földi légkör pontos felső határát lehetetlen megjelölni. A légkör kifejezett réteges szerkezetű. A légkör főbb rétegei:

1)Troposzféra- magasság 8 - 17 km. minden vízgőz és a légkör tömegének 4/5-e koncentrálódik benne, és minden időjárási jelenség kialakul.

2)Sztratoszféra- a troposzféra feletti réteg 40 km-ig. A magassággal együtt szinte teljes állandó hőmérséklet jellemzi. A sztratoszféra felső részén az ózon maximális koncentrációja van, amely nagy mennyiségű ultraibolya sugárzást nyel el a Napból.

3) Mezoszféra- 40 és 80 km közötti réteg; alsó felében +20-ról +30 fokra emelkedik a hőmérséklet, a felső felében közel -100 fokra csökken.

4) Termoszféra(ionoszféra) - 80-1000 km közötti réteg, amely a gázmolekulák fokozott ionizációját okozza (az akadálytalan behatoló kozmikus sugárzás hatására).

5) Exoszféra(szórási gömb) - 800-1000 km feletti réteg, amelyből a gázmolekulák szétszóródnak a világűrbe. A légkör a napsugárzás 3/4-ét továbbítja, ezáltal növeli a fejlesztéshez felhasznált teljes hőmennyiséget természetes folyamatok Föld.

Vízi élővilág. Hidroszféra (a hidro... és gömbből), szakaszos vízhéj A föld a légkör és a szilárd kéreg (litoszféra) között helyezkedik el. Az óceánok, tengerek, tavak, folyók, mocsarak, valamint a talajvíz összességét reprezentálja. A hidroszféra a Föld felszínének körülbelül 71%-át fedi le. Kémiai összetétel A hidroszféra megközelíti a tengervíz átlagos összetételét.

Az édesvíz mennyisége a bolygó összes vízének 2,5%-át teszi ki; 85% - tengervíz. Az édesvízkészletek rendkívül egyenlőtlenül oszlanak meg: 72,2% - jég; 22,4% - talajvíz; 0,35% - légkör; 5,05% - stabil folyóhozam és tóvíz. Az általunk felhasználható víz a Föld összes édesvízének mindössze 10-12%-át teszi ki.

Elsődleges környezet az élet pontosan a vízi környezet volt. Először is, a legtöbb élőlény nem képes aktív életre anélkül, hogy víz ne kerülne a szervezetbe, vagy ne tartana fenn bizonyos folyadéktartalmat a szervezetben. Fő jellemzője vízi környezet: napi és szezonális hőmérséklet-ingadozások. Hatalmas ökológiai jelentősége, nagy sűrűségű és viszkozitású a víz. A víz fajsúlya hasonló az élő szervezetek testéhez. A víz sűrűsége körülbelül 1000-szer nagyobb, mint a levegő sűrűsége. Ezért a vízi élőlények (különösen az aktívan mozgók) nagyobb hidrodinamikai ellenállásba ütköznek. A víz nagy sűrűsége az oka annak, hogy a mechanikai rezgések (rezgések) jól terjednek a vízi környezetben. Ez nagyon fontos az érzékszervek, a térbeli tájékozódás és a vízi lakosok közötti tájékozódás szempontjából. A vízi környezetben a hangsebességnek nagyobb a visszhangjelek frekvenciája. Négyszer nagyobb, mint a levegőben. Ezért létezik a vízi élőlények (növények és állatok) egész csoportja, amelyek a fenékkel vagy más szubsztrátummal való kötelező kapcsolat nélkül léteznek, „lebegnek” a vízoszlopban.

A szárazföld-levegő élőhely ökológiai viszonyait tekintve sokkal összetettebb, mint a vízi környezet. A szárazföldi élethez mind a növényeknek, mind az állatoknak alapvetően új adaptációk egész komplexumát kellett kidolgozniuk.

A levegő sűrűsége 800-szor kisebb, mint a víz sűrűsége, így a levegőben lebegő élet gyakorlatilag lehetetlen. Csak a baktériumok, gombaspórák és növényi pollen vannak rendszeresen a levegőben, és jelentős távolságokra szállíthatók a légáramlatok révén, de fő funkcióéletciklus - szaporodás a föld felszínén történik, ahol vannak tápanyagok. A földlakók kénytelenek fejlődni tàmogatò rendszer,

támogatja a testet. A növényekben ezek különféle mechanikai szövetek; az állatok összetett csontvázzal rendelkeznek. Az alacsony levegősűrűség meghatározza az alacsony mozgási ellenállást. Ezért sok szárazföldi állat ki tudta használni a légkör ezen jellemzőjének környezeti előnyeit fejlődése során, és megszerezte a rövid vagy hosszú távú repülés képességét. Nemcsak a madarak és rovarok, de még az egyes emlősök és hüllők is képesek mozogni a levegőben. Általában a szárazföldi állatfajok legalább 60%-a képes aktívan repülni vagy siklani a légáramlatok segítségével.

Sok növény élete nagymértékben függ a légáramlatok mozgásától, mivel a szél viszi a virágporukat és megtörténik a beporzás. Ezt a beporzási módot az ún vérszegénység. Az anemophilia minden gymnospermre jellemző, a zárvatermők közül a szélporzású növények az összfajszám legalább 10%-át teszik ki. Sok fajra jellemző anemocória– légáramlatok felhasználásával történő település. Ebben az esetben nem a csírasejtek mozognak, hanem az élőlények és fiatal egyedek embriói - növények magjai és apró termései, rovarlárvák, kis pókok stb. például orchidea magvak) vagy különféle szárny- és ejtőernyőszerű függelékek , amelyeknek köszönhetően nő a tervezési képesség. A szél által passzívan szállított élőlényeket összefoglaló néven nevezzük aeroplankton a vízi környezet planktonlakóihoz hasonló módon.

