Ilyenek például a szárazföldi-levegő állatok. Föld-levegő élőhely
lecke típusa - kombinált
Mód: részben feltáró, problémabemutató, reproduktív, magyarázó-szemléltető.
Cél:
A tanulók tudatában vannak a megvitatott kérdések jelentőségének, a természettel és a társadalommal való kapcsolatuk kialakításának képessége az élet tiszteletén, minden élőlény, mint a bioszféra egyedülálló és felbecsülhetetlen része iránt;
Feladatok:
Nevelési: bemutatni a természetben élő szervezetekre ható tényezők sokféleségét, a "káros és jótékony tényezők" fogalmának viszonylagosságát, a Föld bolygó életének sokféleségét és az élőlények alkalmazkodási lehetőségeit a környezeti feltételek teljes köréhez.
Fejlesztés: fejleszteni kell a kommunikációs készségeket, az önálló ismeretek megszerzésének és kognitív tevékenységük serkentésének képességét; az információk elemzésének képessége, kiemelve a tanult anyagban a legfontosabb dolgot.
Nevelési:
A természetben a viselkedéskultúrát, a toleráns ember tulajdonságait ápolni, érdeklődést és szeretetet kelteni a vadon élő állatok iránt, stabil pozitív hozzáállást kialakítani a Föld minden élő szervezetével szemben, kialakítani a szépséglátás képességét.
Személyes: kognitív érdeklődés az ökológia iránt. Annak megértése, hogy ismereteket kell szerezni a természeti közösségekben előforduló biotikus kapcsolatok sokféleségéről a megőrzés érdekében természetes biocenózisok. Az a képesség, hogy megválasszák a célt és a szemantikai beállításokat cselekvéseikben és tetteikben a vadon élő állatokkal kapcsolatban. A saját és az osztálytársak munkájának igazságos értékelésének igénye
kognitív: a különböző információforrásokkal való munka, egyik formából a másikba konvertálás, az információk összehasonlítása és elemzése, következtetések levonása, üzenetek és prezentációk elkészítésének képessége.
Szabályozó: képesség a feladatok végrehajtásának önálló megszervezésére, a munka helyességének értékelésére, tevékenységük tükrözésére.
Kommunikatív: részt venni a párbeszédben az osztályteremben; válaszoljon egy tanár, osztálytársak kérdéseire, beszéljen a közönséggel multimédiás eszközökkel vagy egyéb demonstrációs eszközökkel
Tervezett eredmények
Tantárgy: ismeri - az „élőhely”, „ökológia”, „környezeti tényezők” fogalmait, azok élő szervezetekre gyakorolt hatását, „élő és élettelen kapcsolatokat”; Legyen képes - meghatározni a "biotikus tényezők" fogalmát; jellemezze a biotikus tényezőket, mondjon példákat.
Személyes: döntéseket hozni, információkat keresni és kiválasztani, összefüggéseket elemezni, összehasonlítani, választ találni egy problémás kérdésre
Metasubject: kapcsolatok olyan tudományágakkal, mint a biológia, kémia, fizika, földrajz. Cselekvések tervezése meghatározott céllal; megtalálja a szükséges információkat a tankönyvben és a szakirodalomban; a természet tárgyainak elemzését végezni; levonni a következtetést; fogalmazza meg saját véleményét.
Szervezeti forma tanulási tevékenységek - egyén, csoport
Tanítási módszerek: vizuális és szemléltető, magyarázó és szemléltető, részben feltáró, önálló munka kiegészítő szakirodalommal és tankönyvvel, DER-vel.
Fogadások: elemzés, szintézis, következtetés, információ átadása egyik típusból a másikba, általánosítás.
Új anyagok tanulása
A Föld felszínén élő szervezeteket gáznemű környezet veszi körül, amelyet alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, valamint magas oxigéntartalom jellemez. A talaj-levegő környezetben működő környezeti tényezők számos sajátosságban különböznek egymástól: más környezetekhez képest itt intenzívebb a fény, a hőmérséklet erősebb ingadozásokon megy keresztül, a páratartalom földrajzi elhelyezkedéstől, évszaktól és időtől függően jelentősen változik. nap. Ezen tényezők szinte mindegyikének hatása szorosan összefügg a mozgással légtömegek- szelek.
Az evolúció során a talaj-levegő környezet lakói sajátos anatómiai, morfológiai, fiziológiai, viselkedési és egyéb alkalmazkodásokat alakítottak ki. Olyan szerveik vannak, amelyek közvetlen asszimilációt biztosítanak légköri levegő a légzés folyamatában (növények sztómái, állatok tüdeje és légcső); A testet alacsony sűrűségű közegben tartó csontvázak erőteljes fejlődésben részesültek
(növények mechanikai és tartószövetei, állati csontváz); komplex adaptációkat dolgozott ki, hogy megvédje magát a kedvezőtlen tényezőktől (periodikus és ritmus életciklusok, az integumentum összetett szerkezete, a hőszabályozás mechanizmusai stb.); a talajjal (növénygyökerekkel) szorosabb kapcsolat alakult ki; te-dolgozott nagy mobilitás állatok élelem keresése; repülő állatok és a levegőben szálló gyümölcsök, magvak, növények pollenje jelent meg.
Tekintsük az élet föld-levegő környezetének fő abiotikus tényezőit.
Levegő.
A tengerszinti száraz levegő 78% nitrogénből, 21% oxigénből, 0,03% szén-dioxidból áll; legalább 1%-át inert gázok teszik ki.
Az oxigén az élőlények túlnyomó többségének légzéséhez szükséges, a szén-dioxidot a növények a fotoszintézis során használják fel. A légtömegek mozgása (szél) megváltoztatja a levegő hőmérsékletét és páratartalmát, mechanikai hatással van az élőlényekre. A szél megváltoztatja a párologtatást a növényekben. Ez különösen szembetűnő száraz szél idején, amely kiszárítja a levegőt, és gyakran a növények pusztulását okozza. A szél jelentős szerepet játszik az anemofilek - szélporzású növények - beporzásában. A szelek határozzák meg a rovarok, például a réti lepke, a sivatagi sáska, a maláriás szúnyogok vándorlásának irányát.
