Élőhely. Miben különbözik a szárazföldi-levegő környezet a víztől
Számos fő életkörnyezet létezik a Földön:
víz
föld-levegő
talaj
élő organizmus.
Vízi élővilág.
A vízben élő szervezeteknek a víz fizikai tulajdonságai (sűrűség, hővezető képesség, sók oldó képessége) határozzák meg az alkalmazkodást.
A víz felhajtóereje miatt a vízi környezet sok kis lakója szuszpenzióban van, és nem tud ellenállni az áramlatoknak. Az ilyen kis vízi lakosok összessége kapta a plankton nevet. A planktonban mikroszkopikus algák, kis rákfélék, halikra és lárvák, medúza és sok más faj található.
Plankton
A plankton organizmusokat az áramlatok hordozzák, nem tudnak ellenállni nekik. A plankton jelenléte a vízben lehetővé teszi a táplálék szűrését, azaz a szűrést, különféle eszközök segítségével, kis szervezetek és vízben szuszpendált élelmiszer-szemcsék. Úszó és ülő bentikus állatokban egyaránt kifejlesztik, mint pl tengeri liliomok, kagyló, osztriga és mások. Az ülő életidő 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, például halaknak, delfineknek, tintahalaknak erős izomzattal és áramvonalas testalkattal kell rendelkezniük.
Mako cápa
A víz nagy sűrűsége miatt a nyomás a mélységgel erősen növekszik. Mély vízi élővilág képes ellenállni a szárazföldinél 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 víztestekben a hőmérséklet enyhébb, mint a szárazföldön. A víz nagy hőkapacitása miatt kisimulnak benne a hőmérséklet-ingadozások, és a vízlakóknak nem kell alkalmazkodniuk a súlyos fagyokhoz vagy negyvenfokos hőséghez. 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 víz szennyezett vagy felmelegszik. Ezért a tározókban néha lefagynak - a lakosság tömeges halála oxigénhiány miatt, amely különféle okokból következik be.
Hal öl
A környezet sóösszetétele is nagyon fontos vízi élőlények. tengerre néző kilátássalédesvizekben nem élhetnek, az édesvíziek pedig a tengerekben a sejtek szétesése miatt.
Föld-levegő életkörnyezet.
Ez a környezet más funkciókkal rendelkezik. Általában összetettebb és változatosabb, mint a víz. Sok az oxigén, sok a fény, élesebb térben és időben változik a hőmérséklet, sokkal gyengébb a nyomásesés, és gyakran van nedvességhiány. Bár sok faj tud repülni, és a kis rovarokat, pókokat, mikroorganizmusokat, magvakat és növényi spórákat a légáramlatok szállítják, az élőlények a föld vagy a növények felszínén táplálkoznak és szaporodnak. Egy ilyen alacsony sűrűségű közegben, mint a levegő, az élőlényeknek támogatásra van szükségük. Ezért a szárazföldi növényekben mechanikai szövetek fejlődnek ki, és a szárazföldi állatokban a belső vagy külső csontváz kifejezettebb, mint a víziekben. Az alacsony levegősűrűség megkönnyíti a mozgást benne. A szárazföld lakóinak körülbelül kétharmada elsajátította az aktív és passzív repülést. Legtöbbjük rovar és madár.
fekete sárkány
Pillangó Kaligo
A levegő rossz hővezető. Ez megkönnyíti a melegvérű állatokban az élőlények belsejében keletkező hő megőrzését és az állandó hőmérséklet fenntartását. A melegvérűség kialakulása a szárazföldi környezetben vált lehetővé. A modern vízi emlősök - bálnák, delfinek, rozmárok, fókák - ősei valaha a szárazföldön éltek.
A szárazföldi lakosok nagyon változatos alkalmazkodóképességgel rendelkeznek a vízellátáshoz, különösen száraz körülmények között. A növényekben ez egy erős gyökérrendszer, egy vízálló réteg a levelek és a szárak felületén, amely képes szabályozni a víz párolgását a sztómákon keresztül. Az állatoknál ezek is a test és a bőr felépítésének eltérő jellemzői, de emellett a megfelelő viselkedés is hozzájárul a vízháztartás fenntartásához. Például víznyelőkbe vándorolhatnak, vagy aktívan elkerülhetik a különösen száraz 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 alkotórészeinek oxidációja miatt keletkezik.
teve tövis gyökér
A szárazföldi élőlények életében számos más környezeti tényező is fontos szerepet játszik, például a levegő összetétele, a szelek, a földfelszín domborzata. Az időjárás és az éghajlat különösen fontosak. A talaj-levegő környezet lakóinak 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 az élőlények tevékenysége dolgoz fel. A szilárd részecskéket részben vízzel, részben levegővel kitöltött pórusok, üregek hatolják át a talajban, így kisméretű vízi élőlények is beköltözhetnek a talajba. Nagyon fontos jellemzője a talajban lévő kis üregek térfogata. Laza talajban akár 70%, sűrű talajban 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 saját járatokat készítenek a talajban.
