Primeri so kopenske in zračne živali. Habitat zemlja-zrak

vrsta lekcije - kombinirano

Metode: delno raziskovalno, problemsko, reproduktivno, razlagalno-ilustrativno.

Cilj:

Zavedanje učencev o pomenu vseh obravnavanih vprašanj, sposobnost graditi svoj odnos do narave in družbe na podlagi spoštovanja življenja, do vsega živega kot edinstvenega in neprecenljivega dela biosfere;

Naloge:

Poučna: prikazati mnogoterost dejavnikov, ki delujejo na organizme v naravi, relativnost pojma »škodljivi in ​​koristni dejavniki«, pestrost življenja na planetu Zemlja in možnosti prilagajanja živih bitij na celotno paleto okoljskih razmer.

V razvoju: razvijajo komunikacijske sposobnosti, sposobnost samostojnega pridobivanja znanja in spodbujajo njihovo kognitivno dejavnost; sposobnost analiziranja informacij, poudarjanja glavne stvari v preučenem gradivu.

Izobraževalni:

Gojiti kulturo vedenja v naravi, lastnosti strpne osebe, vzbuditi zanimanje in ljubezen do divjih živali, oblikovati stabilen pozitiven odnos do vsakega živega organizma na Zemlji, oblikovati sposobnost videti lepoto.

Osebno: spoznavni interes za ekologijo Razumevanje potrebe po pridobivanju znanja o pestrosti biotskih odnosov v naravnih združbah za ohranitev naravne biocenoze. Sposobnost izbire ciljnih in pomenskih nastavitev v svojih dejanjih in dejanjih v zvezi z divjadjo. Potreba po pravičnem vrednotenju lastnega dela in dela sošolcev

kognitivne: sposobnost dela z različnimi viri informacij, njihovo pretvarjanje iz ene oblike v drugo, primerjava in analiza informacij, sklepanje, priprava sporočil in predstavitev.

Regulativno: sposobnost samostojnega organiziranja izvajanja nalog, ocenjevanja pravilnosti dela, refleksije svojih dejavnosti.

Komunikativen: sodelovati v dialogu v razredu; odgovarjati na vprašanja učitelja, sošolcev, govoriti z občinstvom z uporabo multimedijske opreme ali drugih sredstev demonstracije

Načrtovani rezultati

Zadeva: poznajo pojme »habitat«, »ekologija«, »okoljski dejavniki« njihov vpliv na žive organizme, »povezave živega in neživega«;. Znati - definirati pojem "biotski dejavniki"; označiti biotske dejavnike, navesti primere.

Osebno: presojati, iskati in izbirati informacije, analizirati povezave, primerjati, iskati odgovor na problematično vprašanje

Metasubjekt: povezave z akademskimi disciplinami, kot so biologija, kemija, fizika, geografija. Načrtujte akcije z zastavljenim ciljem; poiščite potrebne informacije v učbeniku in referenčni literaturi; opraviti analizo predmetov narave; sklepati; oblikovati svoje mnenje.

Oblika organizacije učne dejavnosti - posameznik, skupina

Učne metode: nazorno in ilustrativno, razlagalno in ilustrativno, delno raziskovalno, samostojno delo z dodatno literaturo in učbenikom, z DER.

Sprejemi: analiza, sinteza, zaključek, prenos informacij iz ene vrste v drugo, posploševanje.

Učenje nove snovi

Okolje zemlja-zrak

Organizmi, ki živijo na površju Zemlje, so obdani s plinastim okoljem, za katerega so značilni nizka vlažnost, gostota in pritisk ter visoka vsebnost kisika. Okoljski dejavniki, ki delujejo v prizemno-zračnem okolju, se med seboj razlikujejo po številnih posebnostih: v primerjavi z drugimi okolji je tukaj intenzivnejša svetloba, temperatura je podvržena močnejšim nihanjem, vlažnost pa se močno spreminja glede na geografsko lego, letni čas in čas dneva. Vpliv skoraj vseh teh dejavnikov je tesno povezan z gibanjem zračne mase- vetrovi.

Prebivalci prizemno-zračnega okolja so v evoluciji razvili specifične anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve. Imajo organe, ki zagotavljajo neposredno asimilacijo atmosferski zrak v procesu dihanja (ustice rastlin, pljuča in sapniki živali); skeletne formacije, ki podpirajo telo v pogojih nizke gostote medija, so se močno razvile

(mehanska in nosilna tkiva rastlin, živalski skelet); izdelali ste zapletene prilagoditve, da se zaščitite pred neugodnimi dejavniki (periodičnost in ritem življenjski cikli, kompleksna zgradba ovojnice, mehanizmi termoregulacije itd.); vzpostavljena je tesnejša povezava s tlemi (rastlinske korenine); ti-dela velika mobilnost živali pri iskanju hrane; pojavile so se leteče živali in plodovi v zraku, semena, cvetni prah rastlin.

Razmislimo o glavnih abiotskih dejavnikih v zemeljsko-zračnem okolju življenja.

zrak.

Suh zrak na morski gladini je sestavljen (po prostornini) iz 78 % dušika, 21 % kisika, 0,03 % ogljikovega dioksida; vsaj 1 % predstavljajo inertni plini.

Kisik je potreben za dihanje velike večine organizmov, ogljikov dioksid uporabljajo rastline med fotosintezo. Gibanje zračnih mas (veter) spreminja temperaturo in vlažnost zraka, mehansko vpliva na organizme. Veter povzroči spremembo transpiracije rastlin. To je še posebej izrazito ob suhah, ki izsušijo zrak in pogosto povzročijo odmiranje rastlin. Veter igra pomembno vlogo pri opraševanju anemofilov – rastlin, ki jih oprašuje veter. Vetrovi določajo smer selitve žuželk, kot so travniške vešče, puščavske kobilice, malarijski komarji.