Csapadék.
A csapadék eső, hó vagy jégeső formájában megváltoztatja a levegő és a talaj páratartalmát, biztosítja a növények számára elérhető nedvességet, vizet inniállatokat. A heves esőzések áradásokat okozhatnak, átmenetileg elönthetnek egy adott területet. A záporok, és különösen a jégeső gyakran mechanikai károsodást okoznak a növények vegetatív szerveiben.
Nagyszerű érték vízrendszer megvan a csapadék időzítése, gyakorisága és időtartama. Az eső természete is fontos. Erős esőzések során a talajnak nincs ideje felszívni a vizet. Ez a víz gyorsan elfolyik, erős áramlatai gyakran folyókba, tavakba hordják a termékeny talajréteg egy részét, s ezzel együtt gyengén gyökerező növényeket, esetenként apró állatokat is. A szitáló esők éppen ellenkezőleg, jól megnedvesítik a talajt, de ha elhúzódnak, akkor elázik.
A hó formájában lehulló csapadék télen jótékony hatással van az élőlényekre. Jó szigetelőként a hó védi a talajt és a növényzetet a fagyástól (20 cm-es hóréteg védi a növényt -25 °C-os levegőhőmérsékleten), és menedékként szolgál a kis állatok számára, ahol táplálékot találnak és így tovább megfelelő hőmérsékleti viszonyok. Erős fagyok esetén a nyírfajd, a fogoly, a mogyorófajd megbújik a hó alatt. Havas télen azonban előfordul, hogy egyes állatok tömegesen elpusztulnak, például az őz és vaddisznók: Erős hótakaró mellett nehezen mozognak és nehezen tudnak táplálkozni.
Talajnedvesség.
A talajvíz a növények egyik fő nedvességforrása. A talajvizet fizikai állapota, mobilitása, elérhetősége és a növények számára való jelentősége szerint szabad, kapilláris, kémiailag és fizikailag kötött vízre osztják.
A szabad víz fő fajtája a gravitációs víz. Kitölti a talajszemcsék közötti tág hézagokat, és a gravitáció hatására folyamatosan mélyebb rétegekbe kerül, amíg el nem éri az át nem eresztő réteget. A növények könnyen asszimilálják, amíg a gyökérrendszer zónájában van.
A kapilláris víz kitölti a legvékonyabb réseket a talajszemcsék között, a növények is jól felszívják. A kapillárisokban kohézió tartja. A talajfelszínről történő párolgás hatására a kapilláris víz felfelé irányuló áramlást képez, ellentétben a gravitációs vízzel, amelyre a lefelé irányuló áramlás jellemző. A víz mozgása, fogyasztása függ a levegő hőmérsékletétől, a domborzati jellemzőktől, a talaj tulajdonságaitól, a növénytakarótól, a szélerősségtől és egyéb tényezőktől. Mind a kapilláris, mind a gravitációs víz úgynevezett növényi eredetű víz.
A talaj kémiailag és fizikailag kötött vizet is tartalmaz, amelyet egyes talajásványok (opál, gipsz, montrillonit, hidromika stb.) tartalmaznak.. Mindez a víz teljesen hozzáférhetetlen a növények számára, bár egyes talajokban (agyag, tőzeg) nagyon nagy a tartalma.
♦ Ökoklíma.
Minden élőhelyet egy bizonyos ökológiai klíma jellemez - ökoklíma, azaz a levegő felszíni rétegének klímája. A növényzet nagy hatással van az éghajlati tényezőkre. Az erdő lombkorona alatt például mindig magasabb a levegő páratartalma, és kisebb a hőmérséklet-ingadozás, mint a tisztásokon. Ezeknek a helyeknek a fényviszonyok is eltérőek. A különböző növénytársulásokban saját páratartalom, hőmérséklet és fényviszonyok alakulnak ki. Aztán a fitoklímáról beszélnek.
A fa kérge alatt élő rovarlárvák életkörülményei eltérnek attól az erdőtől, ahol ez a fa nő. Ebben az esetben a törzs déli oldalának hőmérséklete 10-15°C-kal magasabb lehet, mint az északi oldalán. Az ilyen kis élőhelyeknek saját mikroklímájuk van. Különleges mikroklimatikus viszonyokat nemcsak a növények, hanem az állatok is teremtenek. A stabil mikroklímát lakott állati odúk, faüregek, barlangok biztosítják.
A talaj-levegő környezetre, valamint a vízre is egyértelműen meghatározott övezeti besorolás a jellemző. Létezik szélességi és meridionális, vagy longitudinális, természeti területek. Az első szakasz nyugatról keletre, a második - északról délre.
Kérdések és feladatok
1. Ismertesse a talaj-levegő környezet fő abiotikus tényezőit!
2. Mondjon példákat a talaj-levegő környezet lakóira!
A föld-levegő környezet megkülönböztető jellemzője a levegő (különböző gázok keveréke) jelenléte benne.
A levegőnek alacsony a sűrűsége, ezért nem képes az élőlények támogatására (kivéve a repülőket). A levegő alacsony sűrűsége határozza meg annak jelentéktelen ellenállását, amikor élőlények mozognak a talaj felszínén. Ugyanakkor megnehezíti a függőleges irányú mozgatást. Az alacsony levegősűrűség meghatározza a szárazföldi alacsony nyomást is (760 Hgmm = 1 atm). A víznél kisebb levegő gátolja a napfény behatolását. Átlátszósága nagyobb, mint a víz.
A levegő gázösszetétele állandó (erről a földrajz tantárgyból tudsz). Az oxigén és a szén-dioxid általában nem korlátozó tényezők. A levegőben a vízgőz és a különféle szennyező anyagok szennyeződésként vannak jelen.