Talajlakók
Az egész talajt átitatják 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-dioxiddal dúsult és oxigénnel szegényedett. Ily módon a talaj életkörülményei vízi környezethez hasonlítanak. Másrészt a talajban lévő víz és levegő aránya az időjárási viszonyoktól függően folyamatosan változik. A hőmérséklet-ingadozások nagyon élesek a felszín közelében, 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 az élettel legtelítettebb környezet. Rejtett világa nagyon gazdag és változatos.
Az élő szervezetek, mint élő környezet.
széles szalag
A szárazföldi élet olyan alkalmazkodást igényelt, amely csak a jól szervezett élő szervezetekben volt lehetséges. A talaj-levegő környezet nehezebb az életben, jellemző rá a magas oxigéntartalom, kis mennyiségű vízgőz, alacsony sűrűség stb. Ez nagymértékben megváltoztatta az élőlények légzésének, vízcseréjének és mozgásának feltételeit.
Az alacsony levegősűrűség határozza meg alacsony emelőerejét és jelentéktelen teherbírását. A levegőben élő szervezeteknek saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely támogatja a testet: növények - különféle mechanikai szövetek, állatok - szilárd vagy hidrosztatikus váz. Ezenkívül a levegő környezetének 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 élőlény 75%-a, főként rovarok és madarak, alkalmazkodott az aktív repüléshez.
A levegő mobilitása, az atmoszféra alsóbb rétegeiben meglévő légtömegek függőleges és vízszintes áramlása miatt lehetséges az élőlények passzív repülése. Ebben a tekintetben sok fajban kialakult anemochory - a légáramlatok segítségével történő letelepedés. 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. Normális esetben 760 Hgmm-nek felel meg. 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. Körülbelül ugyanazok a határok az előrehaladás a hegyekben magasabb növények. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak, amelyek a növényzeti vonal feletti gleccsereken találhatók.
A levegő gázösszetétele. A levegőkörnyezet fizikai tulajdonságain túlmenően annak léte nagyon fontos a szárazföldi élőlények léte szempontjából. Kémiai tulajdonságok. A légkör felszíni rétegében a levegő gázösszetétele a fő komponensek (nitrogén - 78,1%, oxigén - 21,0%, argon - 0,9%, szén-dioxid - 0,003 térfogat%) tekintetében meglehetősen homogén.
A magas oxigéntartalom hozzájárult a szárazföldi élőlények anyagcseréjének növekedéséhez az elsődleges vízi élőlényekhez képest. A szárazföldi 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 bizonyos területein meglehetősen jelentős határok között változhat. Fokozott levegőtelítettség CO-val? vulkáni aktivitású zónákban, termálforrások és e gáz egyéb földalatti 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. Beltéri körülmények között a szén-dioxid koncentrációjának növelésével növelheti a fotoszintézis sebességét. Ezt használják az üvegházak és üvegházak gyakorlatában.
A levegő nitrogénje a szárazföldi környezet legtöbb lakója számára inert gáz, de az egyes mikroorganizmusok (gócbaktériumok, nitrogénbaktériumok, kék-zöld algák stb.) képesek megkötni és bevonni az anyagok biológiai körforgásába.
A nedvességhiány az élet talaj-levegő környezetének egyik lényeges jellemzője. A szárazföldi élőlények egész fejlődése a nedvesség kinyeréséhez és megőrzéséhez való alkalmazkodás jegyében zajlott. A szárazföldi környezeti páratartalom módozatai nagyon változatosak - a levegő vízgőzzel való teljes és állandó telítettségétől a trópusok egyes területein a sivatagok száraz levegőjében való szinte teljes hiányáig. Szintén jelentős a légkör vízgőztartalmának napi és évszakos változékonysága. A szárazföldi élőlények vízellátása függ a csapadék módjától, a tározók meglététől, a talaj nedvességtartalékától, a talajvíz közelségétől stb.
Ez a szárazföldi szervezetekben a különféle vízellátási módokhoz való alkalmazkodás kialakulásához vezetett.
Hőmérséklet rezsim. A következő megkülönböztető vonás levegő-föld környezet jelentős hőmérséklet-ingadozások vannak. A legtöbb szárazföldi területen a napi és éves hőmérsékleti amplitúdók több tíz fokosak. A szárazföldi lakosok környezetének hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenállása nagyon eltérő, attól függően, hogy melyik élőhelyen élnek. Általában azonban a szárazföldi élőlények sokkal euritermikusabbak, mint a vízi szervezetek.
A talaj-levegő környezetben az életkörülményeket ráadásul az időjárási változások is nehezítik. Időjárás - a légkör folyamatosan változó állapotai a kölcsönzött felszín közelében, körülbelül 20 km magasságig (troposzféra határa). Az időjárás változékonysága olyan környezeti tényezők kombinációjának állandó változásában nyilvánul meg, mint 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 lefolyását, 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 környezet lokális elemei (dombormű, kitettség, növényzet stb.) úgy változtatják meg egy adott területen a hőmérséklet, páratartalom, fényviszonyok, légmozgás rezsimjét, hogy az jelentősen eltér a terület éghajlati viszonyaitól. Az éghajlat ilyen módosulását, amely a levegő felszíni rétegében ölt testet, mikroklímának nevezzük. Mindegyik zónában a mikroklíma nagyon változatos. Nagyon kis területek mikroklímája különböztethető meg.
