Példák szárazföldi légi állatokra. Föld-levegő élőhely
Az óra típusa - kombinált
Mód: részben keresés, problémabemutatás, reproduktív, magyarázó és szemléltető.
Cél:
A tanulók tudatában a megvitatott kérdések jelentőségének, a természettel és a társadalommal való kapcsolatának az élet tiszteletén alapuló építésének képessége, minden élőlény, mint a bioszféra egyedülálló és felbecsülhetetlen része iránt;
Feladatok:
Nevelési: bemutatja 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 skálájához.
Nevelési: fejleszti a kommunikációs készségeket, az önálló ismeretek megszerzésének és a kognitív tevékenység ösztönzésének képességét; képes elemezni az információkat, kiemelni a legfontosabb dolgot a vizsgált anyagban.
Nevelési:
A természetben a viselkedéskultúra, a toleráns személyiség tulajdonságainak ápolása, az élő természet iránti érdeklődés és szeretet keltése, stabil pozitív attitűd kialakítása a Föld minden élő szervezetével szemben, a szépséglátás képességének fejlesztése.
Személyes: az ökológia iránti kognitív érdeklődés. A természeti közösségek biotikus kapcsolatok sokféleségével kapcsolatos ismeretek megszerzésének szükségességének megértése a megőrzés érdekében természetes biocenózisok. Az a képesség, hogy az élő természettel kapcsolatos cselekvéseiben és cselekedeteiben célokat és jelentést válasszon. A saját és az osztálytársak munkájának igazságos értékelésének szükségessége
Kognitív: képes különféle információforrásokkal dolgozni, egyik formából a másikba átalakítani, információkat összehasonlítani és elemezni, következtetéseket levonni, üzeneteket és prezentációkat készíteni.
Szabályozó: az önálló feladatok megszervezésének, a munkavégzés helyességének értékelésének és a tevékenységére való reflektálás képessége.
Kommunikáció: részt vesz a párbeszédben az órán; válaszoljon a tanár, osztálytársak kérdéseire, beszéljen közönség előtt multimédiás eszközökkel vagy más szemléltető eszközzel
Tervezett eredmények
Tantárgy: ismeri az „élőhely”, „ökológia”, „ökológiai tényezők” fogalmait, azok élő szervezetekre gyakorolt hatását, „élő és élettelen dolgok közötti kapcsolatokat”; Legyen képes meghatározni a fogalmat" biotikus tényezők"; 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; természeti objektumok elemzését végezze; levonni a következtetést; fogalmazza meg saját véleményét.
Szervezeti forma oktatási tevékenységek - egyén, csoport
Tanítási módok: vizuális-szemléltető, magyarázó-szemléltető, részben keresésre épülő, önálló munka kiegészítő szakirodalommal és tankönyvvel, COR-val.
Technikák: elemzés, szintézis, következtetés, információ fordítása 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 napszaktól függően jelentősen változik. 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. Most olyan szerveik vannak, amelyek közvetlen asszimilációt biztosítanak légköri levegő a légzés folyamatában (növények sztómái, állatok tüdeje és légcső); Erőteljesen fejlődtek azok a vázképződmények, amelyek alacsony környezeti sűrűségű körülmények között támogatják a testet
(növények mechanikai és tartószövetei, állati vázak); komplex eszközöket fejlesztettek ki a kedvezőtlen tényezők (periodikus és ritmus) elleni védekezésre életciklusok, az integumentum összetett szerkezete, a hőszabályozás mechanizmusai stb.); a talajjal (növénygyökerekkel) szorosabb kapcsolat alakult ki; nagyobb mozgást tapasztalt az állatok élelem után kutatva; repülő állatok és gyümölcsök, magvak és légáramlatok által szállított virágpor jelentek meg.
Tekintsük az élet föld-levegő környezetének fő abiotikus tényezőit.
Levegő.
A tengerszinti száraz levegő (térfogat szerint) 78% nitrogénből, 21% oxigénből, 0,03% szén-dioxidból áll; legalább 1%-a inert gáz.
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, és 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 lepkék, a sivatagi sáskák és 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, és vizet inniállatokat. A heves esőzések áradásokat okozhatnak, és átmenetileg elönthetnek egy területet. A heves esőzések és különösen a jégeső gyakran mechanikai károsodást okoz 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 folyásai 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 elvizesedik.