Padavine.

Padavine v obliki dežja, snega ali toče spremenijo vlažnost zraka in tal, rastlinam zagotovijo razpoložljivo vlago, pitna vodaživali. Močno deževje lahko povzroči poplave, začasno poplavi določeno območje. Nalivi, predvsem pa toča, pogosto povzročijo mehanske poškodbe vegetativnih organov rastlin.

Velika vrednost za vodni režim imajo čas padavin, njihovo pogostost in trajanje. Pomembna je tudi narava dežja. Med močnim deževjem tla nimajo časa za absorbiranje vode. Ta voda hitro odteče, njeni močni tokovi pa pogosto odnesejo del rodovitne plasti prsti v reke in jezera, s tem pa tudi šibko ukoreninjene rastline, včasih tudi majhne živali. Nasprotno, deževje dobro navlaži zemljo, če pa se vlečejo, pride do zalivanja.

Padavine v obliki snega pozimi ugodno vplivajo na organizme. Sneg kot dober izolator ščiti tla in vegetacijo pred zmrzovanjem (plast snega 20 cm ščiti rastlino pri temperaturi zraka -25 °C), malim živalim pa služi kot zavetje, kjer najdejo hrano in primernejše temperaturne razmere. V hudih zmrzali se ruševci, jerebice, lešniki skrivajo pod snegom. Vendar pa med snežnimi zimami pride do množičnega pogina nekaterih živali, na primer srnjadi in divji prašiči: Ob močni snežni odeji se težko premikajo in iščejo hrano.

Vlažnost tal.

Voda v tleh je eden glavnih virov vlage za rastline. Glede na agregatno stanje, mobilnost, dostopnost in pomen za rastline delimo talno vodo na prosto, kapilarno, kemično in fizikalno vezano.

Glavna vrsta proste vode je gravitacijska voda. Zapolnjuje široke reže med delci prsti in pod vplivom gravitacije nenehno prehaja v globlje plasti, dokler ne doseže neprepustne plasti. Rastline ga zlahka asimilirajo, ko je v območju koreninskega sistema.

Kapilarna voda zapolnjuje najtanjše vrzeli med delci zemlje, dobro jo absorbirajo tudi rastline. V kapilarah se zadržuje s kohezijo. Kapilarna voda pod vplivom izhlapevanja s površine tal tvori tok navzgor, v nasprotju z gravitacijsko vodo, za katero je značilen tok navzdol. Ta gibanja vode, njena poraba so odvisni od temperature zraka, reliefnih značilnosti, lastnosti tal, vegetacijskega pokrova, moči vetra in drugih dejavnikov. Tako kapilarna kot gravitacijska voda sta tako imenovani rastlinam dostopna voda.

V prsti je tudi kemično in fizikalno vezana voda, ki jo vsebujejo nekateri talni minerali (opal, sadra, montrilonit, hidrosljuda itd.) Vsa ta voda je rastlinam popolnoma nedostopna, čeprav je v nekaterih tleh (glina, šota) njena vsebnost zelo visoka.

♦ Ekoklima.

Za vsak habitat je značilno določeno ekološko podnebje - ekoklima, t.j. podnebje površinske plasti zraka. Vegetacija ima velik vpliv na podnebne dejavnike. Pod krošnjami gozda je na primer zračna vlaga vedno višja, temperaturna nihanja pa manjša kot na jasah. Tudi svetlobni režim teh krajev je drugačen. V različnih rastlinskih združbah se oblikuje lasten režim vlažnosti, temperature in svetlobe. Nato govorijo o fitoklimi.

Življenjski pogoji, v katerih živijo ličinke žuželk pod lubjem drevesa, so drugačni od tistih v gozdu, kjer to drevo raste. V tem primeru je lahko temperatura južne strani debla za 10-15 °C višja od temperature njegove severne strani. Tako majhna območja habitata imajo svojo mikroklimo. Posebne mikroklimatske razmere ne ustvarjajo le rastline, ampak tudi živali. Stabilno mikroklimo imajo naseljeni živalski rovi, drevesna dupla in jame.

Za okolje zemlja-zrak, pa tudi za vodo, je značilno jasno opredeljeno coniranje. Obstajajo latitudinalne in meridionalne ali longitudinalne, naravna območja. Prvi se razteza od zahoda proti vzhodu, drugi - od severa proti jugu.

Vprašanja in naloge

1. Opišite glavne abiotske dejavnike prizemno-zračnega okolja.

2. Navedite primere prebivalcev prizemno-zračnega okolja.

Posebnost zemeljsko-zračnega okolja je prisotnost zraka (mešanice različnih plinov) v njem.

Zrak ima nizko gostoto, zato ne more delovati kot opora organizmov (z izjemo letečih). Nizka gostota zraka določa njegov nepomemben upor, ko se organizmi premikajo po površini tal. Hkrati otežuje njihovo premikanje v navpični smeri. Nizka gostota zraka določa tudi nizek tlak na kopnem (760 mm Hg = 1 atm). Zrak, ki je manjši od vode, blokira prodiranje sončne svetlobe. Ima večjo prosojnost kot voda.

Plinska sestava zraka je konstantna (to veste iz tečaja geografije). Kisik in ogljikov dioksid praviloma nista omejevalna dejavnika. Kot nečistoče v zraku so prisotne vodne pare in različna onesnaževala.

V zadnjem stoletju se je zaradi človekovih dejavnosti v ozračju močno povečala vsebnost različnih onesnaževal. Med njimi so najbolj nevarni: dušikovi in ​​žveplovi oksidi, amoniak, formaldehid, težke kovine, ogljikovodiki itd. Živi organizmi nanje praktično niso prilagojeni. Zaradi tega je onesnaženost zraka resen svetovni problem. okoljski problem. Njena rešitev zahteva izvajanje okoljskih ukrepov na ravni vseh držav Zemlje.