A levegő alacsony sűrűsége nagyon alacsony nyomást okoz a szárazföldön a vízi környezethez képest. Tengerszinten 760 Hgmm. Művészet. A magasság növekedésével a nyomás csökken, és körülbelül 6000 m-es tengerszint feletti magasságban csak a fele annak, amit általában a Föld felszínén észlelnek. A legtöbb gerinces és növény esetében ez az elterjedés felső határa. Az alacsony nyomás a hegyekben az oxigénellátás csökkenéséhez és az állatok kiszáradásához vezet a légzési sebesség növekedése miatt. Általánosságban elmondható, hogy a szárazföldi élőlények túlnyomó többsége sokkal érzékenyebb a nyomásváltozásokra, mint a vízben élők, mivel a szárazföldi környezetben a nyomásingadozások általában nem haladják meg a légkör tizedét. Még a 2 km-nél magasabbra emelkedni képes nagytestű madarak is olyan körülmények között találják magukat, amikor a nyomás legfeljebb 30%-kal tér el a talajszinttől.

A levegő fizikai tulajdonságai mellett kémiai tulajdonságai is nagyon fontosak a szárazföldi élőlények életében. A légkör felszíni rétegében a levegő gázösszetétele mindenhol egységes, a légtömegek konvekciós és széláramlások általi állandó keveredése miatt. A Föld légköre fejlődésének jelenlegi szakaszában a levegő összetételét a nitrogén (78%) és az oxigén (21%) uralja, ezt követi az inert gáz, az argon (0,9%) és a szén-dioxid (0,035%). A szárazföldi-levegő élőhely magasabb oxigéntartalma a vízi környezethez képest hozzájárul a szárazföldi állatok anyagcsere-szintjének növekedéséhez. A szárazföldi környezetben alakultak ki azok a fiziológiai mechanizmusok, amelyek a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas energiahatékonyságán alapulnak, lehetőséget biztosítva az emlősöknek és a madaraknak testhőmérsékletük és fizikai aktivitásuk állandó szinten tartására, ami lehetőséget adott számukra a csak a Föld meleg, de hideg vidékein is élnek. Jelenleg az oxigén a légkörben lévő magas tartalma miatt nem tartozik a szárazföldi környezetben az életet korlátozó tényezők közé. Bizonyos körülmények között azonban hiánya előfordulhat a talajban.

A szén-dioxid koncentrációja a felszíni rétegben meglehetősen jelentős határok között változhat. Például a nagyvárosokban és az ipari központokban szél hiányában ennek a gáznak a tartalma több tízszerese is lehet a természetes háborítatlan biocenózisok koncentrációjának, a szerves tüzelőanyag elégetése során felszabaduló intenzív felszabadulás miatt. Megnövekedett szén-dioxid-koncentráció is előfordulhat a vulkáni aktivitású területeken. A CO 2 magas koncentrációja (több mint 1%) mérgező az állatokra és a növényekre, de ennek a gáznak az alacsony szintje (kevesebb, mint 0,03%) gátolja a fotoszintézis folyamatát. Fő természetes forrás A CO 2 a talaj élőlényeinek légzése. A szén-dioxid a talajból kerül a légkörbe, és különösen intenzíven a mérsékelten nedves, jól felmelegedett, jelentős mennyiségű szerves anyagot tartalmazó talajok bocsátják ki. Például bükk talaj széleslevelű erdőóránként 15-22 kg/ha szén-dioxidot bocsátanak ki, homokos homoktalajok - legfeljebb 2 kg/ha. Naponta változik a szén-dioxid és az oxigén tartalma talajrétegek levegő, amelyet az állati légzés és a növényi fotoszintézis ritmusa határoz meg.

A nitrogén, amely a levegőkeverék fő alkotóeleme, a talaj-levegő környezet legtöbb lakója számára nem fér hozzá közvetlen felszívódáshoz, inert tulajdonságai miatt. Csak néhány prokarióta organizmus, köztük a csomóbaktériumok és a kékalgák, képesek felvenni a nitrogént a levegőből, és bevonni azt az anyagok biológiai körforgásába.

A szárazföldi élőhelyek legfontosabb környezeti tényezője a napfény. Minden élő szervezetnek külső energiára van szüksége a létezéshez. Fő forrása a napfény, amely a Föld felszíni teljes energiamérlegének 99,9%-át, 0,1%-át pedig bolygónk mélyrétegeinek energiája adja, melynek szerepe csak bizonyos intenzív vulkáni tevékenységű területeken elég magas. , például Izlandon vagy Kamcsatkán a Gejzírek Völgyében. Ha a Föld légkörének felszínét elérő napenergiát 100%-nak vesszük, akkor körülbelül 34%-a verődik vissza a világűrbe, 19%-a nyelődik el a légkörön áthaladva, és csak 47%-a jut el a szárazföldi-levegő és vízi ökoszisztémákba. közvetlen és diffúz sugárzó energia formája. A közvetlen napsugárzás 0,1-30 000 nm hullámhosszú elektromágneses sugárzás. A felhőkről és a Föld felszínéről visszaverődő sugarak formájában szórt sugárzás aránya növekszik a Nap horizont feletti magasságának csökkenésével és a légkörben lévő porrészecskék tartalmának növekedésével. A napfény élő szervezetekre gyakorolt hatásának jellege spektrális összetételüktől függ.

A 290 nm-nél kisebb hullámhosszú rövidhullámú ultraibolya sugarak pusztítóak minden élőlényre, mert képesek ionizálni és megosztani az élő sejtek citoplazmáját. Ezeket a veszélyes sugarakat 80-90%-ban elnyeli az ózonréteg, amely 20-25 km magasságban található. Az ózonréteg, amely O 3 molekulák gyűjteménye, az oxigénmolekulák ionizációja eredményeként jön létre, így a növények globális léptékű fotoszintetikus tevékenységének terméke. Ez egyfajta „esernyő”, amely lefedi a szárazföldi közösségeket a káros ultraibolya sugárzástól. Feltételezik, hogy körülbelül 400 millió évvel ezelőtt keletkezett, az óceáni algák fotoszintézise során felszabaduló oxigén miatt, amely lehetővé tette az élet kialakulását a szárazföldön. A 290 és 380 nm közötti hullámhosszú hosszúhullámú ultraibolya sugarak kémiailag is nagyon reaktívak. A tartós és intenzív expozíció károsítja a szervezeteket, de sokuknak kis adagokra van szükségük. A körülbelül 300 nm-es hullámhosszú sugarak D-vitamin képződését okozzák állatokban, 380-400 nm hullámhosszúsággal - a bőr védőreakciójaként barnulás megjelenéséhez vezetnek. A látható napfény területén, pl. az emberi szem által érzékelt, 320-760 nm hullámhosszú sugarakat foglal magában. A spektrum látható részén található a fotoszintetikusan aktív sugarak zónája - 380-710 nm. Ebben a fényhullám-tartományban megy végbe a fotoszintézis folyamata.