A hó formájában lehulló csapadék télen jótékony hatással van az élőlényekre. Jó szigetelőként a hó megvédi a talajt és a növényzetet a fagyástól (20 cm-es hóréteg védi a növényt -25°C-os levegőhőmérsékleten), menedékként szolgál a kistestű állatok számára, ahol táplálékot találnak és így tovább megfelelő hőmérsékleti viszonyok. Nál nél súlyos fagyok A nyírfajd, a fogoly és a mogyorófajd megbújik a hó alatt. Havas télen azonban előfordul, hogy egyes állatok tömegesen elpusztulnak, például az őz és vaddisznók: erős hótakaróval nehezen tudnak mozogni és táplálékhoz jutni.
Talajnedvesség.
A növények egyik fő nedvességforrása a talajvíz. A talajvizet fizikai állapota, mobilitása, hozzáférhetősége és a növények számára fontossága alapján szabad, kapilláris, kémiai és fizikai kötöttségre osztják.
A szabad víz fő típusa a gravitációs víz. Kitölti a talajszemcsék közötti tág tereket, és a gravitáció hatására folyamatosan mélyebb rétegekbe költözik, amíg el nem éri a vízálló réteget. A növények könnyen felszívják, amíg a gyökérrendszer zónájában van.
A kapilláris víz kitölti a legvékonyabb réseket a talajrészecskék között, és a növények is jól felszívják. Összetartó erő tartja a kapillárisokban. 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 és áramlása függ a levegő hőmérsékletétől, a terep adottságaitól, a talaj tulajdonságaitól, a növénytakarótól, a szélerősségtől és egyéb tényezőktől. Mind a kapilláris, mind a gravitációs víz a növények számára elérhető ún.
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 (agyagos, 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 erdei 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 növénytársulások saját páratartalom-, hőmérséklet- és fényrendszert alakítanak ki. Aztán a fitoklímáról beszélnek.
A fa kérge alatt élő rovarlárvák életkörülményei mások, mint az erdőben, ahol 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. Az állatok által lakott üregek, faüregek és barlangok mikroklímája stabil.
A szárazföldi-levegő környezetet, valamint a vízi környezetet jól körülhatárolható zónásság jellemzi. Létezik szélességi és meridián, vagy longitudinális, természeti területek. Az elsők nyugatról keletre, a másodikak északról délre húzódnak.
Kérdések és feladatok
1. Ismertesse a szárazföld-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 levegő sűrűsége alacsony, ezért nem szolgálhat az élőlények támogatására (kivéve a repülőket). A levegő alacsony sűrűsége határozza meg annak jelentéktelen ellenállását, amikor élőlényeket mozgat a talaj felszínén. Ugyanakkor megnehezíti a függőleges irányú mozgást. Az alacsony levegősűrűség a szárazföldön is alacsony nyomást okoz (760 Hgmm = 1 atm). A levegő kevésbé akadályozza meg a napfény bejutását, mint a víz. Átlátszósága nagyobb, mint a víz.
A levegő gázösszetétele állandó (ezt tudod a földrajztanfolyamodból). 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 gazdasági tevékenység eredményeként a légkör különböző szennyezőanyag-tartalma meredeken emelkedett. Közülük a legveszélyesebbek: nitrogén- és kén-oxidok, ammónia, formaldehid, nehézfémek, szénhidrogének stb. Jelenleg az élő szervezetek gyakorlatilag nem alkalmazkodtak hozzájuk. Emiatt a légszennyezettség súlyos globális probléma környezeti probléma. Megoldásához a Föld összes államának szintjén környezetvédelmi intézkedések végrehajtása szükséges.
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 elfújni a talajrészecskéket, csökkentve a talaj termékenységét (szél-erózió). A szél mechanikai hatással van a növényekre. Képes szélzuhanást (gyökeres fák), széltörést (fatörzsek törését) és a fakoronák deformálódását okozni. A légtömegek mozgása jelentősen befolyásolja a csapadék eloszlását és hőmérsékleti rezsim föld-levegő környezetben.
A talaj-levegő környezet vízjárása
A földrajztanfolyamból tudja, hogy a szárazföldi-levegő környezet vagy rendkívül nedvességgel telített (trópusok), vagy nagyon szegényes (sivatagok) lehet. A csapadék évszakonként és évszakonként is egyenlőtlenül oszlik el 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
Amikor a növények földet értek, szöveteket fejlesztettek ki. A 7. osztályos biológia szakon a növényi szövetek szerkezetét tanultad. Mivel a levegő nem szolgálhat megbízható támaszként, a növényekben mechanikai szövetek (fa- és háncsrostok) fejlődtek ki. Az éghajlati tényezők széles skálája miatt sűrű szövetszövetek - periderma, kéreg - képződését idézték elő. A levegő (szél) mozgékonyságának köszönhetően a növények alkalmazkodtak a beporzáshoz, a spórák, gyümölcsök és magvak eloszlásához.