Az elmúlt évszázad során az emberi tevékenység következtében a légkörben a különféle szennyező anyagok tartalma meredeken emelkedett. Ezek közül a legveszélyesebbek: nitrogén- és kén-oxidok, ammónia, formaldehid, nehézfémek, szénhidrogének stb. Az élő szervezetek gyakorlatilag nem alkalmazkodtak hozzájuk. Emiatt a levegőszennyezés súlyos globális probléma. környezeti probléma. Megoldása megköveteli a környezetvédelmi intézkedések végrehajtását a Föld minden államának szintjén.
A légtömegek vízszintes és függőleges irányban mozognak. Ez egy olyan környezeti tényező megjelenéséhez vezet, mint a szél. Szél homokmozgást okozhat a sivatagokban ( homokviharok). Bármilyen terepen képes kifújni a talajrészecskéket, csökkentve a talaj termékenységét (szél-erózió). A szél mechanikai hatással van a növényekre. Képes széllövést (gyökeres fák visszafordítása), széltörést (fatörzsek törését), a fa korona deformálódását okozni. A légtömegek mozgása jelentősen befolyásolja a csapadék eloszlását és hőmérsékleti rezsim föld-levegő környezetben.
A talaj-levegő környezet vízjárása
A földrajzból tudja, hogy a talaj-levegő környezet nedvességgel rendkívül telített (trópusok) és nagyon szegényes is lehet (sivatagok). A csapadék egyenetlenül oszlik el az évszakonként és földrajzi területeken. A környezet páratartalma széles tartományban ingadozik. Ez a fő korlátozó tényező az élő szervezetek számára.
A talaj-levegő környezet hőmérsékleti rendje
A talaj-levegő környezet hőmérsékletének napi és szezonális periodicitása van. Az élőlények a szárazföldi élet megjelenése óta alkalmazkodtak hozzá. Ezért a hőmérséklet kevésbé valószínű, hogy korlátozó tényező, mint a páratartalom.
Növények és állatok alkalmazkodása a talaj-levegő környezetben való élethez
A növények szárazföldre kerülésével szöveteket fejlesztettek ki. A 7. osztályos biológia szakon a növényi szövetek szerkezetét tanultad. Mivel a levegő nem tud megbízható támaszként szolgálni, a növényekben mechanikai szövetek (fa- és háncsrostok) keletkeztek. Az éghajlati tényezők széles skálája miatt sűrű szövetszövetek - periderma, kéreg - képződését idézték elő. A levegő (szél) mobilitása miatt a növények alkalmazkodtak a beporzáshoz, a spórák, gyümölcsök és magvak terjedéséhez.
A levegőben szuszpendált állatok élete alacsony sűrűsége miatt lehetetlen. Sok faj (rovarok, madarak) alkalmazkodott az aktív repüléshez, és hosszú ideig a levegőben maradhat. De szaporodásuk a talaj felszínén történik.
A légtömegek vízszintes és függőleges irányú mozgását egyes kisebb élőlények passzív megtelepedésre használják. Ily módon protisták, pókok és rovarok telepednek meg. Az alacsony levegősűrűség az állatokban a külső (ízeltlábúak) és a belső (csigolya) csontvázak fejlődési folyamatának javulását idézte elő. Ugyanezen okból van egy korlátozás korlátozza a súlytés a szárazföldi állatok testmérete. A legnagyobb szárazföldi állat egy elefánt (legfeljebb 5 tonna) sokkal kisebb tengeri óriás — kék bálna(150 tonnáig). A megjelenésnek köszönhetően különböző típusok végtagok, emlősök képesek voltak benépesíteni a természetben változatos földterületeket.
A talaj, mint lakókörnyezet általános jellemzői
A talaj a földkéreg legfelső rétege, amely termékeny. Az éghajlati és biológiai tényezők és a mögöttes kőzet (homok, agyag stb.) kölcsönhatása eredményeként jött létre. A talaj érintkezik a levegővel, és támaszként szolgál szárazföldi élőlények. A növények ásványi táplálékának forrása is. Ugyanakkor a talaj sokféle élőlény élőhelye. A talajt a következő tulajdonságok jellemzik: sűrűség, páratartalom, hőmérséklet, levegőztetés (levegőellátás), környezeti reakció (pH), sótartalom.
A talaj sűrűsége a mélységgel nő. A páratartalom, a hőmérséklet és a talaj levegőztetése szorosan összefüggenek és kölcsönösen függenek egymástól. A talaj hőmérséklet-ingadozása simított, képest földi levegőés 1-1,5 m mélységben már nem követik. A jól megnedvesített talaj lassan felmelegszik és lassan lehűl. A talaj nedvességtartalmának és hőmérsékletének növekedése rontja a levegőztetést, és fordítva. A talaj hidrotermikus állapota és levegőztetése a talaj szerkezetétől függ. Az agyagos talajok vízvisszatartóbbak, mint a homokos talajok. De kevésbé levegőztetik és rosszabbul melegednek fel. A környezet reakciója szerint a talajokat három típusra osztják: savas (pH< 7,0), нейтральные (рН ≈ 7,0) и щелочные (рН > 7,0).
Növények és állatok alkalmazkodása a talajban való élethez
A növények életében a talaj rögzítő, vízellátási és ásványi táplálékforrás funkciót lát el. Koncentráció tápanyagok a talajban a gyökérrendszer és a vezető szövetek kialakulásához vezetett a növényekben.
A talajban élő állatoknak számos alkalmazkodásuk van. Jellemzik őket különböző utak mozgás a talajban. Ez lehet ásási mozdulat és lyukak, mint a medve és a vakond. A földigiliszták szétnyomhatják a talajrészecskéket, és átjuthatnak. A rovarlárvák képesek felkúszni a talajrészecskék között. E tekintetben az evolúció folyamatában megfelelő adaptációkat dolgoztak ki. Az ásó szervezetek ásó végtagokat fejlesztettek ki. Nál nél annelidek van egy hidrosztatikus váz, a rovaroknak és a százlábúaknak pedig karmai vannak.