Zračne mase se premikajo v vodoravni in navpični smeri. To vodi do nastanka takega okoljskega dejavnika, kot je veter. Veter lahko povzroči premikanje peska v puščavah ( peščene nevihte). Sposoben je odpihniti delce prsti na katerem koli terenu in zmanjšati rodovitnost zemlje (vetrna erozija). Veter mehansko vpliva na rastline. Povzroča lahko vetrolome (obračanje dreves s koreninami), vetrolome (zlomi drevesnih debel), deformacijo drevesne krošnje. Gibanje zračnih mas bistveno vpliva na razporeditev padavin in temperaturni režim v okolju zemlja-zrak.

Vodni režim prizemno-zračnega okolja

Iz tečaja geografije veste, da je lahko zemeljsko-zračno okolje izjemno nasičeno z vlago (tropi) in zelo slabo (puščave). Padavine so neenakomerno razporejene po letnih časih in geografska območja. Vlažnost v okolju niha v širokem območju. Je glavni omejitveni dejavnik za žive organizme.

Temperaturni režim okolja zemlja-zrak

Temperatura v okolju zemlja-zrak ima dnevno in sezonsko periodičnost. Organizmi so se nanj prilagodili od nastanka življenja na kopnem. Zato je manj verjetno, da bo temperatura delovala kot omejevalni dejavnik kot vlažnost.

Prilagoditve rastlin in živali na življenje v prizemno-zračnem okolju

Z izpustitvijo rastlin na kopno so se razvila tkiva. Zgradbo rastlinskih tkiv ste preučevali pri biologiji v 7. razredu. Ker zrak ne more služiti kot zanesljiva opora, so v rastlinah nastala mehanska tkiva (les in ličja vlakna). Širok razpon sprememb podnebnih dejavnikov je povzročil nastanek gostih pokrivnih tkiv - periderma, skorje. Zaradi mobilnosti zraka (vetra) so rastline razvile prilagoditve za opraševanje, širjenje trosov, plodov in semen.

Življenje živali v suspenziji v zraku je nemogoče zaradi njegove nizke gostote. Mnoge vrste (žuželke, ptice) so se prilagodile aktivnemu letenju in lahko dolgo ostanejo v zraku. Toda njihovo razmnoževanje se pojavi na površini zemlje.

Gibanje zračnih mas v vodoravni in navpični smeri izkoriščajo nekateri majhni organizmi za pasivno poselitev. Na ta način se naselijo protisti, pajki in žuželke. Nizka gostota zraka je povzročila izboljšanje pri živalih v procesu evolucije zunanjega (členonožci) in notranjega (vretenčnega) okostja. Iz istega razloga obstaja omejitev omejitev teže in telesna velikost kopenskih živali. Največja kopenska žival je slon (teža do 5 ton), veliko manjša morski velikan — modri kit(do 150 ton). Zahvaljujoč nastanku različni tipi okončin so sesalci lahko naselili območja zemlje, ki so po naravi raznolika.

Splošne značilnosti tal kot življenjskega okolja

Tla so zgornja plast zemeljske skorje, ki je rodovitna. Nastala je kot posledica interakcije podnebnih in bioloških dejavnikov s podležečo kamnino (pesek, glina itd.). Tla so v stiku z zrakom in delujejo kot opora za kopenski organizmi. Je tudi vir mineralne prehrane za rastline. Hkrati so tla življenjsko okolje za številne vrste organizmov. Tla označujejo naslednje lastnosti: gostota, vlažnost, temperatura, zračnost (dovod zraka), reakcija okolja (pH), slanost.

Gostota tal se povečuje z globino. Vlažnost, temperatura in prezračenost tal so med seboj tesno povezane in soodvisne. Temperaturna nihanja v tleh se v primerjavi z talni zrak in na globini 1-1,5 m niso več zaslediti. Dobro navlažena tla se počasi segrevajo in počasi ohlajajo. Povečanje vlažnosti in temperature tal poslabša njegovo prezračevanje in obratno. Hidrotermalni režim tal in njihova prezračenost sta odvisna od zgradbe tal. Glinena tla bolj zadržujejo vodo kot peščena tla. Vendar so manj prezračeni in se slabše segrejejo. Glede na reakcijo okolja delimo tla na tri vrste: kisla (pH< 7,0), нейтральные (рН ≈ 7,0) и щелочные (рН > 7,0).

Prilagoditve rastlin in živali na življenje v tleh

Tla v življenju rastlin opravljajo funkcije fiksiranja, oskrbe z vodo in vira mineralne prehrane. koncentracija hranila v tleh je povzročil razvoj koreninskega sistema in prevodnih tkiv v rastlinah.

Živali, ki živijo v tleh, imajo številne prilagoditve. Zanje je značilno različne poti gibanje v tleh. Lahko je kopanje potez in lukenj, kot medved in krt. Deževniki lahko razrivajo delce zemlje in naredijo prehode. Ličinke žuželk se lahko plazijo med delci zemlje. V zvezi s tem so se v procesu evolucije razvile ustrezne prilagoditve. Organizmi za kopanje so razvili okončine za kopanje. pri kolobarji obstaja hidrostatični skelet, žuželke in stonoge pa imajo kremplje.

Talne živali imajo kratko kompaktno telo z nevlažnimi pokrovi (sesalci) ali prekrito s sluzjo. Življenje v tleh kot habitatu je povzročilo atrofijo ali nerazvitost organov vida. Krt ima majhne, ​​nerazvite oči, pogosto skrite pod kožno gubo. Da bi olajšali gibanje v ozkih prehodih zemlje, je volna krtov pridobila sposobnost prileganja v dveh smereh.