A levegőben lebegő 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 kisméretű élőlények passzív szétszóródásra használják. Protisták, pókok és rovarok telepednek le így. Az alacsony levegősűrűség az evolúció során az állatok külső (ízeltlábúak) és belső (gerincesek) csontvázának javulását okozta. Ugyanezen okból van egy korlátozás maximális súlyés a szárazföldi állatok testméretei. A legnagyobb szárazföldi állat az elefánt (legfeljebb 5 tonna) sokkal kisebb tengeri óriás — kék bálna(150 t-ig). A megjelenésnek köszönhetően különböző típusok szélsőségeket, az emlősök változatos domborzatú szárazföldi területeket tudtak benépesíteni.
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 számos élőlényfaj 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-ingadozásai kiegyenlítődnek képest felszíni levegőés 1-1,5 m mélységben már nem követhetők. A jól megnedvesített talaj lassan felmelegszik és lassan lehűl. A talaj páratartalmának és hőmérsékletének növekedése rontja a levegőztetést, és fordítva. A talaj hidrotermikus állapota és levegőztetése a talaj szerkezetétől függ. Az agyagos talaj jobban megtartja a nedvességet, mint a homokos talaj. De rosszabbul levegőznek és rosszabbul melegítenek. 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 horgonyzó, vízellátási és ásványi táplálékforrás funkciót tölt be. Koncentráció tápanyagok a talajban a gyökérrendszer és a vezető szövetek kialakulásához vezetett a növényekben.
A talajban élő állatoknak számos alkalmazkodásuk van. Jellemzőjük az különböző utak mozgás a talajban. Ez lehet átjárók és lyukak ásása, például vakond tücskök és tücskök. A földigiliszták szétszedhetik a talajrészecskéket, és alagutak keletkezhetnek. A rovarlárvák képesek felkúszni a talajrészecskék között. E tekintetben az evolúció folyamatában megfelelő adaptációkat dolgoztak ki. Az ásó szervezetek ásó végtagokat fejlesztettek ki. U annelidek van egy hidrosztatikus váz, a rovaroknak és a százlábúaknak pedig karmai vannak.
A talajban élő állatok teste rövid, tömör, nem nedvesedő testrészekkel (emlősök) vagy nyálka borítja. A talajban, mint élőhelyben való élet a látószervek sorvadásához vagy fejletlenségéhez vezetett. A vakond apró, fejletlen szemei gyakran egy bőrredő alatt rejtőznek. A szűk talajjáratokban való mozgás megkönnyítése érdekében a vakondok szőrzete kétfelé hajtható.
A földi-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 különféle alkalmazkodást fejlesztettek ki a talaj-levegő és a talaj környezetben való élethez.
A szárazföldi élet nagymértékben függ a levegő állapotától. A Föld evolúciója során kialakult természetes gázelegy a levegő, amelyet belélegzünk.
A levegő, mint élő környezet irányítja e környezet 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 légkör fejlesztésének lehetőségeit, lakói körében meghatározta a víz-só anyagcsere-rendszer és a légzőszervek szerkezetének alakulását. Azt is meg kell jegyezni, hogy a légkörben a levegő sűrűsége alacsony, ami miatt az élet a Föld felszíne közelében koncentrálódik, és legfeljebb 50-70 m magasságig behatol a légkörbe (trópusi erdők fakoronája) .
A légköri levegő fő összetevői a nitrogén (N2) - 78,08%, az oxigén (02) - 20,9%, az argon (Ar) - körülbelül 1% és a szén-dioxid (CO2) - 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 flóra fejlődése játszotta.
1. táblázat A Föld légkörének gázösszetétele
A légkör védi a Földet a meteoritbombázástól. Évente körülbelül 5 alkalommal égnek fel meteorit-, üstökös- és aszteroidadarabok a légkörben, amelyek ereje a Földdel találkozva meghaladná a Hirosimára ledobott bomba erejét. A legtöbb meteorit soha nem éri el a Föld felszíne, égnek, amikor nagy sebességgel lépnek a légkörbe. Évente körülbelül 6 millió tonna kozmikus por hullik a Földre.
Ezenkívül a légkör segít megtartani a hőt a bolygón, amely egyébként a világűr hidegében szétoszlana. Maga a légkör a gravitációs erő hatására nem párolog el.