A talajban élő állatok teste rövid, tömör, nem nedvesedő borítással (emlősök), vagy nyálka borítja. A talajban, mint élőhelyben való élet a látószervek sorvadásához vagy fejletlenségéhez vezetett. Az anyajegynek apró, fejletlen szemei vannak, amelyek gyakran egy bőrredő alatt rejtőznek. A szűk talajjáratokban való mozgás megkönnyítése érdekében a vakondgyapjú két irányban illeszkedett.
A talaj-levegő környezetben az élőlényeket levegő veszi körül. Alacsony a páratartalma, sűrűsége és nyomása, magas az átlátszósága és oxigéntartalma. A páratartalom a fő korlátozó tényező. A talajt, mint lakókörnyezetet nagy sűrűség, bizonyos hidrotermikus rezsim és levegőztetés jellemzi. A növények és állatok sokféle alkalmazkodást fejlesztettek ki a talaj-levegő és a talaj környezetben való élethez.
A szárazföldi élet nagymértékben függ a levegő állapotától. A Föld evolúciója során keletkezett természetes gázelegy a levegő, amelyet belélegzünk.
A levegő, mint életközeg irányítja e közeg lakóinak evolúciós fejlődését. Így a magas oxigéntartalom meghatározza a magas szintű energia-anyagcsere (a szervezet és a környezet közötti anyagcsere) kialakulásának lehetőségét. A légköri levegőt alacsony és változó páratartalom jellemzi, amely korlátozta a levegőkörnyezet elsajátításának lehetőségeit, lakói körében meghatározta a víz-só csererendszer és a légzőszervek szerkezetének alakulását. Meg kell jegyezni a légkör alacsony levegősűrűségét is, amelynek következtében az élet a Föld felszíne közelében koncentrálódik, és legfeljebb 50-70 m magasságig behatol a légkörbe (trópusi erdei fák koronája).
A légköri levegő fő összetevői a nitrogén (N 2) - 78,08%, az oxigén (0 2) - 20,9%, az argon (Ar) - körülbelül 1% és a szén-dioxid (C0 2) - 0,03% (1. táblázat).
Az oxigén körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt jelent meg a Földön, amikor a felszín aktív vulkáni tevékenység hatására kialakult. Az elmúlt 20 millió év során fokozatosan nőtt az oxigén aránya a levegőben (ma 21%). Ebben a fő szerepet a szárazföldi és óceáni növényvilág fejlődése játszotta.
1. táblázat A Föld légkörének gázösszetétele
A légkör védi a Földet a meteorbombázástól. Évente körülbelül 5 alkalommal égnek ki a légkörben meteoritok, üstökösök és aszteroidák töredékei, amelyek ereje, ha találkoznának a Földdel, meghaladná a Hirosimára ledobott bomba erejét. A legtöbb meteorit soha nem éri el a földfelszínt, akkor is kiég, ha nagy sebességgel a légkörbe kerül. Évente körülbelül 6 millió tonna kozmikus por hullik a Földre.
Ezenkívül a légkör hozzájárul a bolygó hőjének megőrzéséhez, amely egyébként a világűr hidegében eloszlana. Ugyanaz a légkör a gravitációs erő miatt nem tűnik el.
A Föld felszínétől 20-25 km-es magasságban van egy védő (réteg), amely késlelteti a minden élőlényre káros ultraibolya sugárzást. Enélkül az ilyen sugárzás elpusztíthatja az életet a Földön. Sajnos az 1980-as és 1990-es évektől 20. század negatív tendencia figyelhető meg az ózonréteg elvékonyodására és tönkremenetelére.
Az evolúció során ezt a környezetet később uralták, mint a vizet. Különlegessége abban rejlik, hogy gáz halmazállapotú, ezért alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, 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. Ebben a tekintetben az állatoknak tüdejük és légcsövék, a növényeknek pedig sztómakészülékük van, vagyis olyan szervek, amelyek révén a bolygó szárazföldi lakói közvetlenül a levegőből szívják fel az oxigént. Erőteljesen fejlődtek a vázszervek, amelyek a szárazföldi mozgás autonómiáját biztosítják, és a testet minden szervével támogatják alacsony, a víznél ezerszer kisebb sűrűségű közegben. Környezeti tényezők talaj-levegő környezetben a nagy fényintenzitásban, a hőmérséklet és a levegő páratartalmának jelentős ingadozásában, az összes tényező földrajzi elhelyezkedéssel való összefüggésében, az évszakok és a napszakok változásában különböznek a többi élőhelytől. Az élőlényekre gyakorolt hatásuk elválaszthatatlanul összefügg a levegő mozgásával és a tengerekhez és óceánokhoz viszonyított helyzetével, és nagyon különbözik a vízi környezetre gyakorolt hatástól (1. táblázat).