A talaj-levegő környezet fényviszonyának is van néhány jellemzője. 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 fotofil fajok létezése lehetséges. A nappali, sőt éjszakai tevékenységet folytató szárazföldi állatok túlnyomó többsége számára a látás az egyik fő tájékozódási mód. A szárazföldi állatoknál a látás elengedhetetlen a zsákmány megtalálásához, és sok fajnak még színlátása is van. Ebben a tekintetben az áldozatok olyan adaptív tulajdonságokat fejlesztenek ki, mint a védekező reakció, a maszkolás és figyelmeztető színezés, a mimika stb. A vízi életben az ilyen alkalmazkodások sokkal kevésbé fejlettek. A magasabb rendű növények élénk színű virágainak megjelenése a beporzók apparátusának sajátosságaival és végső soron a környezet fényviszonyával is összefügg.
A domborzati domborzat és a talaj adottságai a szárazföldi élőlények és mindenekelőtt a növények életének feltétele is. A földfelszín azon tulajdonságait, amelyek ökológiai hatást gyakorolnak a lakóira, egyesítik az "edafikus környezeti tényezők" (a görög "edafos" - "talaj" szóból).
A talajok különböző tulajdonságaival kapcsolatban számos ökológiai növénycsoport különíthető el. Tehát a talaj savasságára adott reakció szerint megkülönböztetik:
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) bazifil - 7,0-nél nagyobb pH-értéken nő (mordovnik, 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 köves talajokon nőnek, a paszmofiták pedig a szabadon folyó homokban élnek.
A terep és a talaj jellege befolyásolja az állatok mozgásának sajátosságait: például patás állatok, struccok, szabadon élő túzok, kemény talaj, futás közbeni taszítás fokozására. A laza homokban élő gyíkok ujjait 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 a talajba fúrnak, vagy tojásokat raknak a talajba stb.
A "környezet" alatt mindent értünk, ami körülveszi a testet, és valamilyen módon befolyásolja azt. Más szóval, a lakókörnyezetet a környezeti tényezők bizonyos halmaza jellemzi. szerda- lakókörnyezet - vízi környezet - talaj-levegő környezet - talaj környezet- a test, mint lakókörnyezet - kulcsfogalmak.
általánosan elfogadott definíció környezetek Nyikolaj Pavlovics Naumov meghatározása: " szerda- minden, ami az élőlényeket körülveszi, közvetlenül vagy közvetve befolyásolja azok állapotát, fejlődését, túlélését és szaporodását. "A Földön négy minőségileg eltérő életkörnyezet létezik, amelyek meghatározott környezeti tényezőkkel rendelkeznek: - szárazföld-víz (föld); - víz; - a talaj; - egyéb szervezetek.
föld-levegő a környezetet a létfeltételek rendkívül sokfélesége jellemzi, ökológiai fülkékés a bennük lakó szervezetek. Az élőlények elsődleges szerepet játszanak az élet föld-levegő környezetének, és mindenekelőtt a légkör gázösszetételének kialakításában. A Föld légkörében található oxigén szinte teljes egészében biogén eredetű. A talaj-levegő környezet főbb jellemzői az
A környezeti tényezők nagy változásai,
a környezet heterogenitása,
A gravitációs erők hatása
Alacsony levegősűrűség.
Egy-egy természeti zónához kapcsolódó fizikai, földrajzi és éghajlati tényezők együttese az élőlények alkalmazkodásához vezet az ilyen körülmények közötti élethez, az életformák sokféleségéhez. A légkör magas oxigéntartalma (kb. 21%) meghatározza az anyagcsere magas (energia)szintű kialakulásának lehetőségét. légköri levegő alacsony és változó páratartalom jellemzi. Ez a körülmény nagymértékben korlátozta a talaj-levegő környezet elsajátításának lehetőségeit.
Légkör(a görög atmos - gőz és sphaira - labda szóból), a föld gáznemű héja. A földi légkör pontos felső határa nem határozható meg. A légkör kifejezett réteges szerkezetű. A légkör fő 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. Jellemzője a hőmérséklet szinte teljes változatlansága a magasságban. A sztratoszféra felső részén az ózon maximális koncentrációja figyelhető meg, 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 ionizációjával rendelkezik (szabadon 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 gömb), a Föld szakaszos vízhéja, amely a légkör és a szilárd földkéreg (litoszféra) között helyezkedik el. Az óceánok, tengerek, tavak, folyók, mocsarak és 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%-a; 85% - tengervíz. Az édesvízkészletek rendkívül egyenlőtlenül oszlanak meg: 72,2% - jég; 22,4% - talajvíz; 0,35% - légkör; 5,05% - a folyók és a tavak vizének fenntartható áramlása. A felhasználható víz aránya 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 környezeti jelentősége, nagy sűrűségű és viszkozitású a víz. A víz fajsúlya arányos az élő szervezetek testének fajsúlyával. A víz sűrűsége körülbelül 1000-szerese a levegőnek. Ezért a vízi élőlények (különösen az aktívan mozgók) nagyobb hidrodinamikai ellenállással szembesülnek. 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. Nagyobb, mint a levegőben, négyszer. Ezért létezik a vízi élőlényeknek egy egész csoportja (növények és állatok egyaránt), 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 egy sor alapvetően új adaptációt kellett kifejleszteniük.