A fény és energiája, amely nagymértékben meghatározza az adott élőhely hőmérsékletét, befolyásolja a gázcserét és a víz párolgását a növényi levelek által, valamint serkenti a fehérjék és nukleinsavak szintéziséhez szükséges enzimek munkáját. A növényeknek fényre van szükségük a klorofill pigment kialakulásához, a kloroplasztiszok szerkezetének kialakításához, i.e. a fotoszintézisért felelős struktúrák. A fény hatására a növényi sejtek osztódnak és növekednek, virágoznak és gyümölcsöt hoznak. Végül, egyes növényfajok elterjedése és abundanciája, következésképpen a biocenózis szerkezete az adott élőhely fényintenzitásától függ. Gyenge fényviszonyok között, például egy lombos vagy lucfenyő lombkoronája alatt, vagy a reggeli és esti órákban a fény fontos korlátozó tényezővé válik, amely korlátozhatja a fotoszintézist. Tiszta nyári napon nyílt élőhelyen vagy a fák lombkorona felső részén mérsékelt és alacsony szélességi körökben a megvilágítás elérheti a 100 000 luxot, míg a 10 000 lux elegendő a fotoszintézis sikerességéhez. Nagyon erős megvilágítás mellett beindul a kifehéredés és a klorofill pusztulási folyamata, ami jelentősen lelassítja a fotoszintézis során a primer szerves anyagok képződését.

Mint tudják, a fotoszintézis eredményeként a szén-dioxid felszívódik és oxigén szabadul fel. A növényi légzés folyamatában azonban nappal és különösen éjszaka az oxigén felszívódik, és éppen ellenkezőleg, CO 2 szabadul fel. Ha fokozatosan növeli a fény intenzitását, a fotoszintézis sebessége ennek megfelelően nő. Idővel eljön az a pillanat, amikor a növény fotoszintézise és légzése pontosan kiegyensúlyozza egymást és a tiszta biológiai anyag termelését, pl. nem fogyasztja maga a növény az oxidáció és a szükségletei légzése során, hagyja abba. Ezt az állapotot, amelyben a CO 2 és O 2 teljes gázcseréje egyenlő 0-val, nevezzük kompenzációs pont.

A víz az egyik feltétlenül szükséges anyag a fotoszintézis folyamatának sikeres lebonyolításához, hiánya pedig számos sejtfolyamat lefolyását negatívan befolyásolja. Már a több napig tartó talaj nedvességhiánya is komoly betakarítási veszteségeket okozhat, mert... A szövetek növekedését gátló anyag, az abszcizinsav elkezd felhalmozódni a növény leveleiben.

A legtöbb növény fotoszintéziséhez a mérsékelt égövben a levegő optimális hőmérséklete körülbelül 25 ºС. Magasabb hőmérsékleten a fotoszintézis sebessége lelassul a megnövekedett légzési költségek, a párolgás következtében a nedvesség elvesztése a növény hűtése miatt, valamint a csökkent gázcsere miatti csökkent CO2-fogyasztás miatt.

A növények különféle morfológiai és élettani alkalmazkodásokat tapasztalnak fény mód talaj-levegő élőhely. A világítás szintjére vonatkozó követelmények szerint általában minden növényt a következő környezeti csoportokba sorolnak.

Fotofil ill heliofiták– nyílt, folyamatosan jól megvilágított élőhelyek növényei. A heliofiták levelei általában kicsik vagy feldarabolt levéllemezzel, vastag külső hámsejtek falával, gyakran viaszos bevonattal, amely részben visszaveri a felesleges fényenergiát, vagy sűrű serdüléssel, amely lehetővé teszi a hatékony hőelvezetést, nagyszámú mikroszkopikus lyukak - sztómák, amelyeken keresztül gázok lépnek fel.és nedvességcsere a környezettel, jól fejlett mechanikai szövetekkel és víztárolásra képes szövetekkel. E csoportba tartozó egyes növények levelei fotometrikusak, azaz. képesek megváltoztatni helyzetüket a Nap magasságától függően. Délben a levelek a nap szélére helyezkednek el, reggel és este pedig a sugaraival párhuzamosan, ami megvédi őket a túlmelegedéstől, és lehetővé teszi a fény és a napenergia szükséges mértékben történő felhasználását. A heliofiták szinte minden természetes zónában a közösségek részét képezik, de legnagyobb számuk az egyenlítői és trópusi övezetekben található. Ezek eső növények trópusi erdők felső szint, a nyugat-afrikai szavannák, a sztavropoli és kazahsztáni sztyeppek növényei. Ilyen például a kukorica, a köles, a cirok, a búza, a szegfűszeg és az euforbiák.