1. táblázat: A levegő és a víz élőlényeinek élőhelyi feltételei (D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974 szerint)
| Életkörülmények (tényezők) | A feltételek jelentősége az élőlények számára | |||
| 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 nincs | Nagy (elérheti az 1000 atmoszférát) | ||
| Hőfok | Jelentős (nagyon tág határok között ingadozik - -80 és + 100 ° С és több között) | Kevesebb, mint a levegő lakóira vonatkozó érték (sokkal kevésbé ingadozik, általában -2 és + 40 ° C között) | ||
| Oxigén | Kisebb (többnyire túlzott) | Nélkülözhetetlen (gyakran hiánycikk) | ||
| lebegő szilárd anyagok | jelentéktelen; élelmiszernek nem használt (főleg ásványi anyag) | Fontos (élelmiszerforrás, különösen szerves anyagok) | ||
| Oldódik benne környezet | Bizonyos mértékig (csak talajoldatoknál releváns) | Fontos (bizonyos mennyiségben szükséges) | ||
A szárazföldi állatok és növények kifejlesztették saját, nem kevésbé eredeti alkalmazkodásaikat a kedvezőtlen környezeti tényezőkhöz: a test összetett szerkezetéhez és szöveteihez, az életciklusok gyakoriságához és ritmusához, a hőszabályozási mechanizmusokhoz stb. , szél által szállított spórák, növények, valamint olyan növények és állatok magvak és pollenjei, amelyek élete teljes mértékben a levegő környezetéhez kapcsolódik. A talajjal rendkívül szoros funkcionális, erőforrás- és mechanikai kapcsolat alakult ki. Számos adaptációt, amelyeket fentebb tárgyaltunk, példaként a jellemzésre abiotikus tényezők környezet. Ezért most nincs értelme megismételni, mert gyakorlati gyakorlatokban visszatérünk rájuk
Talaj mint élőhely
A Föld az egyetlen a bolygók közül, amelynek talaja (edaszféra, pedosféra) van - egy speciális, felső földhéj. Ez a héj egy történelmileg belátható időben alakult ki – egyidős a bolygó szárazföldi életével. M. V. Lomonoszov ("A Föld rétegein") először válaszolt a talaj eredetére vonatkozó kérdésre: "... a talaj állati és növényi testek hajlításából keletkezett... az idő múlásával ...". És te a nagy orosz tudós. Ön. 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 adott terület klímájának, növényi és állati szervezeteinek, az ország domborzatának és korának kumulatív, kölcsönös aktivitásának függvénye... és végül az altalaj, azaz a talaj szülőkőzetei... Mindezek talajképző A szerek lényegében teljesen egyenértékűek nagyságrendben, és egyenlő részt vesznek a normál talaj képződésében...". És a modern jól ismert talajkutató, N. A. Kachinsky ("Talaj, tulajdonságai és élete", 1975) a talaj következő meghatározását adja: levegő, víz), növényi és állati szervezetek.
A talaj fő szerkezeti elemei: ásványi bázis, szerves anyagok, levegő és víz.
Ásványi alap (csontváz)(az összes talaj 50-60%-a) nem szerves anyag, az alatta fekvő hegyi (szülő, szülő) kőzet mállása következtében keletkezett. A vázrészecskék méretei: a szikláktól és kövektől a legkisebb homok- és iszapszemcsékig. A talajok fizikai-kémiai tulajdonságait elsősorban az anyakőzetek összetétele határozza meg.
A talaj áteresztőképessége és porozitása, amelyek biztosítják a víz és a levegő áramlását egyaránt, a talajban lévő agyag és homok arányától, a töredékek méretétől függ. Mérsékelt éghajlaton az ideális, ha a talajt egyenlő mennyiségű agyag és homok alkotja, vagyis vályog. Ebben az esetben a talajokat nem fenyegeti sem a vizesedés, sem a kiszáradás. Mindkettő egyformán káros mind a növényekre, mind az állatokra.
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, permafroszt olvadáskor) romlik a levegőztetés a talajban, anaerob viszonyok alakulnak ki. Ilyen körülmények között az oxigént fogyasztó szervezetek - aerobok - élettani folyamatai gátolódnak, a szerves anyagok lebomlása lassú. Fokozatosan felhalmozódva tőzeget képeznek. A nagy tőzegtartalékok jellemzőek a mocsarakra, mocsaras erdőkre és tundra közösségekre. A tőzegfelhalmozódás különösen erős az északi régiókban, ahol a hideg és a talaj vizesedése kölcsönösen meghatározza és kiegészíti egymást.
Víz(25-30%) a talajban 4 típus képviseli: gravitációs, higroszkópos (kötött), kapilláris és párás.
Gravitáció- a talajszemcsék közötti tág hézagokat elfoglaló mobil víz saját súlya alatt szivárog le a talajvíz szintjére. Könnyen felszívódik a növények által.
higroszkópos, vagy kötött– a talaj kolloid részecskéi (agyag, kvarc) körül adszorbeálódik, és a hidrogénkötések hatására vékony film formájában megmarad. Elengedték tőlük magas hőmérsékletű(102-105 °C). A növények számára hozzáférhetetlen, nem párolog el. Agyagos talajokban az ilyen víz akár 15%, homokos talajban - 5%.
hajszálcsöves- a felületi feszültség ereje tartja körül a talajrészecskéket. Szűk pórusokon és csatornákon - kapillárisokon keresztül - felemelkedik a talajvíz szintjéről, vagy eltér az üregektől a gravitációs vízzel. Az agyagos talajok jobban megtartják, könnyen elpárolog. A növények könnyen felszívják.
Párás- minden pórust vízmentesen elfoglal. Először elpárolog.
A felszíni talaj és a talajvíz állandó cseréje, mint a természetben az általános vízkörforgás láncszeme, az évszaktól és az időjárási viszonyoktól függően változik a sebesség és az irány.
Talajprofil szerkezet
A talaj szerkezete vízszintesen és függőlegesen is heterogén. A talajok horizontális heterogenitása tükrözi a talajképző kőzetek eloszlásának heterogenitását, a domborzati elhelyezkedést, az éghajlati jellemzőket, és összhangban van a növénytakaró területi eloszlásával. Minden ilyen heterogenitást (talajtípust) a saját vertikális heterogenitása vagy talajprofilja jellemez, amely a víz, szerves és ásványi anyagok vertikális vándorlásának eredményeként jön létre. Ez a profil rétegek vagy horizontok gyűjteménye. A talajképződés minden folyamata a profilban megy végbe, annak horizontokra bontásának kötelező figyelembevételével.