A levegő sűrűsége 800-szor kisebb, mint a víz sűrűsége, így a levegőben szuszpendált élet szinte lehetetlen. Csak baktériumok, gombaspórák és növényi pollen vannak rendszeresen a levegőben, melyeket a légáramlatok jelentős távolságokra képesek szállítani, azonban az életciklus minden fő funkciója mellett a szaporodás a föld felszínén történik. , hol vannak tápanyagok. A föld lakói kénytelenek fejlett tàmogatò rendszer,
támogatja a testet. A növényekben ezek különféle mechanikai szövetek, míg az állatok összetett csontvázzal rendelkeznek. Az alacsony levegősűrűség határozza meg az alacsony mozgási ellenállást. Ezért sok szárazföldi állat evolúciója során ki tudta használni a légkör ezen tulajdonságának ökológiai előnyeit, 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 miatt.
Sok növény élete nagymértékben függ a légáramlatok mozgásától, mivel a szél viszi a virágporukat és megtörténik a beporzás. Ezt a fajta beporzást ún vérszegénység. Az anemophilia minden gymnospermre jellemző, és a zárvatermők közül a szélporzásúak az összfajszám legalább 10%-át teszik ki. Sok fajra jellemző anemocória- ülepítés légáramlatok segítségével. Ebben az esetben nem a csírasejtek mozognak, hanem az élőlények és fiatal egyedek embriói - növények magjai és kis termései, rovarlárvák, kis pókok stb. például orchidea magvak), vagy különféle pterigoid és ejtőernyő alakú függelékek, amelyek növelik a tervezési képességet. A passzív szélfútta szervezeteket összefoglaló néven aeroplankton a vízi környezet plankton lakóihoz hasonló módon.
A levegő alacsony sűrűsége a vízi környezethez képest nagyon alacsony nyomást okoz a szárazföldön. Tengerszinten 760 Hgmm. Művészet. A magasság növekedésével a nyomás csökken, és körülbelül 6000 m-en csak a fele a Föld felszínén általában megfigyeltnek. 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 felmászni képes nagytestű madarak is olyan körülmények közé esnek, amelyekben a nyomás legfeljebb 30%-kal tér el a talajnyomástól.
A levegő környezetének fizikai tulajdonságai mellett kémiai tulajdonságai is nagyon fontosak a szárazföldi élőlények életében. A légkör felszíni rétegében a levegő gázösszetétele mindenhol egyenletes, a légtömegek konvekciós és széláramlatok általi állandó keveredése miatt. A Föld légköre fejlődésének jelenlegi szakaszában a levegőben a nitrogén (78%) és az oxigén (21%) dominál, 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 jöttek létre azok a fiziológiai mechanizmusok, amelyek a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas energiahatékonyságán alapulnak, és lehetővé tették az emlősök és madarak számára, hogy testhőmérsékletüket és motoros aktivitásukat állandó szinten tartsák, ami lehetővé tette számukra. csak a Föld meleg, de hideg vidékein is élni. Jelenleg az oxigén a légkörben lévő magas tartalma miatt nem tartozik a szárazföldi környezetben az életet korlátozó tényezők közé. A talajban azonban bizonyos körülmények között hiánya előfordulhat.
A szén-dioxid koncentrációja a felszíni rétegben meglehetősen jelentős határok között változhat. Például szél hiányában a nagyvárosokban és az ipari központokban ennek a gáznak a tartalma tízszerese lehet a természetes háborítatlan biocenózisok koncentrációjának, mivel a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során intenzíven szabadul fel. Emelkedett 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 tartalma (kevesebb, mint 0,03%) gátolja a fotoszintézis folyamatát. A CO2 fő természetes forrása a talaj élőlényeinek légzése. A szén-dioxid a talajból kerül a légkörbe, és különösen intenzíven bocsátják ki a mérsékelten nedves, jó felmelegedéssel rendelkező, jelentős mennyiségű szerves anyagot tartalmazó talajok. Például bükk talaj széleslevelű erdőóránként 15-22 kg/ha szén-dioxidot bocsátanak ki, homokos homoktalajok - legfeljebb 2 kg/ha. Naponta változnak a szén-dioxid és az oxigén tartalma felületi rétegek levegő, az állatok légzésének ritmusa és a növények fotoszintézise miatt.
A nitrogén, amely a légkeverék fő komponense, inert tulajdonságai miatt a talaj-levegő környezet legtöbb lakója számára nem fér hozzá közvetlen asszimilációhoz. Csak néhány prokarióta organizmus, köztük a csomóbaktériumok és a kék-zöld algák, képesek felvenni a nitrogént a levegőből, és bevonni azt az anyagok biológiai körforgásába.