Árnyékszerető ill sciofiták– az erdő alsóbb rétegeinek növényei, mély szakadékok. Képesek jelentős árnyékolás körülményei között élni, ami számukra a norma. A sciofiták levelei vízszintesen helyezkednek el, általában sötétzöld színűek és nagyobbak a heliofitákhoz képest. Az epidermális sejtek nagyok, de vékonyabb külső falakkal. A kloroplasztiszok nagyok, de számuk a sejtekben kicsi. Az egységnyi területre jutó sztómák száma kevesebb, mint a heliofitáké. A mérsékelt éghajlati övezet árnyékkedvelő növényei közé tartoznak a mohák, mohák, a gyömbérfélék családjába tartozó gyógynövények, a sóska, a kétlevelű mynika stb. trópusi övezet. A mohák, mint a legalacsonyabb erdőréteg növényei, az erdő biocenózisának felszínén a teljes megvilágítás 0,2%-áig, a mohák - akár 0,5%-ig, a virágos növények pedig csak legalább 1%-os megvilágítás mellett tudnak normálisan fejlődni. %-a az összesnek. A szciofitákban a légzés és a nedvességcsere folyamatai kisebb intenzitással mennek végbe. A fotoszintézis intenzitása gyorsan eléri a maximumot, de jelentős megvilágítás mellett csökkenni kezd. A kompenzációs pont gyenge fényviszonyok mellett található.

Az árnyéktűrő növények elviselik a jelentős árnyékolást, de jól fejlődnek fényben is, és alkalmazkodnak a megvilágítás jelentős évszakos változásaihoz. Ebbe a csoportba tartoznak a réti növények, az erdei fűszernövények és az árnyékos területen termő cserjék. Erősen megvilágított területeken gyorsabban nőnek, de mérsékelt megvilágítás mellett teljesen normálisan fejlődnek.

A fényviszonyokhoz való hozzáállás megváltozik a növényekben az egyéni fejlődésük során - ontogenezis. Számos réti fű és fa palántái és fiatal növényei jobban tűrik az árnyékot, mint a felnőtt növények.

Az állatok életében a fényspektrum látható része is meglehetősen fontos szerepet játszik. Fény az állatok számára szükséges feltétel vizuális tájékozódás a térben. Sok gerinctelen primitív szeme egyszerűen egyedi fényérzékeny sejt, amely lehetővé teszi számukra, hogy érzékeljék a megvilágítás bizonyos ingadozásait, a fény és az árnyék váltakozását. A pókok legfeljebb 2 cm távolságból képesek megkülönböztetni a mozgó tárgyak körvonalait. Csörgőkígyók képesek látni a spektrum infravörös részét, és képesek teljes sötétségben vadászni, a zsákmány hősugaraira fókuszálva. A méheknél a spektrum látható része rövidebb hullámhosszra tolódik el. Az ultraibolya sugarak jelentős részét színesnek érzékelik, de nem különböztetik meg a vöröset. A színek érzékelésének képessége attól függ, hogy milyen spektrális összetételen működik ez a típus. A legtöbb szürkületi vagy éjszakai életmódot folytató emlős nem jól megkülönbözteti a színeket, és fekete-fehérben látja a világot (a kutya- és macskafélék családjának képviselői, hörcsögök stb.). A szürkületben élés a szem méretének növekedéséhez vezet. A hatalmas szemek, amelyek jelentéktelen mennyiségű fényt képesek megragadni, jellemzőek az éjszakai makikra, tarsierekre és baglyokra. A legfejlettebb látószervekkel rendelkeznek fejlábúakés magasabb gerincesek. Megfelelően érzékelik a tárgyak alakját, méretét, színét, meghatározzák a tárgyak távolságát. A legtökéletesebb háromdimenziós binokuláris látás az emberekre, a főemlősökre és a ragadozó madarakra – baglyokra, sólymokra, sasokra és keselyűkre – jellemző.

A Nap helyzete fontos tényező a különböző állatok navigációjában a hosszú távú vándorlás során.

A talaj-levegő környezetben az életkörülményeket bonyolítja az időjárás és klímaváltozás. Az időjárás a légkör folyamatosan változó állapota a földfelszín közelében körülbelül 20 km-es magasságig (a troposzféra felső határa). Az időjárás változékonysága az értékek állandó ingadozásában nyilvánul meg a legfontosabb tényezők környezet, például hőmérséklet és páratartalom, a talajfelszínre eső folyékony víz mennyisége miatt légköri csapadék, megvilágítás foka, szélsebesség stb. Az időjárási jellemzőket nemcsak a meglehetősen nyilvánvaló évszakos változások jellemzik, hanem a nem időszakos véletlenszerű ingadozások is viszonylag rövid ideig, valamint a napi ciklusban, amelyek különösen negatívan befolyásolják a a földlakók életét, mivel rendkívül nehéz hatékony alkalmazkodást kialakítani ezekhez az ingadozásokhoz. A szárazföldi és tengeri nagy víztestek lakóinak életét az időjárás sokkal kisebb mértékben befolyásolja, csak a felszíni biocenózisokat érinti.

A hosszú távú időjárási rezsim jellemzi éghajlat terep. Az éghajlat fogalma nemcsak a legfontosabb meteorológiai jellemzők és jelenségek hosszú időintervallumra átlagolt értékeit foglalja magában, hanem azok éves lefolyását, valamint a normától való eltérés valószínűségét is. Az éghajlat mindenekelőtt a régió földrajzi adottságaitól függ – szélesség, tengerszint feletti magasság, az óceán közelsége stb. légtömegek a trópusi tengerektől a kontinensekig, a ciklonok és anticiklonok röppályáitól, a hegyláncok légtömegek mozgására gyakorolt hatásától és sok más okból, amelyek rendkívül változatos életkörülményeket teremtenek a szárazföldön. A legtöbb szárazföldi élőlény számára, különösen a növények és a kis ülő állatok számára, nem annyira az éghajlat nagy léptékű sajátosságai a fontosak. természeti terület amelyben élnek, hanem azokat a feltételeket, amelyek közvetlen élőhelyükön jönnek létre. Az ilyen lokális éghajlatváltozásokat, amelyek számos lokálisan elterjedt jelenség hatására jönnek létre, ún mikroklíma. A hőmérséklet és a páratartalom közötti különbségek az erdei és füves élőhelyeken, a dombok északi és déli lejtőin széles körben ismertek. A fészkekben, üregekben, barlangokban és odúkban stabil mikroklíma alakul ki. Például egy hóbarlangban jegesmedve, mire a kölyök megjelenik, a levegő hőmérséklete 50 °C-kal magasabb lehet, mint a környezeti hőmérséklet.