A talaj típusától függetlenül profiljában három fő horizontot különböztetünk meg, amelyek morfológiai és kémiai tulajdonságok egymás között és más talajok hasonló horizontjai között:
1. Humusz-akkumulációs horizont A. Szerves anyagokat halmoz fel és alakít át. Az átalakítás után az elemek egy része ebből a horizontból vízzel kerül ki a mögöttes elemekbe.
Ez a horizont az egész talajszelvény legösszetettebb és biológiai szerepét tekintve legfontosabb. Erdei alomból áll - A0, amelyet a talaj alom képez (a talaj felszínén gyenge bomlási fokú holt szerves anyag). Az alom összetétele és vastagsága alapján meg lehet ítélni a növényközösség ökológiai funkcióit, eredetét, fejlődési stádiumát. Az alom alatt sötét színű humuszhorizont - A1 - található, amelyet a növényi és állati tömeg összezúzott, különféleképpen lebomlott maradványai alkotnak. A gerincesek (fitofágok, szaprofágok, koprofágok, ragadozók, nekrofágok) részt vesznek a maradványok elpusztításában. Az őrlés előrehaladtával a szerves részecskék belépnek a következő alsó horizontba - eluviális (A2). Ebben a humusz kémiai bomlása egyszerű elemekre történik.
2. Illuviális vagy kimosódási horizont B. Ebben lerakódnak és talajoldatokká alakulnak az A-horizontból eltávolított vegyületek, amelyek a mállási kéreggel reakcióba lépő huminsavak és sóik, amelyeket a növényi gyökerek asszimilálnak.
3. Szülő (múlékony) kőzet (mállási kéreg), vagy C horizont. Ebből a horizontból - az átalakulás után is - ásványok kerülnek a talajba.
A mobilitás mértéke és mérete alapján az összes talajfauna a következő három ökológiai csoportba sorolható:
Mikrobiotípus vagy mikrobiota(nem tévesztendő össze a Primorye endémiájával – egy keresztpáros mikrobiótával rendelkező növény!): A növényi és állati szervezetek köztes kapcsolatot képviselő szervezetek (baktériumok, zöld- és kékalgák, gombák, egysejtű protozoák). azt vízi élőlények, de kisebbek, mint a vízben élők. A talaj vízzel teli pórusaiban élnek - mikrotározókban. A fő láncszem a törmelékes táplálékláncban. Kiszáradhatnak, és a megfelelő nedvesség visszanyerésével újra életre kelnek.
Mezobiotípus vagy mezobiota- a talajból könnyen kinyerhető kis mozgékony rovarok halmaza (fonálférgek, atkák (Oribatei), kis lárvák, rugófarkú (Collembola) stb. Nagyon sok - akár több millió egyed 1 m 2 -enként. Törmelékkel táplálkoznak, baktériumok Természetes üregeket használnak a talajban, ők maguk Nem ásják ki saját járataikat.Ha a páratartalom csökken, akkor mélyebbre mennek.Alkalmazkodás a kiszáradástól: védő pikkelyek, tömör vastag héj.Mesobiota kivárja az "áradásokat" a talajlevegőben buborékok.
Makrobiotípus vagy makrobiota- az alom és a talaj között élő nagyméretű rovarok, giliszták, mozgékony ízeltlábúak, egyéb állatok, egészen az üreges emlősökig (vakond, cickány). Túlsúlyban vannak a giliszták (300 db/m2-ig).
Minden talajtípus és minden horizont megfelel a szerves anyagok hasznosításában részt vevő élő szervezetek saját komplexumának - az edaphonnak. Az élő szervezetek legszámosabb és legösszetettebb összetétele a felső - organogén rétegekkel-horizonttal rendelkezik (4. ábra). Az illuviálisban csak baktériumok (kénbaktériumok, nitrogénmegkötő) élnek, amelyeknek nincs szükségük oxigénre.
Az edaphone környezettel való kapcsolatának mértéke szerint három csoportot különböztetünk meg:
Geobionts- a talaj állandó lakói (földigiliszták (Lymbricidae), sok elsődleges szárnyatlan rovar (Apterigota)), emlősökből, vakondok, vakond patkányok.
Geofilek- olyan állatok, amelyeknél a fejlődési ciklus egy része más környezetben, részben a talajban zajlik. Ezek a legtöbb repülő rovar (sáskák, bogarak, százlábú szúnyogok, medvék, sok pillangó). Egyesek a lárva fázison mennek keresztül a talajban, míg mások a bábfázison.
geoxének- állatok, amelyek néha menedékként vagy menedékként látogatják a talajt. Ide tartozik minden odúkban élő emlős, sok rovar (csótányok (Blattodea), félfélék (Hemiptera), néhány bogárfaj.
Speciális csoport - psammofiták és psammofilek(márványbogarak, hangyaoroszlánok); alkalmazkodott a sivatagi laza homokhoz. Alkalmazkodások a mobil, száraz környezetben való élethez a növényekben (szaxaul, homoki akác, homoki csenkesz stb.): járulékos gyökerek, alvó rügyek a gyökereken. Az előbbi akkor kezd növekedni, amikor homokkal elalszik, az utóbbi homokfújáskor. A gyors növekedés, a levelek csökkenése megmenti őket a homok sodródásától. A gyümölcsöket az illékonyság, a ruganyosság jellemzi. A gyökerek homokos borítása, a kéreg dugósodása, az erősen fejlett gyökerek védenek a szárazságtól. Alkalmazkodások a mozgékony, száraz környezetben való élethez állatoknál (fentebb jeleztük, ahol a termikus és párás viszonyokat is figyelembe vették): kibányászják a homokot - testükkel szétszedik. Kotorászott állatoknál mancs-sí - növedékekkel, hajszálvonallal.