A szárazföldi élőhelyek legfontosabb ökológiai tényezője a napfény. Minden élő szervezetnek a létezéséhez kívülről érkező energiára van szüksége. Fő forrása a napfény, amely a Föld felszíni teljes energiamérlegének 99,9%-át, 0,1%-át pedig bolygónk mélyrétegeinek energiája adja, melynek szerepe csak az intenzív vulkáni tevékenység egyes területein 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 talaj-levegő és víz ökoszisztémákba. közvetlen és diffúz sugárzó energia formájában. A közvetlen napsugárzás 0,1-30 000 nm hullámhosszú elektromágneses sugárzás. A felhőkről és a Föld felszínéről visszaverődő sugarak formájában szórt sugárzás aránya a Nap horizont feletti magasságának csökkenésével és a légkörben lévő porrészecskék tartalmának növekedésével nő. A napfény élő szervezetekre gyakorolt hatásának jellege spektrális összetételüktől függ.
A 290 nm-nél kisebb hullámhosszú ultraibolya rövidhullámú sugarak minden élőlényre károsak, mert. képesek ionizálni, megosztani az élő sejtek citoplazmáját. Ezeket a veszélyes sugarakat az ózonréteg 80-90%-a nyeli el 20-25 km magasságban. 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 a szárazföldi közösségeket takarja 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 290-380 nm hullámhosszú hosszúhullámú ultraibolya sugarak szintén nagyon reaktívak. A tartós és intenzív expozíció károsítja a szervezeteket, de sokuk számára kis adagokra van szükség. A körülbelül 300 nm hullámhosszú sugarak D-vitamin képződését okozzák az állatokban, 380-400 nm hullámhosszúsággal - a bőr védőreakciójaként a napégés megjelenéséhez vezetnek. A látható napfény tartományában, 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 egy adott élőhely környezetének hőmérsékletét, befolyásolja a gázcserét és a víz párolgását a növényi levelek által, 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 megtörténik a növényi sejtek osztódása és növekedése, virágzásuk és termésük. Végül, egyes növényfajok elterjedése és abundanciája, következésképpen a biocenózis szerkezete az adott élőhely fényintenzitásától függ. Alacsony fényviszonyok mellett, például egy lombos vagy lucfenyő lombkorona 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 koronájának felső részén mérsékelt és alacsony szélességeken a megvilágítás elérheti a 100 000 luxot, míg a 10 000 lux elegendő a fotoszintézis sikerességéhez. Nagyon erős megvilágításnál megindul a kifehéredés és a klorofill pusztulási folyamata, ami jelentősen lelassítja a primer szerves anyagok képződését a fotoszintézis folyamatában.
Mint tudják, a fotoszintézis szén-dioxidot vesz fel és oxigént szabadít fel. Azonban a növény napközbeni légzése során, különösen éjszaka, az oxigén felszívódik, és éppen ellenkezőleg, CO 2 szabadul fel. Ha fokozatosan növeli a fény intenzitását, akkor 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 0, nevezzük kompenzációs pont.
A víz a fotoszintézis folyamat sikeres lebonyolításához feltétlenül szükséges anyagok egyike, hiánya pedig számos sejtfolyamat lefolyását negatívan befolyásolja. Már a több napig tartó nedvességhiány is komoly termésveszteséghez vezethet, mert. a növények leveleiben elkezd felhalmozódni egy olyan anyag, amely megakadályozza a szövetek növekedését - abszcizinsav.
A legtöbb növény fotoszintéziséhez a mérsékelt égövben a levegő hőmérséklete körülbelül 25 ºС. Magasabb hőmérsékleten a fotoszintézis sebessége lelassul a megnövekedett légzési költségek, a párolgás következtében fellépő nedvességveszteség a növény hűtése miatt, valamint a csökkent gázcsere miatt csökkent CO2-fogyasztás miatt.
A növények különféle morfológiai és élettani alkalmazkodással rendelkeznek a talaj-levegő élőhely fényviszonyához. A megvilágítási szint követelményei szerint általában minden növényt a következő ökológiai csoportokba sorolnak.
Fényszerető 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 vizet tárolni képes szövetekkel. E csoportba tartozó egyes növények levelei fotometrikusak, azaz. képesek megváltoztatni helyzetüket a Nap magasságától függően. Délben a levelek a lámpatest szélén 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 zóna közösségének részét képezik, de legnagyobb számuk az egyenlítői és trópusi övezetekben található. Ezek eső növények. esőerdő felső réteg, a nyugat-afrikai szavannák, a sztavropoli és kazahsztáni sztyeppek növényei. Például kukorica, köles, cirok, búza, szegfűszeg, euforbia.
Árnyékszerető ill sciofiták- az erdő alsó szintjének növényei, mély szakadékok. Képesek jelentős árnyékolás körülményei között élni, ami számukra a norma. A sciofiták levelei vízszintesen helyezkednek el, általában sötétzöld színűek és a heliofitákhoz képest nagyobb méretűek. 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 öv árnyékkedvelő növényei közé tartoznak a mohák, a mohák, a gyömbérfélék családjába tartozó gyógynövények, a sóska, a kétlevelű márna stb. Számos alsóbb rétegű növény is megtalálható köztük. trópusi övezet. A mohák, mint a legalacsonyabb erdőréteg növényei, az erdei biocenózis teljes felületének 0,2%-ának megfelelő megvilágítás mellett élhetnek, a klubmohák - akár 0,5%-ban, és a virágos növények csak legalább 1-es megvilágítás mellett fejlődhetnek normálisan. %-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 nőnek a fényben is, alkalmazkodva a megvilágítás jelentős évszakos változásaihoz. Ebbe a csoportba tartoznak a réti növények, az erdei füvek és az árnyékos területen termő cserjék. Intenzíven megvilágított területeken gyorsabban nőnek, de mérsékelt fényben teljesen normálisan fejlődnek.