V okolju zemlja-zrak so organizmi obdani z zrakom. Ima nizko vlažnost, gostoto in pritisk, visoko prosojnost in vsebnost kisika. Vlažnost je glavni omejitveni dejavnik. Za prst kot življenjsko okolje je značilna visoka gostota, določen hidrotermalni režim in prezračenost. Rastline in živali so razvile različne prilagoditve na življenje v okolju zemlja-zrak in prst.

Življenje na kopnem je v veliki meri odvisno od stanja zraka. Naravna mešanica plinov, ki je nastala med razvojem Zemlje, je zrak, ki ga dihamo.

Zrak kot medij življenja usmerja evolucijski razvoj prebivalcev tega medija. Tako visoka vsebnost kisika določa možnost oblikovanja visoke stopnje energetske presnove (presnove med telesom in okoljem). Za atmosferski zrak je značilna nizka in spremenljiva vlažnost, ki je omejevala možnosti obvladovanja zračnega okolja, med njegovimi prebivalci pa je določala razvoj sistema izmenjave vode in soli ter strukturo dihalnih organov. Opozoriti je treba tudi na nizko gostoto zraka v ozračju, zaradi katere je življenje koncentrirano blizu zemeljske površine in prodre v ozračje do višine največ 50-70 m (krošnje dreves tropskega gozda).

Glavne sestavine atmosferskega zraka so dušik (N 2) - 78,08 %, kisik (0 2) - 20,9 %, argon (Ar) - približno 1 % in ogljikov dioksid (C0 2) - 0,03 % (tabela 1).

Kisik se je na Zemlji pojavil pred približno 2 milijardama let, ko je površje nastalo pod vplivom aktivne vulkanske aktivnosti. V zadnjih 20 milijonih let se je delež kisika v zraku postopoma povečeval (danes znaša 21 %). Glavno vlogo pri tem je imel razvoj rastlinskega sveta kopnega in oceana.

Tabela 1. Plinska sestava zemeljske atmosfere

Ozračje ščiti Zemljo pred meteorskim obstreljevanjem. Približno 5-krat na leto v atmosferi zgorijo delci meteoritov, kometov in asteroidov, katerih moč bi, če bi se srečali z Zemljo, presegla moč bombe, odvržene na Hirošimo. Večina meteoritov nikoli ne doseže zemeljskega površja, izgorijo tudi, ko z veliko hitrostjo vstopijo v atmosfero. Vsako leto na Zemljo pade približno 6 milijonov ton kozmičnega prahu.

Poleg tega atmosfera prispeva k ohranjanju toplote na planetu, ki bi se sicer razpršila v mrazu vesolja. Prav ista atmosfera zaradi sile gravitacije ne izgine.

Na višini 20-25 km od površine Zemlje je zaščitna (plast), ki zadržuje ultravijolično sevanje, ki je škodljivo za vsa živa bitja. Brez tega bi lahko takšno sevanje uničilo življenje na Zemlji. Na žalost od osemdesetih in devetdesetih let 20 20. stoletje obstaja negativen trend tanjšanja in uničenja ozonskega zaslona.

V procesu evolucije je to okolje obvladalo kasneje kot voda. Njegova posebnost je v tem, da je plinast, zato je zanj značilna nizka vlažnost, gostota in tlak ter visoka vsebnost kisika. V teku evolucije so živi organizmi razvili potrebne anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve. Živali v prizemno-zračnem okolju se gibljejo po tleh ali po zraku (ptice, žuželke), rastline pa se v tleh ukoreninijo. V zvezi s tem imajo živali pljuča in sapnike, rastline pa stomatalni aparat, to je organe, s katerimi kopenski prebivalci planeta absorbirajo kisik neposredno iz zraka. Močno so se razvili skeletni organi, ki zagotavljajo avtonomijo gibanja na kopnem in podpirajo telo z vsemi njegovimi organi v razmerah nizke gostote medija, tisočkrat manjše od vode. Okoljski dejavniki v prizemno-zračnem okolju se od drugih habitatov razlikujejo po visoki intenzivnosti svetlobe, znatnih nihanjih temperature in vlažnosti zraka, korelaciji vseh dejavnikov z geografsko lego, menjavi letnih časov in časa dneva. Njihov vpliv na organizme je neločljivo povezan z gibanjem zraka in lego glede na morja in oceane ter se močno razlikuje od vpliva v vodnem okolju (tabela 1).

Tabela 1. Habitatni pogoji za zračne in vodne organizme (po D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

Življenjski pogoji (dejavniki)		Pomen pogojev za organizme
	zračno okolje			vodno okolje
Vlažnost			Zelo pomembno (pogosto primanjkuje)	Nima (vedno v presežku)
Gostota			Manj (razen tal)	Velika v primerjavi z njeno vlogo za prebivalce zraka
Pritisk			Skoraj nima	Velik (lahko doseže 1000 atmosfer)
Temperatura			Pomemben (niha v zelo širokih mejah - od -80 do + 100 ° C in več)	Manj kot vrednost za prebivalce zraka (niha veliko manj, običajno od -2 do + 40 ° C)
kisik			Manj (večinoma presežek)	Nujno (pogosto primanjkuje)
suspendirane trdne snovi			nepomemben; ne uporablja se za prehrano (večinoma mineralno)	Pomembno (vir hrane, zlasti organske snovi)
Raztopine v okolju			Do neke mere (pomembno le pri raztopinah tal)	Pomembno (v določeni potrebni količini)