A Föld felszínétől 20-25 km-es magasságban van egy védőréteg, amely blokkolja az ultraibolya sugárzást, amely minden élőlényre pusztító. Enélkül az ilyen sugárzás elpusztíthatja az életet a Földön. Sajnos a 80-90-es évektől kezdve. XX század Negatív tendencia figyelhető meg az ózonréteg elvékonyodására és tönkremenetelére.
Az evolúció során ez a környezet később alakult ki, mint a vízi. Sajátossága, hogy gázhalmazállapotú, ezért alacsony páratartalom, sűrűség és nyomás, valamint magas oxigéntartalom jellemzi. Az evolúció során az élő szervezetek kialakították a szükséges anatómiai, morfológiai, élettani, viselkedési és egyéb alkalmazkodásokat. A talaj-levegő környezetben élő állatok a talajon vagy a levegőn keresztül mozognak (madarak, rovarok), a növények pedig gyökeret vernek a talajban. Ezzel kapcsolatban az állatok tüdőt és légcsövet fejlesztettek ki, a növények pedig sztómakészüléket, vagyis olyan szerveket, amelyekkel a bolygó szárazföldi lakói közvetlenül a levegőből szívják fel az oxigént. A vázszervek erőteljesen fejlődtek, biztosítva a szárazföldi mozgás autonómiáját és támogatva a testet minden szervével jelentéktelen környezeti sűrűség mellett, ezerszer kisebb, mint a víz. Környezeti tényezők talaj-levegő környezetben a nagy fényintenzitás, a hőmérséklet és a levegő páratartalmának jelentős ingadozása, az összes tényező összefüggése a földrajzi elhelyezkedéssel, a változó évszakokkal és napszakokkal 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 hatásoktól (1. táblázat).
1. táblázat Az élőlények életkörülményei a levegőben és a vízben (D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974 szerint)
| Életkörülmények (tényezők) | A feltételek fontossága a szervezetek 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 egyik sem | Nagy (elérheti az 1000 atmoszférát) | ||
| Hőfok | Jelentős (nagyon tág határok között változik - -80 és +1ОО°С és több között) | Kevesebb, mint a levegő lakóira vonatkozó érték (sokkal kevésbé változik, általában -2 és +40°C között) | ||
| Oxigén | Nem létfontosságú (többnyire feleslegben) | Nélkülözhetetlen (gyakran hiánycikk) | ||
| Lebegő szilárd anyagok | Jelentéktelen; élelmiszerre nem használják (főleg ásványi anyagok) | Fontos (élelmiszerforrás, különösen szerves anyagok) | ||
| Oldott anyagok benne környezet | Bizonyos mértékig (csak talajoldatoknál releváns) | Fontos (bizonyos mennyiség szükséges) | ||
A szárazföldi állatok és növények kifejlesztették saját, nem kevésbé eredeti alkalmazkodásaikat a kedvezőtlen környezeti tényezőkhöz: a test és szövetének összetett szerkezetéhez, az életciklusok periodikusságához és ritmusához, hőszabályozási mechanizmusokhoz stb. Az állatok céltudatos mozgása táplálékkeresésben szél által szállított spórákat, magvakat és virágport, valamint olyan növényeket és állatokat fejlesztett ki, amelyek élete teljes mértékben a levegőhöz kapcsolódik. A talajjal rendkívül szoros funkcionális, erőforrás- és mechanikai kapcsolat alakult ki. Számos adaptációt fentebb tárgyaltunk, példaként a jellemzésre abiotikus tényezők környezet. Ezért most nincs értelme ismételni magunkat, hiszen gyakorlati órákon még visszatérünk rájuk.
A talaj mint élőhely
A Föld az egyetlen bolygó, amelyen van talaj (edaszféra, pedosféra) - egy speciális, felső földhéj. Ez a héj történelmileg belátható időn belül alakult ki - egyidős a bolygó szárazföldi életével. M. V. Lomonoszov először válaszolt a talaj eredetére vonatkozó kérdésre („A föld rétegein”): „... a talaj állati és növényi testek bomlásából keletkezett... az idő múlásával ...”. És te a nagy orosz tudós. Te. Dokucsajev (1899: 16) volt az első, aki a talajt önálló természeti testnek nevezte, és bebizonyította, hogy a talaj „...ugyanaz a független természettörténeti test, mint bármely növény, állat, ásvány... ez az eredmény, egy funkció. egy adott terület klímájának, növényi és állati szervezeteinek, az ország domborzatának és korának összesített, kölcsönös aktivitásából... végül az altalaj, azaz a talaj szülőkőzetei... Mindezek a talajképző szerek lényegében , teljesen egyenértékű mennyiségek és egyenlő részt vesznek a normál talaj képződésében...” A modern, jól ismert talajkutató, N. A. Kachinsky („Talaj, tulajdonságai és élete”, 1975) pedig a következő talajdefiníciót adja: „A talajon a kőzetek összes felszíni rétegét kell érteni, amelyet az éghajlat együttes hatása dolgoz fel és változtat meg. (fény, hő, levegő, víz), növényi és állati szervezetek."