A talaj köztes közeg a víz (hőmérséklet viszonyok, alacsony oxigéntartalom, vízgőzzel való telítettség, víz és sók jelenléte benne) és a levegő (légüregek, hirtelen pára- és hőmérsékletváltozások a felső rétegekben) között. Sok ízeltlábú számára a talaj volt az a közeg, amelyen keresztül a vízi életmódból a szárazföldi életmódba tudtak áttérni. A talaj tulajdonságainak fő mutatói, amelyek tükrözik, hogy élő szervezetek élőhelye lehet, a hidrotermikus rezsim és a levegőztetés. Vagy páratartalom, hőmérséklet és talajszerkezet. Mindhárom mutató szorosan összefügg. A páratartalom növekedésével nő a hővezető képesség, és romlik a talaj levegőzése. Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a párolgás. A talajok fizikai és élettani szárazságának fogalma közvetlenül kapcsolódik ezekhez a mutatókhoz.
A fizikai szárazság gyakori jelenség légköri aszályok idején, mivel a vízellátás hirtelen csökken a hosszú csapadékhiány miatt.
Primorye-ban az ilyen időszakok a késő tavaszra jellemzőek, és különösen hangsúlyosak a déli kitettségek lejtőin. Sőt, a domborzatban és más hasonló növekedési körülmények között azonos helyzet mellett a növénytakaró minél jobban fejlett, annál gyorsabban áll be a fizikai szárazság. A fiziológiai szárazság összetettebb jelenség, annak köszönhető kedvezőtlen körülmények környezet. A víz fiziológiás hozzáférhetetlenségéből áll, elegendő, sőt túlzott mennyiségben a talajban. A víz általában fiziológiailag elérhetetlenné válik alacsony hőmérsékleten, a talaj magas sótartalma vagy savassága, mérgező anyagok jelenléte és oxigénhiány esetén. Ugyanakkor hozzáférhetetlenné válnak a vízben oldódó tápanyagok, mint a foszfor, kén, kalcium, kálium stb.. - tajgaerdők. Ez magyarázza a magasabb rendű növények erős elnyomását bennük, valamint a zuzmók és mohák, különösen a sphagnum széles elterjedését. Az edasféra zord körülményeihez való egyik fontos alkalmazkodás az mikorrhiza táplálkozás. Szinte minden fa mikorrhiza gombákkal társul. Minden fafajtának megvan a maga mikorrhiza-képző gombája. A mikorrhiza következtében megnő a gyökérrendszerek aktív felülete, és a magasabb rendű növények gyökerei által kiváltott gombaváladék könnyen felszívódik.
Ahogy V. V. Dokuchaev mondta: "... A talajzónák egyben természettörténeti zónák is: itt nyilvánvaló a legszorosabb kapcsolat az éghajlat, a talaj, az állati és növényi szervezetek között...". Ez jól látható az északi és déli erdős területek talajtakarásának példáján. Távol-Kelet
A távol-keleti, monszunos, azaz nagyon párás éghajlat körülményei között kialakuló talajok jellegzetes vonása az elemek erős kimosódása az életviális horizontból. De a régió északi és déli régióiban ez a folyamat az élőhelyek eltérő hőellátása miatt nem egyforma. A Távol-Északon a talajképződés rövid tenyészidőszak (legfeljebb 120 nap) és széles körben elterjedt permafroszt körülményei között megy végbe. A hőhiány gyakran együtt jár a talaj vizesedésével, a talajképző kőzetek mállásának alacsony kémiai aktivitásával és a szerves anyagok lassú bomlásával. A talaj mikroorganizmusainak létfontosságú tevékenysége erősen visszaszorul, és a tápanyagok növényi gyökerek általi asszimilációja gátolt. Ennek eredményeként az északi cenózisokat alacsony termőképesség jellemzi - a főbb vörösfenyőfajták fakészletei nem haladják meg a 150 m 2 /ha-t. Ugyanakkor az elhalt szerves anyag felhalmozódása felülmúlja annak lebomlását, melynek eredményeként erőteljes tőzeges és humuszos horizontok alakulnak ki, a humusztartalom magas profilú. Tehát az északi vörösfenyős erdőkben az avar vastagsága eléri a 10-12 cm-t, és a talajban lévő differenciálatlan tömegtartalékok az állomány teljes biomassza-tartalékának 53% -át teszik ki. Ugyanakkor az elemek kikerülnek a profilból, és amikor a permafrost közel van, felhalmozódnak az illuviális horizonton. A talajképződésben, mint az északi félteke minden hideg régiójában, a vezető folyamat a podzolképződés. Zónás talajok az északi parton Okhotszki-tenger Al-Fe-humusz podzolok, a kontinentális régiókban - podburok. Minden régiójában az északkeleti, tőzeges talajok örök fagy a profilban. A zónás talajokat a horizontok éles színkülönbsége jellemzi. A déli régiókban az éghajlat a nedves szubtrópusi éghajlathoz hasonló jellemzőkkel rendelkezik. Primorye talajképződésének vezető tényezői a magas páratartalom mellett az átmenetileg túlzott (pulzáló) nedvesség és a hosszú (200 napos), nagyon meleg tenyészidőszak. A deluviális folyamatok felgyorsulását okozzák (elsődleges ásványi anyagok mállása) és nagyon gyors bomlás az elhalt szerves anyagokat egyszerű kémiai elemekké. Ez utóbbiakat nem veszik ki a rendszerből, hanem a növények és a talajfauna feltartóztatják őket. Primorye déli részén található vegyes lombhullató erdőkben a nyár folyamán az éves avar akár 70%-át „feldolgozzák”, az alom vastagsága nem haladja meg az 1,5-3 cm-t. A talaj horizontjai közötti határok zonális barna talajok profilja gyengén kifejeződik. Kellő meleggel vezető szerepet a hidrológiai rezsim szerepet játszik a talajképzésben. A jól ismert távol-keleti talajkutató, G. I. Ivanov a Primorszkij terület összes táját gyors, gyengén visszafogott és nehéz vízcsere tájaira osztotta. A gyors vízcsere tájain a vezető burozem képződési folyamat. E tájak talajai is zonálisak - barna erdőtalajok tűlevelű-széles levelű ill. lombhullató erdőkés barna-taiga - tűlevelűek alatt nagyon különböznek egymástól magas termelékenység. Így az északi lejtők alsó és középső részét elfoglaló, gyenge vázú vályogon lévő feketefenyő-széles levelű erdők erdőállománya eléri az 1000 m 3 /ha-t. A barna talajokat a genetikai profil gyengén kifejezett differenciálódása jellemzi.