Kopenske živali in rastline so razvile svoje lastne, nič manj izvirne prilagoditve na neugodne okoljske dejavnike: zapleteno strukturo telesa in njegovega ovoja, pogostost in ritem življenjskih ciklov, mehanizme termoregulacije itd. Razvila se je namenska mobilnost živali v iskanju hrane, pojavile so se vetrne spore, semena in cvetni prah rastlin, pa tudi rastline in živali, katerih življenje je v celoti povezano z zračnim okoljem. Oblikovana je izjemno tesna funkcionalna, virna in mehanska povezanost s tlemi. Veliko prilagoditev, o katerih smo razpravljali zgoraj, kot primere pri karakterizaciji abiotski dejavniki okolju. Zato zdaj nima smisla ponavljati, saj se bomo k njim vrnili na praktičnih vajah

Tla kot življenjski prostor

Zemlja je edini izmed planetov, ki ima prst (edasfero, pedosfero) - posebno, zgornjo lupino kopnega. Ta lupina je nastala v zgodovinsko predvidljivem času - je iste starosti kot kopensko življenje na planetu. M. V. Lomonosov ("O plasteh zemlje") je prvič odgovoril na vprašanje o izvoru prsti: "... prst je nastala zaradi upogibanja teles živali in rastlin ... po dolžini časa ...". In veliki ruski znanstvenik ti. Ti. Dokuchaev (1899: 16) je prvi poimenoval tla samostojno naravno telo in dokazal, da so tla "... enako neodvisno naravno-zgodovinsko telo kot katera koli rastlina, katera koli žival, kateri koli mineral ... je rezultat, funkcija kumulativnega, medsebojnega delovanja podnebja določenega območja, njegovih rastlinskih in živalskih organizmov, reliefa in starosti dežele ..., končno, podtalje, tj. matične kamnine tal. ... Vse te oblike tal. ing agenti so v bistvu popolnoma enakovredne vrednosti in enakopravno sodelujejo pri nastajanju normalne prsti ... ". In sodobni znani znanstvenik za tla N. A. Kachinsky ("Tla, njene lastnosti in življenje", 1975) daje naslednjo definicijo tal: "Tla je treba razumeti kot vse površinske plasti kamnin, obdelane in spremenjene s skupnim vplivom podnebja (svetlobe, toplote, zraka, vode), rastlinskih in živalskih organizmov."

Glavni strukturni elementi tal so: mineralna osnova, organska snov, zrak in voda.

Mineralna osnova (skelet)(50-60% vseh tal) ni organska snov, nastala kot posledica spodaj ležeče gorske (starševske, matične) kamnine kot posledica njenega preperevanja. Velikosti skeletnih delcev: od balvanov in kamnov do najmanjših zrnc peska in mulja. Fizikalno-kemijske lastnosti tal določa predvsem sestava matičnih kamnin.

Prepustnost in poroznost tal, ki zagotavljata kroženje tako vode kot zraka, sta odvisni od razmerja gline in peska v tleh, velikosti drobcev. V zmernem podnebju je idealno, če je zemlja sestavljena iz enakih količin gline in peska, to je ilovica. V tem primeru tla ne ogrožajo niti zalivanje niti izsušitev. Oboje je enako škodljivo za rastline in živali.

organska snov- do 10% tal, nastane iz odmrle biomase (rastlinska masa - odpadki listov, vej in korenin, odmrlih debel, travnate krpe, organizmi poginulih živali), ki jih mikroorganizmi in nekatere skupine živali in rastlin zdrobijo in predelajo v talni humus. več enostavni elementi, ki nastanejo kot posledica razgradnje organskih snovi, rastline ponovno absorbirajo in se vključijo v biološki krog.

zrak(15-25 %) v tleh se nahaja v votlinah – porah, med organskimi in mineralnimi delci. V odsotnosti (težka glinasta tla) ali ko so pore napolnjene z vodo (med poplavami, odmrzovanjem permafrosta), se prezračevanje v tleh poslabša in nastanejo anaerobne razmere. V takih razmerah so fiziološki procesi organizmov, ki porabljajo kisik – aerobov, zavrti, razgradnja organskih snovi je počasna. Postopoma se kopičijo in tvorijo šoto. Velike zaloge šote so značilne za močvirja, močvirnate gozdove in skupnosti tundre. Akumulacija šote je še posebej izrazita v severnih regijah, kjer se hladnost in premočenost tal medsebojno določata in dopolnjujeta.

voda(25-30%) v tleh predstavljajo 4 vrste: gravitacijska, higroskopna (vezana), kapilarna in parna.

Gravitacija- gibljiva voda, ki zaseda široke vrzeli med delci tal, pronica pod lastno težo do nivoja podzemne vode. Rastline ga zlahka absorbirajo.

higroskopski ali vezani– se adsorbira okoli koloidnih delcev (glina, kremen) zemlje in se zadržuje v obliki tankega filma zaradi vodikovih vezi. Izpuščen od njih visoka temperatura(102-105°C). Rastlinam je nedostopna, ne izhlapi. V glinenih tleh je takšna voda do 15%, v peščenih tleh - 5%.

kapilarno- se zadržuje okoli delcev zemlje s silo površinske napetosti. Skozi ozke pore in kanale - kapilare se dviga od gladine podzemne vode ali odhaja iz votlin z gravitacijsko vodo. Bolje se zadržuje na ilovnatih tleh, zlahka izhlapi. Rastline ga zlahka absorbirajo.

hlapna- zavzame vse pore brez vode. Najprej izhlapi.

Površinska prst in podzemna voda kot člen v splošnem kroženju vode v naravi nenehno izmenjujeta hitrost in smer glede na letni čas in vremenske razmere.

Struktura talnega profila

Struktura tal je heterogena tako horizontalno kot vertikalno. Horizontalna heterogenost tal odraža heterogenost porazdelitve kamnin, ki tvorijo prst, položaj v reliefu in podnebne značilnosti ter je skladna s porazdelitvijo vegetacijskega pokrova po ozemlju. Za vsako takšno heterogenost (tip tal) je značilna lastna vertikalna heterogenost oziroma profil tal, ki nastane kot posledica vertikalne migracije vode, organskih in mineralnih snovi. Ta profil je zbirka plasti ali horizontov. Vsi procesi nastajanja tal potekajo v profilu z obveznim upoštevanjem njegove razdelitve na horizonte.