A talaj fő szerkezeti elemei: ásványi bázis, szerves anyagok, levegő és víz.
Ásványi alap (csontváz)(a teljes talaj 50-60%-a) – ez nem így van szerves anyag, az alatta lévő hegyi (szülő, talajképző) kőzet mállása következtében keletkezett. A csontváz részecskék mérete a szikláktól és a kövektől az apró homok- és sárszemcsékig terjed. A talajok fizikai-kémiai tulajdonságait elsősorban a talajképző kőzetek összetétele határozza meg.
A talaj áteresztőképessége és porozitása, amelyek mind a víz, mind a levegő keringését biztosítják, a talajban lévő agyag és homok arányától és a töredékek méretétől függ. Mérsékelt éghajlaton az ideális, ha a talajt egyenlő mennyiségű agyag és homok alkotja, azaz vályog. Ebben az esetben a talajokat nem fenyegeti sem a vizesedés, sem a kiszáradás. Mindkettő egyformán pusztító a növényekre és az állatokra egyaránt.
szerves anyag– a talaj legfeljebb 10%-a elhalt biomasszából (növényi tömeg - levelek, ágak és gyökerek alom, elhalt törzsek, fűrongyok, elhullott állatok szervezetei) képződik, amelyet mikroorganizmusok és bizonyos csoportok zúznak össze és dolgoznak fel humuszsá. állatok és növények. Több egyszerű elemek, a szerves anyagok lebomlása eredményeként keletkeznek, újra felszívódnak a növényekben és részt vesznek a biológiai körforgásban.
Levegő(15-25%) a talajban üregekben - pórusokban, szerves és ásványi részecskék között található. Hiányában (nehéz agyagos talajok) vagy a pórusok vízzel való feltöltődése esetén (áradás, örökfagy olvadáskor) romlik a talaj levegőztetése és anaerob körülmények alakulnak ki. Ilyen körülmények között az oxigént fogyasztó szervezetek – aerobok – élettani folyamatai gátolódnak, a szerves anyagok bomlása lassú. Fokozatosan felhalmozódva tőzeget képeznek. A nagy tőzegtartalékok jellemzőek a mocsarakra, mocsaras erdőkre és a tundra közösségekre. A tőzegfelhalmozódás különösen erős az északi régiókban, ahol a hideg és a talaj vizesedése kölcsönösen függenek egymástól, és kiegészítik egymást.
Víz(25-30%) a talajban 4 típus képviseli: gravitációs, higroszkópos (kötött), kapilláris és gőz.
Gravitációs- a talajszemcsék közötti tág tereket elfoglaló mobil víz saját súlya alatt szivárog le a talajvíz szintjére. Könnyen felszívódik a növények által.
Higroszkópos vagy rokon– adszorbeálódik a talaj kolloid részecskéi (agyag, kvarc) körül, és a hidrogénkötések hatására vékony film formájában megmarad. Megszabadult tőlük, amikor magas hőmérsékletű(102-105 °C). A növények számára hozzáférhetetlen és nem párolog el. Az agyagos talajban legfeljebb 15%, a homokos talajban pedig 5% ilyen víz található.
Hajszálcsöves– a felületi feszültség tartja a talajrészecskék körül. Szűk pórusokon és csatornákon - kapillárisokon keresztül - felemelkedik a talajvíz szintjéről, vagy eltér az üregektől a gravitációs vízzel. Az agyagos talaj jobban megtartja és könnyen elpárolog. A növények könnyen felszívják.
Párás– minden vízmentes pórust elfoglal. Először elpárolog.
A felszíni talaj és a talajvíz folyamatos cseréje zajlik, mint a természetben az általános vízkörforgás láncszeme, amely az évszaktól és az időjárási viszonyoktól függően változtatja sebességét és irányát.