A fényviszonyokhoz való hozzáállás a növények egyéni fejlődése során megváltozik - ontogenezis. Számos réti fű és fa palántái és fiatal növényei jobban tűrik az árnyékot, mint a felnőttek.
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, az áldozat hősugárzására összpontosítva. A méheknél a spektrum látható része egy rövidebb hullámhosszú tartományba tolódik el. Az ultraibolya sugarak jelentős részét színesnek érzékelik, de nem tesznek különbséget a vörös sugarak között. A színek érzékelésének képessége attól függ, hogy az adott faj milyen spektrális összetételben aktív. A legtöbb szürkületi vagy éjszakai életmódot folytató emlős nem jól megkülönbözteti a színeket, és fekete-fehérben látja a világot (kutya- és macskacsaládok képviselői, hörcsögök stb.). Az élet alkonyatkor a szemek méretének növekedéséhez vezet. A hatalmas szemek, amelyek a fény jelentéktelen hányadát képesek megragadni, jellemzőek az éjszakai makikra, tarsírokra és baglyokra. A legtökéletesebb látószerveket a lábasfejűek és a magasabb gerincesek birtokolják. Megfelelően érzékelik a tárgyak alakját, méretét, színét, meghatározzák a tárgyak távolságát. A legtökéletesebb háromdimenziós binokuláris látás az emberre, főemlősre, ragadozó madarakra – baglyokra, sólymokra, sasokra, 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 magasságig (a troposzféra felső határa). Az időjárás változékonysága az értékek állandó ingadozásában nyilvánul meg kritikus tényezők környezet, mint a levegő hőmérséklete és páratartalma, a légköri csapadék hatására a talaj felszínére hulló folyékony víz mennyisége, a megvilágítás foka, a szél áramlási sebessége stb. hanem a nem periodikus véletlenszerű ingadozások, viszonylag rövid időintervallumok, valamint a napi ciklus során is, ami különösen negatívan befolyásolja a föld lakóinak életét, mivel ezekhez az ingadozásokhoz rendkívül nehéz hatékony alkalmazkodást kialakítani. Az időjárás a nagy szárazföldi és tengeri víztestek lakóinak életét sokkal kisebb mértékben, 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 elsősorban a régió földrajzi adottságaitól függ – a terület szélességétől, a tengerszint feletti magasságtól, az óceán közelségétől stb. meleg nedves légtömegeket szállítanak a trópusi tengerekről a kontinensekre, ciklonok és anticiklonok pályáján, a hegyláncok légtömegek mozgására gyakorolt hatásától és sok más okból, amelyek rendkívül változatos életkörülményeket teremtenek a szárazföldön. A legtöbb szárazföldi organizmus, különösen a növények és a kis ülő állatok esetében nem annyira az éghajlat nagyszabású jellemzői. természeti terület amelyben élnek, és azokat a feltételeket, amelyek közvetlen élőhelyükön jönnek létre. Az ilyen lokális éghajlati módosulásokat, amelyek számos, helyi elterjedésű jelenség hatására jöttek létre, nevezzük mikroklíma. A dombok északi és déli lejtőin az erdők és rétek élőhelyeinek hőmérséklet- és páratartalom közötti különbségei 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 talaj-levegő környezetre a napi és a szezonális ciklusban sokkal nagyobb hőmérséklet-ingadozások jellemzőek, mint a vízre. Eurázsia és Észak-Amerika mérsékelt öveinek hatalmas kiterjedésein, amelyek jelentős távolságra vannak az óceántól, a hőmérsékleti amplitúdó az éves lefolyásban elérheti a 60 és akár a 100 ° C-ot is, a nagyon hideg tél és a forró nyár miatt. Ezért a legtöbb kontinentális régió növény- és állatvilágának alapja az euritermikus élőlények.
Irodalom
Fő - V.1 - p. 268-299; – c. 111-121; További ; .
Kérdések az önvizsgálathoz:
1. Melyek a főbb fizikai különbségek a talaj-levegő élőhely között?
vízből?
2. Milyen folyamatok határozzák meg a légkör felszíni rétegének szén-dioxid tartalmát
és mi a szerepe a növények életében?
3. A fényspektrum mely sugarainak tartományában megy végbe a fotoszintézis?
4. Mi az ózonréteg jelentősége a föld lakói számára, 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 szerepe a napfénynek az állatok életében?
10. Mi a mikroklíma és hogyan jön létre?
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, így gyorsan felmelegszik és ugyanolyan gyorsan le is hűl. 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 gázösszetételének állandó szintjét. A levegő oxigéntartalma sokkal magasabb, mint a vízben, így a szárazföldi oxigén nem korlátozó tényező.
Világos körülmények között földi lakóhely a légkör nagy átlátszósága miatt nem hat korlátozó tényezőként, ellentétben a vízi környezettel.