Ne glede na vrsto tal se v njenem profilu ločijo trije glavni horizonti, ki se razlikujejo po morfoloških in kemijske lastnosti med seboj in med podobnimi horizonti v drugih tleh:

1. Humusno-akumulativni horizont A. Akumulira in preoblikuje organske snovi. Po transformaciji se nekateri elementi iz tega horizonta z vodo odnesejo v spodaj ležeče.

Ta horizont je glede na svojo biološko vlogo najbolj zapleten in pomemben v celotnem profilu tal. Sestavljen je iz gozdne stelje - A0, ki jo tvori talna stelja (mrtva organska snov šibke stopnje razgradnje na površini tal). Po sestavi in ​​debelini stelje lahko sodimo o ekoloških funkcijah rastlinske združbe, njenem izvoru in stopnji razvoja. Pod steljo se nahaja temno obarvan humusni horizont - A1, ki ga tvorijo zdrobljeni, različno razpadli ostanki rastlinske in živalske mase. Pri uničevanju ostankov sodelujejo vretenčarji (fitofagi, saprofagi, koprofagi, plenilci, nekrofagi). Ko mletje napreduje, pridejo organski delci v naslednji nižji horizont - eluvial (A2). V njem pride do kemične razgradnje humusa na preproste elemente.

2. Iluvialni ali izpiralni horizont B. Vanj se odlagajo in pretvorijo v talne raztopine iz horizonta A odvzete spojine.To so huminske kisline in njihove soli, ki reagirajo s preperevalno skorjo in jih asimilirajo korenine rastlin.

3. Matična (spodnja) kamnina (preperelska skorja) ali horizont C. Iz tega horizonta - tudi po preobrazbi - minerali prehajajo v tla.

Glede na stopnjo mobilnosti in velikost je vsa talna favna razvrščena v naslednje tri ekološke skupine:

Mikrobiotip ali mikrobiota(ne zamenjujte z endemitom Primorja - rastlino z navzkrižno parno mikrobioto!): Organizmi, ki predstavljajo vmesni člen med rastlinskimi in živalskimi organizmi (bakterije, zelene in modrozelene alge, glive, enocelični protozoji). to vodni organizmi, vendar manjši od tistih, ki živijo v vodi. Živijo v porah zemlje, napolnjenih z vodo – mikro rezervoarjih. Glavna povezava v detritični prehranski verigi. Lahko se posušijo, ob ponovni zadostni vlagi pa spet oživijo.

Mezobiotip ali mezobiota- zbirka majhnih, zlahka izvlečenih iz tal mobilnih žuželk (ogorčice, pršice (Oribatei), majhne ličinke, skočniki (Collembola) itd. Zelo številni - do milijonov osebkov na 1 m 2. Hranijo se z detritusom, bakterijami. Uporabljajo naravne votline v tleh, ne kopljejo lastnih prehodov. Ko se vlažnost zmanjša, gredo globoko. Prilagoditve pred izsušitvijo: zaščitne luske, trdna debela lupina Mesobiota čaka na »poplave« v zračnih mehurčkih zemlje.

Makrobiotip ali makrobiota- velike žuželke, deževniki, mobilni členonožci, ki živijo med steljo in tlemi, druge živali, do rovnih sesalcev (krti, rovke). Prevladujejo deževniki (do 300 kom/m2).

Vsaka vrsta tal in vsak horizont ustreza svojemu kompleksu živih organizmov, ki sodelujejo pri izkoriščanju organske snovi - edaphon. Najbolj številna in zapletena sestava živih organizmov ima zgornje - organogene plasti-horizonte (slika 4). V iluvialu živijo le bakterije (žveplove bakterije, dušikove bakterije), ki ne potrebujejo kisika.

Glede na stopnjo povezanosti z okoljem v edaphoneu ločimo tri skupine:

Geobionti- stalni prebivalci tal (deževniki (Lymbricidae), številne primarne brezkrile žuželke (Apterigota)), od sesalcev, krtov, sleparjev.

Geofili- živali, pri katerih del razvojnega cikla poteka v drugem okolju, del pa v zemlji. To je večina letečih žuželk (kobilice, hrošči, komarji stonoge, medvedi, številni metulji). Nekateri gredo skozi fazo ličinke v tleh, drugi pa skozi fazo lutke.

geokseni- živali, ki včasih obiščejo zemljo kot zatočišče ali zatočišče. Sem spadajo vsi sesalci, ki živijo v rovih, številne žuželke (ščurki (Blattodea), hemipterani (Hemiptera), nekatere vrste hroščev).

Posebna skupina - psamofiti in psamofili(marmorni hrošči, mravlji levi); prilagojena sipkim peskom v puščavah. Prilagoditve na življenje v mobilnem, suhem okolju pri rastlinah (saxaul, peščena akacija, peščena bilnica itd.): adventivne korenine, speči brsti na koreninah. Prvi začnejo rasti, ko zaspijo s peskom, drugi pa pri pihanju peska. Pred nanosom peska jih reši hitra rast, zmanjšanje listov. Za plodove je značilna hlapnost, prožnost. Peščene obloge na koreninah, zamašitev lubja in močno razvite korenine varujejo pred sušo. Prilagoditve na življenje v gibljivem, suhem okolju pri živalih (navedeno zgoraj, kjer so bile upoštevane toplotne in vlažne razmere): kopljejo pesek – s telesi ga potiskajo narazen. Pri živalih, ki se vrtijo, tace-smuči - z izrastki, z lasmi.