Talajprofil szerkezet
A talajok szerkezete horizontálisan 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 víz, szerves és ásványi anyagok vertikális vándorlásának eredményeként kialakuló vertikális heterogenitása vagy talajprofilja jellemez. Ez a profil rétegek vagy horizontok gyűjteménye. Minden talajképződési folyamat a szelvényben játszódik le, 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. A szerves anyagok felhalmozódnak és átalakulnak benne. Az átalakulás után az elemek egy része ebből a horizontból vízzel kerül 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 található - A1, amelyet a növényi tömeg és a különböző fokú bomlási fokú állati tömeg összezúzott maradványai alkotnak. A gerincesek (fitofágok, szaprofágok, koprofágok, ragadozók, nekrofágok) részt vesznek a maradványok elpusztításában. Amint összetörik, a szerves részecskék bejutnak a következő alsó horizontba - eluviális (A2). A humusz kémiai bomlása egyszerű elemekre megy végbe benne.
2. Illuviális vagy inwash horizont B. Ebben az A horizontról eltávolított vegyületek leülepednek és talajoldatokká alakulnak, ezek huminsavak és sóik, amelyek reakcióba lépnek a mállási kéreggel, és a növényi gyökerek által felszívódnak.
3. Szülő (múlékony) kőzet (mállási kéreg), vagy C horizont. Ebből a horizontból - az átalakulás után is - ásványi anyagok 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 - a keresztpáros mikrobióta növényével!): olyan szervezetek, amelyek köztes kapcsolatot jelentenek a növényi és állati szervezetek között (baktériumok, zöld- és kékalgák, gombák, egysejtű protozoák). Ez vízi élőlények, de kisebb, mint a vízben élők. Vízzel teli talajpórusokban élnek - mikrotározókban. A törmelék fő láncszeme a tápláléklánc. Kiszáradhatnak, és a megfelelő páratartalom helyreállításával újra életre kelnek.
Mezobiotípus vagy mezobiota– apró, a talajból könnyen eltávolítható, mozgékony rovarok gyűjteménye (fonálférgek, atkák (Oribatei), kis lárvák, rugófarkúak (Collembola) stb.) Nagyon sok - akár több millió egyed 1 m 2 -enként. Törmelékkel táplálkozik, baktériumok Természetes üregeket használnak a talajban, maguk nem ásnak alagutat maguknak Ha csökken a páratartalom, mélyebbre mennek Alkalmazkodások a kiszáradástól: védő pikkelyek, tömör vastag héj talaj levegő.
Makrobiotípus vagy makrobiota- nagy rovarok, földigiliszták, az alom és a talaj között élő mozgékony ízeltlábúak, egyéb állatok, az üreges emlősökig (vakondok, cickányok). Túlsúlyban vannak a giliszták (300 db/m2-ig).
Minden talajtípusnak és minden horizontnak megvan a saját, a szerves anyagok hasznosításában részt vevő élőlények komplexuma - az edafon. A felső, organogén rétegek-horizontok az élő szervezetek legszámosabb és legösszetettebb összetételével rendelkeznek (4. ábra). Az illuviálisban csak olyan baktériumok (kénbaktériumok, nitrogénmegkötő baktériumok) élnek, amelyek nem igényelnek oxigént.
A környezettel való kapcsolat mértéke szerint az edafonban három csoportot különböztetünk meg:
Geobionts– a talaj állandó lakói (földigiliszták (Lymbricidae), sok elsődleges szárnyatlan rovar (Apterigota)), emlősök közül: vakondok, vakondpatkányok.
Geofilek– olyan állatok, amelyeknél a fejlődési ciklus egy része más környezetben, részben a talajban zajlik. Ezek a legtöbb repülő rovar (sáskák, bogarak, hosszú lábú szúnyogok, vakond tücskök, 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 az odúkban élő összes emlős, sok rovar (csótányok (Blattodea), hemiptera (Hemiptera), egyes bogarak).
Speciális csoport - psammofiták és psammofilek(márványbogarak, hangyák); alkalmazkodott a sivatagok eltolódásához. Alkalmazkodások a mozgékony, száraz környezetben való élethez a növényekben (szaxaul, homoki akác, homoki csenkesz stb.): járulékos gyökerek, alvó rügyek a gyökereken. Az előbbiek akkor kezdenek növekedni, amikor homokkal borítják, az utóbbiak pedig akkor, amikor a homokot elfújják. A gyors növekedés és a levelek csökkenése megmenti őket a homok sodródásától. A gyümölcsöket az illékonyság és a ruganyosság jellemzi. A gyökér homokos borítása, a kéreg szuberizációja és a magasan fejlett gyökerek védelmet nyújtanak a szárazság ellen. A mozgó, száraz környezetben való élethez való alkalmazkodás az állatoknál (fentebb jeleztük, ahol a termikus és párás rezsimet vették figyelembe): homokot bányásznak - testükkel szétnyomják. Az ásó állatok símancsai növedékekkel és szőrrel rendelkeznek.