A szárazföldi-levegő környezetet lényegesen nagyobb hőmérséklet-ingadozások jellemzik a napi és szezonális ciklusban, mint a vízi környezetet. Eurázsia mérsékelt övi szélességeinek hatalmas területein és Észak Amerika Az óceántól jelentős távolságra található, a hőmérsékleti amplitúdó az éves ciklusban elérheti a 60, sőt a 100 °C-ot is, mivel nagyon hideg télés forró nyár. Ezért a legtöbb kontinentális régió növény- és állatvilágának alapja az euritermikus élőlények.

Irodalom

Fő – T.1 – p. 268 – 299; – c. 111 – 121; Kiegészítő ; .

Önellenőrző kérdések:

1. Melyek a főbb fizikai különbségek a földi és a levegős élőhelyek között?

vízből?

2. Milyen folyamatoktól függ a légkör felszíni rétegének szén-dioxid-tartalma?

és mi a szerepe a növények életében?

3. A fényspektrum mely sugarainak tartományában megy végbe a fotoszintézis?

4. Mi az ózonréteg jelentősége a szárazföldi lakosság számára, és hogyan keletkezett?

5. Milyen tényezőktől függ a növényi fotoszintézis intenzitása?

6. Mi a kompenzációs pont?

7. Mik azok? jellemzők heliofita növények?

8. Mik a sciofita növények jellemző tulajdonságai?

9. Mi a napfény szerepe az állatok életében?

10. Mi a mikroklíma és hogyan alakul ki?

ÚJ MEGJELENÉS Az élőlények alkalmazkodása a talaj-levegő környezetben élő szervezetekben föld-levegő környezet levegővel körülvéve. A levegőnek alacsony a sűrűsége, és ennek eredményeként alacsony az emelőereje, jelentéktelen a támasztéka és alacsony az élőlények mozgásával szembeni ellenállása. A szárazföldi szervezetek viszonylag alacsony és állandó körülmények között élnek légköri nyomás, az alacsony levegősűrűség miatt is.

A levegő alacsony hőkapacitású, ezért gyorsan felmelegszik és ugyanolyan gyorsan lehűl. Ennek a folyamatnak a sebessége fordítottan arányos a benne lévő vízgőz mennyiségével.

A könnyű légtömegeknek nagyobb a mobilitása, mind vízszintesen, mind függőlegesen. Ez segít fenntartani a levegő állandó gázösszetételét. A levegő oxigéntartalma sokkal magasabb, mint a vízben, így a szárazföldi oxigén nem korlátozó tényező.

A szárazföldi élőhelyeken a fény a légkör nagy átlátszósága miatt nem hat korlátozó tényezőként, ellentétben a vízi környezettel.

A talaj-levegő környezet páratartalma eltérő: a levegő teljes és állandó telítettségétől vízgőzzel a trópusok egyes területein egészen a sivatagok száraz levegőjében való szinte teljes hiányáig. A levegő páratartalma is nagy ingadozást mutat a nap és az évszakok folyamán.

A talaj nedvessége korlátozó tényezőként működik.

A gravitáció jelenléte és a felhajtóerő hiánya miatt a szárazföldi lakosok jól fejlett támasztórendszerekkel rendelkeznek, amelyek megtámasztják testüket. A növényekben ezek különféle mechanikai szövetek, különösen erősen a fákban. Az állatok az evolúciós folyamat során egy külső (ízeltlábú) és egy belső (chordate) csontvázat is kifejlesztettek. Egyes állatcsoportoknak hidrocsontvázuk van (kerek és annelidek). A szárazföldi szervezetek között a testük űrben tartásával és a gravitációs erők leküzdésével kapcsolatos problémák korlátozták őket maximális súlyés méretek. A legnagyobb szárazföldi állatok mérete és súlya kisebb, mint a vízi környezet óriásai (az elefánt tömege eléri az 5 tonnát, és kék bálna- 150 t).

Az alacsony légellenállás hozzájárult a szárazföldi állatok mozgásrendszerének fokozatos fejlődéséhez. Így az emlősök megszerezték a legnagyobb mozgási sebességet a szárazföldön, a madarak pedig elsajátították a levegő környezetét, kifejlesztve a repülési képességet.

A levegő nagy mozgékonyságát függőleges és vízszintes irányban egyes szárazföldi élőlények fejlődésük különböző szakaszaiban légáramlatok segítségével (fiatal pókok, rovarok, spórák, magvak, növényi termések, protista ciszták) használják fel a szétszóródásra. A vízi plankton élőlényekkel analóg módon a rovarok hasonló adaptációkat fejlesztettek ki, mint a passzív levegőben való szárnyaláshoz – kis testméretek, különféle kinövések, amelyek megnövelik a test vagy egyes részeinek relatív felületét. A szél által szétszórt magvaknak és gyümölcsöknek különféle szárny- és ejtőernyős függelékei vannak, amelyek fokozzák siklóképességüket.

A szárazföldi élőlények alkalmazkodása a nedvesség megőrzéséhez szintén változatos. A rovaroknál a testet megbízhatóan védi a kiszáradástól egy többrétegű kitinizált kutikula, melynek külső rétege zsírokat és viaszszerű anyagokat tartalmaz. Hasonló víztakarékos eszközöket hüllőkben is kifejlesztenek. A szárazföldi állatokban kialakult belső megtermékenyítési képesség függetlenítette őket a vízi környezet jelenlététől.

A talaj egy összetett rendszer, amely szilárd részecskékből áll, amelyeket levegő és víz vesz körül.

Típustól függően - agyagos, homokos, agyagos-homokos stb. - a talajt többé-kevésbé gázok és vizes oldatok keverékével töltött üregek átitatják. A talajban a talaj levegőrétegéhez képest a hőmérséklet-ingadozások kisimulnak, és 1 m mélységben a szezonális hőmérsékletváltozások is észrevehetetlenek.