Tla so vmesni medij med vodo (temperaturne razmere, nizka vsebnost kisika, nasičenost z vodno paro, prisotnost vode in soli v njej) in zrakom (zračne votline, nenadne spremembe vlažnosti in temperature v zgornjih plasteh). Za mnoge členonožce je bila prst medij, skozi katerega so lahko prešli iz vodnega v kopenski način življenja. Glavni kazalci lastnosti tal, ki odražajo njihovo sposobnost, da so habitat za žive organizme, so hidrotermalni režim in prezračevanje. Ali vlažnost, temperatura in struktura tal. Vsi trije kazalniki so tesno povezani. S povečanjem vlažnosti se toplotna prevodnost poveča in prezračevanje tal se poslabša. Višja kot je temperatura, več je izhlapevanja. Koncepti fizične in fiziološke suhosti tal so neposredno povezani s temi indikatorji.

Fizična suhost je pogost pojav med atmosferskimi sušami zaradi močnega zmanjšanja oskrbe z vodo zaradi dolge odsotnosti padavin.

V Primorju so takšna obdobja značilna za pozno pomlad in so še posebej izrazita na pobočjih južnih izpostavljenosti. Še več, pri enaki legi v reliefu in drugih podobnih rastnih razmerah, bolje ko je rastlinski pokrov razvit, hitreje nastopi stanje fizične suhosti. Fiziološka suhost je bolj kompleksen pojav, je posledica neugodne razmere okolju. Sestoji iz fiziološke nedostopnosti vode z zadostno in celo prekomerno količino le-te v tleh. Voda praviloma postane fiziološko nedostopna pri nizkih temperaturah, visoki slanosti ali kislosti tal, prisotnosti strupenih snovi in ​​pomanjkanju kisika. Hkrati postanejo nedostopna v vodi topna hranila: fosfor, žveplo, kalcij, kalij itd. Zaradi mraza tal ter preplavljenosti in visoke kislosti, ki jo povzroča, so velike zaloge vode in mineralnih soli v številnih ekosistemih gozdov tundre in severne tajge fiziološko nedostopne za rastline z lastnimi koreninami. To pojasnjuje močno zatiranje višjih rastlin v njih in široko razširjenost lišajev in mahov, zlasti sphagnuma. Ena od pomembnih prilagoditev na težke razmere v edasferi je mikorizno prehranjevanje. Skoraj vsa drevesa so povezana z mikoriznimi glivami. Vsaka vrsta drevesa ima svojo vrsto glive, ki tvori mikorizo. Zaradi mikorize se aktivna površina koreninskih sistemov poveča, izločki gliv pa se zlahka absorbirajo s koreninami višjih rastlin.

Kot je rekel V. V. Dokuchaev, "… Talne cone so tudi naravno-zgodovinske cone: tukaj je očitna najtesnejša povezava med podnebjem, tlemi, živalskimi in rastlinskimi organizmi …". To se jasno vidi na primeru talne odeje v gozdnatih predelih na severu in jugu. Daljnji vzhod

Značilnost tal Daljnega vzhoda, ki nastanejo v pogojih monsunskega, to je zelo vlažnega podnebja, je močno izpiranje elementov iz eluvialnega obzorja. Toda v severnih in južnih regijah regije ta proces ni enak zaradi različne toplotne oskrbe habitatov. Nastajanje tal na skrajnem severu poteka v pogojih kratke rastne dobe (ne več kot 120 dni) in razširjenega permafrosta. Pomanjkanje toplote pogosto spremljajo zalivanje tal, nizka kemična aktivnost preperevanja kamnin, ki tvorijo prst, in počasno razpadanje organskih snovi. Življenjska aktivnost talnih mikroorganizmov je močno zatrta, asimilacija hranil s koreninami rastlin pa je zavirana. Posledično je za severne cenoze značilna nizka produktivnost - zaloge lesa v glavnih vrstah macesnovih gozdov ne presegajo 150 m2/ha. Hkrati kopičenje odmrle organske snovi prevladuje nad njeno razgradnjo, zaradi česar nastanejo debeli šotni in humusni horizonti, v profilu pa je vsebnost humusa visoka. Tako v severnih macesnovih gozdovih debelina gozdne stelje doseže 10-12 cm, zaloge nediferencirane mase v tleh pa do 53% celotne rezerve biomase sestoja. Hkrati se elementi iznašajo iz profila in ko je permafrost blizu, se kopičijo v iluvialnem horizontu. Pri nastanku tal je, tako kot v vseh hladnih predelih severne poloble, vodilni proces nastajanje podzola. Zonska tla na severni obali Ohotsko morje so Al-Fe-humusni podzoli, v celinskih predelih - podburji. V vseh regijah severovzhoda so šotna tla z permafrost v profilu. Za conska tla je značilna ostra diferenciacija horizontov po barvi. V južnih regijah ima podnebje značilnosti, podobne podnebju vlažnih subtropikov. Glavni dejavniki nastajanja tal v Primorju ob visoki zračni vlažnosti so začasno prekomerna (pulzirajoča) vlaga in dolga (200 dni) zelo topla rastna doba. Povzročajo pospešitev deluvialnih procesov (preperevanje primarnih mineralov) in zelo hitra razgradnja mrtve organske snovi v preproste kemične elemente. Slednji se ne odvzamejo iz sistema, temveč jih prestrežejo rastline in talna favna. V mešanih širokolistnih gozdovih na jugu Primorja se poleti "predela" do 70% letne stelje, debelina stelje pa ne presega 1,5-3 cm, meje med obzorji talnega profila conskih rjavih tal so šibko izražene. Z dovolj toplote glavna vloga hidrološki režim igra vlogo pri nastanku tal. Znani daljnovzhodni geolog G. I. Ivanov je vse pokrajine Primorskega ozemlja razdelil na pokrajine hitre, šibko zadržane in težke izmenjave vode. V pokrajinah hitre izmenjave vode je vodilna proces nastajanja burozema. Tla teh pokrajin so tudi conska - rjava gozdna tla pod iglasto-širokolistnim in listnati gozdovi in rjavo-tajga - pod iglavci se zelo razlikujejo visoka produktivnost. Tako zaloge gozdnih sestojev v jelovo-širokolistnih gozdovih, ki zasedajo spodnje in srednje dele severnih pobočij na šibko skeletnih ilovicah, dosežejo 1000 m 3 /ha. Za rjava tla je značilna šibko izražena diferenciacija genetskega profila.