A talaj köztes közeg a víz (hőmérsékletviszonyok, 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 át tudtak térni a vízi életmódról a szárazföldi életmódra. A talaj tulajdonságainak fő mutatói, amelyek tükrözik a talaj azon képességét, hogy élő szervezetek élőhelyeként szolgáljanak, a hidrotermikus rezsim és a levegőztetés. Vagy páratartalom, hőmérséklet és talajszerkezet. Mindhárom mutató szorosan összefügg egymással. A páratartalom növekedésével nő a hővezető képesség, és romlik a talaj levegőzése. Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a párolgás. A talaj 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 a déli fekvésű lejtőkön jelentkeznek. Sőt, a domborzatban elfoglalt azonos helyzet és más hasonló növekedési feltételek mellett minél jobb a fejlett növénytakaró, annál gyorsabban következik be a fizikai szárazság. A fiziológiai szárazság összetettebb jelenség, az okozza kedvezőtlen körülmények környezet. A víz fiziológiás hozzáférhetetlenségéből áll, ha elegendő, vagy akár többletmennyiség van a talajban. Általában a víz fiziológiailag elérhetetlenné válik alacsony hőmérsékleten, a talajok magas sótartalma vagy savassága, mérgező anyagok jelenléte és oxigénhiány esetén. Ezzel párhuzamosan a vízben oldódó tápanyagok is elérhetetlenné válnak: foszfor, kén, kalcium, kálium stb. A talaj hidegsége, az ebből eredő vizesedés és magas savasság miatt számos ökoszisztémában nagy víz- és ásványi sótartalékok keletkeznek. a tundra és az északi terület fiziológiailag elérhetetlen a gyökeres növények számára - 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-képző gombákkal társul. Minden fafajtának megvan a maga mikorrhiza-képző gombafajtája. A mikorrhiza miatt a gyökérrendszerek aktív felülete megnő, a gombás váladékot a magasabb rendű növények gyökerei könnyen felszívják.
Ahogy V. V. Dokucsajev mondta: „...a talajzónák 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 talajtakarásán. Távol-Kelet
A távol-keleti talajok jellegzetes, monszunviszonyok között kialakult vonása, azaz nagyon párás éghajlat, 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 permafrost mellett történik. 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 nagymértékben gátolt, és a növényi gyökerek tápanyagfelvétele gátolt. Ennek eredményeként az északi cenózisokat alacsony termőképesség jellemzi - a főbb vörösfenyőfajták fakészletei nem haladják meg a 150 m 2 /ha értéket. Ugyanakkor az elhalt szerves anyag felhalmozódása érvényesül annak lebomlásával szemben, melynek eredményeként vastag tőzeges és humuszos horizontok képződnek, a szelvényben magas humusztartalommal. Így az északi vörösfenyős erdőkben az avar vastagsága eléri a 10-12 cm-t, a talajban lévő differenciálatlan tömegű tartalékok pedig az ültetvény teljes biomassza-tartalékának 53%-át. Ugyanakkor az elemek a profilon túlra kerülnek, és amikor a permafrost a közelükbe kerül, 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. Tőzeges talajok -val örök fagy 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 viszik a rendszeren kívülre, hanem a növények és a talajfauna elfogják. Primorye déli részén található vegyes lombhullató erdőkben az éves avar akár 70%-át „feldolgozzák” nyáron, és az alom vastagsága nem haladja meg az 1,5-3 cm-t. A talaj horizontjai közötti határok a zonális barna talajok profilja rosszul meghatározott. Kellő meleggel főszerep A hidrológiai rezsim szerepet játszik a talajképződésben. A híres távol-keleti talajkutató, G. I. Ivanov a Primorsky terület összes táját gyors, gyengén visszafogott és nehéz vízcsere tájaira osztotta. A gyors vízcsere tájain a vezető barna talajképződési folyamat. Ezeknek a szintén zonális tájaknak a talajai barna erdők tűlevelű-lombos, ill. lombhullató erdőkés barna-taiga - tűlevelű fák alatt nagyon eltérőek magas termelékenység. Így az északi lejtők alsó és középső részét elfoglaló feketefenyő-levelű erdőkben gyenge vázú vályogokon az erdőállomány készlete eléri az 1000 m 3 /ha-t. A barna talajokat a genetikai profil gyengén kifejezett differenciálódása jellemzi.