A legfelső talajhorizont több-kevesebbet tartalmaz humusz, amelytől a növény termőképessége függ. Az alatta található középső réteg a felső rétegből kimosott és átalakult anyagok. Az alsó réteg látható anyai fajta.

A talajban lévő víz üregekben, apró helyeken van jelen. A talajlevegő összetétele a mélységgel élesen változik: csökken az oxigéntartalom és nő a szén-dioxid-tartalom. Amikor a talajt elönti a víz vagy a szerves maradványok intenzív bomlása, oxigénmentes zónák jelennek meg. Így a talajban való létfeltételek különböző horizontokon eltérőek.

Az evolúció során ez a környezet később alakult ki, mint a vízi. Sajátossága, hogy gázhalmazállapotú, ezért alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, valamint magas oxigéntartalom jellemzi.

Az evolúció során az élő szervezetek kialakították a szükséges anatómiai, morfológiai, élettani, viselkedési és egyéb alkalmazkodásokat.

A talaj-levegő környezetben élő állatok a talajon vagy a levegőn keresztül mozognak (madarak, rovarok), a növények pedig gyökeret vernek a talajban. E tekintetben az állatoknál tüdő és légcső, a növényeknél pedig sztóma-apparátus, i.e.

szervek, amelyekkel a bolygó szárazföldi lakói közvetlenül a levegőből szívják fel az oxigént. A vázszervek erőteljesen fejlődtek, biztosítva a szárazföldi mozgás autonómiáját és támogatva a testet minden szervével jelentéktelen környezeti sűrűség mellett, ezerszer kisebb, mint a víz.

Környezeti tényezők a talaj-levegő környezetben a nagy fényintenzitás, a hőmérséklet és a levegő páratartalmának jelentős ingadozása, valamint az összes tényező összefüggésében különböznek a többi élőhelytől. földrajzi hely, változó évszakok és napszakok.

Az élőlényekre gyakorolt hatásuk elválaszthatatlanul összefügg a levegő mozgásával és a tengerekhez és óceánokhoz viszonyított helyzetével, és nagyon különbözik a vízi környezetre gyakorolt hatásoktól (táblázat).

5. táblázat

A levegő és a víz élőlényeinek élőhelyi feltételei

(D.F. Mordukhai-Boltovsky szerint, 1974)

levegő környezet

vízi környezet

páratartalom	Nagyon fontos (gyakran hiánycikk)	Nincs (mindig többletben)
Sűrűség	Kisebb (kivéve a talajt)	A levegő lakóiban betöltött szerepéhez képest nagy
Nyomás	Szinte egyik sem	Nagy (elérheti az 1000 atmoszférát)
Hőfok	Jelentős (nagyon tág határok között változik - -80 és +1ОО°С és több között)	Kevesebb, mint a levegő lakóira vonatkozó érték (sokkal kevésbé változik, általában -2 és +40°C között)
Oxigén	Nem létfontosságú (többnyire feleslegben)	Nélkülözhetetlen (gyakran hiánycikk)
Lebegő szilárd anyagok	Jelentéktelen; élelmiszerre nem használják (főleg ásványi anyagok)	Fontos (élelmiszerforrás, különösen szerves anyagok)
Oldott anyagok benne környezet	Bizonyos mértékig (csak talajoldatoknál releváns)	Fontos (bizonyos mennyiség szükséges)

A szárazföldi állatok és növények kifejlesztették saját, nem kevésbé eredeti alkalmazkodásaikat a kedvezőtlen környezeti tényezőkhöz: a test összetett szerkezetéhez és szöveteihez, periodikusságához és ritmusához. életciklusok, hőszabályozási mechanizmusok stb.

Kialakult az állatok táplálékkereső céltudatos mobilitása, megjelentek a szél által szállított spórák, magvak és pollen, valamint olyan növények és állatok, amelyek élete teljes mértékben a levegő környezetéhez kötődött. A talajjal rendkívül szoros funkcionális, erőforrás- és mechanikai kapcsolat alakult ki.

Számos adaptációt fentebb tárgyaltunk, példaként a jellemzésre abiotikus tényezők környezet.

Ezért most nincs értelme ismételni magunkat, hiszen gyakorlati órákon még visszatérünk rájuk.

A talaj mint élőhely

A Föld az egyetlen bolygó, amelyen van talaj (edaszféra, pedosféra) - egy speciális, felső földhéj.

Ez a héj történelmileg belátható időn belül alakult ki - egyidős a bolygó szárazföldi életével. M. V. először válaszolt a talaj eredetére vonatkozó kérdésre. Lomonoszov („A Föld rétegein”): „…a talaj állati és növényi testek pusztulásából keletkezett… hosszú időn keresztül…”.

És te a nagy orosz tudós. Te. Dokucsajev (1899: 16) volt az első, aki a talajt önálló természeti testnek nevezte, és bebizonyította, hogy a talaj „...ugyanaz a független természettörténeti test, mint bármely növény, állat, ásvány... ez az eredmény, egy funkció. adott terület klímájának, növényi és állati szervezeteinek, domborzatának és az ország korának összesített, kölcsönös aktivitásából... végül altalaj, i.e.

földi anyai sziklák. ... Mindezek a talajképző szerek lényegében teljesen egyenértékűek, és egyenlő részt vesznek a normál talaj képződésében...”

És a modern jól ismert talajkutató N.A.

Kaczynski („Talaj, tulajdonságai és élete”, 1975) a következő meghatározást adja a talajról: „A talajon a kőzetek összes felszíni rétegét kell érteni, amelyet az éghajlat együttes hatása (fény, hő, levegő, víz) dolgoz fel és változtat meg. , növényi és állati szervezetek” .

A talaj fő szerkezeti elemei: ásványi bázis, szerves anyag, levegő és víz.

Ásványi alap (csontváz)(a teljes talaj 50-60%-a) van szervetlen anyag, az alatta lévő hegyi (szülő, talajképző) kőzet mállása következtében keletkezett.