V pokrajinah s šibko omejeno izmenjavo vode nastanek burozema spremlja podzolizacija. V talnem profilu se poleg humusnega in iluvialnega horizonta razlikuje še zbistren eluvialni horizont in pojavljajo se znaki profilne diferenciacije. Zanje je značilna šibko kisla reakcija okolja in visoka vsebnost humusa v zgornjem delu profila. Produktivnost teh tal je manjša - zaloge gozdnih sestojev na njih se zmanjšajo na 500 m 3 /ha.

V pokrajinah s težko izmenjavo vode se zaradi sistematičnega močnega zalivanja v tleh ustvarijo anaerobne razmere, razvijejo se procesi oglejenja in šotavosti humusne plasti.Zanje so najbolj značilne rjavo-tajga glejno-podzolizirana, šotna in šotno-glejna tla pod jelovo-smrekovimi gozdovi, rjavo-tajga šotna in šotno-podzolirana tla pod macesnovimi gozdovi. Zaradi šibke aeracije se biološka aktivnost zmanjša, debelina organogenih horizontov pa se poveča. Profil je ostro razmejen na humusni, eluvialni in iluvialni horizont. Ker ima vsaka vrsta tal, vsaka talna cona svoje značilnosti, se tudi organizmi razlikujejo po svoji selektivnosti glede na te pogoje. Po videzu rastlinskega pokrova lahko ocenimo vlažnost, kislost, oskrbo s toploto, slanost, sestavo matične kamnine in druge značilnosti talnega pokrova.

Za različna tla ni specifična samo flora in vegetacijska zgradba, ampak tudi živalstvo, z izjemo mikro- in mezofavne. Na primer, približno 20 vrst hroščev je halofili, ki živijo samo v tleh z visoko slanostjo. Tudi deževniki dosežejo največjo številčnost v vlažnih, toplih tleh z močno organogeno plastjo.



Živali so naseljene skoraj na celotni površini Zemlje. Zaradi svoje mobilnosti, sposobnosti evolucijskega prilagajanja hladnejšim razmeram obstoja, zaradi pomanjkanja neposredne odvisnosti od sončne svetlobe, so živali zasedle več okolijživljenjski prostor kot rastline. Vendar je treba zapomniti, da so živali odvisne od rastlin, saj jim rastline služijo kot vir hrane (za rastlinojede živali, plenilci pa jedo rastlinojede živali).

Tukaj bomo razumeli v kontekstu živalskih habitatov živalski habitati.

Skupaj so štirje življenjski prostori za živali. To so 1) zemlja-zrak, 2) voda, 3) prst in 4) drugi živi organizmi. Ko govorimo o zemeljsko-zračnem okolju življenja, ga včasih delimo na tla in ločeno na zrak. Vendar tudi leteče živali prej ali slej pristanejo na tleh. Poleg tega, ko se premika po tleh, je žival tudi v zraku. Zato sta zemlja in zrak združena v eno okolje zemlja-zrak.

Obstajajo živali, ki živijo v dveh okoljih hkrati. Na primer, številne dvoživke (žabe) živijo tako v vodi kot na kopnem, številni glodalci živijo v tleh in na površini zemlje.

Habitat zemlja-zrak

V prizemno-zračnem okolju večina živalskih vrst. Izkazalo se je, da je zemlja v nekem smislu najprimernejše okolje za njihovo življenje. Čeprav so v evoluciji živali (in rastline) nastale v vodi in šele kasneje prišle na površje.

Večina črvov, žuželk, dvoživk, plazilcev, ptic in sesalcev živi na kopnem. Številne vrste živali so sposobne leteti, zato del svojega življenja preživijo izključno v zraku.

Za živali zemeljsko-zračnega okolja je običajno značilna visoka mobilnost, dober vid.

Za zemeljsko-zračno okolje so značilni različni habitatni pogoji ( deževni gozdovi in gozdovi zmerno podnebje, travniki in stepe, puščave, tundre in še veliko več). Zato je za živali tega okolja življenja značilna velika raznolikost, med seboj se lahko zelo razlikujejo.

vodni habitat

Vodno okolje habitat se od zraka razlikuje po večji gostoti. Tukaj si živali lahko privoščijo zelo masivna telesa (kiti, morski psi), saj jih voda podpira in olajša njihovo telo. Vendar je gibanje v gostem okolju težje, zato imajo vodne živali najpogosteje poenostavljeno obliko telesa.

IN morske globine sončna svetloba skoraj ne prodre, zato imajo lahko globokomorske živali slabo razvite organe vida.

Vodne živali delimo na plankton, nekton in bentos. Plankton pasivno plava v vodnem stolpcu (na primer enocelični), nekton- to so aktivno plavajoče živali (ribe, kiti itd.), bentosživi na dnu (korale, spužve itd.).

talni habitat

Za prst kot habitat je značilna zelo velika gostota in pomanjkanje sončne svetlobe. Tukaj živali ne potrebujejo organov vida. Zato so ali nerazviti (črvi) ali zmanjšani (moli). Po drugi strani pa v tleh ni tako pomembnih padcev temperature kot na površini. V tleh živijo številni črvi, ličinke žuželk, mravlje. Med sesalci so tudi prebivalci tal: krti, podgane, roparji.