A gyengén visszafogott vízcserével rendelkező tájakon a barna talajképződést podzolosodás kíséri. A talajszelvényben a humuszos és illuviális horizonton kívül egy letisztult eluviális horizont különül el, és megjelennek a profildifferenciálódás jelei. Jellemzőjük a környezet enyhén savas reakciója és magas humusztartalom a szelvény felső részén. Ezeknek a talajoknak a termőképessége kisebb - a rajtuk lévő erdőállomány állománya 500 m 3 /ha-ra csökken.
A nehéz vízcserével járó tájakon a szisztematikus erős vizesedés következtében anaerob körülmények jönnek létre a talajban, gleyizációs folyamatok és a humuszréteg tőzeges fejlődése alakul ki, amelyekre a legjellemzőbbek a barna-tajga gley-podzolos, tőzeges és tőzeges- gley talajok jegenyefenyő erdők alatt, barna-tajga tőzeges és tőzeg-podzolizált - vörösfenyő erdők alatt. A gyenge levegőztetés miatt csökken a biológiai aktivitás és 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 is szelektívek ezekhez a viszonyokhoz képest. A növénytakaró megjelenése alapján megítélhető a talajtakaró páratartalma, savassága, hőellátottsága, sótartalma, az alapkőzet összetétele és egyéb jellemzői.
Nemcsak a növényzet flórája és szerkezete, hanem a mikro- és mezofauna kivételével az állatvilág is a különböző talajokra jellemző. Például körülbelül 20 bogárfaj halofil, és csak magas sótartalmú talajban él. Még a giliszták is a nedves, meleg talajban érik el legnagyobb számukat, vastag szerves réteggel.
Az állatok a Föld szinte teljes felületén elterjedtek. Mobilitásuk, a hidegebb létfeltételekhez való evolúciós alkalmazkodási képességük, a napfénytől való közvetlen függőségük hiánya miatt az állatok elfoglalták. több környezetélőhelyek, 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 fogjuk megérteni állati életkörnyezet.
Összesen négy állati élőhelyet lehet megkülönböztetni. Ezek 1) talaj-levegő, 2) víz, 3) talaj és 4) egyéb élő szervezetek. Ha az élet föld-levegő környezetéről beszélünk, azt néha földre és külön levegőre osztják. Előbb-utóbb azonban még a repülő állatok is leszállnak a földre. Ráadásul a földön való mozgás közben az állat a levegőben is tartózkodik. 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 szárazföldi-levegő környezet tartalmazza a legtöbb állatfajt. 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 szárazföldi-levegő környezet állatait általában nagy mobilitás és jó látás jellemzi.
A szárazföldi-levegő környezetet sokféle életkörülmény jellemzi ( esőerdőkés erdők mérsékelt éghajlat, rétek és sztyeppék, sivatagok, tundrák és még sok más). Ezért ebben az életkörnyezetben az állatokat nagy sokféleség jellemzi, nagymértékben eltérhetnek egymástól.
Vízi élőhely
Vízi környezet Az élőhely nagyobb sűrűségben különbözik a levegőtől. Itt az állatok nagyon masszív testet engedhetnek meg maguknak (bálnák, cápák), mivel a víz megtámasztja őket és könnyebbé teszi a testüket. Sűrű környezetben azonban nehezebb a mozgás, ezért a vízi állatok teste leggyakrabban áramvonalas.
BAN BEN a tenger mélységei A napfény szinte nem hatol be, így a mélytengeri állatok látószervei gyengén fejlettek lehetnek.
A vízi állatokat planktonra, nektonra és bentoszra osztják. Plankton passzívan lebeg a vízoszlopban (például egysejtű szervezetek), nekton- aktívan úszó állatok (halak, bálnák stb.), bentosz a fenéken él (korallok, szivacsok stb.).
Talaj élőhely
A talajt, mint élőhelyet a nagyon nagy sűrűség és a napfény hiánya jellemzi. Itt az állatoknak nincs szükségük látószervekre. Ezért vagy nem fejlettek (férgek), vagy csökkentek (vakondok). Másrészt a talaj hőmérsékletváltozásai nem olyan jelentősek, mint a felszínen. A talaj számos féregnek, rovarlárvának és hangyának ad otthont. Az emlősök között is vannak talajlakók: vakondok, vakondpatkányok és üreges állatok.