A gyengén visszafogott vízcserével rendelkező tájakon a burozzemképződést podzolosodás kíséri. A talajszelvényben a humuszos és illuviális horizonton kívül egy letisztult eluviális horizont különül el, és megjelennek a profildifferenciálódás jelei. Jellemzőjük a környezet gyengén savas reakciója és a szelvény felső részének magas humusztartalma. Ezeknek a talajoknak a termőképessége kisebb - a rajtuk lévő erdőállományok 500 m 3 /ha-ra csökkennek.
A nehéz vízcserével járó tájakon a szisztematikus erős vizesedés következtében anaerob viszonyok jönnek létre a talajban, kialakulnak a humuszos réteg gleyesedési és tőzegesedési folyamatai Barna-tajga gley-podzolos, tőzeges és tőzeges-gley talajok jegenyefenyő alatt tajga tőzeges és tőzeg-podzolizált - vörösfenyő erdők alatt. A gyenge levegőztetés miatt csökken a biológiai aktivitás, nő az organogén horizontok vastagsága. A profil élesen határolódik humuszos, életviális és illuviális horizontokra. Mivel minden talajtípusnak, minden talajzónának megvannak a maga sajátosságai, az élőlények szelektivitása is különbözik ezekhez a viszonyokhoz képest. A növénytakaró megjelenése alapján megítélhető a talaj páratartalma, savassága, hőellátottsága, sótartalma, az alapkőzet összetétele és a talajtakaró egyéb jellemzői.
Nemcsak a növényzet és a növényzet szerkezete, hanem a fauna is – a mikro- és mezofauna kivételével – a különböző talajokra jellemző. Például körülbelül 20 bogárfaj halofil, amelyek csak magas sótartalmú talajokban élnek. Még a giliszták is a nedves, meleg talajokban érik el legnagyobb mennyiségüket, erős organogén réteggel.
Az állatok szinte a Föld teljes felületén megtelepednek. Mobilitásuknak, a hidegebb létfeltételekhez való evolúciós alkalmazkodási képességüknek köszönhetően, a napfénytől való közvetlen függés hiánya miatt az állatok elfoglalták. több környezetélőhely, mint a növények. Emlékeztetni kell azonban arra, hogy az állatok a növényektől függenek, mivel a növények táplálékforrásként szolgálnak számukra (a növényevők számára, a ragadozók pedig növényevőket esznek).
Itt, az állatok élőhelyeivel összefüggésben, meg fogjuk érteni állatok élőhelyei.
Összesen négy élőhely található az állatok számára. Ezek 1) talaj-levegő, 2) víz, 3) talaj és 4) egyéb élő szervezetek. Ha az élet föld-levegő környezetéről beszélünk, néha földre és külön levegőre oszlik. Előbb-utóbb azonban még a repülő állatok is leszállnak a földre. Ráadásul a földön mozogva az állat a levegőben is van. Ezért a föld és a levegő környezet egyetlen föld-levegő környezetté egyesül.
Vannak állatok, amelyek egyszerre két környezetben élnek. Például sok kétéltű (béka) él a vízben és a szárazföldön is, számos rágcsáló él a talajban és a föld felszínén.
Föld-levegő élőhely
A talaj-levegő környezetben a legtöbb állatfaj. A föld bizonyos értelemben a legkényelmesebb környezetnek bizonyult életük számára. Bár az evolúció során az állatok (és növények) vízben keletkeztek és csak később kerültek a felszínre.
A legtöbb féreg, rovar, kétéltű, hüllők, madár és emlős a szárazföldön él. Sok állatfaj képes repülni, ezért életük egy részét kizárólag a levegőben tölti.
A talaj-levegő környezet állatait általában nagy mobilitás, jó látás jellemzi.
A talaj-levegő környezetet sokféle élőhelyi feltétel jellemzi ( esőerdőkés erdők mérsékelt éghajlat, rétek és sztyeppék, sivatagok, tundrák és még sok más). Ezért ennek az életkörnyezetnek az állatait nagy változatosság jellemzi, nagymértékben eltérhetnek egymástól.
vízi élőhely
Vízi környezetélőhely eltér a levegőtől nagyobb sűrűségű. Itt az állatok nagyon masszív testet engedhetnek meg maguknak (bálnák, cápák), mivel a víz megtámasztja őket és könnyebbé teszi a testüket. A sűrű környezetben azonban nehezebb a mozgás, ezért a vízi állatok teste leggyakrabban áramvonalas.
NÁL NÉL tenger mélységei szinte semmi napfény nem hatol be, így a mélytengeri állatoknak gyengén fejlett látószervei lehetnek.
A vízi állatokat planktonra, nektonra és bentoszra osztják. Plankton passzívan úszik a vízoszlopban (például egysejtű), nekton- aktívan úszó állatok (halak, bálnák stb.), bentosz a fenéken él (korallok, szivacsok stb.).
talaj élőhely
A talajt mint élőhelyet nagyon nagy sűrűség és napfény hiánya jellemzi. Itt az állatoknak nincs szükségük a látószervekre. Ezért vagy nem fejlettek (férgek), vagy csökkentek (vakondok). Másrészt a talajban nincs olyan jelentős hőmérséklet-esés, mint a felszínen. Sok féreg, rovarlárva, hangya él a talajban. Az emlősök között is vannak talajlakók: vakondok, vakondpatkányok, üreges állatok.