A csontváz részecskék mérete a szikláktól és a kövektől az apró homok- és sárszemcsékig terjed. A talajok fizikai-kémiai tulajdonságait elsősorban a talajképző kőzetek összetétele határozza meg.

A talaj áteresztőképessége és porozitása, amelyek mind a víz, mind a levegő keringését biztosítják, a talajban lévő agyag és homok arányától és a töredékek méretétől függ.

BAN BEN mérsékelt éghajlat ideális esetben, ha a talajt egyenlő mennyiségű agyag és homok alkotja, pl. vályogot képvisel.

Ebben az esetben a talajokat nem fenyegeti sem a vizesedés, sem a kiszáradás. Mindkettő egyformán pusztító a növényekre és az állatokra egyaránt.

szerves anyag– a talaj legfeljebb 10%-a elhalt biomasszából (növényi tömeg - levelek, ágak és gyökerek alom, elhalt törzsek, fűrongyok, elhullott állatok szervezetei) képződik, amelyet mikroorganizmusok és bizonyos csoportok zúznak össze és dolgoznak fel humuszsá. állatok és növények.

Több egyszerű elemek, a szerves anyagok lebomlása eredményeként keletkeznek, újra felszívódnak a növényekben és részt vesznek a biológiai körforgásban.

Levegő(15-25%) a talajban üregekben - pórusokban, szerves és ásványi részecskék között található. Hiányában (nehéz agyagos talajok) vagy a pórusok vízzel való feltöltődése esetén (áradás, örökfagyolvadás idején) a talaj levegőztetése romlik, anaerob körülmények alakulnak ki.

Ilyen körülmények között az oxigént fogyasztó szervezetek – aerobok – élettani folyamatai gátolódnak, a szerves anyagok bomlása lassú. Fokozatosan felhalmozódva tőzeget képeznek. A nagy tőzegtartalékok jellemzőek a mocsarakra, mocsaras erdőkre és a tundra közösségekre. A tőzegfelhalmozódás különösen hangsúlyos az északi régiókban, ahol a hideg és a talaj vizesedése kölcsönösen függenek egymástól, és kiegészítik egymást.

Víz(25-30%) a talajban 4 típus képviseli: gravitációs, higroszkópos (kötött), kapilláris és gőz.

Gravitációs- a talajszemcsék közötti tág tereket elfoglaló mobil víz saját súlya alatt szivárog le a talajvíz szintjére.

Könnyen felszívódik a növények által.

Higroszkópos vagy rokon– adszorbeálódik a talaj kolloid részecskéi (agyag, kvarc) körül, és a hidrogénkötések hatására vékony film formájában megmarad. Megszabadult tőlük, amikor magas hőmérsékletű(102-105 °C). A növények számára hozzáférhetetlen és nem párolog el. Az agyagos talajban legfeljebb 15%, a homokos talajban pedig 5% ilyen víz található.

Hajszálcsöves– a felületi feszültség tartja a talajrészecskék körül.

Szűk pórusokon és csatornákon - kapillárisokon keresztül - felemelkedik a talajvíz szintjéről, vagy eltér az üregektől a gravitációs vízzel. Az agyagos talaj jobban megtartja és könnyen elpárolog.

A növények könnyen felszívják.

Párás– minden vízmentes pórust elfoglal. Először elpárolog.

A felszíni talaj és a talajvíz folyamatos cseréje zajlik, mint a természetben az általános vízkörforgás láncszeme, amely az évszaktól és az időjárási viszonyoktól függően változtatja sebességét és irányát.

Kapcsolódó információ:

Keresés az oldalon:

A légkör gázösszetétele fontos éghajlati tényező is.

Körülbelül 3-3,5 milliárd évvel ezelőtt a légkör nitrogént, ammóniát, hidrogént, metánt és vízgőzt tartalmazott, és nem volt benne szabad oxigén. A légkör összetételét nagyrészt a vulkáni gázok határozták meg.

Földi környezetben, a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas hatékonysága alapján alakult ki az állati homeotermia. Az oxigén a levegőben lévő folyamatosan magas tartalma miatt nem korlátozza az életet a földi környezetben. Csak helyenként, meghatározott körülmények között keletkezik átmeneti hiány, például a bomló növényi maradványok felhalmozódásában, a gabona-, liszttartalékokban stb.

Például szél hiányában a nagyvárosok központjában koncentrációja tízszeresére nő. A talajrétegek szén-dioxid-tartalmának napi rendszeres változása a növényi fotoszintézis ritmusával összefüggésben, illetve szezonális változás, amelyet az élő szervezetek, elsősorban a talajok mikroszkopikus populációinak légzési sebességének változása okoz. A levegő szén-dioxiddal való fokozott telítettsége a vulkáni tevékenység zónáiban, a termálforrások és a gáz egyéb földalatti kivezetései közelében fordul elő.

Alacsony levegősűrűség alacsony emelőerejét és jelentéktelen alátámasztását határozza meg.

A levegőkörnyezet lakóinak saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely megtámasztja a testet: növények - különféle mechanikai szövetekkel, állatok - szilárd vagy ritkábban hidrosztatikus vázzal.

Szél

viharok

Nyomás

Az alacsony levegősűrűség viszonylag alacsony nyomást okoz a szárazföldön. Általában 760 Hgmm. A magasság növekedésével a nyomás csökken. 5800 m tengerszint feletti magasságban csak a normális fele. Az alacsony nyomás korlátozhatja a fajok elterjedését a hegyekben. A legtöbb gerinces esetében az élet felső határa körülbelül 6000 m. A nyomáscsökkenés az oxigénellátás csökkenésével és az állatok kiszáradásával jár a légzési sebesség növekedése miatt.

A magasabban fekvő növények hegyekbe való előrehaladásának határai megközelítőleg azonosak. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak (rugófarkúak, atkák, pókok), amelyek a növényzeti vonal feletti gleccsereken találhatók.

Általánosságban elmondható, hogy minden szárazföldi élőlény sokkal szűkületesebb, mint a vízi élőlény.