A talaj-levegő környezetnek különböző a páratartalma: a levegő teljes és állandó telítettségétől vízgőzzel a trópusok egyes területein egészen a szinte teljes hiányáig a sivatagok száraz levegőjében. A levegő páratartalmának napközbeni és évszakonkénti változékonysága is nagy.
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 kialakítottak. Egyes állatcsoportoknak hidrocsontvázuk van (kerek és annelidek). A szárazföldi szervezetekben a test térben tartásával és a gravitációs erők leküzdésével kapcsolatos problémák korlátozták őket korlátozza a súlytés méretek. A legnagyobb szárazföldi állatok mérete és tömege kisebb, mint a vízi környezet óriásai (az elefánt tömege eléri az 5 tonnát, a kék bálna pedig a 150 tonnát).
Az alacsony légellenállás hozzájárult a szárazföldi állatok mozgásrendszerének fokozatos fejlődéséhez. Tehát az emlősök megszerezték a legnagyobb mozgási sebességet a szárazföldön, és a madarak elsajátították a levegő környezetét, mivel kifejlesztették a repülési képességet.
A levegő nagy mozgékonyságát függőleges és vízszintes irányban egyes szárazföldi élőlények fejlődésük különböző szakaszaiban használják a légáramlatok segítségével történő megtelepedésre (fiatal pókok, rovarok, spórák, magvak, növényi termések, protiszta ciszták). A vízi plankton élőlényekkel analóg módon, a passzív levegőben való szárnyaláshoz való alkalmazkodásként a rovarok hasonló adaptációkat fejlesztettek ki – kis testméretek, különféle kinövések, amelyek megnövelik a test vagy egyes részeinek relatív felületét. A szél által szétszórt magvaknak és gyümölcsöknek különféle pterygoid és paragayate függelékei vannak, amelyek növelik a tervezési képességüket.
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 adaptációkat 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-homokosés mások - a talaj többé-kevésbé átjárható gázok és vizes oldatok keverékével töltött üregekkel. A talajban a levegő felszíni rétegéhez 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 elhelyezkedő középső réteg tartalmazza a felső rétegből kimosott és átalakított anyagok. Az alsó réteg az anyafajta.
A talajban lévő víz üregekben, a legkisebb terekben van jelen. A talajlevegő összetétele drámaian változik a mélységgel: csökken az oxigéntartalom, nő a szén-dioxid. Amikor a talajt elönti a víz vagy a szerves maradványok intenzív bomlása, anoxikus zónák jelennek meg. Így a talajban való létfeltételek annak különböző horizontjain eltérőek.
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. E tekintetben az állatoknál tüdő és légcső, míg a növényeknél sztómaapparátus, i.e.
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 sűrűségű közeg mellett, ezerszer kisebb, mint a víz.
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).
5. táblázat
A levegő és a víz élőlényeinek életkörülményei
(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 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) |
| Oldóanyagok a környezetben | 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, periodikusságához és ritmusához. életciklusok, hőszabályozási mechanizmusok stb.
Kialakult az állatok táplálékkereső céltudatos mozgása, megjelentek a szél által szállított spórák, növények magjai és pollenje, valamint olyan növények és állatok, amelyek élete teljes mértékben a levegőhöz 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 bolygó, amelyen van talaj (edaszféra, pedosféra) - egy speciális, felső földhéj.
Ez a héj egy történelmileg belátható időben alakult ki – egyidős a bolygó szárazföldi életével. A talaj eredetének kérdésére először M.V. Lomonoszov ("A föld rétegein"): "... a talaj az állati és növényi testek meghajlásából származott ... idővel ...".
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, a függvénye egy adott terület éghajlatának, növényi és állati szervezeteinek, az ország domborzatának és korának kumulatív, kölcsönös aktivitásának..., végül az altalajnak, azaz.
talaj anyai sziklák. Ezek a talajképző szerek lényegében teljesen egyenértékűek nagyságrendjükben, és egyenlő mértékben vesznek részt a normál talaj képződésében...".
És a modern jól ismert talajkutató N.A.
Kachinsky ("Talaj, tulajdonságai és élete", 1975) a következő definíciót adja a talajnak: "A talaj alatt a kőzetek összes felszíni rétegét kell érteni, amelyet az éghajlat együttes hatása (fény, hő, levegő, víz), növényi és állati szervezetek”.
A talaj fő szerkezeti elemei: ásványi bázis, szerves anyag, levegő és víz.
Ásványi alap (csontváz)(az összes talaj 50-60%-a) van szervetlen 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, amely biztosítja a víz és a levegő cirkulációját egyaránt, a talajban lévő agyag és homok arányától, a töredékek méretétől függ.
NÁL NÉL 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 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 feltöltésekor (áradás, örökfagy olvadáskor) a talaj levegőztetése romlik és anaerob körülmények 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 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 a webhelyen:
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.
A szárazföldi környezetben, a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas hatékonysága alapján alakult ki az állati homoiotermia. 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-, liszt-, stb. készletekben.
Például szél hiányában a nagyvárosok központjában koncentrációja tízszeresére nő. A felszíni rétegek szén-dioxid-tartalmának rendszeres napi változása, amely a növényi fotoszintézis ritmusához kapcsolódik, és szezonális, az élő szervezetek, elsősorban a talajok mikroszkopikus populációja légzési intenzitásának változása miatt. A levegő szén-dioxiddal való megnövekedett telítettsége a vulkáni tevékenység zónáiban, a termálforrások és a gáz egyéb földalatti kivezetései közelében fordul elő.