Föld-levegő élőhely

Az evolúció során ez a környezet később alakult ki, mint a vízi. A talaj-levegő környezet ökológiai tényezői a nagy fényintenzitásban, a hőmérséklet és a levegő páratartalmának jelentős ingadozásában, az összes tényezőnek a földrajzi elhelyezkedéssel, az évszakok és a napszakok változásával való összefüggésében különböznek a többi élőhelytől.

A környezet gáznemű, ezért alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, valamint magas oxigéntartalom jellemzi.

Abiotikus környezeti tényezők jellemzői: fény, hőmérséklet, páratartalom - lásd az előző előadást.

A légkör gázösszetétele fontos éghajlati tényező is. Körülbelül 3-3,5 milliárd évvel ezelőtt a légkör nitrogént, ammóniát, hidrogént, metánt és vízgőzt tartalmazott, és nem volt benne szabad oxigén. A légkör összetételét nagyrészt a vulkáni gázok határozták meg.

Jelenleg a légkör főként nitrogénből, oxigénből és viszonylag kisebb mennyiségű argonból és szén-dioxidból áll.

A légkörben jelenlévő összes többi gáz csak nyomokban van jelen. A bióta számára különösen fontos az oxigén és a szén-dioxid relatív tartalma.

Csak helyenként, meghatározott körülmények között keletkezik átmeneti hiány, például a bomló növényi maradványok felhalmozódásában, a gabona-, liszttartalékokban stb.

A szén-dioxid-tartalom a levegő felszíni rétegének egyes területein meglehetősen jelentős határok között változhat. Például szél hiányában a nagyvárosok központjában koncentrációja tízszeresére nő. A talajrétegek szén-dioxid-tartalmának napi rendszeres változása a növényi fotoszintézis ritmusával összefüggésben, illetve szezonális változás, amelyet az élő szervezetek, elsősorban a talajok mikroszkopikus populációinak légzési sebességének változása okoz.

A levegő szén-dioxiddal való fokozott telítettsége a vulkáni tevékenység zónáiban, a termálforrások és a gáz egyéb földalatti kivezetései közelében fordul elő. Az alacsony szén-dioxid-tartalom gátolja a fotoszintézis folyamatát.

Zárt talajviszonyok között lehetőség van a fotoszintézis sebességének növelésére a szén-dioxid koncentrációjának növelésével; ezt használják az üvegházi és üvegházi gazdálkodás gyakorlatában.

A levegő nitrogénje a szárazföldi környezet legtöbb lakója számára inert gáz, de számos mikroorganizmus (gócbaktérium, Azotobacter, clostridia, kék-zöld alga stb.) képes megkötni és bevonni a biológiai körforgásba.

A levegőbe kerülő helyi szennyező anyagok is jelentősen befolyásolhatják az élő szervezeteket.

Ez különösen vonatkozik a mérgező gáznemű anyagokra - metánra, kén-oxidra (IV), szén-monoxidra (II), nitrogén-oxidra (IV), hidrogén-szulfidra, klórvegyületekre, valamint a levegőt szennyező por-, korom- stb. részecskékre. ipari területeken. A légkör kémiai és fizikai szennyezésének fő modern forrása antropogén: különböző ipari vállalkozások és közlekedés munkája, talajerózió stb.

n) Például a kén-oxid (SO2) még a levegő térfogatának ötvenezredétől egy milliomod részéig terjedő koncentrációban is mérgező a növényekre.Egyes növényfajok különösen érzékenyek az S02-re, és érzékeny indikátorként szolgálnak annak felhalmozódására a levegőben. a levegő (például zuzmók.

Alacsony levegősűrűség alacsony emelőerejét és jelentéktelen alátámasztását határozza meg. A levegőkörnyezet lakóinak saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely megtámasztja a testet: növények - különféle mechanikai szövetekkel, állatok - szilárd vagy ritkábban hidrosztatikus vázzal.

Ezenkívül a levegő minden lakója szorosan kapcsolódik a föld felszínéhez, amely kötődést és támogatást szolgál számukra. Az élet felfüggesztett állapotban a levegőben lehetetlen. Igaz, sok mikroorganizmus és állat, spórák, magvak és növények pollenje rendszeresen jelen van a levegőben, és légáramlatok hordozzák őket (anemochory), sok állat képes aktív repülésre, de mindezen fajok életciklusának fő funkciója. szaporodás – a föld felszínén történik.

A levegőben tartózkodás legtöbbjük számára csak a letelepedéssel vagy a zsákmánykereséssel társul.

Szél korlátozó hatással van az élőlények aktivitására és egyenletes eloszlására. Még a szél is változhat kinézet növények, különösen azokon az élőhelyeken, például az alpesi övezetekben, ahol más tényezők korlátozó hatást gyakorolnak. Nyílt hegyvidéki élőhelyeken a szél korlátozza a növények növekedését, és a szél felőli oldalon meghajlítja a növényeket.

Ezenkívül a szél alacsony páratartalom mellett fokozza az evapotranszspirációt. Nagy jelentőségűek viharok, bár hatásuk tisztán lokális. A hurrikánok, sőt a közönséges szelek is nagy távolságokra szállíthatják az állatokat és a növényeket, és ezáltal megváltoztathatják a közösségek összetételét.

Nyomás, úgy tűnik, nem közvetlen korlátozó tényező, de közvetlenül összefügg az időjárással és az éghajlattal, amelyeknek közvetlen korlátozó hatása van.

Az alacsony nyomás korlátozhatja a fajok elterjedését a hegyekben.

A legtöbb gerinces esetében az élet felső határa körülbelül 6000 m. A nyomáscsökkenés az oxigénellátás csökkenésével és az állatok kiszáradásával jár a légzési sebesség növekedése miatt. A magasabban fekvő növények hegyekbe való előrehaladásának határai megközelítőleg azonosak. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak (rugófarkúak, atkák, pókok), amelyek a növényzeti vonal feletti gleccsereken találhatók.