Alacsony levegősűrűség alacsony emelőerejét és jelentéktelen teherbírását határozza meg.
A levegő lakóinak saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely támogatja a testet: növények - különféle mechanikai szövetek, állatok - szilárd vagy ritkábban hidrosztatikus váz.
Szél
viharok
Nyomás
A levegő alacsony sűrűsége viszonylag alacsony nyomást okoz a szárazföldön. Általában 760 Hgmm-nek felel meg, Art. A magasság növekedésével a nyomás csökken. 5800 m-es 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 légzésszám növekedése miatt.
Körülbelül ugyanezek a határok a magasabb rendű növények hegyei felé való előrehaladásnak. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak (rugófarkúak, atkák, pókok), amelyek a növényzet határa feletti gleccsereken találhatók.
Általánosságban elmondható, hogy minden szárazföldi élőlény sokkal szűkületesebb, mint a vízi élőlény.
Föld-levegő élőhely
Az evolúció során ezt a környezetet később uralták, mint a vizet. A szárazföldi-levegő környezet ökológiai tényezői a magas fényintenzitásban, a levegő hőmérsékletének és páratartalmának jelentős ingadozásában, az összes tényező földrajzi elhelyezkedéssel való összefüggésében, az évszakok és a napszakok változásában különböznek a többi élőhelytől.
A környezet gáznemű, ezért alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, magas oxigéntartalom jellemzi.
Abiotikus környezeti tényezők fény, hőmérséklet, páratartalom jellemzése - 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.
A szárazföldi környezetben, a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas hatékonysága alapján alakult ki az állati homoiotermia. 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-, liszt-, stb. készletekben.
A szén-dioxid-tartalom a levegő felszíni rétegének egyes területein meglehetősen jelentős tartományban változhat. Például szél hiányában a nagyvárosok központjában koncentrációja tízszeresére nő. A felszíni rétegek szén-dioxid-tartalmának rendszeres napi változása, amely a növényi fotoszintézis ritmusához kapcsolódik, és szezonális, az élő szervezetek, elsősorban a talajok mikroszkopikus populációja légzési intenzitásának változása miatt.
A levegő szén-dioxiddal való megnövekedett 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.
Beltéri körülmények között a fotoszintézis sebessége növelhető 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 szennyeződések is jelentősen befolyásolhatják az élő szervezeteket.
Ez különösen igaz a mérgező gáznemű anyagokra - metán, kén-oxid (IV), szén-monoxid (II), nitrogén-oxid (IV), hidrogén-szulfid, klórvegyületek, valamint a levegőt szennyező por-, korom- stb. részecskék. ipari területeken. A légkör kémiai és fizikai szennyezésének fő modern forrása antropogén: a különböző ipari vállalkozások és a közlekedés munkája, talajerózió stb.
n) Például a kén-oxid (SO2) még a levegő térfogatának ötvenezredik és milliomod része közötti koncentrációban is mérgező a növényekre. Egyes növényfajok különösen érzékenyek az SO2-ra, és érzékeny indikátorként szolgálnak felhalmozódásában a levegőben (például zuzmók.
Alacsony levegősűrűség alacsony emelőerejét és jelentéktelen teherbírását határozza meg. A levegő lakóinak saját tartórendszerrel kell rendelkezniük, amely támogatja a testet: növények - különféle mechanikai szövetek, állatok - szilárd vagy ritkábban hidrosztatikus váz.
Ezenkívül a levegő környezetének 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 legtöbbjük számára a levegőben való tartózkodás csak az áttelepítéshez vagy a zsákmánykereséshez kapcsolódik.
Szél Korlátozó hatással van az élőlények aktivitására és egyenletes eloszlására. Még a szél is változhat megjelenés növények, különösen azokon az élőhelyeken, például az alpesi övezetekben, ahol más tényezők korlátozó hatást gyakorolnak. Nyílt hegyvidéki élőhelyeken a szél korlátozza a növények növekedését, így a növények a szél felőli oldalra hajolnak.
Ezenkívül a szél alacsony páratartalom mellett fokozza az evapotranszspirációt. Nagy jelentőségűek viharok, bár cselekvésük tisztán helyi. A hurrikánok, csakúgy, mint a közönséges szelek, képesek állatokat és növényeket nagy távolságokra szállítani, és ezáltal megváltoztatni a közösségek összetételét.
Nyomás, úgy tűnik, nem korlátozó tényezője a közvetlen cselekvésnek, de közvetlenül összefügg az időjárással és az éghajlattal, amelyek közvetlen korlátozó hatással bírnak.
A levegő alacsony sűrűsége viszonylag alacsony nyomást okoz a szárazföldön. Normál esetben ez 760 Hgmm, Art. A magasság növekedésével a nyomás csökken. 5800 m-es 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 légzésszám növekedése miatt. Körülbelül ugyanezek a határok a magasabb rendű növények hegyei felé való előrehaladásnak. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak (rugófarkúak, atkák, pókok), amelyek a növényzet határa feletti gleccsereken találhatók.
